Peran Ekstrak Buah Naga Merah dalam Proliferasi dan Diferensiasi Stem Cell

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi oleh faktual news
Ilustrasi oleh faktual news

Buah naga sangat populer di banyak negara di dunia termasuk di Indonesia. Ada tiga jenis yang telah dikomersialkan, yaitu Hylocereus polyrhizus, yang berkulit merah dengan daging warna merah, Hylocereus undatus, yang berkulit merah dengan daging warna putih dan Hylocereus megalanthus, yang berkulit kuning dengan daging berwarna pitih. Buah naga biasanya dikonsumsi dalam kondisi segar dan bisa diolah menjadi jus buah. Buah naga dengan daging berwarna merah adalah buah naga yang paling populer karena warnanya yang menarik. Buah naga ini banyak mengandung vitamin B1, B2, B3, dan C,  protein, lemak, karbohidrat, serat kasar , flavonoid, tiamin, niasin, piridoksin, kobalamin, fenolik, betacyanin, polifenol, dan karoten. Saat ini, ekstrak buah naga yang berdaging merah telah digunakan sebagai obat dengan khasiat sebagai antioksidan, antikanker, hipokolesterolemia, antimikroba, dan prebiotik.

Senyawa alami yang dihasilkan dari bahan alami memiliki dampak yang signifikan terhadap pengobatan dan pencegahan penyakit pada manusia. Di banyak negara berkembang, obat tradisional adalah pengobatan alternatif yang sangat penting. Sejumlah penelitian telah melaporkan bahwa beberapa tanaman atau herbal dapat memicu proliferasi dan diferensiasi stem cell dari sumsum tulang (BMMSC). Herba Epimedii telah ditemukan dapat meningkatkan diferensiasi osteogenik dari BMMSC Saponin Panax notoginseng dikatakan juga dapat meningkatkan diferensiasi osteoblastik dari sel-sel stroma sumsum tulang. Buah naga berdaging merah sanagt mungkin dapat menginduksi proliferasi dan diferensiasi stem cell. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa vitamin dan mineral tertentu, seperti vitamin vitamin B3, C, dan D, asam folat, selenium, dan asam retinoat, berperan dalam proliferasi dan diferensiasi stem cell. Sepengetahuan kami, belum ada penelitian yang mengevaluasi efek ekstrak buah naga yang berdaging merah terhadap proliferasi dan diferensiasi osteogenik dari BMMSCs.

Dalam penelitian yang telah kami lakukan, kami menganalisis pengaruh penambahan ekstrak buah naga merah terhadap proliferasi dan diferensiasi osteogenik dari BMMSC. Penambahan ekstrak buah naga merah pada beberapa konsentrasi (50, 100, 200, 300 dan 400μg/ml) dapat meningkatkan proliferasi BMMSC,  dengan tingkat proliferasi tertinggi didapatkan pada konsentrasi 50μg/ml. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa penambahan 50μg / ml ekstrak buah naga merah meningkatkan diferensiasi osteogenik BMMSC.

Proliferasi BMMSC yang tinggi melalui penambahan ekstrak buah naga merah kemungkinan disebabkan karena pengaruh asam amino yang merupakan komponen aktif buah naga merah.  Asam amino  telah dikenal dapat merangsang proliferasi berbagai sel mesenkim termasuk osteoblas, adiposit, kondrosit, dan odontoblas. Penambahan asam amino selama kultur dapat memodulasi proliferasi dan diferensiasi stem cell, sementara pada konsentrasi tertentu merupakan modulator kuat dari proliferasi stem cell tanpa menyebabkan hilangnya kapasitas diferensiasi stem cell. Komponen aktif buah naga merah seperti asam amino, saponin, tanin, flavonoid, polifenol, terpenoid dan alkaloid adalah bahan antioksidan. Antioksidan memiliki pengaruh terhadap proliferasi sel induk. Laporan sebelumnya menunjukkan bahwa polifenol adalah antioksidan yang dapat mengurangi sel apoptosis dan mempertahankan viabilitas sel BMMSC. Saponin juga dapat memengaruhi proliferasi BMMSC. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa saponin dari Panaxnotoginseng dapat meningkatkan proliferasi dan osteogenesis sel-sel stroma sumsum tulang yang bergantung pada dosis.

Ekstrak buah naga merah dengan konsentrasi 50μg/ml dapat meningkatkan jumlah nodul mineralisasi yang artinya dapat meningkatakan perubahan/diferensiasi stem cell menjadi sel tulang (diferensiasi osteogenik). Bahan aktif dalam buah naga merah, seperti flavonoid, polifenol, saponin, dan asam amino kemungkinan dapat membantu proses diferensiasi osteogenik BMMSC.

Flavonoid adalah sekelompok bahan kimia dengan struktur tertentu yang telah terbukti memiliki sifat antioksidan. Flavonoid dapat mengatur ekspresi Cbfa1 yang merupakan regulator penting dalam proses diferensiasi sel tulang (osteoblast). Selain itu, polifenol yang merulakan bahan aktif buah naga merah telah dilaporkan berhasil dalam menginduksi pembentukan tulang. Penelitian sebelumnya melaporkan bahwa polifenol menghambat produksi ROS, mengurangi kematian sel, dan mempertahankan viabilitas sel BMMSC. Polifenol telah dilaporkan mampu meningkatkan faktor transkripsi Cbfa1/runt-related2 (Runx2), osterix, osteokalsin, kolagen tipe 1, dan alkalin fosfatase pada stem cell  yang menunjukkan potensinya untuk menginduksi diferensiasi osteogenik.

Dalam penelitian ini, peningkatan jumlah nodul mineralisasi kemungkinan juga karena pengaruh adanya asam amino yang merupakan pengatur penting osteoblas. Asam amino mmempengaruhi proses perubahan sel-sel stroma sumsum tulang menjadi osteoblas dewasa. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa penambahan asam amino pada kultur osteoblas dapat menstimulasi pembentukan matriks ekstraseluler kolagen diikuti oleh induksi marker osteogenik seperti: alkalin fosfatase, osteokalsin, osteopontin, osteonektin, dan Runx2. Jadi dapat disimpulkan bahwa ekstrak buah naga merah dapat meningkatkan proliferasi dan diferensiasi osteogenik dari BMMSC. Penemuan ini sangat penting ketika kita tahu bahwa jumlah BMMSC yang ada di sumsum tulang sangat rendah, sekitar 0,001-0,01% dari komponen selulernya, sementara jumlah stem cell yang diperlukan untuk  regenerasi tulang melalui terapi stem cell sangatlah besar.

Penulis: Mardiyanto Riski Hartono, Ketut Suardita, Anita Yuliati

Informasi detail dari penelitian kami ini dapat dibaca pada artikel yang sudah dipublikasikan di:

Hartono MR, Suardita K, Yuliati A. Proliferation and osteogenic differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cell after exposure to red flesh dragon fruit extract. Dent Res J. 2020;17:107-13. /
http://www.drjjournal.net/article.asp?issn=1735-3327;year=2020;volume=17;issue=2;spage=107;epage=113;aulast=Hartono

Berita Terkait

Achmad Chasina Aula

Achmad Chasina Aula

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi