BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. 1. Salvinia molestadigilib.unimus.ac.id/files/disk1/170/jtptunimus-gdl-agussyaifu... · homeostasis dari sel-sel endotel. Akibat jejas pada sel endotel

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Landasan Teori

1. Salvinia molesta

a. Morfologi Salvinia molesta

Salvinia molesta dalam bahasa daerah memiliki beberapa nama

seperti dalam bahasa jawa disebut kiambang, dan dalam bahasa

sunda disebut kayambang. Salvinia molesta merupakan tanaman

yang bersal dari Brazil bagian tenggara yang memiliki iklim sub

tropis.11 Tanaman ini hidup mengapung diatas permukaanair dan

merupakan tanaman paku air.12 Salvinia molesta ini biasanya

dianggap sebagai gulma air (duckweed) karena pertumbuhan

tanaman ini sangat pesat melebihi tanamanan utamanya,13 yakni 45

sampai 110 ton bahan kering/ha/tahun.14 Tanaman ini di Indonesia

banyak ditemukan di daerah rawa, danau, sawah, kolam atau

genangan air, sedangkan didaerah jawa tengah banyak ditemukan di

Danau Rawa Pening, Semarang.

Menurut USDA , klasifikasi Salvinia molesta adalah sebagai

berikut :

Kingdom : Plantae

Subkingdom :Tracheobionta

Division : Pteridophita

Class : Filicopsida

Ordo : Hydropteridales

Family : Salviniaceace

Genus : Salvinia

Species : Salvinia molesta15

Salvinia molesta memiliki ciri-ciri daun berwarna hijau dengan

panjang 1-2 cm, lebar 0,5 sampai 1 cm, akar berserabut lebat, batang

7

mempunyai cabang tumbuh mendatar dan banyak ditumbuhi bulu

panjang mencapai 30 cm.16

Gambar 2.1 Ilustrasi Salvinia molesta

Salvinia molesta mampu bertahan hidup pada daerah tropis

dengan pH kurang dari 7,5 selama 15 minggu. Tumbuhan ini tumbuh

melaui tiga fase, pertama daun akan tumbuh mendatar sampai

diameter berkisar 15mm, kemuadian pada fase kedua daun

mengalami pertumbuhan lagi sampai 20 sampai 50 mm, dan melipat

kearah atas. Fase ketiga, daun berdiameter 60 mm, hamper tegak dan

melipat. Ketiga fase ini terjadi ketika Salvinia molesta hidup

dibawah kondisi lingkungan yang kurang optimal dan dalam waktu

2-3 minggu.17

8

b. Kandungan Salvinia molesta

Salvinia molesta termasuk jenis tanaman air (duckweed)

yang potensial sebagai alternatif sumber bahan diet karena

mengandung mineral, protein berserat, dan zat aktif asam lemak

esensial, pigmen β-karoten serta xanthophyll yang baik untuk

tubuh. Beberapa tanaman air mengandung protein sekitar 20,4%,

crude fat 3,3 %, crude fiber 15,5 %, dan crude ash 20,4%.18

Kandungan asam lemak esensial pada tanaman air yaitu omega-3

sebesar 11,6%, dan omega-6 sebesar 10,67%,19 sedangkan

kandungan asam lemak pada Salvinia cuculata yakni omega-3

1,4% dan omega-6 1,6%.20 Komposisi Polyunsaturated Fatty Acid

(PUFA) diduga cukup tinggi pada tanaman air.21

c. Manfaat Salvinia molesta

PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acid) atau Asam lemak tak

jenuh ganda yaitu asam lemak yang terkandung dalam Salvinia

molesta menpunyai ikatan rangkap dua atau lebih. Contoh asam

lemak tak jenuh ganda yaitu omega-3 dan omega-6. Omega-3 dan

omega-6 termasuk asam lemak esensial.

