Polusi logam berat timbal (Pb) telah menjadi persoalan kesehatan masyarakat di dunia, terutama di negara-negara berkembang, seperti di Asia, Afrika dan Amerika Latin. Pembakaran bahan bakar minyak kendaraan bermotor menjadi sumber terbesar Pb yang mengkontaminasi atmosfer. Hampir seratus negara, terutama negara berkembang seperti Indonesia masih menggunakan Pb dalam bahan bakar kendaraannya. Paparan logam berat timbal yang berulang dapat menyebabkan sifat kumulatif dan dapat mengakibatkan kerusakan sel organ seperti pankreas, testis, jantung, ginjal dan hati.. Sekitar 90% timbal masuk ke dalam sirkulasi darah dan 25% terdeposit pada organ. Beberapa penelitian menunjukan bahwa keracunan logam berat timbal dapat menyebabkan kerusakan ginjal yang secara makroskopis terlihat perubahan warnanya menjadi pucat, sedangkan pada pemeriksaan histopatologi hati terlihat adanya degenerasi dan nekrosis sel.
Telah dilaporkan bahwa kerusakan ginjal akibat keracunan Pb karena Pb dapat menyebabkan terjadinya stres oksidatif yang dapat meningkatkan pembentukan radikal bebas (superoksida, hidrogen peroksida, hidroksil, peroksida lipid) dan menurunkan sistem antioksidan endogen (superoksida dismutase, katalase, glutation peroksidase, glutation reduktase) sehingga dapat menyebabkan kerusakan sel ginjal. Radikal bebas pada stress oksidatif dalam tubuh dapat diukur dengan menggunakan parameternya yaitu kadar MDA. Semakin tinggi kadar MDA yang terjadi dalam tubuh maka semakin tinggi pula kadar radikal bebas dan semakin berat kerusakan sel organ.
Untuk mengatasi kerusakan sel ginjal akibat adanya radikal bebas pada stres oksidatif di dalam tubuh, sebenarnya tubuh telah memiliki sistem pertahanan yang disebut antioksidan endogen seperti superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT), glutation peroksidase (GPx), glutation reduktase (GR) dan seruloplasmin. Namun, apabila radikal bebas yang terbentuk melebihi kemampuan antioksidan endogen tubuh, maka dampak dari darikal bebas tersebut tidak dapat dihambat sehingga dapat menimbulkan kerusakan sel ginjal. Oleh karena itu, penambahan antioksidan eksogen yaitu antioksidan dari luar tubuh seperti suplemen vitamin A, vitamin C, vitamin E, dan tanaman yang banyak mengandung antioksidan dapat mencegah kerusakan sel ginjal akibat meningkatnya radikal bebas dalam tubuh.
Indonesia yang dikenal sebagai negara dengan megabiodiversitas, memiliki keanekaragaman hayati flora dan fauna yang berpotensi untuk dimanfaatkan khasiatnya sebagai antioksidan. Salah satu tanaman yang banyak mengandung antioksidan adalah tanaman Pinus. Telah dilaporkan bahwa tanaman pinus mempunyai khasiat sebagai antibakteri, imunostimulan, antioksidan, antiinflamasi, antifungi, dan antitumor. Namun tanaman pinus (bunga, daun, kulit batang) terutama Pinus merkusii ini masih kurang dimanfaatkan oleh masyarakat dan banyak terbuang sebagai sampah. Hal ini perlu usaha untuk memanfaatkan tanaman pinus ini terutama khasiatnya sebagai antioksidan. Beberapa peneliti telah membuktikan bahwa di dalam tanaman pinus kaya mengandung senyawa aktif seperti quercetin, catechin, gallocatechin, pycnogenol, dan proanthocyanidin yang mempunyai efek antioksidan sangat kuat. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk membuktikan aktivitas antioksidan dan anti-caspase 3 dari Pinus merkusii sebagai protektor pada ginjal akibat paparan timbal asetat dalam bentuk sediaan nanopartikel.
Pada saat ini telah berkembang teknologi nano yang dapat digunakan untuk membuat formulasi nanopartikel. Aplikasi nanoteknologi membuat revolusi baru dalam dunia industri herbal, nanoteknologi meliputi usaha dan konsep untuk menghasilkan material atau bahan berskala nanometer yang dapat meningkatkan stabilitas dan kelarutan herbal sehingga dapat meningkatkan potensi dan efektifitasnya.
Pembuatan nano herbal Pinus merkusii menggunakan metode gelasi ionik serta pengecilan ukuran (sizing) menggunakan magnetic stirrer dengan penambahan emulsifier (tween 80) dan tripolifosfat. Partikel yang terbentuk kemudian dikarakterisasi, meliputi ukuran partikel menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan morfologi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Pada penelitian ini menggunakan tikus (rat) sebanyak 50 ekor yang dibagi menjadi kelompok kontrol negatip (Tikus hanya diberi pelarut logam berat timbal asetat dan pelarut nanopartikel ekstrak Pinus merkusii); kelompok kontrol positip (Tikus diberi timbal asetatdengan dosis 20 mg/Kg BB dan diberi pelarut nanopartikel ekstrak Pinus merkusi); kelompok perlakuan (Tikus diberi timbal asetat dengan dosis 20 mg/Kg BB dan diberi nanopartikel ekstrak Pinus merkusii dengan dosis 150; 300 dan 600 mg/kg BB). Nanopartikel ekstrak Pinus merkusii diberikan secara oral terlebih dahulu satu kali sehari selama 3 hari, kemudian pada hari keempat, 1 jam setelah pemberian nanopartikel ekstrak Pinus merkusii, rat juga diberi timbal asetat secara intra peritoneal. Nanopartikel ekstrak Pinus merkusii dan timbal diberikan selama 10 hari. Pada hari ke 11, tikus dianestesi dengan dietil eter dan dilakukan pengambilan sampel darah mencit secara intrakardial untuk pemeriksaan kadar MDA, BUN dan kreatinin, Selanjutnya dilakukan pembedahan untuk mengambil organ ginjal untuk dilakukan pemeriksaan ekspresi caspase 3, SOD dan GPX.
Hasil penelitian pada pemeriksaan SEM dan PAS menunjukkan bahwa Nano herbal Pinus merkusii mempunyai ukuran 481-789 nm dengan bentuk seperti bola dan permukaannya tidak rata. Pemberian timbal asetat dapat meningkatkan kadar BUN, kreatinin, MDA darah rat dan ekspresi caspase 3 ginjal rat. Pemberian timbal asetat juga dapat menurunkan kadar SOD dan GPx pada ginjal rat. Pemberian nanopartikel Pinus merkusii dapat menurunkan kadar BUN, kreatinin, MDA darah rat dan ekspresi caspase 3 pada ginjal rat yang di papar timbal asetat. Pemberian nanopartikel Pinus merkusii juga dapat meningkatkan kadar SOD dan GPx pada ginjal rat di papar timbal asetat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel Pinus merkusii dapat digunakan untuk proteksi kerusakan ginjal akibat keracunan timbal asetat yang cara kerjanya dapat menghambat pembentukan radikal bebas, menghambat ekspresi caspase 3 dan meningkatkan aktivitas SOD dan GPx.
Penulis: Sri Agus Sudjarwo
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30815385/
Sudjarwo SA, Eraiko K, Sudjarwo GW, Koerniasari. The potency of chitosan-Pinus merkusii extract nanoparticle as the antioxidant and anti-caspase 3 on lead acetate-induced nephrotoxicity in rat. J Adv Pharm Technol Res 2019;10:27-32.
