## Jurnal Anestesiologi Indonesia

## PENELITIAN
Pengaruh Dexmedetomidine Intravena  Terhadap  Kadar Superoxide  Dismutase  1

## ABSTRACT
Background: Hemodynamic  changes  during  surgery  can  cause  organ  hypoperfusion resulting  in  kidney  failure.  Ischemic  reperfusion  injury  is  the  leading  cause  of  acute kidney failure, and may result in increased morbidity and mortality. Dexmedetomidine is  a  selective  and  potent  α2-adrenergic  receptor  agonist  ,  indicating  the  nature  of sparing  anesthesia,  analgesia  and  simpatolitik,  including  as  a  protective  agent  for ischemic reperfusion injury (IRI) in many system organ. Superoxide dismutase 1 (SOD -1) play an important role in balancing the oxidation and antioxidant status, provide an important defense against the toxicity of superoxide radicals, so it can protect cells from damage.
Objective: To determine the effect of intravenous dexmedetomidine on levels of SOD- 1in rabbit kidney with renal ischemic reperfusion injury models.
Methods  : An  experimental  study  Randomize  Post  Test  Only  Control  Group  Design uses  16  New  Zealand  rabbits.  8  rabbits  given  treatment  with  administration  of  0.5 mcg/kg/h  dexmedetomidine  and  performed  occlusion  of  the  renalis  artery  .  8  rabbits untreated  also performed occlusion of the renalis artery and SOD-1 examination as a control.  Shapiro  Wilk  normality  test  continued  with  parametric  test  using  Mann W h i t n e y - t e s t
. Results  : The mean levels of SOD-1 in the control group 0.80 and a P value of 0.389 (normal) and average levels SOD-1 in the treatment group 1.21 and a P value of 0.014 (abnormal).  Parametric  tests  were  used  Mann  Whitney-test  with  p  value  =  0.016. Because  the  value  of  p  <0.05,  it  can  be  concluded  there  is  a  significant  difference.
Conclusion  : Dexmedetomidine  significantly  increase  the  value  of  SOD-1  in  New Zealand rabbits that were given occlusion of the renalis artery.
Keywords : Dexmedetomidine, levels of superoxide dismutase 1

## ABSTRAK
Latar  belakang: Perubahan  hemodinamik  selama  operasi  dapat  menyebabkan hipoperfusi  organ  yang  berakibat  pada  kegagalan  organ  ginjal. Ischemic  Reperfusion Injury  (IRI) adalah  penyebab  utama  dari  kegagalan  ginjal  akut,  dan  dapat  berakibat
*PPDS 1 Bagian Anestesi dan Terapi Intensif FK Undip/RSUP Dr. Kariadi Semarang **Staf Pengajar Bagian Anestesi dan Terapi Intensif FK Undip/RSUP Dr. Kariadi Semarang
Effect On Intravenous Dexmedetomidine Against Superoxide Dismutase 1 (SOD-1) Levels Rabbit Kidney With Renal Ischemic Reperfusion Injury Model
Maulitia Neny Yusuprihastuti *, Hari Hendriarto Satoto**, M. Sofyan Harahap**
Volume VIII, Nomor 3, Tahun 2016 Terakreditasi DIKTI dengan masa berlaku 3 Juli 2014 - 2 Juli 2019 Dasar SK Menteri Pendidikan dan Kebudayaan RI Nomor 212/P/2014
pada peningkatan morbiditas dan angka kematian. Dexmedetomidine adalah agonis α2 -adrenergik  yang  selektif,    menunjukkan  sifat sparing anestesi,  analgesia  dan  sifat simpatolitik, termasuk digunakan sebagai agen pelindung untuk Ischemic Reperfusion Injury (IRI) pada banyak sistem organ. Superoxide Dismutase 1 (SOD-1) memainkan peran  penting  dalam  menyeimbangkan  status  oksidasi  dan  antioksidan,  memberikan pertahananpenting terhadap toksisitas superoksida radikal, sehingga dapat melindungi sel dari kerusakan.
Tujuan: Mengetahui  efek  dexmedetomidine  intravena  terhadap  kadar SOD-1 ginjal kelinci dengan renal ischemic reperfusion injury model.
Metode: Penelitian  eksperimental Randomize  Post  Test  Only  Control  Group  Design menggunakan  16  kelinci  New  Zealand.  8  kelinci  diberikan  perlakuan  dengan pemberian  dexmedetomidine  0,5  mcg/kgbb/jam  dan  dilakukan  oklusi  pada  arteri renalis. 8 kelinci yang tidak mengalami perlakuan juga dilakukan oklusi arteri renalis dan  dilakukan  pemeriksaan  SOD-1  sebagai  kontrol.  Uji  normalitas  dengan  S aphiro Wilk dilanjutkan uji parametrik menggunakan Mann Whitney.
Hasil: Kadar rerata SOD-1 pada kelompok kontrol 0,8 dan nilai P 0,389 (normal) dan kadar  rerata  SOD-1  pada  kelompok  perlakuan  1,21  dan  nilai  P  0,014  (tidak  normal).

