rev 6-september-12 awal tesis 12-8-12 death line lampirantesis lampiran-abstak ns 8gustus2012...
TRANSCRIPT
PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK NIGELLA SATIVA TERHADAP JUMLAH SEL NATURAL KILLER DI JARINGAN
TUMOR DAN UKURAN MASSA TUMOR ADENOKARSINOMA PAYUDARA MENCIT C3H
THE EFFECTS OF NIGELLA SATIVA EXTRACTS ON NATURAL KILLER CELL AND CANCER GROWTH IN BREAST ADENOCARCINOMA OF C3H
MICE
TESIS PENELITIAN
Tesis Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S2
dan Program Pendidikan Dokter Spesialis I Ilmu Bedah
Tjendono Harianto
PROGRAM PASCA SARJANA MAGISTER ILMU BIOMEDIK
DAN PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER SPESIALIS I
ILMU BEDAH UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
2012
i
TESISPENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK NIGELLA SATIVA
TERHADAP JUMLAH SEL NATURAL KILLER DI JARINGAN TUMOR DAN UKURAN MASSA TUMOR ADENOKARSINOMA
PAYUDARA MENCIT C3H
oleh :
Tjendono Harianto Telah disetujui untuk diseminarkan
Pembimbing
Pembimbing I Pembimbing II
Prof. dr. Edi Dharmana. M.Sc. Phd. SpParK dr. Djoko Handojo. SpB, SpB(K)Onk NIP. 194 70312 197603 1 001 NIP. 194 81119 197802 1 001
Mengetahui :
Ketua Program Studi Magister Ilmu Biomedik
Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro
Ketua Program Studi PPDS I Bedah
Universitas Diponegoro
Dr. dr. Winarto. SpMK, SpM(K)DMM dr. Sahal Fatah. SpB, SpBTKV NIP. 194 90617 197802 1 001 NIP. 195 71028 198510 1 001
ii
LEMBAR MONITORING
PERBAIKAN TESIS PENELITIAN
Yang bertanda tangan di bawah ini menerangkan dengan sebenarnya bahwa saya telah
menyetujui perbaikan Tesis penelitian yang diajukan: Selasa, 16 Agustus 2012, atas :
Nama Mahasiswa : dr. Tjendono Harianto
Bagian : Ilmu Bedah
Judul : Pengaruh Pemberian Ekstrak Nigella sativa Terhadap Jumlah Sel
Natural killer di Jaringan Tumor dan Ukuran Massa Tumor Adenokarsinoma Payudara Mencit
C3H
NO NAMA NARA SUMBER TANDATANGAN
TANGGAL
1. Prof. dr. Edi Dharmana, M.Sc, Ph.D, Sp.ParK
Pembimbing I
2. Dr. Djoko Handojo, SpB,SpB(K)Onk Pembimbing II
3. Prof. Dr. dr. I. Riwanto, SpB(K)BD Narasumber
4. Dr.dr.Winarto,Sp.MK,SpM(K),DMM Narasumber
5. Dr. dr. Andrew Johan, M.Si Narasumber
6. dr. Neni Susilaningsih, M.Si Narasumber
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ini adalah hasil pekerjaan saya sendiri dan
didalamnya tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanan
disuatu perguruan tinggi atau lembaga pendidikan lainnya. Pengetahuan yang diperoleh dari hasil
penerbitan maupun yang belum/tidak diterbitkan, sumbernya dijelaskan didalam tulisan dan
daftar pustaka.
Semarang, 16 Agustus 2012
( dr. Tjendono Harianto )
iv
RIWAYAT HIDUP
A. IDENTITAS :
Nama : dr. Tjendono Harianto
NIM Magister Biomedik : G4A005037
NIM PPDS I Bedah : G3A006011
Tempat / TglLahir : Semarang, 08 Desember 1965
Agama : Katolik
JenisKelamin : Laki-laki
B. RIWAYAT PENDIDIKAN :
1. SD Kristen Widya Wacana Purwodadi (Grob), Jateng : Lulus th 1978.
2. SMP Kristen Widya Wacana Purwodadi (Grob), Jateng : Lulus th 1981.
3. SMA Negeri 1 Semarang, Jawa Tengah : Lulus th 1984.
4. FK UNISSULA Semarang, Jawa Tengah : Lulus th 2001.
5. PPDS I Bedah FK UNDIP Semarang, Jawa Tengah : Januari th 2006.
6. Magister Ilmu Biomedik Pasca Sarjana UNDIP Jateng : Januari th 2006.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan
anugrah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Pengaruh Pemberian
Ekstrak Nigella sativa terhadap Jumlah Sel natural killer Jaringan Tumor dan Ukuran Massa
Tumor Adenokarsinoma Payudara Mencit C3H”.
