173
Volume 46, Number 4, December 2013
Research Report
Ekspresi COX-2 setelah pemberian ekstrak etanolik kulit manggis
(Garcinia mangostana Linn) pada tikus wistar
(COX-2 expression after mangosteen rind (Garcinia mangostana Linn)
etanolic extract administration in wistar rats)
Rendra Chriestedy Prasetya,1 Tetiana Haniastuti,2 dan Nunuk Purwanti3
1 Bagian Biomedik, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember-Indonesia
2 Bagian Biologi Mulut, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta-Indonesia
3 Bagian Biomedik, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta-Indonesia
abstract
Background: Cyclooxygenase is an enzyme for prostaglandins (PGs) synthesis from arachidonic acid. Cyclooxygenase have been
characterized and named as COX-1 and COX-2. COX-1 is responsible for constitutive PGs production under physiological condition
and maintains normal function. On the other hand, while COX-2 expression is inducible by cytokines and endotoxin. Periodontitis
is a chronic inflammatory disease caused by anaerobic bacteria especially gram negative bacteria. The periodontitis occurrence is
followed by increased of COX-2 expression. Mangosteen rind (Garcinia mangostana Linn) contains gamma mangostin which inhibits
the synthesis of PGE2 through inhibition of COX-2 expression. Purpose: This research was aimed to study COX-2 expression in
experimental-induced periodontitis in wistar rats after mangosteen rind etanolic extract administration. Methods: Forty eight male
wistar rats were induced periodontitis by putting silk ligature subgingivally around the cervical of the anterior lower teeth for 7 days.
After the ligation was taken out, the rats were divided into 4 groups, and treated orally with mangosteen rind extract 60 mg/kg BB,
30 mg/kg BB, ibuprofen and saline respectively. The rats were sacrificed on the 1st, 3rd, 4th, 7th day after the treatment. The rats’
anterior lower jaws were processed for paraffin embedded tissue, cut serially and stained with immunohistochemistry. COX-2 expression
were observed and counted under the microscope (400x). The data were analyzed using kruskall wallis test. Results: Kruskal wallis
test showed a significant difference COX-2 expression among group indicating that mangosteen rind etanolic extract affected COX-2
expression. Conclusion: Mangosteen rind etanolic extract reduced COX-2 expression in periodontitis rats.
Key words: Periodontitis, Garcinia mangostana Linn, mangosteen rind etanolic extract, cyclooxygenase-2, wistar rats
abstrak
Latar belakang: Siklooksigenase adalah enzim yang mensintesis prostaglandin (PG) dari asam arakhidonat. Siklooksigenase dibagi
menjadi 2 yaitu COX-1 dan COX-2. COX-1 bertanggung jawab pada sintesis PG dalam kondisi fisiologis dan mempertahankan fungsi
normal, sedangkan ekspresi COX-2 dapat terinduksi oleh sitokin dan endotoksin. Periodontitis adalah penyakit peradangan kronis yang
disebabkan oleh bakteri anaerob terutama bakteri gram negatif. Terjadinya periodontitis diikuti oleh peningkatan ekspresi COX-2. Kulit
buah manggis (Garcinia mangostana Linn) mengandung mangostin gamma yang menghambat sintesis PGE2 melalui penghambatan
COX-2. Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk meneliti ekspresi COX-2 pada tikus wistar jantan yang diinduksi periodontitis setelah
pemberian ekstrak etanolik kulit manggis. Metode: Empat puluh delapan ekor tikus wistar jantan diinduksi periodontitis dengan
meletakkan ligatur sutra pada subgingiva sevikal gigi anterior rahang bawah selama 7 hari. Setelah ligatur dilepas, tikus dibagi dalam
4 kelompok yaitu ekstrak kulit manggis dosis 60 mg/kg BB, 30 mg/kg BB, ibuprofen dan saline dengan pemberian secara peroral. Tikus
didekapitasi pada hari ke-1,3, 5 dan 7 setelah perlakuan. Rahang bawah gigi depan dilakukan pemrosesan menjadi blok paraffin,
dipotong serial dan dilakukan pewarnaan imunohistokimia. Ekspresi COX-2 diamati di bawah mikroskop dengan perbesaran 400x.
