i

EFEKTIFITAS EKSTRAK PHALERIA MACROCARPA, KEMOTERAPI DAN KOMBINASI KEDUANYA DALAM MENINGKATKAN

EKSPRESI CASPASE 3 DAN INDEKS APOPTOSIS PADA KARSINOMA EPIDERMOID

Studi Eksperimental In Vivo Pada Mencit Swiss Yang diberi

Neoadjuvant Paclitaxel dan Cisplatin

EFFECTIVENESS EXTRACT PHALERIA MACROCARPA, CHEMOTHERAPY AND BOTH COMBINATION IN INCREASING EXPRESSION CASPASE 3 AND

APOPTOSIS INDEX IN EPIDERMOID CARCINOMA

In vivo experimental study in Swiss mice which given neoadjuvant paclitaxel and cysplatin

Tesis

Untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat Sarjana S2

Megister Ilmu Biomedik

Helmi Sastriawan 22010110400059

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG 2015

i

TESIS

EFEKTIFITAS EKSTRAK PHALERIA MACROCARPA, KEMOTERAPI

DAN KOMBINASI KEDUANYA DALAM MENINGKATKAN EKSPRESI CASPASE 3 DAN INDEKS APOPTOSIS PADA

KARSINOMA EPIDERMOID

Oleh :

Helmi Sastriawan 22010110400059

Telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal 29 April 2015

dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk diterima

Menyetujui, Pembimbing

Pembimbing I Pembimbing II

dr. M. Thohar Arifin, Sp.BS, PhD dr. Djoko Handojo, SpB, SpB(K) Onk

NIP. 197404141999031013 NIP. 194811191978021001

Mengetahui :

Ketua Program Studi Magister Ilmu Biomedik

Fakultas Kedokteran UNDIP

dr. Achmad Zulfa Juniarto, M.Si.Med, Sp.And, PhD

NIP.197006081997021001

RIWAYAT HIDUP SINGKAT

A. IDENTITAS

Nama : dr. Helmi Sastriawan

NIM Magister Biomedik : 22010110400059

Tempat/Tgl. Lahir : Nanga Serawai, 1 September 1980

Agama : Islam

Jenis kelamin : Laki-laki

Status : Belum Menikah

Alamat : Jl.Parit H. Husin II, Komplek Meranti Indah Blok A

No.2 Ponianak

RIWAYAT PENDIDIKAN

1. SD Negeri 2, Nanga Serawai : lulus tahun 1992

2. SMP Negeri, Nanga Serawai : lulus tahun 1995

3. SMA Negeri 1, Pontianak : lulus tahun 1998

4. FK UNDIP Semarang, Jawa Tengah : lulus tahun 2005

5. PPDS I Bedah FK UNDIP, Semarang, Jawa Tengah

6. Magister Ilmu Biomedik Pasca Sarjana UNDIP, Semarang, Jawa Tengah

B. RIWAYAT PEKERJAAN

PNS Universitas Tanjungpura Pontianak (tahun 2008-sekarang)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin. Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT atas

limpahan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penelitian dengan judul

“EFEKTIFITAS EKSTRAK PHALERIA MACROCARPA, KEMOTERAPI DAN

KOMBINASI KEDUANYA DALAM MENINGKATKAN EKSPRESI CASPASE 3

DAN INDEKS APOPTOSIS PADA KARSINOMA EPIDERMOID”.

Penelitian ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar derajat

sarjana S2 Ilmu Biomedik Program Pasca Sarjana Fakultas Kedokteran Universitas

Diponegoro Semarang.

Dalam kesempatan ini, saya menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan

yang setinggi-tingginya kepada :

1. dr. M. Thohar Arifin, Sp.BS, PhD, selaku pembimbing penelitian I, yang telah

memberikan inspirasi, bimbingan, waktu, tenaga, pikiran, serta ilmu, sehingga

penelitian ini dapat diselesaikan.

2. dr. Djoko Handojo, SpB, SpB(K) Onk sebagai pembimbing II yang dengan sabar

mengarahkan, memberikan inspirasi, bimbingan, waktu, tenaga, pikiran, serta ilmu,

sehingga penelitian ini dapat diselesaikan.

3. Prof. Sudharto P, MES,PhD, mantan Rektor Universitas Diponegoro Semarang.

4. Prof. Dr. Yos Johan Utama, SH, MH, Rektor Universitas Diponegoro Semarang.

5. Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA., Ketua Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro

Semarang.

