MAKALAH PENANGANAN HEWAN COBA

EKSPRESI INSULIN PADA PANKREAS MENCIT (Mus musculuus) YANG

DIINDUKSI DENGAN STREPZOTOCIN BERULANG

Disusun oleh :

Prihatin Lanjar H R 152210101110

Ahmad Daris Sauqi 152210101111

Nur Huda 152210101112

Husnatul Ayniah 152210101113

Meranti Bekti Pertiwi 152210101117

BAGIAN FARMASI KLINIK DAN KOMUNITAS FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS JEMBER

2017
 KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-Nya
sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa kami juga mengucapkan banyak
terima kasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dalam proses pembuatan
makalah ini.

Harapan kami semoga makalah ini dapat memberikan manfaat menambah

pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, supaya ke depannya dapat memperbaiki
bentuk maupun menambah isi makalah agar menjadi lebih baik lagi.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih memiliki banyak kekurangan karena
keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman kami. Oleh karena itu, kami sangat
mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah
ini untuk ke depannya.

Jember, 16 April 2017

Penyusun

ii
DAFTAR ISI

iii
 BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi kini telah semakin

maju. Kemajuannya dalam bidang tersebut sudah dapat dirasakan oleh masyarakat di
seluruh penjuru dunia . Salah satu kemajuan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi
adalah dalam ilmu kesehatan. Hal-hal yang berkaitan dengan kesehatan sangat erat
kaitannya dengan bidang farmasi.
Farmasi adalah ilmu meracik obat-obatan yang nantinya akan diberikan kepada
seorang pasien dengan tujuan untuk penyembuhan. Dalam perkembangannya
seseorang yang bergelut dalam bidang farmasi harus melakukan beberapa jenis
pengujian untuk memproduksi obat seperti pengujian klinis dan praklinis. Pengujian
klinis diberikan pada seorang manusia setelah pengujian pada hewan coba yang
meliputi beberapa fase uji klinik, sedangkan pengujian sebelum diujikan pada manusia
yang meliputi berbagai aspek farmakologis.
Uji farmakologi merupakan salah satu persyaratan uji untuk diproduksinya
sebuah obat baru. Hasil uji tersebut akan diperoleh beberapa informasi tentang efek
farmakologi dan farmakokinetik. Untuk mengujikan obat tersebut maka di gunakan
hewan coba yang memiliki potensi dan mirip dengan genetik manusia.
Dalam memperlakukan pengujian dan pemilihan hewan uji harus sesuai
dengan persyaratan-persyaratan kode etik hewan. Setiap hewan uji juga memiliki
tindakan yang berbeda-beda, tergantung maksud dan tujuan dari peniliti. Hewan coba
yang digunakan pada makalah ini adalah mencit. Mencit yang digunakan untuk
pengujian diabetes dengan metode induksi streptozotocin berulang. Harapan
dilakukannya pengujian pada mencit yang di induksi streptozotocin adalah untuk
mengetahui obat atau menemukan obat baru yang dapat mengobatidiabestes.

B. RumusanMasalah
1. Bagaimana perlakuan terhadap hewan uji dan hewan apa yang di gunakan untuk
uji diabetes ?
2. Metode apa yang digunakan untuk pengujian hewan diabetes?

4
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui bagaimana perlakuan hewan yang digunakan untuk uji
diabetes.
2. Untuk mengetahui bagaimana metode yang digunakan untuk pengujian hewan
diabetes.

5
 BAB II

PEMBAHASAN

Pada makalah ini kami kelompok kami membahas jurnal yang berjudul ekspresi
insulin pada pankreas mencit (Mus musculus) yang diinduksi dengan streptozotocin berulang.
Dan jurnal tersebut bertujuan mengetahui ekspresi insulin pada pankreas mencit (Mus
musculus) yang diinduksi streptozotocin berulang dengan pewarnaan imunohistokimia yang
berguna sebagai hewan model diabetes melitus.
Diabetes melitus (DM) merupakan sekumpulan gangguan pada tubuh yang timbul
akibat gangguan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein dengan banyak sebab lainnya.
Diabetes melitus ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah yang melebihi batas
normal (hiperglikemia) akibat peningkatan glukoneogenesis dan glikogenolisis. Menurut data
World Health Organization (WHO), prevalensi DM di seluruh dunia diproyeksikan
meningkat dari 2,8% pada tahun 2000 menjadi 4,4% pada tahun 2030 dan jumlah tersebut
diperkirakan terus meningkat (Wild et al., 2004).
Percobaan penelitian mengenai DM dengan menggunakan hewan model didasarkan
pada patogenesis penyakit tersebut pada manusia yang bersifat kronis atau berlangsung
menahun. Pada saat ini telah banyak penelitian menggunakan hewan model yang secara
patologis dibuat menderita DM. Kondisi patologis pada hewan model dibuat bertujuan
melakukan pencegahan, mengetahui patogenesis penyakit, menetapkan diagnosis, dan terapi
yang digunakan dalam penanganan penyakit DM. Meskipun demikian, kondisi patologis
hewan model tersebut tidak sepenuhnya menggambarkan kondisi patologis secara riil pada
manusia. Pada hewan model DM sering disebabkan akibat pemberian streptozotocin, aloksan,
asam urat, asam dehidroaskorbat, asam dialurat, dan asam ksanturenat yang dapat
mengakibatkan kerusakan pada sel beta Langerhans pankreas.
Wang Jinheng dalam penjelasannya mengatakan, mengapa periset memilih tikus
sebagai hewan percobaan, karena tikus mempunyai banyak keunggulan yaitu :
1. Banyak gen tikus relatif mirip dengan manusia.
2. Binatang menyusui (mamalia)
3. Kemampuan berkembangbiak tikus sangat tinggi, relatif cocok untuk digunakan
dalam eksperimen massal.