174 Dent. J. (Maj. Ked. Gigi), Volume 46, Number 4, December 2013: 173–178
pendahuluan
Siklooksigenase dikenal juga prostaglandin H synthase
merupakan enzim kunci dalam sintesa prostaglandin.1
Siklooksigenase disintesis dari membran fosfolipid yang
didegradasi oleh enzim fosfolipase A2 (PLA2). Asam
arakidonat diubah menjadi prostaglandin H2 (PG-H2)
oleh enzim siklooksigenase dan sintesis PGE2 oleh enzim
prostaglandin sintase (PGES).2 Siklooksigenase terdiri dari
2 isoform yaitu COX-1 dan COX-2.
Siklooksigenase-1 merupakan enzim utama yang
ditemukan di banyak jaringan dan bertanggung jawab
dalam menjaga fungsi normal tubuh termasuk keutuhan
mukosa lambung dan pengaturan aliran darah ginjal.3
Siklooksigenase 2 merupakan enzim yang diekspresikan
sebagai respon terhadap agen proinflamasi seperti sitokin
dan endotoksin. Enzim ini berperan dalam pembentukan
prostaglandin yang diikuti oleh proses patofisiologis seperti
edema, hiperalgesia, dan demam.4
Periodontitis merupakan inflamasi kronis yang
mengenai jaringan periodontal gigi. Penyebab utama
terjadinya periodontitis adalah invasi bakteri dan produknya
terutama bakteri gram negatif anaerob.5 Gambaran klinis
periodontitis adalah kemerahan, terjadi perubahan kontur
tekstur halus mengkilat, kedalaman probing yang dalam
diikuti dengan hilangnya attachment dan kerusakan tulang
alveolar. Apabila kerusakan tulang alveolar semakin parah
akan menyebabkan kehilangan gigi (tooth loss).6 Salah satu
gambaran histologis periodontitis adalah meningkatnya
infiltrasi sel inflamasi terutama makrofag dan limfosit.
Bakteri dan produknya akan menginduksi sel untuk
mensintesis Interleukin-1 dan Tumor necrosis factor-α
(TNF-α). Interleukin-1 dan TNF-α akan mempengaruhi
kepada membran sel untuk mensintesis siklooksigenase-2
melalui metabolisme asam arakhidonat.7
Saat ini perawatan periodontitis adalah perawatan
mekanis yang ditunjang dengan penggunaan antibiotik
dan anti inflamasi. Perawatan mekanis meliputi skaling
dan rootplaning serta perawatan bedah yang bertujuan
untuk mengurangi akumulasi plak dan kalkulus. Pemberian
antibiotik dan anti inflamasi sebagai terapi tambahan dalam
perawatan periodontitis bertujuan untuk menghambat
pertumbuhan bakteri, mengurangi bertambah parahnya
periodontitis serta menurunkan infiltrasi sel inflamasi.8
Manggis merupakan tumbuhan yang berasal dari Asia
tenggara meliputi Indonesia, Malaysia, Thailand. Manggis
merupakan buah yang fungsional, buahnya dipakai untuk
buah kaleng, sirup atau sari buah. Secara tradisional buah
manggis digunakan sebagai obat sariawan, wasir dan
luka. Kulit buah dimanfaatkan sebagai pewarna termasuk
untuk tekstil dan air rebusannya dimanfaatkan sebagai obat
tradisional. Batang pohon dipakai sebagai bahan bangunan,
kayu bakar atau kerajinan.9 Kulit buah manggis (Garcinia
mangostana Linn) telah dimanfaatkan oleh masyarakat
sebagai obat antiinflamasi. Khasiat anti inflamasi kulit buah
manggis diduga berasal dari senyawa golongan xanton yang
termasuk di dalamnya α-mangostin dan γ-mangostin.10
Hasil penelitian Chen et al11 menunjukkan bahwa alfa
mangostin secara signifkan menghambat produksi nitrit
oksida (NO), Prostaglandin E2 (PGE2), tumor necrosis
factor(TNF)-α dan inducible NOS (iNOS) pada sel RAW
264.7 yang diinduksi lipopolisakarida.11 Selain itu hasil
penelitian Nakatani et al12 menunjukkan bahwa gamma
mangostin mampu menghambat pelepasan PGE2 dengan
menghambat ekspresi COX-2 dan mRNA pada sel glioma
tikus C6 yang diinduksi Ca2+ ionophore A23187 (in vitro).
