Analisis ekspresi protein transduksi sinyal pada tikus (Rattus novergius) preeklampsia dengan pemberian nanoherbal buah andaliman (Zanthoxylum acanthopodium) dan Extra Virgin Olive Oil (EVOO)”

Abstract

Preeclampsia is hypertension in pregnancy that can interfere with fetal growth as well as disruption of the cellular conservative mechanism of signal transduction (autophagy). Andaliman is an endemic plant from North Sumatera, Indonesia which contains flavonoids, saponins, terpenoids, glycosides and antioxidants to fight various diseases. Extra Virgin Olive (EVOO) contains vitamin E and phenolic compounds which provide beneficial effects on lipid oxidation and oxidative stress in preeclampsia. This study aimed to analyze the administration of nanoherbal andaliman and EVOO on the expression of several signal transduction proteins in preeclamptic rats. Nanoherbal is made using the High energy milling (HEM) method then analyzed using the Scanning Elecron Microscope (SEM) and Particle Size Analyzing (PSA). This study consisted of five groups, namely; normal pregnant rats, preeclamptic rats, preeclamptic rats given EVOO, preeclamptic rats given nanoherbal andaliman, and preeclamptic rats given a combination of the two herbs. A preeclamptic rats model was prepared by injecting 3 mL of 6% NaCl. Administration of nanoherbal andaliman (100 mg / kgBW) and EVOO (1 ml) were given on the 13-19th day of pregnancy and was dissected on the 20th day of pregnancy. Immunohistochemical staining was performed for analysis of HIF-1α, FasL and cytochrome c on rats placental tissue and tunel asay for analysis of apoptotic index in rats placental tissue. Gene analysis was performed using HTR8 cells in reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), to determine the expression of HIF1α, EGFL7, Notch1 and Hes1 genes in human trophoblast cells after administration of nanoherbal andaliman. Administration of nanoherbal andaliman and EVOO significantly reduced levels of malondialdehyde (P <0.05) and HIF-1α (P <0.001) and increased HSP-70 expression although not significantly different (P> 0.05) in preeclamptic rats. The combination of these two herbs can suppress the occurrence of apoptosis via FasL and cytochrome c, because the terpenoids in andaliman can inhibit the cleavage of Bid and Fas, and also tocopherol in the form of vitamin E in EVOO can inhibit lipid peroxidation and apoptosis of the Fas/FasL and mitochondrial pathways. The combination of these two herbs also reduced the risk of fetal underweight (P <0.05) and reduced stillbirth in rats. Administration of andaliman nanoherbal can affect gene expression (P <0.05) by decreasing the expression of the HIF-1α gene and the activity of the EGFL7 gene which affects the notch1 pathway, as well as an increase in Hes1 expression which can prevent rats from being born with defects during development.

Preeklampsia merupakan hipertensi pada kehamilan yang dapat mengganggu pertumbuhan janin serta gangguan mekanisme konservatif seluler transduksi sinyal (autophagy). Andaliman sebagai tanaman endemik dari Sumatera Utara, Indonesia mengandung Flavonoid, Saponin, terpenoid, glikosida serta antioksidan yang dapat melawan berbagai penyakit. Extra Virgin Olive (EVOO) memiliki kandungan vitamin E dan senyawa fenolik yang dapat memberikan efek menguntungkan akibat stress oksidatif pada preeklampsia. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pemberian nanoherbal andaliman dan EVOO pada ekspresi beberapa protein transduksi sinyal pada tikus preeklampsia. Nanoherbal dibuat menggunakan metode High energy milling (HEM) kemudian dianalisis menggunakan Scanning Elecron Microscope (SEM) dan Particle Size Analyzing (PSA). Penelitian ini terdiri dari lima kelompok yaitu; tikus bunting normal, tikus preeklampsia, tikus preeklampsia yang diberi EVOO, tikus preeklampsia yang diberi nanoherbal andaliman dan tikus preeklampsia yang diberi kombinasi kedua herbal tersebut. Model tikus preeklampsia dibuat dengan menyuntikkan 3 mL NaCl 6%. Pemberian nanoherbal andaliman (100 mg/kgBB) dan EVOO (1 ml) diberikan pada hari ke 13-19 kebuntingan dan dibedah pada hari ke-20. Pewarnaan imunohistokimia dilakukan untuk analisis HIF-1α, FasL dan sitokrom c pada jaringan plasenta tikus dan tunel asay untuk analisis indeks apoptosis di jaringan plasenta tikus. Analisis gen dilakukan menggunakan sel HTR8 dalam reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), untuk mengetahui ekspresi gen HIF1α, EGFL7, Notch1 dan Hes1 pada sel trofoblas manusia setelah pemberian nanoherbal andaliman. Pemberian nanoherbal andaliman dan EVOO dapat menurunkan Kadar malondialdehyde (P<0,05) dan HIF-1α (P<0,001) secara signifikan serta meningkatkan ekspresi HSP-70 walaupun tidak berbeda nyata (P>0.05) pada tikus preeklampsia. Kombinasi kedua herbal ini dapat menekan terjadinya apoptosis melalui FasL dan sitokrom c (P<0,05), karena terpenoid pada andaliman dapat menghambat pembelahan Bid dan Fas, kemudian tokoferol (vitamin E) pada EVOO dapat menghambat peroksidasi lipid dan apoptosis jalur Fas/FasL dan mitokondria. Kombinasi kedua herbal ini juga dapat menurunkan resiko kekurangan berat badan janin (P<0,05) dan mengurangi kelahiran mati pada tikus. Pemberian nanoherbal andaliman juga dapat mempengaruhi ekspresi gen (P<0.05) dengan menurunnya ekspresi gen HIF-1α serta aktivitas gen EGFL7 yang berpengaruh pada jalur notch1, serta peningkatan ekspresi Hes1 yang dapat mencegah tikus lahir dalam cacat selama perkembangannya.