Efek Ekstrak Terpurifikasi Daun Dandang Gendis (Clinacanthus nutans L.) pada Sel C2C12 Resistan Insulin: Analisis Ekspresi Fosforilasi IRS-1 (Tyr-612) dan Akt (Ser-473), serta Studi Mekanisme Aksi secara In Silico

Venansi Viktaria, Prof. Dr. Mae Sri Hartati Wahyuningsih, M.Si., Apt; dr. Dwi Aris Agung Nugrahaningsih, M.Sc., Ph.D

2025 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Diabetes tipe 2 merupakan gangguan metabolik kronis yang disebabkan oleh kegagalan tubuh menggunakan insulin secara efisien. IRS-1 dan Akt merupakan 2 protein penting dalam jalur persinyalan insulin. Secara tradisional, dandang gendis (C. nutans) telah dimanfaatkan sebagai obat diabetes. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi efek ekstrak terpurifikasi daun C. nutans terhadap ekspresi fosforilasi IRS-1 (Tyr- 612) dan Akt (Ser-473), serta memvalidasi mekanisme aksinya melalui molecular docking. Metode: Sel C2C12 yang sudah berdiferensiasi menjadi myotube diinduksi resistan insulin dengan asam palmitat 0,75 mM selama 16 jam. Setelah itu, Ekstrak terpurifikasi C. nutans diberikan dalam konsentrasi 62,5 µg/mL, 125 µg/mL dan 250 µg/mL selama 24 jam. Ekspresi fosforilasi IRS-1 dan Akt kemudian dideteksi dengan Western blot, lalu dikuantifikasi dengan ImageJ. Molecular docking dilakukan terhadap 6 senyawa yang diketahui terkandung di dalam daun C. nutans dengan IRS-1 dan Akt menggunakan Autodock VINA, PyMOL dan BioVia Discovery Studio. Hasil: Kelompok perlakuan yang diberikan 250 µg/mL ekstrak terpurifikasi C. nutans memiliki ekspresi fosforilasi IRS-1 (Tyr-612) dan Akt (Ser-473) pada yang lebih tinggi secara signifikan (p = 0,0069 dan p = 0,0386) dibandingkan dengan kelompok kontrol asam palmitat. Lebih lanjut, hasil molecular docking menunjukkan bahwa salah satu senyawa yang terlapor ada di dalam C. nutans, yaitu caffeic acid, terindikasi memiliki efek langsung terhadap fosforilasi IRS-1 (Tyr-612) dan efek tidak langsung terhadap fosforilasi Akt (Ser-473). Kesimpulan: Ekstrak terpurifikasi C. nutans mampu memperbaiki kemampuan sel C2C12 resistan insulin untuk memfosforilasi IRS-1 (Tyr-612) dan Akt (Ser-473). Analisis molecular docking juga menunjukkan bahwa caffeic acid adalah senyawa terlapor yang paling berpotensi mempengaruhi ekspresi fosforilasi IRS-1 (Tyr-612) dan Akt (Ser-473).

Introduction: Type 2 diabetes is a chronic metabolism disorder caused by one’s body failure to utilize insulin efficiently. IRS-1 and Akt are 2 important proteins involved in insulin signaling pathway. Traditionally, dandang gendis (C. nutans) has been used as antidiabetic. This research explored the effect of the partition of C. nutans against phosphorylation expression of IRS-1 (Tyr- 612) and Akt (Ser-473), as well as validating its mechanism of action using molecular docking. Methods: C2C12 cells which have been differentiated into myotubes were induced by palmitic acid 0,75 mM for 16 hours to be insulin resistant. Afterwards, the partition of C. nutans were given in concentrations of 62,5 µg/mL, 125 µg/mL and 250 µg/mL for 24 hours. The phosphorylation expression of IRS-1 and Akt was then detected using Western blot and quantified using ImageJ. Molecular docking was done for 6 compounds reported to exist in the leaves of C. nutans with IRS-1 and Akt using Autodock VINA, PyMOL and BioVia Discovery Studio. Results: C2C12 cells which were given 250 µg/mL partition of C. nutans had a significant higher phosphorylation expression of IRS-1 (Tyr-612) and Akt (Ser-473) (p = 0,0069 and p = 0,0386, respectively) as compared to the control group which received no treatment. Furthermore, molecular docking result showed that caffeic acid, which is reported as one of the compounds in C. nutans, was indicated to have a direct effect on the phosphorylation of IRS-1 (Tyr-612) and indirect effect on the phosphorylation of Akt (Ser-473). Conclusion: The partition of C. nutans was able to improve C2C12 insulin-resistant cells’ ability to phosphorylate IRS-1 (Tyr-612) and Akt (Ser-473). Molecular docking analysis also showed that caffeic acid has the biggest potency to affect the phosphorylation expression of IRS-1 (Tyr-612) and Akt (Ser-473).

Kata Kunci : Ekstrak terpurifikasi C. nutans, sel C2C12 resistan insulin, pIRS-1 (Tyr-612), pAkt (Ser-473), molecular docking