## PENDAHULUAN
Perubahan hemodinamik selama operasi dapat menyebabkan hipoperfusi organ  yang  berakibat  pada  kegagalan organ  ginjal. Ischemic  Reperfusion Injury (IRI)  adalah  penyebab  utama dari  kegagalan  ginjal  akut,  dan  dapat berakibat  pada  peningkatan  morbiditas dan angka kematian. 1
Kejadian  gagal  ginjal  akut masih  tinggi,  yang  akhirnya  dapat beraki bat   pada  b er kem bangn ya penyakit  ginjal  kronik.  Pada  penelitian yang  lama  sekitar  4  bulan  sampai  6 tahun  pada  tahun  2015  oleh  Nathalie melaporkan bahwa antara 35-71% yang menderita  gagal  ginjal  akut  dapat bertahan  tetapi  mengalami  pemulihan fungsi ginjal yang tidak sempurna. 2
IRI  adalah  kerusakan  jaringan yang  disebabkan  aliran  darah  balik  ke jaringan  setelah  s uatu  periode
iskemikatau  kekurangan  oksigen (anoksia,  hipoksia).  Ketiadaan  oksigen dari  darah  selama  periode  iskemik menyebabkan  suatu  kondisi  yang berakibat  pada  kerusakan  oksidasi  dan inflamasi. 3
Inflamasi  bertindak  sebagai perantara  bagi  kerusakan  atau  cedera reperfusi darah. Sel darah putih, dibawa ke daerah tersebut oleh darah yang baru kembali  menghasilkan  sejumlah  faktor i n f l a m a s i   s e p e r t i   I n t e r l e u k i n , juga radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan  jaringan.Aliran  darah  yang m e m b a w a   k e m b a l i   o k s i g e n kedalam  sel    mengakibatkan  kerusakan sel  protein,  DNA,  dan  membran plasma.  Kerusakan  membran  sel  pada akhirnya  menyebabkan  pelepasan radikal bebas yang lebih banyak lagi. 3
Kondisi  stres  menyebabkan jumlah radikal bebas berlebih dan dapat
menimbulkan  kerusakan  sel.  Tubuh secara  normal  mempunyai  mekanisme pertahanan terhadap radikal bebas yaitu antioksidan.  Antioksidan  berfungsi untuk  menetralkan  radikal  bebas. Superoksida  dismutase  (SOD)  adalah salah  satu  enzim  antioksidan  intrasel yang  melindungi  sel  dari  serangan radikal bebas. SOD ada 3 bentuk. SOD 1  lokasinya  di  sitoplasma,  SOD  2  di m i t o k o n d r i a ,   d a n   S O D   3   d i ekstraseluler.  Enzim  ini  melindungi  sel selama  metabolisme  oksigen,  secara aman  menangkap  radikal  bebas berbahaya  menjadi  unsur  seimbang seperti H 2 O. 4,5
Dexmedetomidine  adalah  α2- reseptor  agonist  dan  memiliki    peranan pada  IRI  pada  banyak  sistem  organ. Dexmedetomidine  juga  digunakan sebagai  ajuvan  anestesi  selama pembedahan  untuk  mencapai  stabilitas h e m o d i n a m i k   s e l a m a   o p e r a s i . Dexmedetomidine  mengurangi  stres oksidasi  di  serum,  hati,  dan  organ  lain termasuk  paru  dan  ginjal.  Aktivasi  di otak  dan  spinal  cord  menghambat f u n gs i   n e u r o n al ,   m e n ye b a b k a n hipotensi,  bradikardi,  sedasi  dan analgesi.  Respon  aktivasi  reseptor  di area  yang  lain  meliputi  penurunan salivasi,  penurunan  sekresi,  dan penurunan  motilitas  usus  pada  traktus gas troint es tinal. 6 P enelit ian  ini bertujuan untuk membuktikan pengaruh dexmedetomidine intravena  terhadap kadar SOD-1 pada renal IRI .

