Percobaan dengan Alat Organ Terisolasi

Yance Anas, M.Sc., Apt.

Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang

Percobaan dengan menggunakan organ terisolasi merupakan metode klasik dalam percobaan farmakologi yang dapat digunakan untuk menganalisa hubungan dosis-respon suatu senyawa obat.  Walaupun beberapa metode tingkat molekuler telah tersedia untuk mempeajari respon seluler suatu obat pada beberapa dekade belakangan ini, metode organ terisolasi masih dianggap sebagai metode yang baik untuk menelusuri aktivitas farmakologi suatu obat. Dengan cara mengisolasi suatu organ atau jaringan dari suatu sistem fisiologis, perubahan-perubahan yang terjadi pada tingkat jaringan atau organ karena pengaruh suatu senyawa kimia dapat dipelajari secara lebih mendalam dan akurat.  Sebagai contoh, senyawa vasokonstriktor dapat diukur aktivitasnya dengan menggunakan beberapa bagian pembuluh darah terisolasi, seperti vena portal atau vena saphenous, mesenteric, arteri koroner dan arteri basilar.  Organ atau bagian organ yang diisolasi akan mampu tetap bertahan hidup selama beberapa jam di luar tubuh jika organ tetap dikondisikan berada dalam lingkungan fisiologisnya, yaitu dengan cara pemberian cairan fisiologis dalam temperatur yang sesuai, asupan oksigen dan nutrient yang tepat dari luar.  Rangsangan fisiologis dan farmakologis terhadap organ terisolasi selanjutnya dapat tercatat dengan menggunakan alat perekam yang tepat. Efek kontraksi pembuluh darah akan tercatat dengan mengkondisikan pembuluh darah dengan bantuan dua penjepit / penahan sedemikian rupa dalam alat organ terisolasi dengan sedikit diberi tekanan (Lullmann, et.al., 2000).

Gambar 1.  Skema alat organ terisolasi

Percobaan dengan organ terisolasi sering digunakan dalam berbagai bidang penelitian, diantaranya adalah sebagai berikut  :

a.       Penelitian dalam bidang kardiovaskuler, yaitu dengan menggunakan cincin aorta terisolasi, irisan otot jantung, baik menggunakan otot dengan potongan membulat, atrium atau organ jantung utuh (Ko dan Paradise, 1971; Irie, et.al., 2009; Huynh, et.al., 2009).

b.      Penelitian untuk mempelajari efek suatu senyawa terhadap sistem gastrointestinal, menggunakan preparat ileum atau kolon.  Selain itu, beberapa organ lain seperti ujung bagian bawah jaringan lambung dan sphincter juga telah digunakan untuk mengamati berbagai respon senyawa terhadap sistem pencernaan (Jarvie, et.al., 2008).

c.      penelitian efek senyawa obat terhadap organ pernafasan, dilakukan dengan menggunakan menggunakan cincin trakea, irisan jaringan paru-paru, bagian diafragma, otot polos arteri pulmonary dan jaringan parienkim paru-paru  (Niemeier, 1984; Folkerts, et.al., 1995; Zhao, et.al., 2009).

d.      Penelitian dengan menggunakan preparat otot polos lainnya seperti dengan menggunakan organ atau bagian dari organ kandung kemih, irisan otot penis, uterus dan jaringan prostat (Xiao, et.al., 2010; Adebiyi, et.al., 2003; Brandli, et.al., 2010).

Percobaan dengan menggunakan organ terisolasi memiliki beberapa keuntungan, diantaranya adalah sebagai berikut (Lullmann, et.al., 2000)  :

a.       Konsentrasi obat pada jaringan bisa diketahui dengan pasti.

b.   Sistem organ terisolasi bersifat lebih sederhana, sehingga adanya kemudahan dalam mengamati hubungan rangsangan dan respon.

c.   Jika dibandingkan dengan efek yang terjadi ketika menggunakan organisme utuh, metode organ terisolasi sangat memungkinkan untuk menghindari efek kompensasi yang akan mengurangi efek mencapai separuhnya.  Contohnya  peningkatan tekanan darah secara simultan akan dikurangi oleh reflek kompensasi penurunan jumlah denyut jantung pada organisme hidup.  Hal ini tidak terjadi pada metode organ terisolasi.

d.      Metode organ terisolasi mempunyai kemampuan untuk mengukur efek sampai pada efek dengan intensitas maksimum.  Hal ini tidak sepenuhnya dapat dilakukan ketika menggunakan organisme utuh, seperti efek konotropik negatif dari suatu obat tidak bisa dilanjutkan sampai pada efek maksimumnya, karena akan mengakibatkan berhentinya denyut jantung (cardiac arrest) pada organisme hidup sehingga hal ini tidak bisa dilakukan.

