“Penelitian ini merupakan seri ketiga penelitian tentang penggunaan alfa-tokoferol untuk mengatasi paparan zat racun TCDD pada system reproduksi tikus jantan sebagai hewan model”
Racun 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) merupakan hasil samping dari proses pembakaran bahan organik atau sebagai produk samping dalam sintesis organik. Senyawa TCDD merupakan polutan yang sulit terurai dan berupa zat padat tidak berwarna dan tidak berbau sehingga tidak dapat dikenali dan tidak disadari keberadaannya pada suhu kamar. Racun TCDD menginduksi produksi radikal bebas yang mempercepat timbulnya penuaan saraf. Gangguan tersebut tersebut selanjutnya akan mengganggu aktivitas hormone-hormon yang mengatur pembentukan spermatozoa. Penelitian kami sebelumnya (tahun 2021) menunjukkan bahwa TCDD menurunkan pembentukan spermatozoa, yang disebabkan oleh oksidasi pada asam lemak tak jenuh dalam membran sel akibat paparan radikal bebas.
Pada makhluk hidup, sebenarnya sudah memiliki beberapa enzim antioksidan untuk melindungi sel dari radikal bebas. Zat antioksidan tersebut dapat menangkap paparan radikal bebas dari luar sel. Namun apabila paparan radikal bebas berlebihan akibat zat yang sangat beracun semacam TCDD, maka antioksidan endogen justru mengalami penurunan aktivitas. Alfa-tokoferol merupakan antioksidan eksogen yang larut dalam lemak. Antioksidan alfa-tokoferol dapat memutuskan ikatan rantai TCDD dengan reseptor yang terdapat di sitoplasma sel, sehingga melindungi sel dari radikal bebas. Sampai saat ini belum ada publikasi pada jurnal internasional bereputasi tentang penggunaan alfa-tokoferol untuk menghindari apoptosis dan nekrosis spermatozoa pada tikus yang terpapar TCDD.
Apoptosis adalah bentuk kematian sel terprogram yang terjadi pada mahluk hidup multiseluler. Apoptosis merupakan proses yang diatur dan dikendalikan oleh sel itu sendiri yang memberikan keuntungan selama siklus hidup mahluk hidup. Apoptosis yang terjadi secara normal bersifat menguntungkan. Misalnya, pada awal terbentuknya, tangan manusia berbentuk seperti raket (bet) permainan bola pimpong. Dalam perkembangannya sel-sel di antara jari-jari mengalami apoptosis sehingga jari jemari tangan bayi yang lahir telah terbentuk sebagai ibu jari, telunjuk, jari tengah, jari manis dan kelingking. Proses yang demikian juga terjadi pada pembentukan jari jemari kaki. Sel-sel yang mati secara apoptosis menghasilkan fragmen sel yang disebut badan apoptosis yang ditelan oleh sel fagosit. Namun, apabila apoptosis terjadi tidak sebagaimana mestinya, justru akan menimbulkan kelainan. Apoptosis yang berlebihan menyebabkan atrofi atau pengkerutan organ yang mengalaminya, sedangkan jumlah apoptosis yang kurang memadai akan menyebabkan proliferasi sel yang tidak terkontrol yang menimbulkan kanker. Nekrosis adalah kematian sel yang dapat disebabkan oleh faktor-faktor di luar sel misalnya infeksi, paparan zat racun atau trauma. Kematian sel karena nekrosis ditandai adanya keradangan pada jaringan sekitarnya, menghasilkan penumpukan jaringan mati dan puing-puing sel yang membusuk di sekitar lokasi kematian sel. Sisa-sisa kematian sel karena nekrosis dapat meracuni sel-sel lain yang sehat disekitarnya.
Penelitian ini merupakan hasil kolaborasi antara Prof. Dr. Dewa Ketut Meles, drh., MS., sebagai Ketua Peneliti dengan Dr. Kadek Rachmawati, drh., M.Kes., Dr. Iwan Sahrial Hamid, drh., M.Si. (Laboratorium Farmakologi Veteriner Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Airlangga), Prof. Dr. Imam Mustofa, drh., M.Kes., Prof. Dr. Wurlina, drh., MS., Suzanita Utama, drh., M.Phil., Ph.D. (Divisi Reproduksi Veteriner Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Airlangga), Niluh Suwasanti, dr., Sp.PK. (Departemen Patologi Klinik Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya), dan Desak Ketut Sekar Cempaka Putri, dr., Sp.JP. (Divisi Kardiologi, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga). Protokol eksperimental penelitian ini telah disetujui oleh Animal Care and Use Committee, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia (No. 267/HRECC.FDRM/VI/2020). Eksperimen telah dilakukan dengan meminimaumkan rasa sakit atau ketidaknyamanan dan mengikuti pedoman yang ditetapkan oleh Komite Etika Hewan Institusional.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tikus yang dipapar TCDD menyebabkan kematian 66% spermatozoa, terdiri atas 35% apoptosis dan 31 % nektrosis. Pemberian alfa-tokoferol dengan dosis 259 mg/kg berat badan perhari selama 45 hari mengurangi kematian sel spermatozoa sehingga tinggal 18%, terdiri atas 9,5% apoptosis dan 8,5% nekrosis . Alfa-tokoferol dalam hal ini berperan sebagai antioksidan eksoden yang membantu penguatan antioksidan endogen. Pada penelitian ini antioksidan endogen yang diukur adalah superoxide dismutase (SOD). Pada tikus normal aktivitas SOD sebesar 74 %, menurun menjadi 33% akibat paparan TCDD, dan kembali naik menjadi 68% setelah diberi alfa-tokoferol. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pemberian alfa-tokoferol mengatasi efek berbahaya TCDD pada kelangsungan hidup spermatozoa pada tikus hewan percobaan.
Artikel ilmiah hasil penelitian ini sudah terbit pada Veterinary Medicine International, suatu jurnal bereputasi terindeks Scopus Q1, H-index=30, Skor SJR= 0.62 (pada Scimago Journal & Country Rank: https://www.scimagojr.com/journalsearch.php?q=21100205737&tip=sid. Artikel dapat di akses melalui tautan: https://www.hindawi.com/journals/vmi/2022/3685686/
Penulis: Prof. Dr. Imam Mustofa, drh., M.Kes. (Co author)
Disarikan dari artikel:
Research article
Dewa Ketut Meles, Kadek Rachmawati, Iwan Sahrial Hamid, Imam Mustofa, Wurlina Wurlina, Niluh Suwasanti, Desak Ketut Sekar Cempaka Putri, Suzanita Utama, “α-tocopherol Prevents Sperm Apoptosis and Necrosis in Rats Exposed to 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin”, Veterinary Medicine International, vol. 2022, Article ID 3685686, 9 pages, 2022. https://doi.org/10.1155/2022/3685686
