Aktivitas antineuroinflamasi ekstrak dan fraksi dari daun semanggi (marsilea crenata presl.) terhadap sel mikroglia HMC3 in vitro

Ma'arif, Burhan., Agil, Mangestuti and Laswati, Hening (2021) Aktivitas antineuroinflamasi ekstrak dan fraksi dari daun semanggi (marsilea crenata presl.) terhadap sel mikroglia HMC3 in vitro. EC00202122121.

Preview

Text sertifikat_EC00202122121_disertasi burhan.pdf Download (2MB) | Preview

Abstract

Penyakit neurodegeneratif prevalensinya meningkat di seluruh dunia pada beberapa dekade terakhir, dan berhubungan secara langsung dengan peningkatan prevalensi perempuan menopause. Defisiensi estrogen membuat perempuan menopause rentan mengalami neuroinflamasi, yang merupakan salah satu penyebab utama neurodegeneratif. Pada defisiensi estrogen terjadi penurunan aktivitas estrogen dalam menjaga homeostasis berbagai mekanisme dalam sistem saraf pusat (SSP). Oleh karena itu pemberian estrogen-like substance seperti fitoestrogen sangat potensial untuk dikembangkan sebagai sumber obat dalam mengatasi neuroinflamasi, menggantikan fungsi estrogen.
Semanggi (Marsilea crenata Presl.) merupakan tumbuhan yang dimanfaatkan di Surabaya, Jawa Timur sebagai makanan khas masyarakat setempat. Penelitian pendahuluan membuktikan Marsilea crenata Presl. memiliki berbagai khasiat karena kandungan fitoestrogen. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan aktivitas antineuroinflamasi ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl. secara in vitro pada sel mikroglia HMC3 (ATCC® CRL-3304 ™), dan memprediksi jenis senyawa fitoestrogen yang bersifat agonis ERβ dalam ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl.
Daun Marsilea crenata Presl. didapatkan di Kelurahan Sememi, Kecamatan Benowo, Kota Surabaya, Provinsi Jawa Timur, Indonesia, dan dideterminasi di unit pelaksana teknis (UPT) Materia Medika Batu dengan kode determinasi 1a-17b-18a-1. Pengukuran nilai moisture content (MC) rerata serbuk kering daun Marsilea crenata
Presl. didapatkan sebesar 8,61%, dan berada dibawah batas maksimal nilai MC. Ekstraksi dilakukan dengan pelarut etanol 96% dengan metode ultrasonic assisted extraction (UAE) dan menghasilkan 70 g ekstrak dari 1,6 kg serbuk kering. Fraksinasi menggunakan metode fraksinasi cair-cair dengan corong pisah, menghasilkan 11,8828 g fraksi n-heksana, 4,0153 g fraksi etil asetat, 15,4858 g fraksi n-butanol, dan 29,3458 g fraksi air.
Ekstrak etanol 96% diuji sitotoksisitas dengan metode microtetrazolium (MTT) assay pada sel mikroglia HMC3, dan didapatkan nilai IC50 sebesar 733,053 g/ml. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol 96% tidak toksik terhadap sel mikroglia HMC3. Ekstrak etanol 96%, fraksi n-heksana, fraksi etil asetat, fraksi n-butanol, dan fraksi air dilakukan uji aktivitas antineuroinflamasi pada sel mikroglia HMC3 dengan metode immunocytochemistry dan instrumen CLSM. Faktor petanda yang digunakan adalah MHC II, Arg1, dan ER bebas.
Hasil penelitian menunjukkan semua ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl. dapat menurunkan ekspresi MHC II. Ekstrak dan fraksi juga dapat meningkatkan ekspresi Arg1 dan menurunkan ekspresi ER bebas, kecuali fraksi n-heksana. Aktivitas antineuroinflamasi ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl. menunjukkan efek non monotonic dose response (NMDR), yang terjadi akibat mekanisme selektivitas reseptor, receptor downregulation, desensitisasi reseptor, atau downstream mechanisms.