Penelitian ini bertujuan meneliti pengaruh ekstrak kulit
manggis terhadap ekspresi siklooksigenase-2 pada gingiva
tikus wistar yang diinduksi periodontitis.
bahan dan metode
Penelitian ini menggunakan 48 ekor tikus wistar
jantan usia 2 bulan dengan berat badan 175-200 gram.
Tikus dianastesi dengan diinjeksi ketamine HCl secara
intramuskular pada otot paha belakang dengan dosis
0,2 ml/200 gram berat BB. Kulit manggis diidentifikasi
di Laboratorium Biologi Farmasi Fakultas Farmasi
Universitas Gadjah Mada. Pembuatan ekstrak kulit manggis
dilakukan di LPPT unit I UGM Yogyakarta dengan metode
ekstraksi yang digunakan adalah metode perkolasi dengan
pelarut etanol.
Induksi periodontitis dilakukan dengan mengikat
benang sutra (silk ligature) ukuran 3,0 pada daerah
subgingiva di servikal gigi incisivus rahang bawah. Pada
hari ke-7 ligasi dilepas kemudian tikus dibagi menjadi 4
kelompok perlakuan yaitu kelompok yang diberi ekstrak
kulit manggis dosis 60 mg/kg BB, kelompok yang diberi
ekstrak kulit manggis dosis 30 mg/kg BB, kelompok kontrol
positif yang diberi ibuprofen 9 mg/kg BB dan kelompok
kontrol negatif yang diberi saline 0,5 ml. Pemberian
Data pengamatan dianalisa dengan uji kruskall wallis. Hasil: Uji kruskall wallis menunjukkan terdapat perbedaan bermakna ekspresi
COX-2 diantara kelompok perlakuan yang mengindikasikan bahwa ekstrak kulit manggis mempengaruhi ekspresi COX-2. Simpulan:
Ektrak etanolik kulit manggis menurunkan ekspresi COX-2 pada tikus dengan periodontitis.
Kata kunci: Periodontitis, Garcinia mangostana Linn, ekstrak etanolik kulit manggis, tikus wistar
Korespondensi (correspondence): Rendra Chriestedy Prasetya, Bagian Biomedik, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember. Jl.
Kalimantan no. 37 Jember 68121, Indonesia. E-mail: rendrachriestedy@gmail.com
175Prasetya, et al.: Ekspresi COX-2 setelah pemberian ekstrak etanolik kulit manggis
Hari ke-1 Hari ke-3 Hari ke-5 Hari ke-7
Ekstrak kulit
manggis 60 mg/kg
BB
Ekstrak kulit
manggis 30 mg/kg
BB
Ibuprofen
Saline
Gambar 1. Ekspresi COX-2 pada gingiva tikus periodontitis hari ke-1,3,5 dan 7 setelah pemberian ekstrak kulit manggis 60 mg/kg
BB, ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB, ibuprofen dan saline. Ekspresi COX-2 tampak di daerah sulkus gingiva meluas
di jaringan ikat di bawah epitel junctional dan sulkuler. Tampak Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat pada kelompok
ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB pada hari ke-1 dan terus menurun dengan intensitas lemah pada hari ke-7. Ekspresi
COX-2 dengan intensitas kuat pada kelompok saline hari ke-1 dan ke-7. Sel yang mengekspresikan sel epitel basal ( ),
fibroblast ( ) dan makrofag ( ).
Hari ke-1 Hari ke-3 Hari ke-5 Hari ke-7
Ekstrak kulit
manggis 60 mg/kg
BB
Ekstrak kulit
manggis 30 mg/kg
BB
Ibuprofen
Saline
Gambar 1. Ekspresi COX-2 pada gingiva tikus periodontitis hari ke-1,3,5 dan 7 setelah pemberian
ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB, ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB, ibuprofen
dan saline. Ekspresi COX-2 tampak di daerah sulkus gingiva meluas di jaringan ikat di
bawah epitel junctional dan sulkuler. Tampak Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat
pada kelompok ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB pada hari ke-1 dan terus menurun
dengan intensitas lemah pada hari ke-7. Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat pada
kelompok saline hari ke-1 dan ke-7. Sel yang mengekspresikan sel epitel basal ( ),
fibroblast ( ) dan makrofag ( ).