6
 4. Tipe bentuk badan tikus kecil, mudah dipelihara dan obat yang digunakan di
badannya dapat relatif cepat termanifestasi.

2.1 Metode Induksi Yang Digunakan Untuk Hewan Coba yang Digunakan Dalam
Penelitian Ekspresi Insulin Pada Pankreas Mencit (Mus Musculuus) Yang
Diinduksi Dengan Strepzotocin Berulang

Streptozotocin bekerja dengan cara membentuk radikal bebas sangat reaktif

yang dapat menimbulkan kerusakan pada membran sel, protein, dan deoxyribonucleic
acid (DNA), sehingga menyebabkan gangguan produksi insulin oleh sel beta
Langerhans pankreas (Wilson dan LeDoux, 1989). Streptozotocin memasuki sel beta
Langerhans pankreas melalui glucose transporter 2 (GLUT 2) dan menyebabkan
alkilasi. Hal ini didahului oleh pembatasan pembentukan adenosin trifosfat pada
mitokondria akibat pembentukan radikal bebas, peningkatan enzim xanthine oxidase
dan penghambatan siklus Krebs. Sebagai salah satu kelenjar endokrin, pankreas
bertanggung jawab dalam mengatur kadar glukosa darah. Perubahan kadar glukosa
dalam plasma mengakibatkan penyesuaian sekresi insulin untuk mengembalikan kadar
glukosa darah pada rentang yang normal. Insulin merupakan hormon anabolik utama
yang meningkatkan cadangan energi. Pada semua sel, insulin meningkatkan kerja
enzim yang mengubah glukosa menjadi bentuk cadangan energi yang lebih stabil yaitu
glikogen (Davani, 2003).
Berdasarkan cara pembuatannya hewan model DM dibedakan menjadi dua
yaitu terinduksi (induced) dan spontan (spontaneous). Model terinduksi dilakukan
melalui pankreastomi, senyawa kimia (diabetogenik), dan virus, sedangkan model
spontan dilakukan menggunakan tikus biobreeding, atau mencit non-obese diabetic
(NOD) (Nugroho, 2006). Oleh karena itu, maka perlu dilakukan suatu penelitian untuk
mengetahui ekspresi insulin pada pankreas mencit yang menderita DM akibat induksi
streptozotocin dengan dosis rendah berulang dengan pewarnaan imunohistokimia
menggunakan antibodi mouse terhadap insulin dengan waktu pengamatan yang
berbeda
Percobaan penelitian mengenai DM dengan menggunakan hewan model
didasarkan pada patogenesis penyakit tersebut pada manusia yang bersifat kronis atau
berlangsung menahun. Jadi dalam jurnal tersebut hewan coba mencit galur Balb-C
secara patologis dibuat menderita DM. Kondisi patologis pada hewan model dibuat

7
 bertujuan melakukan pencegahan, mengetahui patogenesis penyakit, menetapkan
diagnosis, dan terapi yang digunakan dalam penanganan penyakit DM. Meskipun
demikian, kondisi patologis hewan model tersebut tidak sepenuhnya menggambarkan
kondisi patologis secara riil pada manusia.

2.2 Perlakuan Terhadap Hewan Uji dan Hewan yang Digunakan Dalam
Penelitian Ekspresi Insulin Pada Pankreas Mencit (Mus Musculuus) Yang
Diinduksi Dengan Strepzotocin Berulang

Penelitian ini menggunakan 30 ekor mencit jantan galur Balb-C umur 12-14
minggu dengan bobot badan 30-40 g. Dipilih pada umur antara 12-14 minggu
dikarenakan pada usia tersebut pada mencit sama dengan usia remaja pada manusia
yang pada kondisi remaja kondisi yang paling optimum . Dan dipilih sama jenis
kelamin hewan coba supaya tidak terjadi perkawinan yang nanti dapat mempengaruhi
hasil. Metode yang dilakukan adalah metode secara induksi. Hewan percobaan secara
acak dibagi menjadi 2 kelompok perlakuan, masing-masing kelompok berjumlah 15
ekor mencit. Kelompok 1 (K1) diberi natrium sitrat bufer pH 4,5 sebagai kontrol
negatif, sedangkan kelompok 2 (K2) diberi perlakuan DM melalui injeksi
streptozotocin 40 mg/kg bobot badan dalam natrium sitrat bufer pH 4,5 secara
intraperitoneal sebanyak 0,5 ml selama 5 hari berturut-turut. Hewan percobaan dari
masing-masing kelompok dieutanasia sebanyak 2 ekor pada hari ke-0, 7, 14, 21, dan
28 setelah perlakuan. Selanjutnya mencit diperfusi dan dinekropsi untuk diambil
jaringan pankreas, kemudian dilakukan pewarnaan imunohistokimia terhadap
pankreas menggunakan antibodi mouse anti-insulin (1:300). Irisan pankreas yang telah
diwarnai dengan antibodi mouse anti-insulin dievaluasi dengan cara menghitung sel
beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin (berwarna coklat)
dengan pembesaran 40x. Ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif
terhadap insulin dihitung berdasarkan jumlah sel yang imunoreaktif dari 100 sel yang
dihitung.

