Menu

PENGARUH KOMBINASI SULFORAPHAN DAN DIM TERHADAP PROLIFERASI

Silahkan Klik Disini

Reviewed by : Yanni (Doctor student)

Brokoli adalah salah satu sayuran dari genus brassica yang banyak mengandung Sulforapan (SFN). Selain itu dari proses biosintesis di dalam brokoli juga dihasilkan 3,3-diindolilmetana (DIM).Telah banyak dilaporkan efek kemopreventif SFN sebagai penghambat cell cycle arrest dan apoptosis dalam berbagai sel kanker. DIM juga dilaporkan aktif sebagai agen kemopreventif dengan cara menekan pertumbuhan sel serta memacu apoptosis pada kanker payudara, prostat, serviks dan kolon, khususnya pada fase G1.

sfn-dan-dim


Sayuran mengandung banyak senyawa bioaktif yang masing-masing jika berdiri sendiri akan memiliki efek yang berbeda-beda terhadap tubuh. Maka sebagian besar penelitian dilakukan hanya untuk melihat efek dari 1 jenis senyawa tertentu. Ada kemungkinan jika beberapa macam senyawa bioaktif dicampur maka efeknya terhadap tubuh akan berubah. El Bayoumy melaporkan campuran dari beberapa senyawa ternyata lebih berpotensi menghambat tumor daripadajika senyawa tersebut berdiri sendiri. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh dari campuran SFN dan DIM dalam beberapa variasi konsentrasi terhadap pertumbuhan sel kanker kolon secara in vitro.

Metode yang digunakan untuk melihat efek kombinasi SFN dan DIM adalah
1. Penghambatan proliferasi sel menggunakan sel kanker kolon 40-16
2. Perhitungan efek kombinasi menggunakan CalcuSyn sofware
3. analisis cell cycle
4. analisis western blot
5. analisis statistik.

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini tidak menunjukkan pola tertentu. Perbandingan profil antiproliferasi dari masing-masing senyawa menunjukkan bahwa SFN dengan konsentrasi di atas 10 μM bersifat sitotoksik, sedangkan DIM bersifat sitostatik. Sedangkan perhitungan efek kombinasi menggunakan metode Chou dkk untuk campuran SFN dan DIM menunjukkan bahwa regresi linier dari dua senyawa tersebut tidak paralel. Dari data tersebut diperkirakan bahwa SFN dan DIM menghambat proliferasi dengan mekanisme yang berbeda. Kombinasi terbaik untuk menghambat proliferasi secara sinergis diperoleh pada perbandingan SFN:DIM = 1:1.

Efek cell cycle arrest pada SFN, DIM dan campuran. Pada beberapa jenis sel kanker, terbukti SFN menginduksi cell cycle arrest pada fase G2/M, sedangkan DIM pada fase G1. Pada penelitian ini penggunaan campuran SFN (5 μM) dan DIM (5 atau 10 μM), menunjukkan hasil sama seperti efek SFN sendiri yaitu berhenti pada fase G2/M. Ini membuktikan bahwa pada dosis rendah akan diperoleh efek antagonis pada campuran SFN dan DIM. Sedangkan jika SFN yang digunakan 10 μM akan memacu apoptosis pada sub-G1. Induksi apoptosis terbaik didapat pada campuran 10 μM SFN dan 10 μM DIM (23,9 ±2,2% sub G1). Kenaikan fraksi sub G1 akan seimbang dengan penurunan fase S sebagai sinyal penghambatan pertumbuhan sel.

