Pengaruh Pemberian Ketamin Dosis 0,1, 0,2 dan 0,4 mg/kgBB terhadap Kadar Nitric Oxide Makrofag Mencit Balb/c yang Diberi Lipopolisakarida
Sulung Prasetyo H*, Witjaksono*
Latar belakang : NO (nitric oxide) memiliki peranan penting dalam patogenesis  terjadinya  hipotensi  sistemik  pada  syok  septik. Paparan  endotoksin  akan  menyebabkan  peningkatan  aktivitas NOS dan pelepasan NO. Sitokin proinflamasi merupakan mediator inflamasi yang berpengaruh dalam peningkatan aktivitas NOS dan pelepasan NO. Ketamin merupakan obat anestesi yang seringkali digunakan  untuk  penderita  sepsis,  diduga  menekan  produksi sitokin  proinflamasi  akibat  paparan  endotoksin  serta menghambat  aktivasi  NF-kB, sehingga  pembentukan  NO  dapat dihambat. Tujuan  penelitian  adalah  mengetahui  pengaruh pemberian ketamin dosis 0,1;0,2 dan 0,4 mg/kg inravena terhadap kadar NO mencit yang diberi lipopolisakarida intraperitoneal. Metode  : merupakan  penelitian  eksperimental  laboratorik dengan desain randomized post test only controlled group pada 20 ekor  mencit  Balb/c  yang  disuntik  lipoplisakarida  intraperitoneal dan Ketamin dosis 0,1 ; 0,2 dan 0,4 mg/kg intravena. Mencit dibagi menjadi 4 kelompok secara random, yaitu kelompok P1 sebagai kontrol,  kelompok  P2  yang  mendapat  ketamin  0,1  mg/kg, kelompok P3 yang mendapat ketamin 0,2 mg/kg, dan kelompok P4 yang mendapat ketamin dosis 0,4 mg/kg. Pemeriksaan NO diambil dari  kultur  makrofag  intraperitoneal  setelah  6  jam  pemberian ketamin. Hasil dinilai dengan uji statistik parametrik ANOVA dan dilanjutkan Post hoc dengan derajat kemaknaan p <0,05. Hasil  : terdapat  perbedaan  kadar  NO  yang  signifikan  pada kelompok  P2,P3  dan  P4  dibanding  P1  dengan p <0,001,  P2 dibanding  P3  dengan p =0,015  serta  P2  dibanding  P4  dengan p =0,002.  Sedangkan  antara  kelompok  P3  dibanding  P4  tidak didapatkan perbedaan yang bermakna dengan p =0,402. Simpulan  : ketamin  dapat  menurunkan  kadar  NO  makrofag intraperitoneal pada mencit yang terpapar LPS secara signifikan. Ketamin  dosis  0,2  mg/kg  intravena  merupakan  dosis  optimal untuk menurunkan kadar NO makrofag intraperitoneal.
Kata kunci : lipopolisakarida, ketamin, nitric oxide (NO).
*Bagian/SMF Anestesi Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro/RSUP Dr. Kariadi Semarang

## Abstrak
Background : Nitric oxide (NO) has a potential rule in pathogenesis of  systemic  hypotension  in  septic  shock.  Endotoxin  has  been shown to increase the activity of the iNOS enzyme and NO release. Proinflamatory  cytokines  are  inflammatory  mediators  which implicated in the induction and anion of iNOS and NO release also. Ketamine  is  anesthetic  agent  and  commonly  used  for  patients. This  agent  suppressed  endotoxin  induced  proinflamatory cytokines production and blockade the activation of NF-kB, so the NO  production  can  be  inhibited.  Objective  of  the  study  was  to know the effect of Ketamine 0,1; 0,2 and 0,4 mg/kg intravenous on intraperitoneal  NO  level  of  Balb/c  mice  injected  with lipopolysaccharide intraperitoneally.
Methods  : a  randomized post  test  only  controlled  group laboratoric experimental study on animal,20 male Balb/c mice divided  into  4  groups,  PI  as  the  control  group.  All  mice  were injected popolysaccharide 20mg/kg intraperitoneally and 6 hours later  were  injected  by  ketamine  0,1;  0,2;  and  0,4  mg/kg intravenously in group P2, P3, and P4 respectively. NO was taken from  peritomeal  macrophage  culture  and  observed  by  Grease method.  The  data  were  analyzed  by  ANOVA  and  post  hoc statistical assay, with reliability p <0,05. Results : There were significant differences in NO level between P2,P3 and P4 vs P1 ( p <0,001), P2 vs P3 ( p =0,015) and P2 vs P4 ( p =0,002). But there was no significant difference between  p3 vs P4 ( p =0, 402). Conclusion : Ketamine is effective for decreasing nitric oxide level in  mice  intraperitoneal  macrophage  which  induced  by  LPS. Ketamine  0,2  mg/kg  is  the  optimum  dose  for  decreasing intraperitoneal nitric oxide level.
Keywords: ketamine, lipopolysaccharide, nitric oxide.