Hari ke-1 Hari ke-3 Hari ke-5 Hari ke-7
Ekstrak kulit
manggis 60 mg/kg
BB
Ekstrak kulit
manggis 30 mg/kg
BB
Ibuprofen
Saline
Gambar 1. Ekspresi COX-2 pada gingiva tikus periodontitis hari ke-1,3,5 dan 7 setelah pemberian
ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB, ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB, ibuprofen
dan saline. Ekspresi COX-2 tampak di daerah sulkus gingiva meluas di jaringan ikat di
bawah epitel junctional dan sulkuler. Tampak Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat
pada kelompok ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB pada hari ke-1 dan terus menurun
dengan intensitas lemah pada hari ke-7. Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat pada
kelompok saline hari ke-1 dan ke-7. Sel yang mengekspresikan sel epitel basal ( ),
fibroblast ( ) dan makrofag ( ).
Hari ke-1 Hari ke-3 Hari ke-5 Hari ke-7
Ekstrak kulit
manggis 60 mg/kg
BB
Ekstrak kulit
manggis 30 mg/kg
BB
Ibuprofen
Saline
Gambar 1. Ekspresi COX-2 pada gingiva tikus periodontitis hari ke-1,3,5 dan 7 setelah pemberian
ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB, ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB, ibuprofen
dan saline. Ekspresi COX-2 tampak di daerah sulkus gingiva meluas di jaringan ikat di
bawah epitel junctional dan sulkuler. Tampak Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat
pada kelompok ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB pada hari ke-1 dan terus menurun
dengan intensitas lemah pada hari ke-7. Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat pada
kelompok saline hari ke-1 dan ke-7. Sel yang mengekspresikan sel epitel basal ( ),
fibroblast ( ) dan makrofag ( ).
Hari ke-1 Hari ke-3 Hari ke-5 Hari ke-7
Ekstrak kulit
manggis 60 mg/kg
BB
Ekstrak kulit
manggis 30 mg/kg
BB
Ibuprofen
Saline
Gambar 1. Ekspresi COX-2 pada gingiva tikus periodontitis hari ke-1,3,5 dan 7 setelah pemberian
ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB, ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB, ibuprofen
dan saline. Ekspresi COX-2 tampak di daerah sulkus gingiva meluas di jaringan ikat di
bawah epitel junctional dan sulkuler. Tampak Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat
pada kelompok ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB pada hari ke-1 dan terus menurun
dengan intensitas lemah pada hari ke-7. Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat pada
kelompok saline hari ke-1 dan ke-7. Sel yang mengekspresikan sel epitel basal ( ),
fibroblast ( ) dan makrofag ( ).
176 Dent. J. (Maj. Ked. Gigi), Volume 46, Number 4, December 2013: 173–178
perlakuan secara per oral sehari 3 kali dengan menggunakan
oral gavage pada masing-masing kelompok tikus.
Pada hari ke-1, 3, 5, dan 7 setelah perlakuan, hewan
didekapitasi. Rahang bawah pada bagian gigi anterior
yang telah diberi perlakuan diambil dan difiksasi dengan
buffered formalin 10% selama 24 jam. Spesimen kemudian
didekalsifikasi menggunakan EDTA 10% pH 7,4 selama 6
minggu pada suhu 4°C. Setelah lunak, spesimen ditanam
dalam parafin, dan dipotong serial dengan ketebalan 3 µm
untuk dilakukan pengecatan imunihistokimia menggunakan
antibodi COX-2 (Lab vision RB 9072-PO).
Ekspresi COX-2 diamati dengan menggunakan
skor persentase sel positif dan intensitas warna COX-2
yang diamati pada tiga lapangan pandang berbeda pada
daerah sulkus gingiva dan jaringan ikat di bawah epitel
junctional dan epitel sulcular. Pengolahan data statitistik
menggunakan Kruskall Wallis test dilanjutkan dengan uji
Mann whitney test dengan tingkat signifikansi p<0,05.
hasil
Pada penelitian ini diperoleh data hasil untuk masing-
masing kelompok perlakuan, yang terbagi dalam 4
kelompok perlakuan yaitu kelompok ekstrak kulit manggis
60 mg/kg BB, kelompok ekstrak kulit manggis 30 mg/kg
BB, kelompok kontrol (+), kelompok kontrol (-).
Ekspresi COX-2 pada gingiva tikus periodontitis hari
ke-1,3,5 dan 7 setelah pemberian ekstrak kulit manggis 60
mg/kg BB, ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB, ibuprofen
dan saline. Ekspresi COX-2 tampak di daerah sulkus
gingiva meluas di jaringan ikat di bawah epitel junctional
dan sulkuler. Tampak Ekspresi COX-2 dengan intensitas
kuat pada kelompok ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB
pada hari ke-1 dan terus menurun dengan intensitas lemah
pada hari ke-7. Ekspresi COX-2 dengan intensitas kuat pada
kelompok saline hari ke-1 dan ke-7(Gambar 1).