Penelitian ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar derajat sarjana
S2 Ilmu Biomedik Program Pasca Sarjana dan Program Pendidikan Dokter Spesialis I Bedah
Universitas Diponegoro Semarang.
Penulis menyadari bahwa tugas ini tidak dapat terselesaikan dengan baik tanpa dukungan
dari berbagai pihak. Kepada Prof. dr. Edi Dharmana, MSc,PhD,Sp.Park sebagai dosen
pembimbing utama, dr. Djoko Handojo, Sp B, SpB(K)Onk sebagai dosen pembimbing kedua,
serta guru dan ketua program studi saya tercinta dr. Sahal Fatah SpB, SpBTKV, yang selalu
memberikan dukungan moral yang tidak ternilai harganya, penulis mengucapkan terima kasih
atas bimbingan, sumbangan pikiran, serta kesabarannya dalam proses penyelesaian tesis ini.
Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih Kepada :
vi
1. Prof. dr. Edi Dharmana, M.Sc, Ph.D, Sp.ParK, pembimbing I dalam penelitian ini,
atas segala waktu, tenaga dan bimbingan yang telah diberikan sehingga selesai tesis
ini.
2. dr. Djoko Handojo, SpB, SpB(K)Onk, Kepala Bagian Bedah Fakultas Kedokteran
Universitas Diponegoro / RSUP dr. Kariadi Semarang. sekaligus pembimbing II yang
telah memberikan semua petunjuk serta kesempatan kepada kami untuk mengikuti
Program Pendidikan Dokter Spesialis I Bedah dan Program Magister Ilmu Biomedik
dan atas segala waktu, tenaga, perhatian dan bimbingan yang diberikan sehingga
selesai tesis ini.
3. Prof. Drs. Sudharto P. Hadi, MS, Ph.D selaku Rektor Universitas Diponegoro
Semarang.
4. dr. Endang Ambarwati Sp RM, Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro
Semarang.
5. dr. Sahal Fatah, SpB, SpBTKV, Ketua Program Studi PPDS I Bedah Fakultas
Kedokteran Universitas Diponegoro Semarang, yang telah memberikan kesempatan
pada kami untuk menempuh Program Pendidikan Dokter Spesialis I Bedah dan
Program Magister Ilmu Biomedik.
6. Ketua program percepatan dan selaku narasumber Prof. Dr. dr. I. Riwanto, SpB,
SpB-KBD, beserta anggota tim: dr. Eka Yudhanto, MSi.Med. SpB, SpB(K)Onk,
vii
Dr.dr. Selamat Budijitno, MSi.Med. SpB(K)Onk, yang telah meluangkan waktu
untuk membimbing dan memacu selesainya penelitian ini.
7. Prof. Dr. dr. Anies, M.Kes, PKK. Selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas
Diponegoro.
8. Dr.dr. Winarto. SpMK, SpM(K)DMM, Ketua Program Studi Magister Ilmu Biomedik
Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro Semarang.
9. Prof. Dr. Siti Fatimah Muis M Sc, SpGK(K) Ketua Komisi Etik Penelitian Kesehatan
Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro/RS dr. Kariadi Semarang.
10. Dosen-dosen Program Studi Magister Ilmu Biomedik Program Pascasarjana
Universitas Diponegoro yang telah memberi pengetahuan dan bimbingan kepada
kami serta memberikan motivasi selama mengikuti progam pendidikan magister dan
penyusunan tesis ini.
11. dr. Harijadi, SpPA(K), Kepala Instalasi Patologi Anatomi RSU Sardjito-FK UGM
Yogyakata.
12. Ibu Agustina Supriyanti, Amd, Kepala Analis dan tehnisi Intalasi Patologi Anatomi
RSU Sardjito–FK UGM Yogyakarta.
13. penguji dan narasumber yang telah dengan sabar berkenan memberi masukan,
arahan dalam penelitian dan penulisan tesis ini.