Peranan penting PUFA yakni dalam fungsi imun, transport

dan metabolism lemak, mempertahankan integritas dan fungsi sel.6

Rasio asam lemak tak jenuh dan asam lemak jenuh dalam makanan

maerupakan faktor penting sebagai penurunan kadar kolesterol

dalam plasma darah, sehingga dapat mencegah terjadinya penyakit

jantung koroner.7 Asam lemak omega-3 mampu membersihkan

plasma darah dari lipoprotein kilomikron, dan menurunkan kadar

trigliserid. Omega-3 menurunkan kadar asam lemak untuk sintesis

trigliserid sehingga akan menekan pembentukan trigliserid.36

Mekanisme kerja penurunan trigliserid yaitu dengan menurunkan

sekresi dan produksi partikel VLDL (Very Low Density

Lipoprotein) dan VLDL apolipoprotein B bekerjasama dengan

9

pengaturan aktivitas lipolysis plasma atau klirens lipoprotein lipase

serta menstimulasi oksidasi asam lemak yang lain didalam hati.

Peningkatan aktivitas lipolysis plasma dan tingkat klirens trigliserid

oleh omega-3.36

Selain berperan penting dalam pencegahan penyakit

jantung, omega-3 juga penting untuk retina mata dan otak.6 Salah

satu produk turunan dari omega-3 yaitu DHA, akan menurunkan

ekspresi dari sitokin proinflamasi seperti TNFα, IL1β, dan IL6,

serta menurunkan ekspresi molekul adesi seperti VCAM1, E-

Selektin, P-selektin dan ICAM1 yang merupakan penyebab awal

terjadinya aterosklerosis.35

Asam lemak esensial menghasilkan asam lemak eikosanoat

yang diturunkan menjadi senyawa eikosanoid. Contoh kelompok

senyawa eikosaniod yaitu kelompok prostagalandin, tromboksan,

lipoksin, dan leukotriene. Peranan prostaglandin sebagai modulator

aktivitas adenilil siklase, misalnya sebagai pengontrol agregasi

trombosit, dan menghambat kerja hormone antidiuretik.

