Upload
others
View
12
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Ekstrak Tomat sebagaiAntiinflamasi pada Hiperlipidemia
Prof. Dr. Retno Sri Iswari, S. U.
Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Semarang
Apa itu hiperlipidemia
Batas normal menurut Sane, et al.
2019 International Journal of
Advances in Medicine 6 (3) : 805
→
Menurut American Heart Association, hiperlipidemia adalahpeningkatan kadarlemak (trigliserida dan atau kolesterol) yang tinggi di dalam darahmelebihi batas normal.
Hiperlipidemia
Hiperkolesterolemia
• Meningkatnya konsentrasikolesterol dalam darah yang melebihi nilai normal (Guyton & Hall, 2008).
Hipertrigliseridemia
• Kondisi kadar trigliserida yang tinggi di dalam plasma darahmelebihi normal (Rakhmiditya, 2014)
Komplikasi KlinisHiperlipidemia
1. Xanthema atau penumpukan
lemak di jaringan dermis,
sehingga nampak tonjolan
kekuningan di permukaan
kulit. Biasanya terjadi di area
mata, tangan dan kaki
2. Corneal arkus
adalah kekeruhan putih
keabu-abuan di pinggiran
kornea mencirikan
hiperkolesterolemia
familial (FH). Sedangkan
lipemia retinalis adalah
pelemakan di sekitat
pembuluh darah di dalam
mata
3. Aterosklerosis, penumpukan
kolesterol di intima pembuluh
darah yang menyebabkan
penyempitan, sehingga
meningkatkan tekanan darah.
Kondisi ini memicu terjadinya
penyakit jantung coroner hingga
stroke
Tipe Hiperlipidemiagenetik
Hiperlipidemia
Type 2b.
Hiperlipidemia kombinasi/ polygenic hypercholesterolemia
LDL, VLDL dan trigliserida
Multifaktor, mutasi gen LDL reseptoratau apolipoprotein B
3. Hiperlidemia remnan/ disbetalipoprotenemia
familial
Peningkatan remnankilomikron, ILDL dan trigliserida
Mutasi gen LDL reseptor atauapolipoprotein B
Tipe 4
HipertrigliseridemiaEndogen
VLDL dan trigliserida
Multifaktor, tidak diketahuiTipe 5.
Hipertrigliseridemia Familial Campuran
VLDL, kilomikron, kolesterol, trigliserida secara masif
Apolipoprotein C II
Tipe 1.
Hipertrigliseridemiaeksogen (diet)/ familial
lipoprotein lipase deficiency
peningkatan kilomikron dan trigliserida
gen lipoprotein mutase
Type 2a.
Hiperkolesterolemia familial
LDL-kolesterol
gen LDL reseptor atau apolipoprotein B
Hiperlipedimia dapat
terjadi karena kelainan
genetic maupun gaya hidup
dan jenis makanan yang
dikonsumsi
Gejala hyperlipidemia
karena adanya kelainan
genetic biasanya muncul
sejak usia anak-anak
Kondisi hyperlipidemiadi
masyarakat lebih umum
terjadi karena factor non-
genetis
Kenapa hyperlipidemia dapat terjadi
Konsumsi makanan tinggi lemak baik
trigliserida maupun kolesterol
menyebabkan penurunan penggunaan
lipid endogen untuk metabolisme maupun
biosintesis material struktural tubuh.
Tubuh lebih banyak menggunakan lipid
eksogen dari makanan untuk memenuhi
kebutuhna lipid harian.
Kondisi tersebut menyebabkan lipid yang
dihasilkan oleh tubuh beserta sisa lipid
dari diet, ditimbun di jaringan adiposa
dan berbagai organ (steatosis)
Interseksi Gula, Kolesterol dan Trigliserida
Respirasi seluler
memecah Glucosa
Senyawa precursor
pembentukan kolesterol dan
asam lamak adalah Asetil-
KoA, yang dihasilkan dari
proses glikolisis-dekarboksilasi
oksidatif.
Asetil-KoA juga dihasilkan dari
proses oksidasi-ß asam lemak
rantai panjang, yang kemudian
dapat disusun ulang
Konsumsi makanan tinggi lipid
menyebabkan, asetil Ko-A tidak
digunakan untuk menyusun kolesterol,
melainkan dikonversi menjadi asam
lemak, sehingga meningkatkan jumlah
trigliserida darah
Hiperlipedemia dan Inflamasi metabolik
sedangkan peningkatan ROS
menyebabkan hidroperoksidasi
HDL dan LDL. Oksidasi HDL
merusak fungsi ateroprotektifnya,
yang menyebabkan cedera
vaskular sehingga terjadi stres
oksidatif (pembentukan ROS dan
oksidasi HDL dan LDL berikutnya)
Verma, et
al. Circulation 2002, 106, 913–919
Inflamasi terlokalisasi yang diakibatkan
oleh peningkatan massa jaringan adiposa,
menginduksi pembentukan ROS serta
sekresi sitokin pro-inflamasi seperti IL-6.