6. dr. Endang Ambarwati, SpRM(K), mantan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas

Diponegoro Semarang.

7. Prof. Dr. dr. Tri Nur Kristina, DMM, Mkes, Dekan Fakultas Kedokteran Universitas

Diponegoro Semarang.

8. dr. Achmad Zulfa Juniarto, M.Si.Med, SpAnd, PhD, Ketua Program Studi Magister

Ilmu Biomedik Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro Semarang.

9. Prof. Dr. dr. Suprihati,MSc, SpTHT-KL(K), Ketua Komisi Etik Penelitian Kesehatan

Fakultas Kedokteran UNDIP/RSUP Dr.Kariadi Semarang.

10. dr. Sahal Fatah, SpB, SpBTKV, Kepala Bagian Bedah dan Ketua Program Studi PPDS

I Bedah Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro/RSUP dr. Kariadi Semarang.

11. Seluruh Staf pengajar Bagian Ilmu Bedah Fakultas Kedokteran Universitas

Diponegoro.

12. Guru-guru Program Studi Magister Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas

Diponegoro Semarang.

13. Tim penguji dan nara sumber yang telah dengan sabar berkenan memberi masukan,

arahan dalam penelitian dan penulisan tesis ini.

14. Semua rekan residen dan seluruh karyawan Bagian Bedah FK UNDIP, karyawan

Program Studi Magister Ilmu Biomedik UNDIP yang telah membantu selama

penelitian dan penyusunan tesis ini berlangsung.

15. Ucapan terima kasih khusus kepada orang tua, kakak dan adik tercinta yang telah

memberikan dukungan untuk keberhasilan studi saya.

Saya menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna, karena itu diharapkan

kritik dan saran demi kesempurnaan penelitian ini. Saya berharap penelitian ini dapat berguna

bagi masyarakat serta memberi sumbangan bagi perkembangan ilmu kedokteran khusussnya

dalam bidang Onkologi. Akhir kata saya mohon maaf yang sebesar-besarnya atas segala

kesalahan dan kekhilafan, sengaja maupun tidak selama menyelesaikan penelitian ini.

Semarang, April 2015

Helmi Sastriawan

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ……...................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN TESIS ........................................................................ ii

PERYATAAN .......................................................................................................... iii

RIWAYAT HIDUP .................................................................................................. iv

KATA PENGANTAR .............................................................................................. v

DAFTAR ISI ……………....................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xi

DAFTAR TABEL …………..................................................................................... xii

DAFTAR GRAFIK …………................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ……................................................................................... xiv

DAFTAR SINGKATAN ......................................................................................... xv

ABSTARAK ............................................................................................................ xvii

ABSTRACT ............................................................................................................ xviii

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ……...................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ……….......................................................................... 5

1.3 Tujuan Penelitian ……….............................................................................. 5

1.3.1 Tujuan Umum................................................................................................ 5

1.3.2 Tujuan Khusus ……...................................................................................... 5

1.4 Manfaat Penelitian ……................................................................................ 6

1.5 Orisinalitas Penelitian ……........................................................................... 6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA …….................................................................... 8