## METODE
Penelitian eksperimental dengan
desain Randomized  post  test  only controlled  group .  Dalam  penelitian  ini digunakan 16 ekor kelinci jantan, umur 1-2  tahun,  berat  1,5  –  2,5  kilogram, sehat  dan  tidak  tampak  cacat  secara anatomi.  Kelinci  dibagi  dalam  2 kelompok,  sehingga  total  jumlah sampel  16  ekor  kelinci.  Sampel  yang m e m e n u h i   k r i t e r i a   i n k l u s i diadaptasikan dengan dikandangkan per kelompok  dan  diberi  pakan  standar serta  minum  yang  sama  selama  1 minggu. Sampel dibagi menjadi 2, yaitu kelompok  kontrol  (KK),  kelompok perlakuan (KP)
Kelinci  dibius  dengan  Ketamin 3 5 m g / k g b b   i n t r a m u s k u l a r , ditrakeostomi      Pemeliharaan  anestesi dengan  Ketamin  35mg/kgbb/jam intravena dan dipasang pulse  oxymetry . Setelah  dibersihkan  bulunya  dan didisinfeksi  dengan  alkohol  70%, dilakukan laparatomi untuk  eksplorasi ginjal. Identifikasi arteri renalis , oklusi dengan benang bedah selama 60 menit, iskemia  ditandai  dengan  warna  pucat. O k l u s i   d i h e n t i k a n   d e n g a n mengendurkan  benang  bedah  dan reperfusi  ditandai  dengan  hiperemia reaktif pada permukaan daerah iskemik. Ditunggu  selama  1  jam  sejak  terjadi reperfusi,  kemudian  dilakukan  oklusi kedua  pada arteri  renalis sambil disuntikkan methylen  blue 10% intravena5  ml  sampai  mata  kelinci berwarna biru. Akan tampak area ginjal yang  mengalami  IRI  yaitu  yang  tidak terwarnai methylene  blue 10  %, kemudian  diambil  jaringan  ginjal  pada area  tersebut.  Dosis  dexmedetomidine
intravena  0,5  mcg/kg/jam  secara kontinyu  diberikan  pada  kelompok perlakuan  sejak  awal  sampai  akhir prosedur,  sedangkan  kelompok  kontrol diberikan normal  saline 0,1  ml/kg/jam dari  awal  sampai  akhir  prosedur. Setelah  ditunggu  selama  1  jam sejakterjadinya  reperfusi  kemudian dilakukan  pengambilan  jaringan  ginjal. Jaringan  ginjal  yang  diambil  lalu diekstrak  supernatannya  kemudian diperiksa SOD jaringan dengan metode ELISA.

## HASIL
Hasil  dari  pemeriksaan  kadar SOD  1  dapat  dilihat  pada  tabel  1.  Uji normalitas  data  pada  kedua  kelompok didapatkan  nilai  p  <  0,05  atau terdistribusi  tidak  normal  pada kelompok perlakuan sehingga untuk uji beda  digunakan  uji  Mann  Whitney. Dari   has il   uj i  M ann  W hit ne y didapatkan  nilai  p  =  0,016  (<  0,05) sehingga ada perbedaan bermakna.

