Penelusuran Mekanisme Molekuler Peningkatan Sensitivitas Sel MCF-7/DOX Terhadap Doxorubicin Oleh Naringenin Melalui Regulasi Ekspresi P-Glikoprotein Dan Interaksinya Pada Protein Kinase

DYANINGTYAS DEWI PAMUNGKAS PUTRI, Dr. Ratna Asmah Susidarti, M.Si., Apt.,

2012 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Naringenin, suatu flavanon dalam kulit jeruk, terbukti memiliki efek sitotoksik pada beberapa macam kultur sel kanker. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek naringenin terhadap aktivitas sitotoksik dan pemacuan apoptosis dalam meningkatan sensitivitas doxorubicin pada sel MCF-7/DOX serta prediksi interaksi naringenin terhadap protein kinase. Uji sitotoksik naringenin tunggal dan kombinasinya dengan doxorubicin dilakukan dengan MTT assay. Persentase viabilitas sel dan CI (combination index) digunakan sebagai parameter efektivitas kombinasi. Analisis apoptosis dilakukan dengan metode pengecatan etidium bromida-akridin oranye. Ekspresi P-glikoprotein diamati dengan metode imunositokimia. Interaksi naringenin dengan protein kinase, EGFR. HER-2, IKK dan f-aktin dilakukan secara kimia komputasi melalui docking molekuler menggunakan software PLANTS dan MOE (Molecular Operating Environment). Uji sitotoksisitas naringenin tunggal pada sel MCF-7/DOX menghasilkan sifat poten dengan nilai IC50 280 μM (74 μg/ml). Kombinasi naringenin menunjukkan efek sinergisme (CI<0,9) dengan kadar kombinasi optimum 90 μM (24 μg/ml) naringenin dengan 230 nM (1,4 μg/ml) doxorubicin. Kombinasi naringenin 90 μM – doxorubicin 230 nM juga meningkatkan induksi apoptosis sel MCF-7/DOX dibanding dengan perlakuan tunggalnya. Doxorubicin mampu meningkatkan ekspresi P-gp pada sitoplasma namun naringenin mampu menghambat lokalisasi P-gp menuju membran plasma. Hasil score docking menunjukkan bahwa interaksi senyawa naringenin mampu mengganggu aktivitas EGFR, HER-2, IKK dan f-aktin. Hasil penelitian ini menunjukkan naringenin memiliki potensi dalam meningkatkan sensitivitas doxorubicin dan mengurangi resistensi doxorubicin dengan mengganggu aktivitas protein kinase, namun penelusuran secara experimental mengenai aktivitas pada protein kinase dan lokalisasi P-gp masih perlu diteliti lebih lanjut.

Naringenin, an abundant flavanon in the peel of citrus fruits is reported to possess anti-proliferative effect in many cancer cells. Herein, we investigated the cytotoxic effect and apoptosis induction of naringenin in combination with doxorubicin on MCF-7/DOX cells to increase sensitivity of doxorubicin. The cytotoxicity assay of naringenin alone and combination with doxorubicin were carried out by using MTT assay. Cell viability and combination index were used as the parameters to evaluate combination effectiveness. Apoptosis assay was done using double staining method using Ethidium Bromide- Acridine Orange. Investigation on the expression of P-glycoprotein were determined by immunocytochemistry method. PLANTS and MOE were used to analyze interaction naringenin with protein kinases, EGFR, HER-2, IKK and factin. Naringenin and doxorubicin showed cytotoxic effect on MCF-7/DOX cells with IC50 values of 280 uM (74 μg/ml), respectively. Based on CI values, combination naringenin 90 μM (24 μg/ml) and doxorubicin 230 nM (1.3 μg/ml) was the best synergistic effect. In accordance with the IC50 results, the apoptosis assay of combination treatment indicated increase of apoptotic cells compared than single treatment. Doxorubicin increases the expression of P-glycoprotein on cytoplasm however naringenin might interfere the P-gp localization to membrane cell, resulting inactive P-gp. Based on score docking, naringenin might interfere activation of EFGR, HER-2, IKK and f-actin. These results conclude that naringenin is a potential to increase sensitivity of doxorubicin and decrease resistant effect of doxorubicin and the molecular mechanism of P-gp localization need to be explored.

Kata Kunci : naringenin, doxorubicin, sel MCF-7/DOX, sitotoksisitas, apoptosis, P-glikoprotein