Leukotriene bersifat kontraktan otot, dan kemotaktik yang

menunjukkan peranan penting senyawa ini dalam reaksi inflamasi

dan alergi.7,22

Asam lemak esensial merupakan asam lemak yang sangat

diperlukan untuk kesehatan tubuh, akan tetapi asam lemak ini tidak

dapat disintesis oleh tubuh, oleh sebab itu pengaturan diet yang

mengandung PUFA sangat penting.23

2. Pembentukan sel busa

Aterosklerosis adalah penebalan dan kekakuan arteri yang

melibatkan deposisi kolesterol pada lapisan sub intima, modifikasi

kolesterol terutama oleh oksidasi, ambilan kolesterol oleh makrofag

dan pelepasan berbagai factor inflamasi serta proliferasi sel otot polos

dan produksi matrik kolagen.28

10

Aterosklerosis dipengaruhi oleh tingginya kadar kolesterol,

kurangnya aktivitas fisik, tekanan darah yang tinggi, merokok,

obesitas, dan diabetes mellitus. Tingginya kadar kolesterol merupakan

factor risiko penting dalam kejadian ateroslerosis. Makanan yang

mengandung tinggi kolesterol salah satunya adalah kuning telur,

kuning telur dapat menimbulkan peningkatan LDL, trigliserida dan

menurunkan HDL. Keadaan ini merupakan salah satu faktor utama

penjejas pada lapisan endotel pembuluh darah sehingga akan mudah

untuk terjadinya aterosklerosis.28

Patogenesis aterosklerosis diawali dengan terjadinya jejas pada

endotel arteri (akibat paparan factor resiko dan respon imun) sehingga

terjadi disfunsi endotel. Disfungsi endotel memicu adhesi monosit

pada dinding pembuluh darah, peran system imun proses inflamasi

sehingga mengakibatkan perubahan prostaglandin dan metabolisme

lipid, akibatnya terjadi hiperkoagulan yang merupakan risiko

terjadinya thrombosis.24

Pertama, terjadi perubahan peningkatan permeabilitas endotel

untuk lipoprotein dan konstituen plasma lain, proses ini diperantarai

oleh nitric oxide, prostasiklin, platelet-derived growth factor (PDGF),

angiotensin II, dan endotelin.24

Kedua, up-regulation molekul pemicu adesi leukosit, seperti L-

selektin, integrin, platelet-endothelial-cell adhesion molecule 1

(PECAM 1), dan molekul adesi endotel seperti E-selektin, P-selektin,

intracellular adhesion molecule 1 (ICAM 1), dan vascular-cell

adhesion molecule 1 (VCAM 1).24

Ketiga, memicu terjadinya migrasi leukosit ke dalam dinding

arteri oleh perantara LDL-oks, monocyte chemotactic protein 1

(MCP1), IL-8, PDGF, macrophage colony-stimulating factor (MCSF),

dan osteopontin. 24

11

a. Disfungi endotel

LDL yang tinggi dalam darah merupakan factor utama penjejas

pada endotel dan miosit selain factor lain yang mempengaruhi. LDL

mempunyai kemampuan untuk mengalami peruban oleh proses

oksidasi, glikasi (pada penderida diabetes), agregasi, dan berhubungan

dengan proteoglikan, atau bergabung dengan kompleks imun.24

Mediator inflamasi dari disfungsi endotel, TNF-α memberikan

efek pada endoltel melalui reseptornya yakni TNFR. Ikatan TNFR

dengan TNF- α mengakibatkan penurunan ekspresi protein dari eNOS

dengan cara menekan aktivitas promotornya dan destabilisasi dari

mRNA. TNFR menekan aktivitas eNOS dengan mencegah degradasi

dari inhibitor endogennya, ADMA (asymmetric dimethylarginine).

TNFR juga memberikan sinyal untuk menginduksi transkripsi dari

factor NF-kB untuk meningkatkan ekspresi dari molekul adhesi

(ICAM-1; VCAM-1), TNF- α dan Nox1 (NADPH-oxidase-1). Induksi

NF-kB deperantarai oleh LDLox, ROS dan ikatan dari berbagai

macam ikatan autoantibodi (AECA: anti-endothelial cell antibodies;

APLA: antiphospholipid antibodies; anti-oxLDL: anti-oxidized LDL

antibodies). Pemisahan eNOS dimediasi oleh ROS kemudian diubah

menjadi NO yang tereduksi. Mekanisme inilah yang menjelaskan awal

terjadinya disfungsi endotel.26

12

Gambar 2.2 Disfungsi endotel.24

b. Monosit rekruitmen

Monosit akan menempel pada daerah lesi karena adanya

pelepasan molekul adesi saat terjadi pengaktifan sel-sel endotel

(gambar 2.2). Adesi awal melibatkan selektin, dengan mediasi rolling

interaksi, dan menempel lebih erat oleh adanya integrin. Selanjutnya

monosit mengalami migrasi kedalam ruang subendotel karena

pengaruh molekul kemokontraktan. VCAM 1 mungkin petunjuk awal

adanya makrofag, sebab up-regulation terjadi karena adanya LDL-

oks.25

Bagian-bagian tertentu pada arteri seperti percabangan,

bifucartion, dan curvatures, terjadi perubahan aliran darah, yakni

menurunkan shear stress dan meningkatkan turbulensi. Pada daerah

ini, terjadi pembentukan molekul adesi yang renponsif terhadap

penempelan, migrasi dan akumulasi dari monosit dan sel T. Molekul

adesi bertindak sebagai reseptor glycoconjugates dan intergrin pada

monosit dan sel T, termasuk beberapa selektin, ICAM, dan VCAM.