2.1 Karsinoma Epidermoid Kulit ……................................................................ 8

2.1.1 Epidemiologi ……......................................................................................... 8

2.1.2 Etiologi …….................................................................................................. 9

2.1.3 Gambaran Klinis ……................................................................................... 9

2.1.4 Stadium Klinis ……….................................................................................. 10

2.1.5 Penatalaksanaan …….................................................................................... 11

2.1.6 Monitoring ……............................................................................................ 14

2.2 Sistem Imun dan Respon Imunologik terhadap Sel Kanker …................. 14

2.2.1 Enzim Caspase ............................................................................................. 17

2.2.2 Apoptosis …….............................................................................................. 20

2.3 Phaleria macrocarpa …….............................................................................. 24

BAB 3 KERANGKA TEORI DAN HIPOTESIS ............................................... 28

3.1 Kerangka Teori ............................................................................................. 28

3.2 Kerangka Konsep .......................................................................................... 29

3.3 Hipotesis ....................................................................................................... 29

BAB 4 METODE PENELITIAN ……................................................................... 30

4.1 Desain Penelitian ………............................................................................. 30

4.2 Populasi dan Sampel …................................................................................. 31

4.2.1 Populasi …..................................................................................................... 31

4.2.2 Sampel …....................................................................................................... 31

4.3 Waktu dan Lokasi Penelitian ….................................................................... 32

4.4 Variabel Penelitian ….................................................................................... 33

4.5 Analisis Data …............................................................................................. 34

4.6 Bahan dan Alat ….......................................................................................... 35

4.7 Pelaksanaan Penelitian ….............................................................................. 38

4.8 Alur Kerja ....................... ............................................................................. 39

4.9 Prosedur Pemeriksaan …............................................................................... 39

4.10 Cara Pengumpulan Data …........................................................................... 43

4.11 Persyaratan Etik …........................................................................................ 43

BAB 5 HASIL PENELITIAN ….…..…................................................................. 44

5.1 Hasil ………………..................................................................................... 45

5.2 Uji Statistik …………................................................................................... 50

BAB 6 PEMBAHASAN ………..……................................................................... 56

BAB 7 SIMPLAN DAN SARAN ………................................................................ 60

7.1 Simpulan ………........................................................................................... 61

7.2 Saran ……..................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 63

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Mekanisme molekuler apoptosis .......................................................... 22

Gambar 2 Kerangka Teori ..................................................................................... 28

Gambar 3 Kerangka Konsep .............................................................................. 29

Gambar 4 Skema Rancangan Penelitian ............................................................... 31

Gambar 5 Skema Alur Kerja Penelitian .............................................................. 39

Gambar 6 Skema hasil penelitian …………......................................................... 45

Gambar 7 Gambaran histopatologi ekspresi caspase 3 .......................................... 46

Gambar 8 Gambaran histopatologi apoptosis ....................................................... 47

Gambar 9 The extrinsic and intrinsic pathways of apoptotic ................................. 58

Gambar 10 The pathways of apoptosis ................................................................. 60

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1 Penelitian tentang Phaleria macrocarpa ................................................... 7

Tabel 2 Klasifikasi caspase ................................................................................... 17

Tabel 3 Pembagian kelompok penelitian ............................................................ 30

Tabel 4 Defenisi operasional ….. ......................................................................... 33

Tabel 5 Deskriptif data ekspresi caspase 3 …....................................................... 48

Tabel 6 Deskriptif data indeks apoptosis ….. ...................................................... 49

Tabel 7 Deskriptif dan normalitas data ekspresi caspase 3 ................................... 50

Tabel 8 Uji Kruskal Wallis ekspresi caspase 3 ..................................................... 50

Tabel 9 Uji Mann Whitney ekspresi caspase 3 ……………. ................................. 51

Tabel 10 Deskriptif dan normalitas data indeks apoptosis .................................... 52

Tabel 11 Uji Kruskal Wallis indeks apoptosis ......................................................... 52

Tabel 12 Uji Mann Whitney indeks apoptosis ….................................................... 53

Tabel 13 Deskriptif dan normalitas data ekspresi caspase 3

dan indeks apoptosis ............................................................................. 54

Tabel 14 Korelasi Spearman indeks apoptosis terhadap ekspresi caspase 3 .......... 54

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Ethical Clearance …. ………………………................................................. 69

Lampiran 2. Hasil analisis data caspase 3 dengan SPSS .................................................... 70

Lampiran 3. Hasil analisis data indeks apoptosis dengan SPSS ......................................... 75

Lampiran 4. Hasil analisis korelasi caspase 3 dan indeks apoptosis dengan SPSS ............ 80

Lampiran 5. Spesifikasi caspase 3 (CPP32) Ab-4 …………............................................... 81

Lampiran 6. Cara pemeliharaan dan dekapitasi hewan coba ………........................... 82

Lampiran 7. Dokumentasi dan hasil penelitian ……………….......……........................ 83