## PEMBAHASAN
Ischemic  Reperfusion  Injury adalah rusaknya  jaringan  yang disebabkan  oleh  kembalinya  perfusi darah  ke  jaringan,  setelah  jaringan mengalami  iskemia  atau  kekurangan oksigen untuk beberapa saat. Ketiadaan oksigen dan nutrisi dalam darah selama masa  iskemia  menyebabkan  kondisi d i m a n a   p e r b a i k a n   s i s t e m kardiovaskular  justru  menyebabkan terjadinya  reaksi  inflamasi  dan kerusakan oksidasi akibat stresoksidatif .
2,3
Mitokondria  memproduksi radikal  anion  superoksidadan  hidrogen peroksida(  H 2 O 2 )  dalam  keadaan normal.  Reperfusi  setelah  iskemik menyebabkan produksi reactive oxygen species (ROS)  yang  berlebih  pada mitokondria.  ROS  dapat  secara langsung  terlibat  dengan  makro molekul  seluler  seperti  lipid,  protein dan  asam  nukleat  pada  jaringan i s k e m i k,   ya n g  a k h i r n ya   d a p a t menyebabkan kematian sel. 2
Penyebab distribusi rerata kadar SOD-1  tidak  normal  kemungkinan adalah  keragaman  variasi  biologi seperti  usia,  status  kesehatan  dan nutrisi,  serta  berat  tubuh  dan  luas permukaan tubuh.
D e x m e d e t o m i d i n e   d a p a t meningkatkan  kadar  SOD-1  dengan cara  menghasilkan  peni ngkatan aktivitas  enzim  antioksidan,  dan  dalam pemeriksaan  histologis,  memiliki peranan  penting  untuk  mengurangi kerusakan  karena  IRI.  Reperfusi  organ yang  mengalami  iskemik,  sering mengakibatkan  kerusakan  jaringan yang  lebih  parah  daripada  periode iskemik  itu  sendiri.  Dalam  beberapa penelitian,  setelah  reoksigenasi meskipun  terjadi  peningkatan  dalam jumlah  spesies  oksigen  reaktif  (ROS), antioksidan  sistem  pertahanan  dapat menyebabkan  ketidakmampuan  untuk merusak  jaringan.  Reperfusi  jaringan iskemik  lebih  lanjut  meningkatkan reaksi  inflamasi.  Hal  ini  terjadi  karena peningkatan  pelepasan  radikal  bebas dana  kumulasi  mediator  inflamasi  dan
sel-sel  kekebalan  tubuh  memberikan kerusakan. 7,8
SOD memiliki antioksidan yang kuat  dan  aktivitas  fisik  dan  berfungsi sebagai  radikal  bebas  utama  tubuh. Superoksida adalah salah satu dari ROS di  sel  dan  memegang  peranan  penting sebagai  antioksidan.  Dexmedetomidine mempunyai  efek  protektif  pada  organ melalui  mekanisme  anti  nekrotikdan anti  apoptotic  melalui  kemampuannya mengatur  protein  pro  dan  anti apoptosis. 9,10
U s i a   d a n   j e n i s   k e l a m i n berpengaruh  pada  hasil  percobaan karena  pada  usia  yang  tepat  pada  fase h i d u p   h e w a n   t e r s e b u t ,   e f e k farmakologis  yang  dihasilkan  akan lebih  baik,  jenis  kelamin  juga berpengaruh  dilihat  dari  literatur  bobot badan  hewan  akan  berbeda.  Hal  ini berpengaruh  pada  dosis  yang  akan digunakan  pada  hewan  percobaan tersebut.  Begitu  juga  dengan  ras  dan sifat  genetik  yang  berbeda-beda,  maka hasil percobaan juga akan berbeda. Hal ini  karena  gen  pada  setiap  individu berbeda,  dengan  gen  yang  berbeda- bedadan  karakteristik  yang  berbeda pula,  maka  masing-masing  memiliki perbedaan  dalam  perilaku,  kemampuan i m u n o l o g i s ,   i n f e k s i   p e n ya k i t , kemampuan  dalam  reaksi  terhadap obat,  kemampuan  reproduksi  dan  lain sebagainya.  Status  kesehatan  dan nutrisi  berpengaruh  terhadap  hasil percobaan  karena  efek  yang  dihasilkan dalam  dosis  akan  cepat  diserap  oleh tubuh dan berlangsung cepat efek  yang dihasilkan.  Bobot  dan  luas  permukaan
tubuh  hewan  yang  besar  akan  lebih membutuhkan lebih banyak dosis untuk mendapatkan  data  kuantitatif  yang akurat  pada  efek  farmakologis  yang terjadi. 11
Faktor  eksternal  yang  dapat mempengaruhi  hasil  percobaan  antara lain  adalah  pemeliharaan  lingkungan fisiologik  (keadaan  kandang,  suasana asing  atau  baru,  pengalaman  hewan dalam  penerimaan  obat,  keadaan r u a n g a n   h i d u p   s e p e r t i   s u h u , kelembaban  udara,  ventilasi,  cahaya, kebisingan,  serta  penempatan  hewan), suplai  oksigen,  pemeliharaan  keutuhan struktur  ketika  menyiapkan  jaringan atau organ hewan percobaan. 11

