Pengaruh Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii) Terhadap Ekspresi Bax Dan Jumlah Apoptosis Sel Mata Embrio Zebrafish (Danio rerio) Yang Dipapar Glukosa Tinggi

Menurut American Diabetes Association tahun 2003, lebih dari 200 ribu kasus setiap tahunnya atau sekitar 7% kehamilan mengalami kondisi diabetes gestational. Diabetes mellitus gestational merupakan kondisi hiperglikemia yang diderita selama kehamilan dan didiagnosis pada trimester kedua dan ketiga akibat gangguan toleransi glukosa yang kemudian dapat memberikan efek samping pada ibu, janin yang dikandung maupun neonatus yang telah lahir. Risiko efek samping tersebut semakin meningkat apabila hiperglikemia mulai dari usia kehamilan 24-28 minggu. Hiperglikemia dapat menyebabkan apoptosis sel karena peningkatkan faktor pro-apoptosis dan menurunnya faktor anti-apoptosis. Bcl-2 associated X (Bax) merupakan faktor pro apoptosis kelompok B-cell lymphoma 2 (Bcl-2). Bax akan meningkatkan permeabilitas mitokondria dan menyebabkan pelepasan dari sitokrom C dari mitokondria ke sitoplasma sel. Sitokrom C ini akan menyebabkan aktivasi kaspase sehingga menginduksi apoptosis. Diabetes gestational dapat menyebabkan kelainan kongenital seperti malformasi organ seperti mata. Hiperglikemia dapat menyebabkan apoptosis pada jaringan seperti pada mata yang menyebabkan hilangnya sel endotel, sel saraf dan lapisan pada retina. Apoptosis jalur intrinsik secara bertahap dapat menyebabkan penurunan fungsi blood-retinal-barrier dan gangguan penglihatan. Hiperglikemia dapat menyebabkan apoptosis dengan meningkatkan ROS dan stress oksidatif serta akumulasi metabolik glikolitik. Kayu manis mengandung beberapa senyawa seperti eugenol, apicatechin, polifenol, cinnamaldehyde. Ekstrak kayu manis jenis Cinnamomum burmannii mempunyai kemampuan sebagai anti-diabetes, antioksidan dan anti-inflamasi. Kayu manis dapat meningkatkan enzim yang berperan dalam antioksidan seperti superoksida dismutase, katalase, dan glutation. Kayu manis juga dapat meningkatkan sensitivitas dan translokasi GLUT4. Penelitian ini menggunakan embrio zebrafish hingga usia 72 hpf karena mempunyai sifat transparan dan kemiripan dengan mamalia terutama metabolisme glukosa. Penelitian ini dibagi menjadi 5 kelompok yaitu kelompok kontrol negatif, kontrol positif glukosa 4%, glukosa 4%+ekstrak kayu manis Cinnamomum burmannii dosis 1,25μg/mL; 5 μg/mL; 10 μg/mL. Kondisi hiperglikemia setelah paparan glukosa 4% ini dapat dikonfirmasi dengan pemeriksaan ekspresi PEPCK yaitu enzim yang berperan dalam glukoneogenesis dengan RT-PCR. Untuk mengevaluasi apoptosis dilakukan pemeriksaan ekspresi Bax dengan RT-PCR. Selain itu, pemeriksaan jumlah apoptosis pada mata embrio zebrafish yang dipapar glukosa tinggi menggunakan pewarnaan acridin orange dan mikroskop fluorescence yang selanjutnya dilakukan kuantifikasi dengan imageJ dengan perhitungan Corrected Total Cell Fluorescence (CTCF). Hasil menunjukkan bahwa densitas ekspresi PEPCK meningkat pada embrio zebrafish yang diberikan paparan glukosa tinggi. Pemberian ekstrak Cinnamomum burmannii pada embrio zebrafish yang dipapar glukosa tinggi dapat menurunkan ekspresi PEPCK secara signifikan pada semua dosis (p=0.003 (p<0.05). Ekspresi Bax meningkat setelah pemberian glukosa dan menurun setelah pemberian ekstrak Cinnamomum burmannii pada embrio zebrafish yang dipapar glukosa 4% secara signifikan yaitu nilai p=0.017 (p<0.05). Secara signifikan, kelompok embrio zebrafish yang dipapar glukosa tinggi menunjukkan fluoresensi pendaran warna hijau dan jumlah apoptosis sel mata yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok lainnya. Fluoresensi berwarna hijau dan jumlah apoptosis pada mata secara signifikan menurun setelah pemberian ekstrak Cinnamomum burmannii pada embrio zebrafish yang dipapar glukosa 4% (p=0.0001). Hasil korelasi pearson menunjukkan bahwa pada ekspresi Bax embrio zebrafish mempunyai tidak mempunyai korelasi terhadap jumlah apoptosis sel mata dan sebaliknya (p=0,991). Enzim katalisator yang terlibat pertama kali dalam proses glukoneogenesis adalah PEPCK, yaitu mengonversi oksaloasetat menjadi phosphoenolpyruvate. Paparan glukosa 4% atau setara dengan 200 mmol/L dapat menyebabkan hyperglikemia pada zebrafish baik embrio dan dewasa. Salah satu kandungan senyawa ekstrak Cinnamomum burmannii adalah asam sinamat mempunyai efek dalam kondisi diabetes berupa mengontrol glukoneogenesis melalui enzim PEPCK, glikolisis, dan proses glikogenesis. Hiperglikemia akan meningkatkan ROS yang kemudian meningkatkan ekspresi Bax sehingga terjadi perubahan potensial membran mitokondria sehingga pori-pori transisi mitokondria atau mitochondrial permeability transition pores (mPTP) dan pelepasan sitokrom C. Hiperglikemia juga memicu reaksi proinflamasi sehingga terjadi kerusakan blood-retinal barrier dan menyebabkan kematian berbagai sel pada mata. Permeabilitas mitokondria ini dapat dihambat oleh pemberian ekstrak kayu manis. Ekstrak kayu manis dapat mengembalikan fungsi dan menormalkan ekspresi mRNA Bax dan Bcl-2 yang berperan dalam apoptosis. Kayu manis dapat menghambat pembentukan AGEs yang dihasilkan akibat kondisi hiperglikemia sehingga menurunkan apoptosis. Hal ini menunjukkan bahwa Cinnamomum burmanni memiliki potensi sebagai agen anti-apoptosis akibat kondisi hiperglikemia dan mencegah kerusakan lebih lanjut akibat hiperglikemia