Diabetes melitus (DM) merupakan penyakit sistemik disebabkan oleh gangguan metabolisme kronis ditandai dengan kadar gula darah yang tinggi disertai gangguan karbohidrat, lipid dan metabolisme protein sebagai hasil insulin ketidakcukupan fungsi. Secara garis besar DM dibagi menjadi dua jenis yaitu, DM tipe 1 dan DM Tipe 2. Indonesia adalah salah satu dari 10 negara yang memiliki jumlah orang dengan jumlah terbesar diabetes. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan bahwa pada tahun 2030 jumlah penderita akan melonjak menjadi 366 juta. Indonesia menempati urutan ke-4 dalam jumlah penderita diabetes tertinggi setelah India, Cina dan Amerika Serikat. Penderita DM mencapai 8,4 juta pada tahun 2000 lalu diperkirakan meningkat menjadi 21,3 juta pada tahun 2030.
Streptozotocin (STZ) adalah bahan kimia biasanya diberikan kepada hewan percobaan menghasilkan DM pada hewan tersebut, karena itu menyebabkan kerusakan pada sel beta pankreas. STZ sebagai indikator DM (Diabetagon) karena dilihat dari cara kerjanya mekanisme STZ itu sendiri. STZ bisa bekerja langsung pada sel β pankreas karena STZ memasuki sel β melalui transporter glukosa (GLUT 2) dan menyebabkan alkilasi DNA. Peningkatan defosforilasi ATP setelah induksi STZ menghasilkan substrat untuk katalisis xantin oksidase dengan reaksi yang menghasilkan radikal superoksid. Hasilnya adalah hidrogen peroksida dan hidroksil radikal juga terbentuk.
Selanjutnya, STZ membebaskan banyak racun zat dari oksidan nitrat yang berperan dalam kerusakan DNA, yang akhirnya terjadi apoptosis dan nekrosis sel β pankreas. Tingginya kadar glukosa darah atau hiperglikemia penderita DM berperan dalam merusak sel yang dapat menyebabkan stres oksidatif jaringan yang pada akhirnya merusak mitokondria membran. Kerusakan membran mitokondria karena dapat terjadi di berbagai jaringan termasuk jaringan dalam sistem reproduksi.
Tanaman kayu manis adalah salah satu spesies dari keluarga Lauraceae, kayu manis bisa menjadi sumbernya antioksidan karena mengandung banyak senyawa seperti eugenol, safrole, cinnamaldehyde, tannin, dan kalsium oksalat. Kayu manis (Cinnamomum burmannii) memproduksi minyak kulit kayu menggunakan uap air metode distilasi diperoleh cinnamaldehyde senyawa (37,12%), p-Cineole (17,37%), Linalool (8,57%), dan Benzyl benzoate (11,65%). Cinnamaldehyde dan linalool senyawa telah dilaporkan sebagai salah satu senyawa antioksidan.
Berdasarkan data penelitian bahwa menghasilkan senyawa cinnamaldehyde dari isolasi minyak atsiri kayu manis memiliki potensi enzim α-glukosidase yang dapat dikembangkan sebagai senyawa antidiabetik sekaligus sebagai antioksidan. Berdasarkan pengantar di atas, penulis ingin melakukan penelitian tentang efek antioksidan dari minyak atsiri kulit kayu manis (Cinnamon Bark Oil = CBO) pada jumlah sel Leydig dan diameter tubulus seminiferus di testis tikus putih jantan (Rattus norvegicus) Wistar sebagai model DM melalui induksi STZ.
Data yang dianalisis adalah tubulus seminiferus diameter dan jumlah sel Leydig. Data diperoleh melalui observasi dan perhitungan pada sediaan histologis di sesuai dengan perawatan, pengulangan dan dosis yang digunakan. Histopatologis observasi dengan metode skoring pada diameter tubulus Seminferus dan jumlah sel Leydig tikus putih pada lima bidang tubulus seminiferus. Skornya hasil yang diperoleh kemudian dirata-ratakan dan dianalisis menggunakan SPSS 23 untuk Windows.
Hasil diperoleh dari pengukuran tubulus seminiferus diameter dan perhitungan jumlahnya sel Leydig dilakukan dengan menggunakan mikroskop dengan perbesaran 100x untuk mengukur diameter tubulus seminiferus dan Perbesaran 400x untuk perhitungan jumlah sel Leydig.
Menurut hasil penelitian diyatakan bahwa tikus menderita diabetes menurunkan diameter tubulus seminiferus dan beberapa tubulus seminiferus memiliki epitel yang rendah. Hiperglikemia adalah suatu kondisi yang meningkat gula darah sehingga menyebabkan stres oksidatif untuk meningkatkannya menyebabkan penurunan FSH dan sekresi LH.
