Pengaruh Curcuminoid terhadap Pajanan Bising yang Ditinjau Dari Ekspresi Hsp-70, Nfκb, Tlr-2, Tlr-4, Mmp-9 dan Kolagen Tipe IV Pada Fibroblas Koklea Rattus Norvegicus (Studi Eksperimental Laboratorik Ex Vivo)

Abstract

Background: Numerous epidemiological and experimental studies have been carried out, from which empirical evidences were obtained and various theories were suggested to elucidate a series of noise-induced hearing loss (NIHL) process at the molecular level. A recent study found the role of supporting tissues within the cochlear lateral wall which may lead to NIHL in spite there is no damage of sensory cells, outer hair cells and stereocilia. Curcumin is able to regulate several transcription factors, cytokines, protein kinases, adhesion molecules, redox status and enzymes associated with the inflammatory process that plays a major role in chronic diseases, including neurodegenerative, cardiovascular, respiratory, metabolic, autoimmune and neoplastic diseases. Objective: To demonstrate curcuminoid as the safe and effective phytopharmacy in order to prevent the damage of supporting tissues within the cochlear lateral wall which may lead to NIHL viewed from the expressions of HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4, MMP-9 and Type IV Collagen. Methods: An ex vivo laboratory experimental study with randomized post test only control group design using Wistar strain white rats Rattus norvergicus. The samples were 40 rats divided into 8 groups: The control group/K1, Group 2/K2 noise (+) for 2 weeks, Group 3a/K3a noise (+) 50 mg curcuminoid (+) for 2 weeks, Group 3b/K3b noise (+) 100 mg curcuminoid (+) for 2 weeks, Group 4a/K4a noise (+) 50 mg curcuminoid (+) for 2 weeks, untreated for the next 2 weeks, Group 4b/K4b noise (+) 100 mg curcuminoid (+) for 2 weeks, untreated for the next 2 weeks, Group 5a/K5a 50 mg curcuminoid (+) for 2 weeks, noise (+) and 50 mg curcuminoid (+) for the next 2 weeks and Group 5b/K5b 100 mg curcuminoid (+) for 2 weeks, noise (+) and 100 mg curcuminoid (+) for the next 2 weeks. This study used curcuminoid derived from Curcuma longa L. (Turmeric) with curcuminoid content levels [28.1 ± 1.0]% w/w compared to Standard. All samples were examined for the expressions of HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4, MMP-9 and collagen type IV in cochlear fibroblasts by Immunohistochemistry method. The data were processed with Analysis of Variance (ANOVA) using the Statistical Analysis System (SAS). Results: The results obtained showed significant decrease in HSP-70 expression (p<0.05) for all treatment groups except for groups 3a with 3b, significant decrease in NFκB expression (p<0.05) for all treatment groups, significant decrease in TLR-2 expression (p<0.05) for all treatment groups except for groups 2 with 3, significant decrease in TLR-4 expression (p<0.05) for all treatment groups except for groups 4a with 4b, significant decrease in MMP-9 expression (p<0.05) for all treatment groups and significant increase in Type IV Collagen expression (p<0.05) for all treatment groups. Conclusion: Curcuminoid proved to be potentially effective in the prevention and treatment for the damage of supporting tissues within the cochlear lateral wall regarding the decreased expressions of HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4, MMP-9 and increased expression of Type IV Collagen; a dose of curcuminoid 100 mg per day was able to decrease the expressions of HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4 and MMP-9 and increase the expression of Type IV Collagen more preferably than a dose of curcuminoid 50 mg per day in the noise-exposed cochlear fibroblasts 100 dB 2 hours per day for 2 weeks .

