Aflatoksin merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh jamur yang dapat menyebabkan penyakit dan kematian pada manusia dan hewan, beberapa mikotoksin atau turunan mikotoksin telah ditemukan aktivitas farmakologinya dan digunakan sebagai antibiotik, pemacu pertumbuhan dan jenis obat lainnya. Spesies Aspergillus yang paling banyak ditemukan adalah Aspergillus flavus yang menghasilkan aflatoksin B, dan A. parasiticus yang menghasilkan aflatoksin B dan G.
Metabolisme toksin setelah dicerna oleh manusia dan hewan, toksin diubah menjadi metabolit yang berbeda dengan tingkat toksisitas yang berbeda. Beberapa metabolit dapat terakumulasi dalam tubuh, sementara yang lain diekskresikan. Metabolit yang paling toksik adalah 8,9-epoksida-AFB1 yang berikatan dengan DNA dan RNA sehingga sintesis protein tidak teratur dan dapat terjadi lesi hati. Proses biotransformasi yang terjadi di organ hati merupakan tahap awal yang sangat penting bagi aflatoksin. Aflatoksin mengalami bioaktivasi setelah melalui proses biotransformasi sehingga bersifat radikal, toksik dan memberikan efek hepatotoksik. Proses biotransformasi aflatoksin diawali dengan oksidasi pada sitokrom P-450 dan selanjutnya akan menghasilkan berbagai metabolit aflatoksin dengan tingkat toksisitas yang tidak lebih rendah dari senyawa aslinya.
Paparan aflatoksin B1 ke dalam tubuh menghasilkan respons toksik. Intensitas respon toksik dipengaruhi oleh dosis paparan, cara masuknya, lama waktu mengkonsumsi, jenis kelamin dan jenis organisme yang mengkonsumsinya. Semakin tinggi dosis paparan zat beracun, semakin tinggi respons toksik yang ditimbulkannya. Konsep hubungan dosis-respons juga menunjukkan bahwa ada hubungan antara dosis paparan racun dan efek yang dihasilkan respon toksik. Pengaruh aflatoksikosis pada hewan dapat bersifat akut, subakut, dan kronis. Pengaruh akut dan kronis terutama terjadi di hati, karena organ target utama (target) efek toksisitas adalah hati.
Salah satu senyawa terpenting dalam cabai adalah capsaicin, capsaicin merupakan metabolit sekunder dari tanaman cabai. Dalam bidang farmasi selain menghilangkan rasa sakit atau nyeri, capsaicin juga diketahui dapat menghambat gen protein tertentu. Capsaicin melalui mediasi oleh jalur PI3K/Akt/mTOR berperan penting dalam mengatur siklus sel, apoptosis, dan autophagy. Capsaicin memodulasi fosforilasi protein pensinyalan kaskade MAPK. Pengaruh capsaicin pada jalur pensinyalan MAPK, yang sangat penting untuk kelangsungan hidup dan pertumbuhan sel. Sebuah studi menyimpulkan bahwa Capsaicin memiliki aktivitas berikut2: 1. Mengaktifkan apoptosis, 2. Menginduksi siklus sel menghentikan fase G2/M3. Mengurangi viabilitas sel (Pengaturan faktor ekspresi transkripsi; Penghambatan jalur transduksi sinyal faktor pertumbuhan). Dari latar belakang tersebut, penelitian ini bertujuan untuk menyaring secara in silico komponen bioaktif Capsicum Annum L dari protein target dan menguji komponen bioaktif Capsicum Annum L dengan pemeriksaan in vivo.
Molecular Docking dilakukan pada protein MAPK1 (ERK) dan Akt1 menggunakan program Autodock Vina 4.0 dan menggunakan ligan uji Capsaicin (CAP) dan Aflatoksin (AFB1) sebagai intervensi (variabel kontrol). Hasilnya adalah kualitas hasil uji tambat molekuler dapat ditentukan melalui analisis energi ikatan antara protein target dan ligan uji melalui energi bebas Gibbs (ΔG) dan melalui analisis binding site untuk mengetahui interaksi antara protein target dengan protein uji. ligan. Nilai G berasal dari fungsi scoring dengan persamaan berikut: di mana g adalah fungsi non-linier dan c adalah konformasi atau interaksi yang dihasilkan dari reaksi hidrofobik dan ikatan hidrogen baik intramolekul atau antarmolekul. Jika G negatif, reaksi akan terjadi secara spontan dan afinitas ligan uji terhadap protein target juga lebih tinggi.
Setelah dilakukan molecular docking, diketahui bahwa Capsaicin (CAP) berikatan dengan AKT1 dengan G sebesar -6,5 Kkal/mol dengan nilai G untuk Aflatoksin (AFB1) sebesar -7,0 Kkal/mol dengan visualisasi ikatan dan tempat pengikatan pada Gambar 5.1. Dalam pengujian dengan protein target MAPK1/ERK, G diperoleh untuk CAP sebesar -5,5 Kkal/mol dan untuk AFB1 dari -5,7 Kkal/mol. Semua G tersebut sangat negatif sehingga dipastikan bahwa reaksi akan berlangsung secara spontan dan menimbulkan afinitas tinggi untuk AFB1 dan CAP pada protein target MAPK1/ERK dan Akt serta semua nilai RMSD untuk empat tes di bawah <2 .
Protein yang terlibat dalam jalur apoptosis sel yang disebabkan oleh intoksikasi aflatoksin adalah MAPK1 pada jalur pensinyalan MAPK1 dan AKT1 pada pensinyalan PI3K/Akt. Jalur apoptosis disebabkan oleh aflatoksin karena menginduksi pembentukan Radical Oxygen Species (ROS) dan kerusakan DNA pada hepatosit. Dalam keadaan overdosis, metabolit sekunder yang reaktif energi tinggi dapat membentuk ikatan kovalen dengan protein atau asam nukleat. Dalam kondisi toksisitas akut, metabolit berikatan dengan enzim seluler esensial yang dapat menyebabkan cedera atau bahkan kematian sel. Variabel lesi hati yang dinilai dalam penelitian ini adalah kongesti, degenerasi, dan nekrosis yang merupakan penanda kerusakan sel hati yang sensitif karena terletak di sitoplasma dan baru muncul setelah kerusakan sel hati. Hasil pemeriksaan histopatologi menunjukkan bahwa pemberian AFB1 pada mencit oral menyebabkan kerusakan struktur hepatosit. Kerusakan struktur hepatosit ditandai dengan perubahan degeneratif dan nekrosis, dan dapat dihambat kerusakannya dengan pemberian capsaicin.
Penulis korespondensi: Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Mohammad Sukmanadi1, Mustofa Helmi Effendi2* (2021). The protective effect of Capsaicin (Capsicum Annum L) against the induction of Aflatoxin B1 in hepatocytes: A study of liver Histopathology in mice (Mus musculus). Research J. Pharm. and Tech. 14(2): February 2021
