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

Marmin

Marmin 

Yance Anas, M.Sc., Apt.

Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang

Marmin (7-(6’,7’-dihidroksigeranil-oksi) kumarin) merupakan salah satu senyawa aktif turunan kumarin yang banyak terkandung pada kulit batang dan kortek akar Aegle marmelos Correa. Marmin dapat diisolasi dari ekstrak kloroform dan ekstrak metanol kulit batang Aegle marmelos Correa.Selain itu, marmin juga ditemukan pada saat skrining senyawa aktif dalam ekstrak proteleum eter, ekstrak kloroform, fraksi etil asetat dan fraksi n-butanol ekstrak metanol kortek akar Aegle marmelos Correa (Riyanto, 2003).

Proses isolasi marmin dilakukan dengan menggunakan kromatografi kolom vakum terhadap berbagai ekstrak kulit batang dan kortek akar Aegle marmelos Correa, sehingga diperoleh berbagai fraksi yang mengandung marmin.  Berbagai fraksi tersebut diuapkan dan direkristalisasi.   Marmin yang diisolasi dari kulit batang dan kortek akar Aegle marmelos Correa (gambar 2) merupakan kristal tidak berwarna berbentuk prisma, dengan titik lebur 126 – 128 °C.  Penentuan struktur kimia marmin tersebut dilakukan berdasarkan pengamatan terhadap data spektum spekroskopi UV, IR, Massa, ¹H-NMR, ¹³C-NMR dan spektroskopi Resonansi Magnet Inti (RMI) 2 dimensi (¹H-¹H-COSY, HMQC dan HMBC).  Struktur kimia marmin dielusidasi sebagai (+)-7-[(6,7-dihidroksi-3,7-dimetil-2-oktonil)-oksi] kumarin atau (+) marmin (Riyanto, 2003).  Berdasarkan  struktur kimia, marmin merupakan senyawa turunan kumarin dengan subsitusi gugus oksi 6’.7’dihidroksi geranil pada atom C nomor 7 kerangka kumarin.  Pada berbagai penelitian sebelumnya, marmin juga terdapat pada beberapa tanaman obat lainnya, yaitu pada Citrus hasaku dan Aurantii Fructus Immaturus(Yamada, et.al., 1987; Takase, et.al., 1994).

gambar struktur kimia marmin

Berbagai skrining uji aktivitas farmakologi marmin telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya.Isolat marmin, salah satu senyawa turunan kumarin yang diisolasi dari jus oil Hassaku (Citrus hasaku) memiliki aktivitas spasmolitik pada usus halus marmut jantan terisolasi, dengan persentase efek penghambatan kontraksi sebesar 58 % (Yamada, et.al., 1987).  Pemberian marmin yang diisolasi dari Aurantii Fructus Immaturus secara oral dosis 10 – 50 mg/KgBB mampu menghambat luka pendarahan pada lambung tikus yang diinduksi dengan etanol dengan pola tergantung dosis (ED₅₀ sebesar 17,2 mg/KgBB).  Marmin dosis 25 mg/KgBB yang diberikan secara intragastrik secara signifikan mampu menghambat motilitas lambung.Senyawa marmin tersebut juga memiliki efek relaksasi terhadap ileum marmut terisolasi yang dikontraksi oleh asetilkolin dan histamin (Takase, et.al., 1994). ..................

artikel lengkapnya silakhan DOWNLOAD aja ya sob........... 

DAFTAR PUSTAKA

Nugroho, A.E,Riyanto, S., Sukari, M.A. and Maeyama, K., 2008, The Effects of Compounds Isolated from Aegle marmelos Correa, on Histamine Release from Mast Cells, in 81^st Annual meeting of Japanese pharmacological Society, Yokohama., March 17 - 18^th2008.

Riyanto, S., 2003, Phytochemical Studies and Bioactivity Tests of Murraya paniculata Jack., Aegle marmelos Correa and Zingiber Amaricans Blume, Dissertasi, University Putra Malaysia.

Takase, H., Yamamoto, K., Hirano, H., Saito, Y. and Yamashita, A., 1994, Pharmacological Profile of Gastric Mucosal Protection by Marmin and Nobiletin from a Traditional Herbal Medicine, Aurantii fructus immaturus, Jpn. J. Pharmacol, 66(1) : 139-147

Yamada, Y., Nakatani, N. and Fuwa, H., 1987, Epoxyaurapten and Marminfrom Juice Oil in Hassaku (Citrus hassaku) and the Spasmolytic Activity of 7-Geranyloxycoumarin-related Compounds, Agric. Biol. Chem.,51(4) : 1105-1110