Efek kombinasi yang diperoleh sangat tergantung pada dosis campuran SFN : DIM. Pada dosis rendah, efek yang dapat diamati adalah antagonis, sedangkan pada dosis tinggi memberikan efek sinergis. Hal ini kemungkinan karena mekanisme lain selain cell cycle arrest dan pemacuan apoptosis lebih berperan pada konsentrasi rendah. Perlakuan penggunaan SFN pada dosis rendah mungkin menyebabkan kenaikan detoksifikasi terhadap SFN sendiri sehingga menyebabkan timbulnya efek antagonis. Oleh karena itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengelusidasi mekanisme interaksi dari kombinasi beberapa macam senyawa.

original article:

Pappa G, Strathmann J, Löwinger M, Bartsch H, Gerhäuser C., 2007, Quantitative combination effects between sulforaphane and 3,3′-diindolylmethane on proliferation of human colon cancer cells in vitro, Carcinogenesis vol.28 no.7 pp.1471–1477

| Journal Club |

Comment

1.  ari widiyantoro |  February 6, 2009 at 3:45 pm

Berdasarkan jurnal pada campuran dengan konsentrasi rendah menunjukkan antagonis namun pada konsentrasi tinggi menunjukkan sinergis pada penghambatan proliferasi.mengapa ya ? dari data IC50 menunjukkan rata-ratanya < 10 mikromolar dan DIM menunjukkan IC50 lebih rendah dari SFN. Di jurnal juga ada analisis cleavage pada DNArepair enzyme PARP dengan western blotting, mengapa?saya sedang belajar juga.semgat

2.  yanni |  February 9, 2009 at 12:41 am

Pada penelitian ini diperoleh hasil bahwa campuran SFN D IM pada total konsentrasi rendah bersifat antagonis, sedangkan pada konsentrasi tinggi bersifat sinergis. Peneliti menduga bahwa mekanisme yang berperan disitu bukan melalui cell cycle arrest atau induksi apoptosis, sehingga masih diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menjawab hal tersebut.

Untuk yang western blotting, saya juga lagi belajar. Tq

3. Susilawati, M.Si  |  February 10, 2009 at 1:49 am

Pada abstrak, ditemukan hal menarik bahwa pada konsentrasi obat 2,5 μM, semua konsentrasi SFN dan DIM antagonis. Dengan meningkatkan konsentrasi efek antagonis dengan berangsur-angsur diputar kedalam interaksi sinergis pada kombinasi paling tinggi konsentrasi sitotoksik 40 μM. Hal ini sesuai dengan data yang ditunjukkan dalam fig.2.

Kombinasi SFN (10 μM) dengan DIM (10 μM) menghasilkan G2/M cell cycle arrest yang mana tidak diobservasi dengan senyawanya sendiri-sendiri. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi sitotoksik dari kombinasi SFN : DIM mempengaruhi proliferasi sel secara sinergis.

Deteksi induksi apoptosis dengan cleavage PARP (Poli ADP Ribosa Polimerase) sebagai substrat bagi enzim caspase 3. Kalau PARP dicleavage dari 116 menjadi 89 maka akan mengaktifkan caspase 3 sehingga akan terjadi apoptosis. Hal ini diperlihatkan dari data western blott dalam fig. 7. Dan hal ini belum dianalisis dalam resume.

Fig. 6. gambar A (24 jam) DIM hanya bersifat membantu SFN saja.

Kurva dosis respon yang diperoleh dengan campuran 1 : 1 SFN dan DIM dibandingkan dengan senyawa tunggal dengan jelas menunjukkan bahwa pada konsentrasi total tinggi (SFN dan DIM 20 : 20 μM), campuran lebih aktif dari senyawanya sendiri. Sebaliknya, pada konsentrasi rendah total, kurva respond dosis dari campuran dibawah dari SFN dan DIM sendiri, mengusulkan interaksi antagonis.

Hasil analisa ini menunjukkan bahwa kombinasi interaksi antara SFN dan DIM dengan kuat tergantung pada dosis dalam konsentrasi kombinasi rendah antagonis dimana konsentrasi sitotoksik sinergis, tanpa melihat penerapan perbandingan. Penjelasan dari fenomena ini mungkin karena pada konsentrasi rendah, ada mekanisme lain dari cell cycle arrest atau induksi apoptosis memainkan peranan lebih dominan untuk potensial kemopreventif. Tetapi pada resume pemacuan apoptosis justru dikatakan lebih berperan pada konsentrasi rendah.