14. Semua rekan sejawat residen bedah undip (khususnya kakak kelas saya dr.Lily
Yuniarti Halim, MSi.Med, spB) yang selalu memberi arahan penelitian ini. Karyawan
viii
dan karyawati Bagian Bedah dan Program Studi Magister Ilmu Biomedik Universitas
Diponegoro serta staf yang telah membantu kami selama dalam penelitian sehingga
penyusunan tesis, kami mengucapkan terimakasih
15. Ucapan terima kasih kepada alm. orang tua saya yang telah membesarkan dan
memberi bekal pendidikan.
16. Ucapan terima kasih khusus kepada istri saya dr.Anna Mudjiati yang telah
memberikan dukungan moril dan materiil dalam menyelesaikan penelitian ini, serta
anak-anak tercinta Elizabeth Agustina, Angelia Agustina, Laurensia Valentina, Hans
Steven Kurniawan yang memberi semangat dalam penyelesaian penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran
demi kesempurnaan penelitian ini akan diterima dengan senang hati. Penulis berharap
penelitian ini dapat berguna bagi masyarakat serta memberi sumbangan bagi perkembangan
ilmu kedokteran.
Semarang, 16 Agustus 2012
( dr. Tjendono Harianto )
ix
DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………………. i
LEMBAR PENGESAHAN …………………………………………………………… ii
LEMBAR MONITORING PERBAIKAN ……………………………………………. iii
LEMBAR PERNYATAAN …………………………………………………............... iv
RIWAYAT HIDUP SINGKAT ………………………………………………………. v
KATA PENGANTAR ………………………………………………………………… vi
DAFTAR ISI ……………………………………………………………….................. ix
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………………….. xiii
DAFTAR TABEL …………………………………………………………………….. xiv
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………………... xv
DAFTAR SINGKATAN………………………………………………………………. xvi
ABSTRAK …………………………………………………………………………… xix
ABSTRACT …………………………………………………………………............... xx
BAB 1. PENDAHULUAN……………………………………………………………. 1
1.1.Latarbelakang………………………………………………………… 1
1.2. Perumusan masalah…………………………………………………….. 4
1.2.1. Masalah Umum ……………………………………………………….. 4
1.2.2. Masalah Khusus ……………………………………………………… 4
x
1.3. Tujuan penelitian………………………………………………………… 5
1.3.1. Tujuan Umum…………………………………………………….. 5
1.3.2. Tujuan Khusus…………………………………………………….. 5
1.4. Manfaat penelitian……………………………………………………….. 5
1.5. Orisinalitas Penelitian…………………………………………………… 6
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA………………………………………………………. 8
2.1.Nigella sativa…………………………………………………………….. 8
2.2.Respon sistim imunologi terhadap sel tumor……………………………. 14
2.2.1. Respon sistim imunologi sel NK terhadap sel tumor……………..
2.2.2. Respon sistim imunologi sel Limfosit T terhadap sel tumor...........
14
18
2.2.3. Perforin dan granzyme…………………………………………… 19
2.2.4. Respon sistim imunologi sel makrofag terhadap sel tumor........... 19
2.3. Pertumbuhan adenokarsinoma payudara………………………………… 24
2.4. Apoptosis................................................................................................... 26
BAB 3. KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS…………………………… 28
3.1. Kerangka teori…………………………………………………………… 28
3.2. Kerangka konsep………………………………………………………… 29
3.3. Hipotesis penelitian……………………………………………………… 29
BAB 4. METODE PENELITIAN……………………………………………………... 30
4.1. Rancangan penelitian……………………………………………………. 30
4.2. Sampel penelitian………………………………………………………... 31
xi
4.3. Waktu dan lokasi penelitian……………………………………………... 32
4.4. Variabel penelitian………………………………………………………. 32
4.4.1. Variabel bebas……………………………………………………. 32
4.4.2. Variabel tergantung………………………………………………. 34
4.5. Definisi operasional…………………………………………………….. 33
4.6. Bahan dan alat penelitian………………………………………………... 34
4.6.1. Bahan untuk perlakuan……………………………………………. 34
4.6.2. Bahan transplantasi jaringan tumor mencit……………………….. 35
4.6.3. Bahan pemeriksaan histopatologi rutin………………………….... 35
4.6.4. Bahan tambahan pewarnaan imunohistokimia……………………. 36
4.6.5. Alat transplantasi jaringan tumor pada mencit……………………. 36
4.6.6. Alat pembuatan sediaan…………………………………………... 37
4.6.7. Alat tambahan pewarnaan imunohistokimia……………………… 37
4.6 .8. Alat untuk pengukuran diameter tumor……………………..…… 37