Ekspresi COX-2 pada tikus dengan periodontitis
setelah pemberian ekstrak kulit manggis dihitung dengan
Gambar 2. Modus skor persentase area positif COX-2
berdasarkan kelompok perlakuan dan waktu
dekapitasi
Gambar 3. Modus skor intensitas warna COX-2 berdasarkan
kelompok perlakuan dan waktu dekapitasi
Tabel 1. Hasil uji Kruskal-Wallis antar kelompok perlakuan
terhadap perubahan skor persentase area positif COX-
2 berdasarkan kelompok perlakuan
Kelompok Mean Rank Sig.
Manggis 60mg/kg BB 12,33
0,00*
Manggis 30 mg/kg BB 24,33
Ibuprofen 25,50
Saline 35,83
Keterangan: * = berbeda bermakna (p<0,05)
Tabel 2. Hasil uji Mann-Whitney antar kelompok perlakuan
terhadap perubahan skor persentase area positif COX-
2 berdasarkan kelompok perlakuan
Kelompok Mean Rank Sig.
Manggis 60 mg/kg BB 7,29
0,00*
Saline 17,71
Manggis 30 mg/kg BB 9,38
0,02*
Saline 15,62
Ibuprofen 9,50
0,02*
Saline 15,50
Manggis 60 mg/kg BB 8,88
0,01*
Ibuprofen 16,12
Manggis 30 mg/kg BB 12,12
0,78
Ibuprofen 12,88
Manggis 60 mg/kg BB 9,17
0,02*
Manggis 30 mg/kg BB 15,83
Keterangan: * = berbeda bermakna (p<0,05)
Tabel 3. Hasil uji Kruskal-Wallis antar kelompok perlakuan
terhadap perubahan skor intensitas warna COX-2
berdasarkan kelompok perlakuan
Kelompok Mean Rank Sig.
Manggis 60 mg/kg BB 22,17
0,04*
Manggis 30 mg/kg BB 19,25
Ibuprofen 23,92
Saline 32,67
Keterangan: * = berbeda bermakna (p<0,05)
177Prasetya, et al.: Ekspresi COX-2 setelah pemberian ekstrak etanolik kulit manggis
menggunakan modus skor persentase area positif dan
intensitas warna COX-2. Modus skor persentase area positif
COX-2 ditunjukkan dalam grafik pada Gambar 2.
Dari Gambar 2 tampak bahwa terjadi penurunan modus
skor persentase area positif COX-2 pada kelompok yang
diberi ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB, 30 mg/kg BB,
ibuprofen serta saline dengan bertambahnya waktu. Skor
persentase area positif COX-2 terendah tampak pada
kelompok yang diberi ekstrak kulit manggis 60 mg/kg
BB. Data hasil pengamatan dianalisis dengan uji Kruskall
Wallis untuk mengetahui perbedaan skor persentase area
positif COX-2 antar kelompok tikus perlakuan (Tabel 1).
Hasil uji Kruskall Wallis dengan nilai sig. 0,00
menunjukkan bahwa pemberian ekstrak kulit manggis
berpengaruh terhadap penurunan skor persentase area COX-
2 antara kelompok yang diberi ekstrak kulit manggis 60 mg/
kg BB, 30 mg/kg BB, ibuprofen dan saline. Selanjutnya
dilakukan uji Mann-Whitney untuk mengetahui perbedaan
skor persentase area positif COX-2 antara masing-masing
kelompok (Tabel 2). Hasil uji Mann-Whitney menunjukkan
adanya perbedaan skor persentase area positif COX-2 yang
bermakna (p<0,05) antara semua kelompok perlakuan.
Intensitas warna sel yang mengekspresikan COX-2
diukur dengan kriteria ekspresi dengan intensitas lemah
(skor 1), sedang (skor 2) dan kuat (skor 3). Gambar 3
menunjukkan modus skor intensitas warna COX-2 tampak
mengalami penurunan pada seluruh kelompok perlakuan
pada hari ke-5 dan hari ke-7. Data hasil pengamatan
dianalisis dengan uji Kruskall Wallis untuk mengetahui
perbedaan skor intensitas warna COX-2 antar kelompok
tikus perlakuan.