DAFTAR SINGKATAN

ADP Adenosine di phosphate

AIF Apoptosis inducing factor

Apaf-1 Apoptotic protease activation factor-1

Bak B cell lymphoma 2 antagonist/killer

Bax Bcl-2 associated X protein

Bcl-2 Basal cell lymphoma 2

Bcl-XL Basal cell lymphoma extra large

Bid BH3 interacting domain death agonist

CARD Caspase recruitment domain

CTL Cytotocic T Lymphocyte

DEDs Death effector domains

DISC Death induced signaling complex

DNA Deoxyribonuceic acid

DR Death receptor

FADD Fas-associated death domains

FasL Fas ligan

FLICE FADD-like IL-1 converting enzyme

HE Hematosiklin-eosin

IFN-γ Interferon- γ

IL Interleukin

MAPK Mitogen activated protein kinase

NF-KB Nuclear factor kappa B

NK Natural killer

PARP Poly adenosine-5 diphosphate-ribose polymerase

PTP Permeability transition pore

ROS Reactive oxygen species

RTKs Receptor tirosin kinase

SIRS Sistem informasi rumah sakit

SKRT Survei kesehatan rumah tangga

SPSS Statistical product and service solution

Th T helper

TNF Tumor necrosis factor

TNFR Tumor necrosis factor receptor

UICC Union Internationale Contra Le Cancer

XIAP X inhibitor of apoptosis proteins

WHO World Health Organization

DMBA 9, 12-dimethyl-1,2-benzanthracene

TPA 12-o-tetradecanoylphorbol-13-acetate

TUNEL Terminal Deoxynucleotidyl Transferase-mediated dUTP-biotin nick and

labeling

DAFTAR GRAFIK

Halaman

Grafik 1 Box plot Ekspresi caspase 3 ………………....................................................... 48

Grafik 2 Box plot Indeks apoptosis ............................................................................... 49

Grafik 3 Data dan hasil uji Mann Whitney ekspresi caspase 3 …...................................... 51

Grafik 4 Data dan hasil uji Mann Whitney indeks apoptosis ............................................. 53

ABSTRAK

Latar belakang : Penatalaksanaan karsinoma epidermoid kulit dengan kemoterapi relatif mahal dan seringkali terdapat efek toksis yang dapat merusak organ vital manusia. Phaleria macrocarpa merupakan tanaman obat yang digunakan sebagai anti kanker yang dipercaya mempengaruhi pertumbuhan tumor khususnya dalam hal apoptosis. Tujuan : Membuktikan efektifitas ekstrak phaleria marcocarpa, kemoterapi paclitaxel-cisplatin dan kombinasi keduanya sebagai neoadjuvant terhadap peningkatan ekspresi caspase 3 dan indeks apoptosis pada karsinoma epidermoid kulit pada mencit Swiss. Metode : Penelitian ini menggunakan mencit jantan strain Swiss, setelah dilakukan induksi sel karsinoma epidermoid, randomisasi kedalam 4 kelompok, K (kontrol), P1 (phaleria macrocarpa 0,0715 mg/hari). P2 (Paclitaxel 175 mg/m2 dan cisplatin 50 mg/m2), P3 (kombinasi phaleria macrocarpa dan kemoterapi). Ekspresi caspase 3 diperiksa dengan pengecatan imunohistokimia menggunakan Caspase 3 Ab-4 rabbit polyclonal antibody dan pemeriksaan indeks apoptosis dilakukan dengan pengecatan Tunel, kemudian dihitung menggunakan metode Aihara M et al. Hasil : Peningkatan ekspresi caspase 3 sesuai urutan dari besar ke kecil terlihat pada kelompok P3, P2 dan P1 dengan hasil yang bermakna (p

ABSTRACT

Background Epidermoid carcinoma ( squamous cell carcinoma) is a malignant proliferation of epidermal keratinocytes,which is the most type of epidermal cells, and is one of skin cancer that is often found. Chemotherapy management of skin epidermoid cancer is relatively expensive and often have toxic effects that may impair the function of some vital human organs. Phaleria macrocarpa is a kind of medicinal plants used as a anticancer treatment, and is believed can interfere tumor growth especially in terms of apoptosis. Objective To prove the effectiveness of extracts Phaleria marcocarpa, paclitaxel-cisplatin chemotherapy and neoadjuvant combination of both as to the increase in caspase 3 expression and apoptosis index in epidermoid carcinoma of the skin in Swiss mice. Method This study used male mice swiss strain, after the induction of epidermoid carcinoma cells, randomized into 4 groups, K (control), P1 (Phaleria macrocarpa 0,0715 mg/day). P2 (paclitaxel 175 mg/m2 and cisplatin 50 mg/m2), P3 (combination Phaleria macrocarpa and chemotherapy). The expression of Caspase 3 examined by immunohistochemical staining using the Caspase 3 Ab-4 rabbit polyclonal antibody and examination of apoptotic index is done by using Tunel staining, were then calculated using the method of Aihara M et al. Results Increased expression of caspase 3 in the order from higher to lower can be seen in group P3, P2 and P1 with significant results (p