4.7. Pelaksanaan penelitian…………………………………………………... 38
4.8. Alur kerja………………………………………………………………… 40
4.9. Prosedur pemeriksaan…………………………………………………….. 41
4.9.1. Prosedur transplantasi tumor………………………………….............. 41
4.9.2. Prosedur pembuatan preparat histopatologi……………………... 42
4.10. Cara pengumpulan data………………………………………..... 45
4.11. Analisis data…………………………………………………………… 45
4.12. Etika penelitian…………………………………………………………. 45
BAB 5. HASIL PENELITIAN……………………………………………………..… 46
xii
BAB 6. PEMBAHASAN……………………………………………………………... 51
BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………………….... 55
7.1. Simpulan…………………………………………………………………. 55
7.2. Saran……………………………………………………………………... 56
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………. 57
LAMPIRAN…………………………………………………………………………… 63
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar- 1 Bunga, daun serta biji Nigella sativa 9
Gambar- 2 Struktur molekul timoquinon 10
Gambar-3 Respon imun terhadap sel kanker 20
Gambar-4 Peran makrofag tumor, sel NK, CTL terhadap sel target 20
Gambar-5 Kerangka teori 28
Gambar-6 Kerangka konsep 29
Gambar-7 Skema rancangan penelitian 31
Gambar- 8 Alur Kerja 33
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel - 1. Komposisi kimia Nigella sativa ……………………………………………11
Tabel - 2. Komposisi minyak dalam Nigella sativa ……………………………………12
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 . Hasil pemeriksaan Mikroskopis (pengecatan Imunohistokimia )…………… 1
Lampiran 2 . Hasil pengolahan data penelitian menggunakan SPSS……………………….. 4
Lampiran 3. Gambar tikus saat perawatan, pembiusan, pengambilan tumor……………….. 23
Lampiran 4. Hasil pengukuran diameter tumor dan jumlah penghitungan sel NK…………. 28
Lampiran 5. Ethical clearance………………………………………………………………. 29
xvi
DAFTAR SINGKATAN
APC : Antigen Presenting Cells
ADCC : Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity
Apaf-1 : Apoptotic Protease Activating Factor 1
ATP : Adenosine Tri Phosphat
Bcl2 : B cell lymphoma 2
Bax : B cell lymphoma 2 associated X protein
Bak : B cell lymphoma 2 antagonist/killer
Bid : BH3 interacting domain death agonist
Bim : B cell lymphoma 2 interacting mediator of cell death
Bcl2 : B cell lymphoma 2: protein pengatur apoptosis
Bcl-XL : B cell lymphoma 2, basal cell lymphoma extra large
CTL : Citotoxic T lymphosit : Limfosit T sitotoksik : CD8, CD3,CD45
CD4 : Cluster of Differentition 4
Caspase : Cystein protease
DISC : Death-Inducing Signal Complex
Fc R III : Fc Reseptor III = CD 16
FADD : Fas-associated death domain protein
FasL : Fas Ligand
GM-CSF : Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor
xvii
GF : Growth Factor
ICAM : Inter Celuler Adhesion Molecule
INF : Interferon
IFN-γ : Interferon Gamma
Ig G : Imunoglobulin G
IHC : Immunohistochemical
IL : Interleukin
IL-12 : Interleukin-12
HLA-G : Human Leukocyte Antigen G = MHC kelas I,II,III
LD50 : Lethal dosis 50%
LPS : Lipopolisacarida/lipopolysaccharide /lipoglycan
LAK cells : Lymphokine activated killer cells : sel NK teraktivasi IL2
NK Cell : Natural Killer Cell= CD16, CD56, CD3
NKR-P1 : Natural Killer Reseptor-P1
NS : Nigella sativa
NF-κB : Nuclear Factor-κappa Beta
MAF : Macrofag Activating Factor
MHC : Major Histocompatibility Complex = HLA
NO : Nitric Oxide
PAF : Platelet Activating Factor
PBS : Phosphat Buffer Saline
RFc/FcRIII : reseptor Fragmen crystallizeble (protein permukaan sel/ CD 16)
rFAS : reseptor FAS
rNKR-P1 : reseptor Natural Killer Reseptor-P1
ROS : Reactive Oxygen Species
xviii
ROI : Reactive Oxygen Intermediates
TCR : T Cell Reseptor
TNF : Tumor Necrosis Factor
TIL : Tumor Infiltrating Lymphocytes (sel limfosit darah perifer)
TLC : Thin Layer Chromatography
VEGF : Vascular Endothelial Growth Factor
xix
ABSTRAK
Latar belakang. Nigella sativa (NS) telah lama digunakan sebagai obat kanker tradisional berisi thymoquinone berguna untuk pengobatan penyakit keganasan payudara, Minyak volatile yang terkandung dalam NS mempunyai efek menahan perkembangan ukuran tumor dan mempunyai efek sitotoksik.