Hasil uji Kruskall Wallis menunjukkan adanya
perbedaan intensitas warna COX-2 yang bermakna
(p<0,05) antar kelompok yang diberi ekstrak kulit manggis
60 mg/kg BB, 30 mg/kg BB, ibuprofen dan saline. Hal
ini berarti pemberian ekstrak kulit manggis berpengaruh
Tabel 4. Hasil uji Mann-Whitney antar kelompok perlakuan
terhadap perubahan skor intensitas warna COX-2
berdasarkan kelompok perlakuan
Kelompok Mean Rank Sig.
Manggis 60 mg/kg BB 13,21
0,048*
Saline 15,08
Manggis 30 mg/kg BB 9,17
0,01*
Saline 15,83
Ibuprofen 10,25
0,09
Saline 14,75
Manggis 60 mg/kg BB 12,04
0,07
Ibuprofen 12,96
Manggis 30 mg/kg BB 11,29
0,34
Ibuprofen 13,71
Manggis 60 mg/kg BB 13,21
0,58
Manggis 30 mg/kg BB 11,79
Keterangan: * = berbeda bermakna (p<0,05)
terhadap penurunan intensitas warna COX-2. Selanjutnya
dilakukan uji Mann-Whitney untuk mengetahui perbedaan
intensitas warna COX-2 antara masing-masing kelompok
(Tabel 3).
Hasil uji Mann-Whitney menunjukkan adanya perbedaan
intensitas warna COX-2 yang bermakna (p<0,05) antara
kelompok yang diberi ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB
dan manggis 60 mg/kg BB dibandingkan dengan kelompok
saline. Tidak terdapat perbedaan intensitas warna COX-2
yang bermakna (p>0,05) antara kelompok yang diberi
ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB dan 30 mg/kg BB
dibandingkan dengan ibuprofen, serta kelompok yang
diberi ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB dibandingkan
yang diberi ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB (Tabel 4).
pembahasan
Pada penelitian ini ekspresi COX-2 diukur melalui
skor persentase area positif dan intensitas warna. Induksi
periodontitis dilakukan dengan cara mengikatkan benang
sutra (silk ligature) ukuran 3,0 pada daerah subgingiva di
sekeliling gigi incisivus anterior rahang bawah.13 Ligasi
bertujuan agar terjadi akumulasi dental plak yang akan
menginduksi terjadinya periodontitis. Setelah ligasi akan
terbentuk dental plak yang tersusun antara lain oleh bakteri
Veilonella Parvula, Parmivonas Micra, Streptococcus
Mitis.14
Hasil pewarnaan dengan teknik imunohistokimia
menggunakan antibodi anti COX-2 tampak warna coklat
pada sitoplasma sel fibroblas, makrofag, neutrofil serta
lapisan basal epitel dengan intensitas yang bervariasi
mengindikasikan ekspresi positif COX-2. Semakin kuat
intensitas warna semakin kuat ekspresi COX-2. Hal ini
sesuai dengan hasil penelitian15 bahwa protein COX-2
terekspresi pada sel inflamasi, sel endotel, fibroblas gingiva
dan sel epitel pada gingiva yang terinflamasi.
Ekspresi COX-2 pada kelompok ekstrak kulit manggis
60 dan 30 mg/kg BB lebih rendah dibandingkan kelompok
ibuprofen (kontrol positif) maupun kelompok saline
(kontrol negatif). Sedangkan ekspresi COX-2 diantara
ekstrak kulit manggis 60 dan 30 mg/kg BB menunjukkan
penurunan pada hari ke-3, 5 dan 7 dibandingkan hari
ke-1 baik pada skor persentase area positif dan intensitas
warna. Peningkatan intensitas warna hari ke-3 hanya pada
kelompok ekstrak kulit manggis 30 mg/kg BB dibandingkan
hari ke-1.
Lipopolisakarida (LPS) akan menginduksi terjadinya
inflamasi pada jaringan periodontal gigi. Lipopolisakarida
akan berikatan dengan makrofag melalui toll like receptor
4. Ikatan tersebut akan memicu NF-kB di dalam makrofag
yang selanjutnya menginduksi sekresi sitokin proinflamasi
antara lain IL-1 dan TNF-α.8 Interleukin-1 dan TNF-α
yang dihasilkan oleh makrofag juga akan menyebabkan
lepasnya fosfolipid dari membran sel epitel gingiva,
fibroblas, sel mast, neutrofil, makrofag, limfosit sehingga
terjadi metabolisme asam arakhidonat oleh kerja enzim
178 Dent. J. (Maj. Ked. Gigi), Volume 46, Number 4, December 2013: 173–178
fosfolipase A2. Siklooksigenase (COX) merupakan enzim
yang disintesis dari metabolisme asam arakhidonat.