Beberapa kelemahan percobaan dengan organ terisolasi (Lullmann, et.al., 2000; Niemeyer dan Bingham, 1972 )  :

a.       Kerusakan jaringan selama pembedahan tidak dapat dihindarkan.

b.      Hilangnya regulasi fisiologis dari fungsi organ terisolasi.

c.     Lingkungan fisiologis buatan tidak sepenuhnya sama dengan cairan fisiologis dalam tubuh, sehingga lama kelamaan akan berpengaruh buruk terhadap jaringan.

d.      Tidak dapat digunakan pada penelitian yang membutuhkan waktu pengamatan yang relatif lama, sebagai contoh preparat paru-paru dalam alat organ terisolasi hanya mampu bertahan hidup selama 4 jam.

DAFTAR PUSTAKA

Adebiyi, A., Ganesan Adaikan, P. and Prasad, R.N.V., 2003, Tocolytic and Toxic Activity of Papaya Seed Extract on Isolated Rat Uterus, Life Sci., 74(5) : 581-592.

Brandli, A., Simpson, J.S. and Ventura, S.,2010, Isoflavones Isolated from Red Clover (Trifolium pratense) Inhibit Smooth Muscle Contraction of the Isolated Rat Prostate Gland, Phytomedicine, 17(11) : 895-901

Folkerts, G., van der Linde, H., Verheyen, A.K. and Nijkamp, F.P., 1995, Endogenous Nitric Oxide Modulation of Potassium-induced Changes in Guinea-pig Airway tone, Br. J.Pharmacol, 115(7) : 1194-1198

Huynh, N.N., Harris, E.E., Chin-Dusting, J.F.P. and Andrews, K.L., 2009, The Vascular Effects of Different Arginase Inhibitors in Rat Isolated Aorta and Mesenteric Arteries, Br. J. Pharmacol,156(1) : 84-93

Irie, K., Sato, T., Tanaka, I., Nakajima, J., Kawaguchi, M. and Himi, T., 2009, Cardiotonic Effect of Apocynum venetum L. Extracts on Isolated Guinea Pig Atrium, J Nat Med, 63(2) : 111-116

Jarvie, E.M., Cellek, S. and Sanger, G.J., 2008, Potentiation by Cholinesterase Inhibitors of Cholinergic Activity in Rat Isolated Stomach and Colon, Pharmacol. Res, 58(5) : 297-301

Ko, K.C. and Paradise, R.R., 1971, Effect of Starvation on Contractile Response of Isolated Rat Atria to Citrate and Bicarbonate-free Medium, Proc. Soc. Exp. Biol. Med, 137(3) : 1115-1119

Lullmann, H., Mohr, K., Ziegler, A. and Bieger, D., 2000, Color Atlas of Pharmacology, Second Edition., Thieme, New York

Niemeier, R.W., 1984, The Isolated Perfused Lung, Environ. Health Perspect, 56 : 35-41, 1984.

Xiao, H., Wang, T., Chen, J., Fan, L., Yin, C., Liu, J. and Gao, X., 2010, Chuanxiongzine Relaxes Isolated Corpus Cavernosum Strips and Raises Intracavernous Pressure in Rabbits, Int. J. Impot. Res, 22(2) : 120-126

Zhao, S., Wang, J., Yang, Y., He, Z. and Liao, Q., 2009, Organ Bath in Detecting the Effect of One-hour Warm Ischemia on Pulmonic Arteries and Bronchi from Non-heart-beating Donor Lungs, Chin. Med. J, 122(23) : 2903-2906