MEKANISME MOLEKULER KEMOPREVENTIF DAN ANTIKANKER SENYAWA AKTIF AKAR PASAK BUMI (Eurycoma longifolia Jack) Kajian In Vitro pada sel T47D dan In Vivo pada Kanker Payudara pada Tikus SD yang diinduksi DMBA

Laela Hayu Nurani, S.Si.,M.Si., Prof. dr. Sofia Mubarika, M.Med.Sc, Ph.D.,

2011 | Disertasi | S3 Kedokteran Umum

Insidensi kanker payudara menempati urutan teratas di Indonesia. DMBA (7,12-Dimethylbenz(a)anthrasen) merupakan suatu model senyawa karsinogen yang poten dalam memicu timbulnya kanker payudara. Model sel kanker payudara yang digunakan dalam uji in vitro adalah sel T47D. Gen yang berperan dalam keterjadian kanker adalah p53, bcl-2, ras, p21, dan kaspase. Repair DNA banyak dipengaruhi oleh gen GADD45. Kanker juga terkait erat dengan inflamasi yang dipacu oleh adanya COX-2. Pasak bumi (Eurycoma longifolia Jack) adalah salah satu tanaman yang telah digunakan sebagai obat untuk detoksikasi, antioksidan radikal bebas, serta antikanker. Penelitian ini dimulai dari bioassay guided isolation terhadap ekspresi sel T47D dan sel Vero. Ekstraksi dilakukan menggunakan etanol, kloroform, dan air dengan metode maserasi. Ekstrak etanol difraksinasi dengan etil asetat. Fraksi larut etil asetat diisolasi dengan fase gerak kloroform metanol air (7:3:1) dengan kromatografi kolom dan kromatografi preparatif. Isolat yang diuji adalah isolat yang dominan yaitu dengan Rf 0,91 (isolat 1); 0,78 (isolat 2); dan 0,67 (isolat 3) pada deteksi sinar UV 366. Isolat yang paling aktif dielusidasi dengan UV/vis, IR, H-NMR, C-NMR, LC-MS. Isolat paling aktif juga diuji mekanisme molekulernya melalui mekanisme antiinflamasi (penghambatan COX-2), pemacuan apoptosis (penurunan Bcl2 dan peningkatan Kaspase-3), serta antiproliferasi dengan peningkatan ekspresi P53, P21, GADD45, dan penurunan Ras. Selanjutnya isolat yang paling aktif diuji mekanisme molekulernya dan digunakan juga sebagai parameter standardisasi ekstrak yang akan diuji in vivo efek kemopreventifnya pada tikus yang diinduksi DMBA. Hasil uji sitotoksik terhadap sel T47D memberikan IC50 ekstrak etanol = 167,7 ± 76,72 µg/mL, kloroform = 370,0 ± 70,4 µg/mL, air = - (tidak dapat ditetapkan) µg/mL, fraksi larut etil asetat = 55,2 ± 31,6 µg/mL, fraksi tak larut etil asetat = 194,9 ± 7,8 µg/mL, isolat 1 = 10,6 ± 4,1 µg/mL, isolat 2 = 1391,4 ± 111,6 µg/mL, dan isolat 3 = 474,1 ± 18,7 µg/mL. Hasil uji sitotoksik terhadap sel Vero memberikan IC50 ekstrak etanol = 1791,1 ± 221,3 µg/mL, fraksi larut etil asetat = 1018,3 ± 47,9 µg/mL, dan isolat 1 = 465,6 ± 47,9µg /mL. Isolat 1 mempunyai struktur dengan BM 637. Isolat 1 kadar 10 µg/mL terhadap kontrol negatif mempunyai aktivitas penurunan ekspresi COX-2 sebesar 78 % , penurunan ekspresi BCl-2 sebesar 56 %; peningkatan Kaspase 3 sebesar 158%; peningkatan eskpresi P53 32 %, peningkatan ekspresi P21 487 %, peningkatan ekspresi GADD45 133 %., dan penurunan Ras 40 %. Kadar isolat 1 dalam ekstrak etanol 25,62 ± 5,89 %. Hasil pengujian in vivo ekstrak etanol dosis 200 mg/kg BB pada tikus SD oleh pengaruh dibandingkan dengan DMBA saja, terhadap mekanisme molekuler menghasilkan aktivitas penghambatan ekspresi COX-2 sebesar 52 %., penurunan eksperi BCl-2 sebesar 63 %; peningkatan Kaspase 3 sebesar 61 %; peningkatan eskpresi P53 37 %, peningkatan ekspresi P21 67 %, peningkatan ekspresi GADD45 43 %, dan penurunan Ras 45 %. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ekstrak etanol akar pasak bumi dapat berperan sebagai kemopreventif sel kanker payudara melalui mekanisme pemacuan apoptosis dan penghambatan proliferasi.