IL-6 merangsang produksi C-reactive protein
(CRP) hati, yang memicu respon sel imun
Hiperlipedemia dan Inflamasi metabolik
Inflamasi pada
aterosklerosis akibat
penimbunan kolesterol di
pembuluh darah,
Kajian ini sangat potensial
untuk dikembangkan
sebagai target terapeutik
maupun deteksi dini.
(Libby, P. et al.
2011, Nature 473, 317-325).
Diet untuk Hiperlipidemia
Salah satu sumber makanan yang mudah
diperoleh dan murah, serta terbukti mampu
mencegah hyperlipidemia maupun inflamasi yang
menyertainya adalah tomat
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tomat
efektif meurunkan trigliserida dan LDL-
kolesterol, serta meningkatkan HDL-kolesterol,
baik pada hewan coba maupun manusia
Metabolisme Lipid
• Di dalam tubuh lipid (Triglesirda, kolesteroldan lipid golongan lain diperoleh dari makanan
• Lipid juda dihasilkanoleh tubuh untukmemenuhi kebutuhanmetabolsime
• Kelebihan konsumsilipid, termasukkolesterol berpengaruhterhadap keseimbanganmetabolisme lipid di dalam tubuh
Sumber: Roldan, M. and Herzig, S., 2015. How do glucocorticoids regulate lipid metabolism?. In Glucocorticoid Signaling (pp. 127-144). Springer, New York, NY.
Patofisiologiaterosklerosis
Sumber gambar : Rafieian-Kopaei, M., Setorki, M., Doudi, M., Baradaran, A. and Nasri, H., 2014. Atherosclerosis: process, indicators, risk factors and new hopes. International journal of preventive medicine, 5(8), p.927.
• Penampang melintang pembuluh darahaorta tikus yang diinduksi kolesterolselama 2 bulan
• Bagian anak panah merah menunjukkankeberadaan thrombus/plak tempatpenumpukan kolesterol di aorta.
• anak panah hitam menunjukkan selbusa = sel otot polos dan makrofagyang penuh kolesterol
• Sel busa lisis (arrow heads kuning) menyebabkan lesi pada endotel dan deformasi aorta (lingkaran hitam)
Dokumentasi penelitian: Iswari & Dafip 2019
Senyawa bioaktif tomat
• Kandungan tomat (Lycopersicum esculentum Mill) yang bermanfaat berkaitan dengan kesehatan manusiadiantaranya adalah likopen, β-karoten, Vitamin C, Vitamin E, tomatidin, serat larut air, pektin, besi, seng dan asam folat(Sumardiono et al., 2007, Paran et al., 2008, Viuda-Martos et al., 2014)
Peran likopen dalammetabolisme lipid
• Likopen dan karotenoid tomatdiserap dan diubah menjadi asam retinoid yang meningkatkan apoptosis sel adiposa dan menghambat metabolisme adipogenesis (Bonet
et al., 2012, Lobo et al., 2010a).
• Likopen berperan sebagai anti inflamasi dan menangkap radikal bebas (Chew & Park 2004).
Sumber: Ni, et. Al. 2020. Lycopene prevents the progression of
lipotoxicity-induced nonalcoholic steatohepatitis by decreasing
oxidative stress in mice. Free Radical Biology and Medicine, 152,
pp.571-582. →
• Secara molecular Likopen mencegahinflamasi dengan caramenambat ROS.
• Mekanisme tersebutmembuat Likopenefektifmenyeimbangkankadar sitokin.
Sumber : Han, H., Lim, J.W. and Kim, H., 2019. Lycopene Inhibits Activation of Epidermal Growth
Factor Receptor and Expression of Cyclooxygenase-2 in Gastric Cancer Cells. Nutrients, 11(9),
p.2113.
Sumber gambar : Linnewiel-Hermoni, K., Motro, Y., Miller, Y., Levy, J. and Sharoni, Y., 2014. Carotenoid derivatives inhibit nuclear factor kappa B activity in bone and cancer cells by targeting key thiol groups. Free Radical Biology and Medicine, 75, pp.105-120.