2.3 Hasil Penelitian Ekspresi Insulin Pada Pankreas Mencit (Mus Musculuus)
Yang Diinduksi Dengan Strepzotocin Berulang

8
 Berdasarkan hasil penelitian, induksi streptozotocin dengan dosis rendah
(40 mg/kg bobot badan) sebanyak 5 hari berturut-turut menyebabkan DM yang
bersifat reversible. Penilaian pada irisan jaringan pankreas yang diwarnai dengan
antibodi terhadap insulin dilakukan dengan menghitung ekspresi sel-sel beta
Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin (berwarna coklat) dari
100 sel yang dihitung (Gambar 1).

Ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin

antara kedua kelompok perlakuan menunjukkan perbedaan yang signifikan
(P<0,05). Pada K2 penurunan ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang
imunoreaktif terhadap insulin terjadi pada hari ke- 7, 14, dan terus menurun sampai
hari ke-21 yang berbeda signifikan (P<0,05) dengan K1. Pada hari ke-28 ekspresi
sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin pada K2

9
mengalami peningkatan yang signifikan dengan K1 (P<0,05) seperti yang disajikan
pada Gambar 2.
Secara statistik, ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif
terhadap insulin pada K1 tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan (P>0,05),
sedangkan pada K2 menunjukkan perbedaan yang signifikan (P<0,05). Penurunan
ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin
menandakan berkurangnya sintesis insulin oleh sel-sel tersebut, sehingga
pemberian antibodi terhadap insulin (pewarnaan imunohistokimia) hanya bereaksi
dengan sel-sel yang masih menghasilkan insulin. Penurunan sintesis insulin
menandakan kerusakan sel beta Langerhans pankreas oleh induksi streptozotocin.
Streptozotocin adalah suatu senyawa glukosamine-nitrosouren seperti agen
alkilating lainnya pada kelas nitrosoure, streptozotocin menimbulkan toksik
dengan menyebabkan kerusakan pada DNA sel. Di dalam sel, streptozotocin
serupa dengan glukosa yang diangkut oleh protein pengangkut glukosa yaitu
GLUT2, tapi tidak dikenali oleh protein pengangkut glukosa lainnya (Schnedl et
al., 1994; Wang dan Gleichmann, 1998).

Pada hari ke-28 ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif
terhadap insulin sudah kembali meningkat, akibat regenerasi sel beta Langerhans
pankreas (warna coklat lebih banyak). Perbedaan yang terjadi pada masing-masing
waktu pengamatan K2 diakibatkan oleh induksi streptozotocin, yang diperantarai oleh
sistem imun untuk merusak sel beta Langerhans pankreas secara perlahan-lahan. Sel
beta Langerhans pankreas merupakan golongan sel stabil yang mampu berproliferasi
sepanjang hidupnya, sehingga sel beta Langerhans pankreas kembali mensintesis
insulin (McGavin dan Zachary, 2007).

10
 BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Induksi dosis rendah streptozotocin secara berulang dapat menurunkan jumlah

ekspresi sel beta Langerhans pankreas yang imunoreaktif terhadap insulin. Hewan
yang dipilih untuk percobaan adalah mencit jantan galur Balb-C umur 12-14 minggu
dengan bobot badan 30 - 40 g.
Percobaan penelitian mengenai DM dengan menggunakan hewan model
didasarkan pada patogenesis penyakit tersebut pada manusia yang bersifat kronis atau
berlangsung menahun. Metode yang digunakan untuk membuat mencit mengidap
Diabetes Melitus adalah dengan metode induksi streptozotocin.

3.2 Saran

11
 DAFTAR PUSTAKA

Davani, B. 2003. Increased Glucocorticoid Sensitivity in Pancreatic β-Cells: Effects on

Glucose Metabolism and Insulin Release. Thesis. Sweden : Karolinska Institutet. Stockholm.

Nugroho, A.N. 2006. Hewan Percobaan Diabetes Mellitus: Patologi dan Mekanisme Aksi
Diabetogenik. Laboratorium Farmakologi dan Toksikologi. Yogyakarta : Fakultas Farmasi
Universitas Gadjah Mada,

Schnedl, W.J., S. Ferber, J.H. Johnson, and C.B. Newgard. 1994. Strepzotocin transport and
cytotoxicity. Specific enhancement in GLUT2-expressing cells. Diabetes. 43(11):1326-1333.

12