Siklooksigenase berperan pertama kali mengkatalisis 2
tahap biosintesis prostaglandin dan terdapat dalam 2 bentuk
yaitu COX-1 dan COX-2. Siklooksigenase 1 berperan
dalam proses homeostasis sedangkan COX-2 jumlahnya
meningkat saat terjadi inflamasi dan berperan dalam sintesis
prostaglandin terutama PGE2.16 Peningkatan ekspresi
COX-2 akan meningkatkan sintesis PGE2. Peningkatan
sintesis PGE2 akan menyebabkan peningkatan vasodilatasi
dan permeabilitas endotelium yang berakibat meningkatkan
infiltrasi sel inflamasi.5
Penurunan ekspresi COX-2 pada kelompok yang
diberi ekstrak kulit manggis lebih baik dibandingkan
kelompok ibuprofen (kontrol positif) maupun kelompok
saline (kontrol negatif), hal ini diduga disebabkan oleh
kandungan kulit manggis sebagai bahan antiinflamasi.
Kandungan kulit buah manggis adalah golongan xanton
yang termasuk di dalamnya alfa mangostin dan gamma
mangostin.10 Gamma mangostin dari kulit buah manggis
mampu menghambat ekspresi MAPK, NF-kB dan AP-1
dalam makrofag.17 Hasil penelitian Liu et al18 secara in vitro
alfa mangostin kulit manggis terbukti mampu menurunkan
induksi lipopolisakarida (LPS) terhadap sintesi sitokin pro
inflamasi TNF- α dan IL-4 melalui penghambatan ekspresi
gen oncostatin M pada jalur MAPK pada kultur sel U937.
Penurunan sekresi IL-1 dan TNF-α akan menurunkan
ekspresi COX-2 karena hambatan sinyal dari IL-1 dan
TNF-α untuk lepasnya fosfolipid dari membran sel,
sedangkan ekspresi COX-2 pada kelompok kontrol negatif
lebih tinggi. Jumlah mRNA dan protein COX-2 gingiva
pada subyek dengan periodontitis kronis lebih tinggi
dibandingkan yang sehat.19 Hal ini diperkuat hasil penelitian
Mesa et al20 bahwa ekspresi COX-2 pada pasien gingivitis
ataupun periodontitis lebih tinggi dibandingkan dengan
gingiva yang sehat.
Hasil penelitian ini juga menunjukkan ekspresi COX-2
pada kelompok ekstrak kulit manggis 60 mg/kg BB lebih
rendah dibandingkan kelompok esktrak kulit manggis
30 mg/kg BB. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh
komponen senyawa yang terkandung dalam kulit manggis
terdiri dari gabungan beberapa senyawa kimia yang
saling bersinergi.21 Komponen yang terkandung dalam
kulit manggis antara lain triterpenoid, xanton, vitamin
B1, kalsium dan zat besi. Senyawa paling utama adalah
golongan xanton yaitu alfa mangostin, beta mangostin,
gamma mangostin, mangostanol, garcinon dan E gartanin.10
Semakin besar dosis yang diberikan semakin banyak
komponen-komponen yang bekerja sinergis satu sama
lainnya juga semakin kuat bekerja sebagai antiinflamasi
sehingga infiltrasi sel inflamasi dan ekspresi COX-2 yang
terhambat juga besar.22 Penelitian ini menunjukkan bahwa
ekstrak kulit manggis mampu menurunkan ekspresi COX-2
pada tikus wistar yang diinduksi periodontitis.
daftar pustaka
1. Khan A, Ladaroda M, Yang HT, Dionne RA. Expression of COX-1
and COX-2 in a clinical model of acute inflammation. J Pain 2007;
8(4): 349-54.
2. Inada Y, Ikeda K, Tojo K, Sakamoto M, Takada Y, Tajima N. Possible
involvenment of corticotropin release factor receptor of signaling
on vascular inflammation. Peptides 2006; 5: 142-47.