Data dari hasil penelitiaan menggambarkan terjadi penurunan diameter tubulus seminiferus dianggap disebabkan oleh penghambatan sekresi Luteinizing Hormone (LH) yang mana berfungsi untuk merangsang pertumbuhan dan jumlah sel leydig dan kekurangan testosteron dan Follicle Stimulating Hormone (FSH) sekresi yang menyebabkan tubular seminiferus atrophia. Hal tersebut dapat dibuktikan bahwa, kadar glukosa darah tinggi tekanan atau hiperglikemia penderita DM berperan dalam meningkatkan kerusakan sel yang dapat menyebabkan jaringan stres oksidatif yang akhirnya merusak selaput mitokondria. Radikal bebas akan merusak juga membran sel, mitokondria, dan retikulum endoplasma, menghasilkan meningkatkan Ca2 + sitosol. Peningkatan Ca2 + sitosol akan mengaktifkan enzim fosfolipase, protease, endonuklease, dan ATPase yang menyebabkan penurunan fosfolipid, gangguan protein membran dan DNA fragmentasi, dan penurunan ATP.
Kandungan cinnamaldehyde dalam kayu manis adalah agen antioksidan yang juga banyak kandungan vitamin C pada kayu manis berfungsi sebagai antioksidan karena itu secara efektif menangkap radikal bebas, khususnya ROS atau senyawa oksigen reaktif. Sebagai penetral radikal bebas, vitamin C dapat bereaksi langsung dengan anion superoksida, hidroksil radikal, oksigen singlet dan peroksida lipid. Sebagai reduktor, asam askorbat akan menyumbangkan satu elektron untuk membentuk non-reaktif semidehydroascorbate dan selanjutnya menjalani reaksi disproporsionasi membentuk dehydroaskorbate yang akan menurunkan membentuk asam oksalat dan asam treonat. Karena kemampuan vitamin C sebagai sangat penting dalam menjaga integritas membran sel.
CBO adalah salah satunya minyak esensial penting. Meski tidak ada bukti tentang efek cinnamaldehyde, yang merupakan komponen utama CBO yang digunakan dalam penelitian ini meliputi struktur testis Telah dilaporkan konsumsi ekstrak tumbuhan mengandung cinnamaldehyde secara efektif melindungi limfosit babi kerusakan DNA oksidatif.. Selain itu, CBO jangka panjang telah terbukti melindungi testis, epididimid, organ seks tambahan, dan spermatozoa, dan untuk mengurangi testis apoptosis melawan toksisitas reproduksi diinduksi oleh karbon-tetraklorida stres oksidatif. Dalam studi ini, CBO untuk menetralisir dampak Streptozotocin (STZ) pada tikus yang menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam kadar gula darah yang mempengaruhi testis lesi keparahan histopatologis, apoptosis dibandingkan dengan tikus yang hanya diberi pelarut obat.
Kelompok P3 dibandingkan dengan satu-satunya kelompok dengan induksi STZ diobati dengan CBO yang mampu menetralkan keparahan testis karena STZ. Penjelasan yang mungkin untuk perbaikan ini setelah pemberian CBO terjadi ketidakseimbangan pada sistem antioksidan oleh CBO. STZ menyebabkan penurunan fungsi reproduksi organ pria dengan terjadinya apoptosis testis, serta menginduksi jaringan testis histopatologi luka. Gangguan pada testis sistem reproduksi berpotensi terkait dengan STZ peningkatan laju peroksidasi dan pengurangan lipid dalam aktivitas enzim antioksidan. Selain itu, temuan penelitian ini dengan jelas menunjukkan konsumsi CBO melindungi organ reproduksi tikus jantan, jaringan, dan sel tahan kerusakan struktural dan fungsional terhadap STZ dengan efek antiperoksidatifnya.
Temuan yang disebutkan di atas menunjukkan hal itu peningkatan penggunaan CBO dapat mengurangi efek samping diabetes mellitus pada testis terutama kerusakan histopatologis. Untuk pengetahuan kita, ini adalah laporan pertama yang menunjukkan itu minyak kulit kayu manis (CBO) bisa mengurangi disfungsi testis yang diinduksi pada diabetes tikus. CBO dapat memberikan kontribusi yang seimbang status oksidan-antioksidan dan memberikan pilihan terapi yang bermanfaat untuk mengurangi kerusakan testis.
Penulis: Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH
Informasi detail dari tulisan ini dapat dilihat pada: https://www.researchgate.net/publication/341990916_Journal_of_Global_Pharma_Technology_Effect_of_Cinnamon_Cinnamomum_burmannii_Bark_Oil_on_Testicular_Histopathology_in_Streptozotocin_Induced_Diabetic_Wistar_Male_Rats?_sg%5B0%5D=UyguELchPyGEXECBfSYIimhRfpXgK9QH50P56KH9f1xfwaTdB4qZv30T91N4ObIzZHmrPoXfk4YotenXSbyY-05X7VuxZEqCqXceSsOZ.fgtk0J9Fw6ds7QJtKbxqgt3ZzY-t_Af7ZNq1gkNNWvIg-3ZEZozlCwvMW_HX8tKvaBX6MebbMtcX8dSTH4SM4A
Budiastuti Budiastuti, Yolanda Ayu Safitri, Hani Plumeriastuti, Pudji Srianto, Mustofa Helmi Effendi. (2020). Effect of Cinnamon (Cinnamomum burmannii) Bark Oil on Testicular Histopathology in Streptozotocin Induced Diabetic Wistar Male Rats. Journal of Global Pharma Technology, 12 (02, Suppl.): 901-907