Sebaliknya penggunaan SFN pada konsentrasi rendah (1-5 μM) sangat efektif dalam induksi fase II detoksifikasi enzim, sedangkan DIM berefek biotransformasi enzim hanya pada konsentrasi tinggi dari 20 μM. Jadi percobaan dengan dosis rendah dari SFN mungkin menyebabkan peningkatan detoksifikasi dari senyawa mereka sendiri atau intermediet reaktif terlibat dalam inhibisi dari proliferasi sel menghasilkan efek antagonis.

4. ari widiyantoro  |  February 10, 2009 at 5:05 am

Menarik sekali jurnal ini, karena membahas efek kombinasi senyawa. Ada beberapa yang menarik dikaji yaitu :
1.Pada Fig. 6 terlihat pada kombinasi 10 + 10 μM G2/M meningkat, mengapa ya ?
2.Tidak dibahasnya morfologi apoptosisnya.

5. yanni |  February 11, 2009 at 4:04 am

Bu Susi, makasih banget dibantuiin jawab.

6. yanni |  February 11, 2009 at 4:28 am

*Tetapi pada resume pemacuan apoptosis justru dikatakan lebih berperan pada konsentrasi rendah*.
Maaf bu Susi, mungkin kalimat saya yang menimbulkan perbedaan persepsi.
Kalo tak beri tanda (,) kira-kira artinya berubah gak ya?
*Hal ini kemungkinan karena mekanisme lain selain cell cycle arrest dan pemacuan apoptosis, lebih berperan pada konsentrasi rendah*
Maksud saya : mekanisme yang lebih berperanan pada konsentrasi rendah adalah selain cell cycle arrest dan pemacuan apoptosis.
Trim, ini akan membantu saya supaya lebih memperhatikan tata bahasa hehe…

7. dyah ratna budiani  |  February 13, 2009 at 3:47 am

Dik Yani, saya beri sedikit komentar ya untuk paper yang anda review ini.
1. Saya masih bingung mengapa IC50 nya rendah kog percobaannya dilaksankan di konsentrasi tinggi diatas IC50, Apakah selnya tidak mati semua ? Alasannya apa ya kira-kira?
2. PARP cleavage dipilih sebagai parameter yang digunakanuntuk menganalisis aktivitas apoptosis (ensim caspase-3), kira-kira apa ada parameter lain untuk menganalisis aktivitas apoptosis ?
3. Penggunaaan kombinasi antara DIM dan SFN, kemungkinan diduga keduanya punya efek potensiasi (saling menguatkan), kalau dari segi kimia apakah tidak mungkin kedua senyawa ini saling berikatan sehingga justru malah meniadakan potensi anti tumornya?
4. Mengapa digunakan ratio molar SFN dan DIM sebesar 1:4, 1:2, 2:1 dan 4:1, kira-kira apa dasarnya ya?

Makasih.

8. dyah ratna budiani  |  February 13, 2009 at 4:12 am

Saya ada sedikit komentar yang tadi ketinggalan belum saya sertakan untuk paper ini.
1.Sebaiknya sebelum diuji ekfek molekulernya lebih lanjut ada baiknya morfologi sel ditampilkan secara mikroskopis untuk meyakinkan adanya efek SFN da DIM terhadap penghambatan pertumbuhan sel kanker kolon.

2.selain PARP kita bisa melihat aktivitas pemotongan caspase-3 dengan melihat caspase-3 substrate cleavage yang lainnya untuk mengetahui aktivitas apoptosis seperti : DHFF, AP24, SrebP, D4DG1, Caspase-6.

3. Saya sertakan bagan mungkin bisa membantu memperjelas mekasisme apoptosis dengan melihat PARP Cleavage di file tersendiri.

Terimakasih.