Breast Cancer incidence ranks the highest in Indonesia. DMBA (7,12- Dimethylbenz(a)anthrasen) is a carcinogen compound model to induce breast cancer. The breast cancer cell model used in this research is T47D. The genes which have roles in cancer incidence are p53, bcl-2, ras, p21, and kaspase. DNA repair is influenced by GADD45 gene. Cancer is also related with COX-2 induced inflammation. Pasak bumi (Eurycoma longifolia Jack) is one of the plants which is used as detoxification, free radicals antioxidant and anticancer medication. This research was started with bioassay guided isolation toward T47D and Vero cells expression. The extraction was conducted using ethanol, chloroform and water using maceration method. Ethanolic extract was fractionated with ethyl acetic. Ethyl acetic soluble fraction was isolated using chloroform-methanol-water (7:3:1) as mobile phase and columnar chromatography and preparative chromatography. The isolates tested were three dominant isolates which were isolate 1, isolate 2 and 3 which have Rf value of 0,91, 0,78 and 0,67 respectively on UV 366 detection. The most active isolate was elucidated with UV/vis, IR, H- NMR, C-NMR, LC-MS. The most active isolates also was examined its molecular mechanism through anti-inflammation (COX-2 inhibition), apoptosis induction (BCl2 inhibition and Kaspase-3 induction), as well as antiproliferation trough P53, P21, GADD45 expression induction and Ras reduction. Finally the most active isolate in molecular mechanism is used as the parameter of extraction standard which will be examined in vivo its chemopreventive effect on DMBA induced mouse. The results of the cytotoxity test on T47D cells shows that the IC50 value of ethanol extract = 167,7 ± 76,72 µg/mL, chloroform = 370,0 ± 70,4 µg/mL, water = -, ethyl asetic soluble fraction = 55,2 ± 31,6 µg/mL, non-soluble ethyl asetic fraction = 194,9 ± 7,8 µg/mL, isolat 1 = 10,6 ± 4,1 µg/mL, isolat 2 = 1391,4 ± 111,6 µg/mL, and isolat 3 = 474,1 ± 18,7 µg/mL. The cytotoxicity on Vero results on IC50 value of ethanol extract = 1791,1 ± 221,3 µg/mL, ethyl acetic soluble fraction = 1018,3 ± 47,9 µg/mL, and isolat 1= 465,6 ± 47,9µg/mL. Isolat 1 has structure with molecular weight of 637. Isolat 1 with 10 µg/mL compared with negative control decreases COX-2 expression by 78%, decreases Bcl-2 expression by 56%; increases Kaspase 3 by 158%; increases P53 expression by 32%, increases P21 expression by 487%, increases GADD45 expression by 133%., and reduce Ras expression by 40%. The concentration of isolat in ethanol extract was 25,62 ± 5,89 %. The result of in vivo examination of ethanol extract with the dosage of 200 mg/kg bodyweight on SD mouse compared with DMBA control result ini 52% reduction of COX-2 expression, 63% reduction of Bcl-2, 61% increase of Kaspase 3, 37% increase of P53, 67 %, increase of P21, 43 % increase of GADD45 and 45% reduction of Ras expression.

Kata Kunci : Pasak bumi (Eurycoma longifolia Jack), COX-2,BCl-2,Kaspase3, P53,P21, GADD45, Ras.