Metabolomik Tobangun (Coleus amboinicus (Lour.)) dan Pengaruhnya Terhadap Apotosis sel Kanker WiDr

Abstract

Coleus amboinicus (Lour.) atau daun torbangun tersebar luas di negara-negara tropis dan telah digunakan secara tradisional sebagai stimulant ASI, bahan pemberi flavor dalam sejumlah masakan dan obat tradisional untuk mengobat sejumlah penyakit. Sifat anti-kanker melalui efek pro-apoptotik dan antiproliferasi torbangun telah dipelajari dalam sejumlah sel kanker. Akan tetapi, mekanisme dan senyawa bioaktif torbangun terhadap sel kanker kolon belum dipelajari lebih dalam. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi potensi kandungan senyawa aktif torbangun dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan proliferasi sel kanker kolon WiDr. Pada penelitian ini, dievaluasi sitotoksisitas ekstrak torbangun dalam metanol serta ekspresi gen-gen yang berhubungan dengan apoptosis. Kontribusi lain dari penelitian ini adalah mengidentifikasi senyawa aktif dalam torbangun dengan aktivitas anti kanker menggunakan pendekatan metabolomik dan memvalidasi hasil yang diperoleh. Penelitian pertama disertasi ini difokuskan pada investigasi komposisi senyawa-senyawa penting dalam torbangun. Kadar fenolik dan flavonoid total juga ditentukan menggunakan metode kolorimetri. Analisis GC-MS digunakan untuk mengidentifikasi kandungan fitokimia dalam torbangun yang diekstrak secara bertahap menggunakan pelarut dan campuran pelarut dari nonpolar-semipolar dan akhirnya pelarut polar menggunakan teknik ekstraksi cairan bertekanan. Data yang diperoleh menghasilkan kandungan fenolik dan flavonoid dalam ekstrak torbangun berturut-turut sebesar 42.174 ± 2.957 mg GAE eq./g dan 11.199 ± 0.576 mg QE eq/g. Kandungan senyawa kimia yang berhasil teridentifikasi dalam torbangun adalah gula, hidrokarbon, keton, terpena, fenolik, asam lemak, alkohol, steroid, alkaloid dan lain-lain serta kandungan yang utama adalah senyawaan fenol, alkana dan gula. Senyawa bioaktif yang paling banyak terdapat dalam torbangun adalah asam kafeat yang teridentifikasi dalam seluruh fraksi, serta paling tinggi berada dalam pelarut polar. Hasil ini mengkonfirmasi bahwa torbangun mengandung sejumlah senyawa penting yang beberapa diantaranya terekstrak hanya dalam pelarut tertentu. Penelitian kedua pada disertasi ini adalah pengujian sitotoksisitas torbangun menggunakan udang laut Brine Shrimp Lethality Assay (BSLA) dan viabilitas sel WiDr menggunakan uji MTT. Ekspresi sejumlah gen yang bertanggungjawab terhadap kematian sel terprogram dari ekstrak torbangun dalam metanol juga diteliti. Morfologi sel yang mengalami apoptosis dideteksi menggunakan uji pewarnaan Hoechst. Ekspresi gen BAX, BCL2, P53, CASPASE 1,7,8 dan 9 dari sampel yang diberi perlakuan ekstrak pada sejumlah konsentrasi (10, 15, 25 & 50 μg/ml) diukur menggunakan Real Time PCR. Konsentrasi letal (LC50) ekstrak menggunakan udang laut yang diperoleh adalah 34.545 μg/ml dan ekstrak memberikan aktivitas penghambatan viabilitas baik terhadap sel kanker WiDr dengan nilai IC50 (8.598±2.68 μg/ml) dibandingkan dengan kontrol positif obat antikanker 5-flurourasil (IC50 1.839±0.03 μg/ml). Sel yang diberi perlakuan 5 terdapat bukti terjadinya apoptosis berdasarkan morfologi sel. Hasil ekspresi gen menunjukan mekanisme kematian sel untuk ekstrak torbangun pada konsentrasi rendah sesuai dengan apoptosis dengan jalur intrinsik. Penelitan terakhir disertasi ini adalah aplikasi pendekatan metabolomik untuk mengidentifikasi senyawa aktif dengan sitotoksisitas tinggi terhadap sel kanker kolon WiDr. Data spektroskopi HNMR yang dihubungkan dengan aktivitas sitotoksik pada tiap fraksi dari ekstaksi komprehensif dievaluasi menggunakan analisis multivariate OPLS. Hasil yang diperoleh mengungkap asam ursolat (UA) dan asam oleanolat (OA) diduga sebagai senyawa aktif dengan aktivitas sitotoksik yang tinggi teridentifikasi menggunakan model OPLS. LC MS/MS mengonfirmasi keberadaan senyawa-senyawa ini dalam seluruh fraksi dengan konsentrasi tertinggi pada pada fraksi yang memiliki sitotoksisitas tinggi. Nilai IC50 dari penghambatan asam ursolat terhadap sel WiDr adalah 0.957±0.0190 μM. Nilai ini lebih tinggi dibandingkan dengan obat standar 5-Fluorourasil (nilai IC50 13.238 ± 9.95 μM). Uji pewarnaan Hoechst juga mengonfirmasi terjadinya apoptotis pada sel yang diberi perlakuan asam ursolat. Ekspresi beberapa gen yang bertanggungjawab terhadap apoptosis menggunakan Real Time PCR dari sel yang diberi perlakuan asam ursolat menunjukkan mekanisme apoptosis asam ursolat dalam sel WiDr sesuai dengan jalur intrinsik. Kesimpulan dari penelitian ini adalah, disertasi ini memberikan bukti ilmiah bahwa torbangun ternyata mengandung sejumlah senyawa penting dan dapat menjadi sumber senyawa antikanker yang efektif. Torbangun juga berpotensi dijadikan sebagai bahan baku makanan kesehatan untuk mencegah kanker kolon.