Aktivitas terbaik ditunjukkan oleh fraksi etil asetat, dimana berdasarkan hasil analisis korelasi menunjukkan korelasi terbaik antar faktor petanda. Analisis regresi mekanisme mendukung kesimpulan bahwa bahwa fraksi etil asetat merupakan fraksi dengan aktivitas antineuroinflamasi in vitro terbaik pada sel mikroglia HMC3.
Metabolite profiling ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl. dilakukan dengan UPLC-QToF-MS/MS dan perangkat lunak MassLynx 4.1. Hasil analisis menunjukkan total 321 detected compounds, 221 known compounds, 91 unknown compouds yang terdapat pada daun Marsilea crenata Presl. Pada ekstrak etanol 96% terdapat 43 known compounds dan 10 unknown compounds, fraksi n-heksana 27 known compounds dan 12 unknown compounds, fraksi etil asetat 82 known compounds dan 23 unknown compounds, fraksi n-butanol 48 known compounds dan 22 unknown compounds, dan fraksi air 21 known compounds dan 24 unknown compounds. Senyawa hasil metabolite profiling dipreparasi dengan perangkat lunak ChemDraw 12.0 serta Avogadro 1.0.1 untuk optimalisasi force field struktur senyawa, kemudian dilakukan molecular docking terhadap protein 3OLS yang merupakan protein X-ray dari ERβ, dengan aplikasi PyRx 0.8 metode Autodock Vina. Senyawa digolongkan sebagai agonis ER apabila satu gugus farmakofor senyawa berikatan dengan asam amino His 475, dan satu gugus farmakofor lagi berikatan dengan asam amino Glu 305 atau Arg 346. Ikatan ini diketahui dengan perangkat lunak Biovia Discovery Studio Visualizer 2016. Hasil uji aktivitas in silico menunjukkan bahwa ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl. mengandung delapan senyawa yang diprediksi sebagai senyawa fitoestrogen yang bersifat agonis terhadap ER. Penentuan karakteristik fisikokimia, farmakokinetik, dan farmakodinamik kedelapan senyawa agonis ER kemudian dilakukan dengan webtool SwissADME. Parameter tersebut antara lain BBB permeant, P-gp substrate/non-substrate, TPSA, torsion, serta hukum lima Lipinski yang meliputi BM, log P, HBA, dan HBD.
Korelasi data hasil uji aktivitas antineuroinflamasi in vitro, metabolite profiling, dan uji antineuroinflamasi aktivitas in silico menunjukkan bahwa Kaempferol dalam fraksi etil asetat merupakan senyawa fitoestrogen yang diprediksi bersifat agonis terhadap ERβ dan bertanggung jawab terhadap aktivitas antineuroinflamasi.
Temuan pada penelitian ini yaitu, (1) fraksi etil asetat daun Marsilea crenata Presl. menunjukkan aktivitas antineuroinflamasi terbaik pada uji in vitro terhadap sel mikroglia HMC3; (2) aktivitas antineuroinflamasi fraksi etil asetat daun Marsilea crenata Presl. melalui jalur ER-dependent nuclear-initiated estrogen signaling; (3) terdapat delapan senyawa yang diprediksi sebagai fitoestrogen dalam ekstrak dan fraksi dari daun Marsilea crenata Presl., berdasarkan kemiripan binding affinity, jarak farmakofor, dan ikatan asam amino dengan 17-estradiol; (4) Kaempferol diprediksi sebagai senyawa fitoestrogen berkhasiat antineuroinflamasi pada fraksi etil asetat daun Marsilea crenata Presl.; (5) potensi GPER besar sebagai ER yang bertanggung jawab terhadap aktivitas antineuroinflamasi, dan diduga berperan dengan ER secara bersamaan pada aktivitas antineuroinflamasi.

Item Type:	Hak Cipta
Subjects:	11 MEDICAL AND HEALTH SCIENCES > 1115 Pharmacology and Pharmaceutical Sciences
Divisions:	Faculty of Medical and Health Sciences > Department of Pharmacy
Depositing User:	Burhan Ma'arif
Date Deposited:	16 Nov 2021 22:53

Downloads

Origin of downloads

Actions (login required)

View Item