Kesan Ekstrak Akueus Daun Kaduk (Piper Sarmentosum) Terhadap Metabolisme Tulang dan Hubungkaitnya dengan Aktiviti Enzim 11β –Hidroksisteroid Dehidrogenase Jenis 1 pada Tikus yang Diaruh Osteoporosis Oleh Glukokortikoid

Abstract

Risiko patah tulang meningkat disebabkan oleh kesan negatif glukokortikoid berlebihan terhadap jisim tulang. Kesan spesifik glukokortikoid ke atas tisu tulang dikawal oleh enzim 11β-hidroksisteroid dehidrogenase jenis 1 (11β-HSD1). Modulasi aktiviti atau ekspresi enzim 11β-HSD1 mampu menjana glukokortikoid aktif dari glukokortikoid tidak aktif dalam tindakan dwiarah. Tikus yang diadrenalektomi dan diberi rawatan Dexamethasone digunakan sebagai model osteoporosis aruhan glukokortikoid. Piper sarmentosum (Ps) merupakan sejenis tumbuhan herba yang mengandungi flavonoid, sejenis bahan antioksida semulajadi. Asid glisirizik (GCA) merupakan perencat aktiviti enzim 11β-HSD1. Kajian ini bertujuan untuk menentukan kesan ekstrak akueus daun Ps terhadap metabolisme tulang yang diberi rawatan jangka panjang glukokortikoid, seterusnya membandingkan kesannya dengan GCA, melalui ujian kekuatan biomekanikal tulang, analisa histomorfometri, ekspresi protein osteokalsin, ekspresi gen pengubahsuaian tulang, serta pengukuran ekspresi dan aktiviti enzim 11β-HSD1. Rawatan jangka panjang Dexamethasone telah meningkatkan aktiviti reduktase enzim 11β-HSD1 yang ditunjukkan melalui peningkatan aras kortikosteron tulang dan penurunan aras serum 11-dehidrokortikosteron serta nisbah serum 11- dehidrokortikosteron/kortikosteron. Berlaku juga peningkatan ekspresi gen 11β-HSD1 dan penurunan gen osteoprotegerin (OPG). Indeks pembentukan tulang juga berkurang dengan pengurangan ekspresi protein osteokalsin, serta luas permukaan osteoblas (Ob.S) dan osteoid (OS/BS). Indeks resorpsi tulang pula meningkat dengan pertambahan luas permukaan osteoklas (Oc.S). Luas permukaan bermineral (MS/BS) berkurang, seterusnya menurunkan kadar aposisi mineral (MAR) dan kadar pembentukan tulang (BFR). Kehilangan jisim tulang dibuktikan melalui pengurangan isipadu tulang (BV/TV), bilangan trabekular (Tb.N), ketebalan trabekular (Tb.Th); dan peningkatan jarak pemisahan trabekular (Tb.Sp). Keadaan ini seterusnya menurunkan parameter-parameter kekuatan biomekanikal tulang. Suplementasi ekstrak air daun Ps telah meningkatkan aktiviti dehidrogenase enzim 11β-HSD1 dengan mengurangkan aras kortikosteron tulang dan meningkatkan aras serum 11-dehidrokortikosteron serta nisbah serum 11-dehidrokortikosteron/kortikosteron. Ekspresi gen enzim 11β-HSD1 berkurang, manakala ekspresi gen OPG meningkat. Ini telah mengekalkan indeks pembentukan tulang iaitu ekspresi protein osteokalsin, serta Ob.S dan OS/BS. Indeks resorpsi tulang pula berkurang dengan pengurangan Oc.S., seterusnya mengekalkan MS/BS dan BFR. Melalui kesan yang terhasil, suplementasi ekstrak akueus daun Ps telah mengekalkan kekuatan biomekanikal dan struktur tulang dengan mengekalkan BV/TV, Tb.N, Tb.Th dan Tb.Sp. GCA juga meningkatkan aktiviti dehidrogenase enzim 11β-HSD1 dengan mengurangkan aras kortikosteron tulang dan meningkatkan aras serum 11-dehidrokortikosteron serta nisbah serum 11- dehidrokortikosteron/kortikosteron; serta mengekalkan OS/BS, MAR dan Tb.Th. Kesimpulannya, suplementasi ekstrak akueus daun Piper sarmentosum mampu menghalang kehilangan jisim tulang dengan meningkatkan aktiviti dehidrogenase enzim 11β-HSD1 pada tulang tikus yang menerima rawatan jangka panjang glukokortikoid.