Mekanisme penghambatanjalur NFKB oleh likopen, sehingga dapat menekanterjadinya inflmasi
Radikal Bebas
• Radikal bebas secaraalami dihasilkan tubuhsebagai produkmetabolisme
• Radikal bebas dikenaldengan radical oxygen species (ROS)
• Peningkatan jumlahlipid, semakinmeningkatkan resikostress oksidatif
Bukti pengaruh ekstrak tomat memiliki efekmenurunkan lipogenesis pada tikus diet tinggi kolesterol
Parameter K1 K2 K3 K4
Massa tikus (gr) 172,00±3,46 175,17±3,76 174,17±7,41 171,83±6,11
Trigliserida (mg/dl) 93,10±2,21 a 171,01±3,51
b 115,20±2,73
c 108,05±4,49
d
Kolesterol total (mg/dl) 109,24±2,83 a 213,66±6,60
b 121,29±2,99
c 121,02±2,42
c
LDL-C (mg/dl) 39,29±1,69 a 84,19±2,09
b 46,84±2,55
c 44,04±2,64
c
HDL-C (mg/dl) 69,49±1,82 a 27,09±2,59
b 63,02±2,55
c 65,02±2,68
c
Indeks Aterogenik 0,13±0,02 a 0,80±0,05
b 0,26±0,02
c 0,22±0,03
d
Keterangan : K1) tikus normal; K2) tikus aterosklerosis; K3) tikus diet tinggi kolesterol +
atorvastatin; dan K4) tikus tiet tinggi kolesterol + ekstrak tomat kukus. Beda huruf alfabet (a-d)
menunjukkan perbedaan signifikan antar kelompok perlakuan (p < 0,05). Nilai indeks aterogenik
antara -0,3 hingga 0,10 menunjukkan resiko kardiovaskuler rendah; 0,10 hingga 0,24
menunjukkan resiko sedang dan di atas 0,24 menunjukkan tinggi risiko.
Tabel 1 Massa awal tikus dan parameter kolesterol pasca perlakuan
• Penampang melintang pembuluh darah aorta tikus yang diinduksi kolesterol selama 60 hari, K1 (A-B); K2 (C-D); K3 (E-F); K4 (G-H). Kerusakan intim dalam bentuk fragmentasidan deformasi tunika dan endotel (D: lingkaran hitam); plak (C: panah merah); kerusakansel otot polos (D, H: arrow head hitam); lesi (D: panah kuning).
• Tm: tunica media; Ta: tunica adventisia; Le: lamina elastica; Er: erythrocytes; Lu: lumen vessel. HE staining. Pengamatan dengan mikroskop perbesaran 40x (A, C, E, G) dan 400x (B, D, F, H)
Sekresi sitokin• Peningkatan ROS akibat oksidasi
LDL-C → jalur NF-κB terkaitrespon inflamasi (fosforilasi IKK → kompleks IκBα melepaskanNF-κB→ nukleus→ sintesisTNF-a dan IL-6).
• Persentase peningkatan titer TNF-a paling tinggi, didugakarena tingginya produksi ROS
• Pemberian Ekstrak tomat (K4) berhasil menurunkan lajuinflamasi mendekati normal.
Imunitas
• Karotenoid dari tomat digunakan oleh tubuhsebagai koenzim, antioksidan dan meningkatkansistem imun (Duriancik et al., 2010).
• Ekstrak tomat meningkatkan aktivitas fagositosismakrofag, respon imun seluler dan humoral dalammenghadapi infeksi Plasmodium (Iswari et al. 2016b).
• Aktivasi Retinoid A Receptor (RAR) dan Retinoid X receptor (RXR) di dalam inti sel. memicu transkripsi interleukin-12 (IL-12) dan tumor necrois factor (TNF α) (Zapata-Gonzalez et al., 2007);
• Meningkatkan produksi interferon yang merangsang aktivasi sel – sel imun (Iswari et al. 2016a)
Sel epitel
• Selain karotenoid, ekstrak tomat memiliki antioksidan dalambentuk vitamin seperti α-tokoferol atau vitamin E danvitamin C.
• Vitamin C dan E sebagai acceptor elektron bebas darireactive oxygen species (ROS) dan nitrogen oxide species (NOS), mencegah kerusakan sel imun dan membran seltubuh (Giraldo et al., 2014).
• Vitamin C dapat meregenerasi vitamin E dan gluthationtereduksi (mengikat oksidan) (Dawn et al., 2000).
Konsumsi tomat yang baik
• Konsumsi tomat dalam bentuk pasta maupun sebanyak 200 gr/ hari yang dikonsumsi setelah makan.
• Pengolahan yang baik adalah dengan cara dikukus 15 menitdan dihancurkan untuk mendapatkan kandungan bioaktiflebih banyak dan mudah diserap (Iswari 2016).
GOOD HEALTH DEPENS ON
SUPPLYING YOUR BODY
WITH THESE NECESSARY NUTRIENTS