Aktivitas Penghambatan Siklus Sel dan Pemacuan Apoptosis Alkaloid Buah Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Terhadap Sel 4T1 dan Ekspresi Protein PI3K

Abstract

Kanker payudara adalah pertumbuhan sel payudara yang tidak terkendali karena pembelahan yang tidak normal dalam pertumbuhan sel. Pada pengobatan kanker payudara ada beberapa cara, salah satunya adalah kemoterapi, dan jalur transduksi sinyal PI3K merupakan mekanisme yang berperan penting dalam proses terjadinya resisitensi kemoterapi. Buah andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) mengandung alkaloid yang dianggap terkait aktivitas sitotoksik dengan menghambat meningkatnya protein PI3K. Sehingga dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui aktivitas antikanker yang terdapat didalam isolat alkaloid ekstrak etanol buah andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC.) terhadap sel 4T1 serta penekanan ekspresi protein PI3K. Pembuatan ekstrak dilakukan dengan cara maserasi menggunakan pelarut etanol 96%, dilanjutkan dengan fraksinasi yang diawali dengan pelarut n-Heksan, kemudian dengan pelarut kloroform pH 7 dan pH 9. Lakukan pengujian sitotoksik pH 7 dan 9 terhadap sel 4T1 dan sorafenib dengan metode MTT assay. Setelah memperoleh hasil yang menyatakan bahwa pH 7 lebih baik dari pH 9 maka isolasi alkaloid buah andaliman pada pH 7 dengan metode kromatografi lapis tipis. Pada Isolat pH 7 lakukan pengujian sitotoksik, hasil yang diperoleh isolat 1 dan isolat 3 dilanjutkan untuk pengujian penghambatan siklus sel, pemacuan apoptosis dan penekanan ekspresi PI3K dengan metode flow cytometry. Hasil uji aktivitas antikanker menunjukkan bahwa fraksi kloroform ekstrak etanol buah andaliman pH 7 menghasilkan nilai IC50 lebih rendah dibandingkan pH 9 dengan nilai IC50 sebesar 71,87 μg/mL. Hasil Isolat alkaloid pH 7 dilakukan uji sitotoksik adalah Rf 1 (Isolat 3), Rf 3 (Isolat 2) dan Rf 5 (Isolat 1). Nilai IC50 yang lebih rendah adalah isolat 3 adalah 231,78 μg/mL. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa aktivitas antikanker isolat alkaloid pH 7 melalui mekanisme induksi apoptosis dan nekrosis. Peristiwa apoptosis tersebut berlangsung pada fase G0–G1. Terjadinya apoptosis diperkuat oleh data pewarnaan Rnase/P.I Kit, Annexin V. Isolat alkaloid pH 7 fase S dan G2-M persentase tertinggi terdapat pada perlakuan dengan pemberian isolat 3 dengan konsentrasi ½ x IC50 yaitu 34,06% dan 24,17% tidak lebih tinggi jika dibandingkan dengan kontrol sel yaitu 33,02% dan 25,28%. Dalam pembacaan ekpresi PI3K dengan menggunakan sampel isolat alkaloid pH 7 diperoleh data yang menyatakan M1 dan M2 yang paling tinggi terdapat pada ½ isolat 3 yaitu 98,16% dan 1,62%. Dapat di simpulkan bahwa isolat alkaloid pH 7 buah andaliman mampu menghambat siklus sel, dan menghambat ekspresi protein PI3K tetapi mengalami nekrosis.

Breast cancer is uncontrolled growth of breast cells due to abnormal division in cell growth. In the treatment of breast cancer there are several ways, one of which is chemotherapy, and the PI3K signal transduction pathway is a mechanism that plays an important role in the process of chemotherapy resistance. Andaliman fruit (Zanthoxylum acanthopodium DC.) Contains alkaloids which are thought to be related to cytotoxic activity by inhibiting the increase of PI3K protein. So that the research aims to determine the anticancer activity contained in the alkaloid isolates of andaliman ethanol extract (Zanthoxylum acanthopodium DC.) against 4T1 cells and suppress PI3K protein expression. Making extracts was done by maceration using 96% ethanol solvent, followed by fractionation beginning with n-hexane solvent, then with chloroform solvent pH 7 and pH 9. Perform cytotoxic testing pH 7 and pH 9 against 4T1 and sorafenib cells with MTT assay method. After obtaining the results stating that pH 7 is better than pH 9, the isolation of andaliman alkaloid at pH 7 using thin layer chromatography method. In pH 7 Isolate, cytotoxic testing was performed, the results obtained by isolates 1 and isolates 3 were continued for cell cycle inhibition testing, apoptosis determination and suppression of PI3K expression by flow cytometry method. The anticancer activity test results showed that the chloroform fraction of the andaliman fruit ethanol extract pH 7 produced an IC50 value lower than pH 9 with an IC50 value of 71.87 μg/mL. The results of pH 7 alkaloid isolates were carried out cytotoxic tests were Rf 1 (Isolate 3), Rf 3 (Isolate 2) and Rf 5 (Isolate 1). The lower IC50 value is isolate 3 is 231.78 μg / mL. The data obtained showed that the anticancer activity of pH 7 alkaloid isolates through the mechanism of induction of apoptosis and necrosis. The apoptosis event takes place in the G0 – G1 phase. The occurrence of apoptosis is strengthened by staining data of Rnase / PI Kit, Annexin V. The highest percentage of pH 7 phase S and G2-M alkaloid isolates is found in the treatment by giving isolates 3 with concentrations of ½ x IC50 which are 34.06% and 24.17% no more high when compared to cell controls, namely 33.02% and 25.28%. In reading PI3K expression using a sample of pH 7 alkaloid isolates, in ½ isolate 3 the data obtained which states that the highest M1 and M2 are 98.16% and 1.62%. It can be concluded that andaliman pH 7 alkaloid isolates can inhibit the cell cycle, and inhibit the expression of PI3K protein but experience necrosis.