Latar belakang: Telah banyak studi epidemiologis maupun eksperimental dilakukan, dari bukti empiris didapatkan dan berbagai teori telah diajukan untuk menjelaskan rangkaian proses gangguan pendengaran akibat bising (GPAB) sampai tingkat molekuler. Pada penelitian terakhir ditemukan bahwa adanya peran jaringan penyangga pada dinding lateral koklea yang mengakibatkan GPAB walaupun tanpa disertai kerusakan sel sensoris, sel rambut luar dan stereosilia. Curcumin dapat meregulasi beberapa faktor transkripsi, sitokin, protein kinase, molekul adhesi, status redoks dan enzim yang berkaitan dengan proses inflamasi yang berperan mayor dalam penyakit kronik, termasuk neurodegeneratif, kardiovaskular, respirasi, metabolik, autoimun dan penyakit-penyakit neoplastik. Tujuan penelitian: Membuktikan curcuminoid sebagai fitofarmaka yang efektif dan aman untuk mencegah kerusakan jaringan penyangga pada dinding lateral koklea yang dapat mengakibatkan GPAB ditinjau dari ekspresi HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4, MMP-9 dan Kolagen Tipe IV. Metode penelitian: Penelitian eksperimental laboratorik ex vivo menggunakan rancangan randomized post test only control group design dengan menggunakan hewan coba tikus putih Rattus norvergicus galur Wistar. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah 40 ekor tikus yang dibagi menjadi 8 kelompok: Kelompok kontrol/K1, kelompok 2/K2 bising (+) 2 minggu, kelompok 3a/K3a bising (+) curcuminoid 50 mg (+) 2 minggu, kelompok 3b/K3b bising (+) curcuminoid 100 mg (+) 2 minggu, kelompok 4a/K4a bising (+) curcuminoid 50 mg (+) 2 minggu, 2 minggu berikutnya tidak diberi perlakuan, kelompok 4b/K4b bising (+) curcuminoid 100 mg (+) 2 minggu, 2 minggu berikutnya tidak diberi perlakuan, kelompok 5a/K5a curcuminoid 50 mg (+) 2 minggu, 2 minggu berikutnya bising (+) curcuminoid 50 mg (+), dan kelompok 5b/K5b curcuminoid 100 mg (+) 2 minggu, 2 minggu berikutnya bising (+) curcuminoid 100 mg (+). Penelitian ini menggunakan curcuminoid yang berasal dari Curcuma longa L. (Turmeric) dengan kadar curcuminoid [28.1 ± 1.0] % b/b dibanding Standar. Semua sampel dilakukan pemeriksaan ekspresi HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4, MMP-9 dan Kolagen Tipe IV pada fibroblas koklea dengan metode Imunohistokimia. Data hasil penelitian diolah dengan Analysis of Variance (ANOVA) dengan menggunakan Statistical Analysis System (SAS). Hasil: Hasil pemeriksaan diperoleh terdapat penurunan ekspresi HSP-70 yang bermakna (p<0.05) untuk semua kelompok perlakuan kecuali kelompok 3a dengan 3b, penurunan ekspresi NFκB yang bermakna (p<0.05) untuk semua kelompok perlakuan, penurunan ekspresi TLR-2 yang bermakna (p<0.05) untuk semua kelompok perlakuan kecuali kelompok 2 dengan 3, penurunan ekspresi TLR-4 yang bermakna (p<0.05) untuk semua kelompok perlakuan kecuali kelompok 4a dengan 4b, penurunan ekspresi MMP-9 yang bermakna (p<0.05) untuk semua kelompok perlakuan dan peningkatan ekspresi Kolagen Tipe IV yang bermakna (p<0.05) untuk semua kelompok perlakuan. Kesimpulan: Curcuminoid terbukti efektif untuk mencegah dan berpotensi mengobati kerusakan jaringan penyangga pada dinding lateral koklea ditinjau dari penurunan ekspresi HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4, MMP-9 dan peningkatan ekspresi Kolagen Tipe IV dimana curcuminoid dosis 100 mg perhari mampu menurunkan ekspresi HSP-70, NFκB, TLR-2, TLR-4 dan MMP-9 serta meningkatkan ekspresi Kolagen Tipe IV yang lebih baik dibandingkan curcuminoid dosis 50 mg perhari pada fibroblas koklea yang diberi pajanan bising 100 dB 2 jam perhari selama 2 minggu.