Molekul-molekul ini berhubungan dengan molekul migrasi untuk

13

perpindahan leukosit melintasi endotelium seperti PECAM, yang

kerjanya bersama dengan molekul kemokontraktan yang diproduksi

oleh endotel, otot polos, dan monosit (seperti MCP 1, osteopontin, dan

LDL modifikasi) untuk menarik monosit dan T sel untuk menempel ke

dinding arteri.24

Gambar 2.3 Rekruitmen Monosit pada dinding arteri.25

Monosit yang telah mingrasi kedalam lapisan tunika intima

kemuudian berubah menjadi makrofag dan memfagosit LDL yang

telah teroksidasi melalui scavenger receptor. Hasil dari proses

fagositosis ini kemudian yang disebut sel busa (foam cell) yang

kemudian pada tahap selanjutnya akan berkembang menjadi fatty

streak.24,25,26

14

Gambar 2.4 Sel busa27

c. Pembentukan fatty-streak

Fatty-streak awal berisi lipid-laden monosit dan makrofag (sel

busa) bersama dengan Limfosit-T. Kemudian mereka bergabung

kedalam berbagai variasai sel otot polos. Pada tahap ini, terjadi proses

migrasi dari otot polos, yang distimulasi oleh PDGF, FGF 2, dan

transforming growth factor β (TGF β), aktivasi sel-T (yang dimediasi

oleh TNF-α, IL-2, dan granulocyte-macrophage colony stymulatin

factor). Aktivasi sel busa yang dimediasi oleh LDL-ox, granulocyte-

macrophage colony stymulatin factor, TNF-α, IL-1. Dan penambahan

serta agregasi platelet yang distimulasi oleh integrin, P-selektin, fibrin,

tromboksan A2, tissue factor dan factor yang dideskripsiakan pada

gambar 2.1 yang responsif terhadap penambahan dan migrasi

leukosit.24

15

Gambar 2.5 Pembentukan fatty-streak.24

d. Pembentukan lesi tingkat lanjut (fibrous cap)

Seperti pembentukan fatty streak sampai lesi tingkat lanjut, lesi

cenderung membentuk fibrous cap (topi fibrous) pada dinding arteri.

Ini merupakan tipe penyembuhan atau respon fibrous terhadap adanya

cedera. Fibrous cap berisi campuran dari leukosit, lipid, dan debris

yang mungkin mengandung inti nekrotik. Lesi ini melebar kea rah

bahu dari fibrous cap karena adanya adesi leukosit terus menerus dan

masuk (migrasi) seperti pada tahap awal. Faktor utama berhubungan

dengan akumulasi makrofag termasuk macrophage colony-stimulating

factor, MCP 1, LDL-ox. Inti nekrotik menggambarkan hasil dari

adanya apoptosis dan nekrosis, peningkatan aktivitas proteolitik, dan

akumulasi lipid. Fibrous cap merupakan hasil dari adanya peningkatan

aktivitas PDGF, transforming growth factor β, IL-1, TNF α, dan

osteopontin dan penurunan degradasi jaringan ikat. 24

16

Gambar 2.6 Fibrous cap.24

3. Injeksi adrenalin

Injeksi adrenalin dapat menginduksi jejas dengan

menimbulkan respon iflamasi seluler dan akan mempengaruhi

homeostasis dari sel-sel endotel. Akibat jejas pada sel endotel akan

mengakibatkan perubahan hemodinamik yang akan memicu respon

inflamasi gan perubahan ekspresi endotel sehingga menginisiasi

terjadinya aterosklerosis.28

17

B. Kerangka Teori

Keterangan :

: Menghambat

Intakekolesterol

ékolesterol

OksidasiLDL

Disfungsiendotel

Salviniamolesta

Antioksidan

Omega61.LA2.AA

Monositrekruitme

nOmega31. DHA2. EPA

Selbusa

Fattystreak

Aterosklerosis

FagositosisLDLoks

Injeksi Adrenalin

18

C. Kerangka Konsep

D. Hipotesis

Pemberian tepung Salvinia molesta berpengaruh terhadap jumlah

sel busa pada aorta tikus Rattus novergicus

Tepung Salvinia molesta Jumlah sel busa aorta tikus Rattus novergicus