Tujuan. Membuktikan pengaruh ekstrak NS dosis bertingkat terhadap jumlah sel natural killer (NK) dan diameter tumor adenocarcinoma payudara mencit C3H betina dan menganalisis hubungan jumlah sel NK dan diameter tumor.
Bahan dan metode. Penelitian eksperimental laboratories menggunakan metode randomized post test only control group design untuk sel NK, dan pre and post test control group design untuk ukuran diameter tumor. Penelitian hewan coba 24 ekor mencit C3H betina diimplantasi tumor Adenocarcinoma payudara, dibagi dalam 4 kelompok perlakuan : kelompok K (tidak mendapat Nigella sativa), P1 (mendapat terapi ekstrak Nigella sativa 0,0175ml/hari), kelompok P2 (NS: 0,036 ml/hari), kelompok P3 (NS: 0,07/hari) selama 3 minggu, tumor diambil, diperiksa histopatologi dipastikan adenocarcinoma, dihitung jumlah sel NK jaringan tumor dan diukur selisih diameter tumor setelah-sebelum pemberian NS. Uji Mann Whitney digunakan untuk mengevaluasi perbedaan sebelum dan setelah ukuran diameter tumor dan jumlah tumor sel pembunuh alami itu. Uji korelasi antara variabel dengan Uji Spearman didapat hasil signifikansi (p=0,000), nilai correlation coefficient sebesar (p= -0,886)
Hasil: Terdapat perbedaan bermakna berupa peningkatan sel NK dan pengecilan diameter massa tumor, dengan correlation coefficient – 0,886
Simpulan: NS meningkatkan sel NK dan menghambat pertumbuhan massa tumor adenokarsinoma mamma mencit C3H, dengan hubungan korelasi negatif sangat kuat
Kata kunci: Jintan Hitam, Nigella sativa, jumlah sel NK, diameter massa tumor, adenokarsinoma mamma.
xx
Abstracts
Background: Nigella sativa (NS) often used as traditional medicine for cancer treatment, consisted thymoquinone , volatile oil in Nigella sativa had an effect inhibit the development of cancer cell and had cytotoxic effect.
Objective: This study is to prove the difference of natural killer cell's (NK cell) and size of tumor diameter and analyze the correlation between NK cell and size of the tumor diameter.
Material and method: A randomized post test only control group design for NK cells and pre and post test control group design for the size of diameter tumor on 24 C3H-mice were divided into 4 treatment groups. The K group was the control group, group-P1 was administered with 0,0175ml/Nigella sativa/day, group-P2: 0,036ml/day, group-P3: 0,07mg/day. After complete tumor cell inoculation, the diameter size of tumor before-treatment was measured. All of group were treated for 3 weeks, then measured before and after-treatment tumor diameter size and evaluate amount after-treatment the tumor natural killer cell's. Mann Whitney Test is used to evaluate the difference of before-and-after tumor diameter size and tumor Natural killer cell's amount. Spearman’s Correlation test was performed to analyze the correlation between tumor natural killer cell's and the size of tumor diameter. Result: There was significantly negative correlation between tumor natural killer cell's and size of the tumor diameter, with correlation coefficient - 0,886.Conclusion: There was significantly negative correlation between natural killer cell’s and size of the tumor diameter.Key words : Jintan Hitam, Nigella sativa, natural killer cell's, tumor diameter,
adenocarcinoma mamae
xxi
xxii