3. Zhang WY, Yang X, Jin D, Zhu X. Expression and enzyme activity
determination of human COX-1 and 2 in baculovirus-insect cell
system. Acta Pharmacologica 2004; 25(8): 1000-6.
4. Fracon NR, Teofilo MJ, Satin BR, LamanoT. Prostaglandin and
bone: potential risk and benefit related to the use of nonsteroidal
anti-inflamatory drugs in clinical dentistry. J Oral Sci 2008; 50:
247-52.
5. Carranza F, Henry H, Newman, Michael, G Clinical periodontology
10th edition. New York: WB Saunders; 2006. p. 66-70.
6. Reddy DS. The role of neurosteroid in the pathophysiology and
treatment of catamenial epilepsy. Epilepsy Res 2009; 3: 127-29.
7. Rose FL, Mealey LB, Genco JB, Rose WD. Periodontics medicine
and surgery. Missouri: Mosby; 2004. p. 38-43.
8. Kumar V, Abbas A, Fausto N. Pathologic basis of disease. 8th ed.
New York: Elsevier; 2006. p. 45-9.
9. Nugroho AE. Manggis (Garcinia mangostana L.): Dari Kulit Buah
yang Terbuang Hingga Menjadi Kandidat Suatu Obat. Majalah Obat
Tradisional 2011; 16(2): 64-9.
10. Chin YW, Jung, HA, Chai H, Keller WJ, Kinghorn AD. Xanthones
with quinone reductase-inducing activity from the fruits of garcinia
mangostana (Mangosteen). Phytochem 2008; 69: 754–58.
11. Chen LG, Yang LL, Wang CC. Anti inf lamator y activity of
mangostins from garcinia mangostana. J Food Chem Toxicol 2006;
10: 1016.
12. Nakatani K, Yamakuni T, Kondo N, Arakawa T, Oosawa K,
Shimura S, Inoue H, Ohizumi Y. Gamma mangostin inhibitor
KB kinase activity and decreases lipopolysaccharide-induced
cyclooxygenase-2 gen expression in C6 rat glioma cells. J Mol
Pharmacol 2004; 662- 67.
13. Tsagareli W. Ultrastructural aspect of gingival soft tissue cells
population under experimental gingivitis. Georgia: Med News 2005;
120: 71-4.
14. Duarte MP, Tezolim RK, Figueiredo CL, Feres M, Bastus PM.
Microbial profile of ligature-induced periodontitis in rats. Arch
Oral Biol 2010; 55: 1142-47.
15. Gitlin MJ, Loftin DC. Cyclooxygenase-2 inhibition increases
lipopolysacharide-induced atherosclerosis in mice. Cardiovasculer
Research 2009; 81: 400-7.
16. Porth MC, Matfin G. Pathophysiology concept of altered health
science. 8 th ed. New York: Mosby; 2009. p. 66-71.
17. Bungrumpert A, Kalpravidch R, Chuang C, Overman A, Martinez
K, Kennedy A, McIntosh C. Xanthones from mangosteen inhibit
inflammation in human macrophages and in human adipocytes
exposed to macrophage condition media. J Nutr 2010; 16: 342-47.
18. Liu SH, Lee LT, Huu NY, Huange KK, Shih YC, Mukenazu L, Li
JM, Chou TY, Wang WH, Chen TS. Effect of alpha mangostin on
the expression of anti inflammatory genes in u937 cells. Chinese
Med 2012; 7-9.
19. Zahng F, Engebretson SP, Morton RS, Cavanaugh PF, Subbaranaiah
K, Dannenberg AJ. The overexpression of cyclo-oxygenase-2 in
chronic periodontitis. JADA 2013; 134: 61-7.
20. Mesa F, Aguilar M, Galindo-Moreno P, Bravo M, Valle OF. COX-2
expression in gingival biopsies from periodontal patient is correlated
with connective tissue loss. J Periodontol 2012; 11: 561.
21. Pasaribu F, Sitorus P, Bahri S. The test of ethanol extract of
mangosteen (garcinia mangostana l) to decrease blood glucose
level. J Pharm Pharmacol 2012; 1: 1-8.
22. Wijaya A, Santoningsih D, Setyawati S. Pengaruh ekstrak kulit buah
manggis (garcinia mangostana linn) terhadap penurunan jumlah
foam cell pada aorta tikus (rattus novergicus) model aterogenik,
Tesis. Malang: Universitas Brawijaya 2011.