## SIMPULAN
Pemberian  dexmedetomidine akan meningkatkan kadar SOD-1 ginjal kelinci pada renal ischemic reperfusion injury.
Tabel 1. Kadar SOD 1 (ng/mL) Sampel KelompokKontrol KelompokPerlakuan 1 1.3893 2.8358 2 1.0263 3.7410 3 0.7433 3.7788 4 0.7456 1.2556 5 0.7852 0.8348 6 0.4828 1.1601 7 0.8881 0.9335 8 0.8297 0.9786 Rerata 0,80 1,21
Tabel 2. Hasil uji normalitas rerata pada 2 kelompok Kelompok Shapiro-Wilk Keterangan Kontrol 0,389 Normal Perlakuan 0,014 Tidak Normal Tabel 3. Uji Mann Whitney rerata kadar SOD-1 Kelompok Median (min – maks) P Kontrol 0,80 (0,48 – 1,39) 0,016 Perlakuan 1,21 (0,83 – 3,78)

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Leemans  JC.  Renal-associated  TLR2 mediates ischemia/ reperfusion injury in the  kidney . Nedherland:  Nedherland Association : 2016. 1-10
2.  Sun P. Human endometrial regenerative cells attenuate renal ischemia reperfusion  injury  in  mice . Journal  of Translational  Medicine[internet].  2016
[cited 2016 May 3]:3(9):1-17. Available from  : http://dx.doi.org/10.1590/S0102- 86502011000300008
3.  Collard  E.  Vascular  Ischemia  and Reperfusion  Injury.  British  medical
bulletin. 2014 Oct :70(2):71-76
4.  Charles  S.  Pathophysiology,  Clinical Manifestation, and Prevention of
Ischemia-reperfusion  Injury . American Society  Of  Anesthesiologist.  2001 June : 94(3):1133-38 5.  Wicheat J, Judson W . Current Approaches to Prevention and Management  of  Reperfusion  Injury. London. 2012 Oct :10(3): 215-31
6.  Terzi H. Beneficial Effect of
Dexmedetomidine on Testicular Ischemia-Reperfusion  Injury  in  Rats.
University  of  Medicine  in  Wroclaw. 2008 May: 513-18
7.  Budi  A.  Hubungan  antara  Reactive Oxygen  Species  (ROS),  Superoxide
Dismutase  (SOD)  dengan  Protein  A-
Sinuklein  Larut  Air  pada  Batang  Otak
Tikus yang Diinduksi Rotenon.
UNISBA. 2016 : 1
8.  Hausenloy D. Time to Take Myocardial Reperfusion  Injury  Seriously.  New England  Journal  of  Medicine  Editorial.
2008: 518-20
9.  Romao  S.  Therapeutic  Value  of  Oral S u p p l e m e n t a t i o n w i t h M e l o n
Superoxide  Dismutase  and  Wheat Gliadin  Combination . Nutrition.  2015:
430-6
10.Sofyan  M.  Peran  Deksmedetomidine
Sebagai  Protektor  Otak  yang  Dinilai dengan  Kadar  IL-6  dan  COX-2  pada Tikus  Model  Cedera  Otak  Traumatik. Jurnal Anestesiologi Indonesia. Volume VII, Nomor 3. 2015 11.Sulaksono  ME.  Peranan,  Pengelolaan dan  Pengembangan  Hewan  Percobaan. Biomedis. Jakarta. 1992