## Abstract
The effect of ketamine 0.1, 0.2 and 0.4 mg/kg doses on the nitric oxide level of Balb/c mice macrofag following Lipopolysaccharide injection

## Original Article
Med Hosp 2012; vol 1 (1) : 12-15

## Medica Hospitalia

## PENDAHULUAN
Angka  mortalitas  yang    masih  tinggi  menyebabkan sepsis  sebagai  masalah  kesehatan  dunia.  Patofisiologi syok septik sudah banyak diketahui tetapi terapi masih terbatas  dan  mortalitas  pasien  masih  tinggi.  Dari  data- data  penelitian  terapi  inovatif da  clinical  trial belum menghasilkan perbaikan yang signifikan dalam 40 tahun 1,2 terakhir.  Penyebab terbesar sepsis adalah bakteri gram negatif  dengan  persentase  hampir  60%.  Di  Amerika Serikat  sekitar  20-60%  angka  kejadian  bakteriemia disebabkan oleh bakteri gram negatif dan rata-rata 20% berkembang menjadi sepsis dengan angka kematian 40% tiap  tahunnya.  Produk  yang  berperan  besar  terhadap sepsis  adalah  lipopolisakarida  (LPS)  atau  endotoksin glikoprotein  kompleks  yang  merupakan  komponen utama  membran  terluar  bakteri  gram  negatif  dan merupakan salah satu faktor patogenik pada sepsis dan 3,4,12 penyebab sepsis terbanyak.
Respons sistemik terhadap sepsis akibat LPS akan menyebabkan  adanya  produksi  mediator-mediator inflamasi atau sitokin proinflamasi   yaitu tumor necrosis factor (TNF-α),  interleukin  (IL-β)  serta interferon  gamma (IFN-γ)  yang  akan  meningkatkan  ekspresi  nitric  oxide (NO) dalam jumlah besar melalui peningkatan aktivasi 5,12,14-15 iNOS (inducible isoform Nitric oxide sintetase) .
Produksi  NO  yang  meningkat  pada  sepsis menyebabkan perubahan fungsi kardiovaskuler seperti terjadinya  hipotensi  sistemik  akibat  hipokontraktilitas pembuluh  darah  serta  depresi  otot  jantung  sehingga terjadi  kegagalan  sirkulasi  yang  mengarah  pada kegagalan organ atau disebut juga multiple organ system 6-8,16-17 failure (MOSF).
Pengelolaan  anestesi  pada  pasien  sepsis merupakan  suatu  hal  yang  sangat  penting  apabila tindakan  operatif  metupakan  salah  satu  upaya  dalam mengatasi sumber infeksi yang menyebabkan terjadinya sepsis. Ketamin suatu antagonis dari reseptor Nmethyl-D- aspartat , sering digunakan karena mempunyai efek sedasi dan  analgesi  kuat.  Ketamin  adalah  obat  anestesi  yang mempunyai  efek  stimulasi  terhadap  kardiovaskuler, meningkatkan cardiac  output dan systemic  vascular resistance melalui  stimulasi  pada  sistem  saraf  simpatis 16,17 yang  menghasilkan  pelepasan  katekolamin. Dalam penelitian  Shimoka  et  al  (1996)  menyebutkan  bahwa pemberian ketamin 150 Μm secara signifikan menekan produksi  sitokin  proinflamasi  dan  NO  pada  kultur 9-11 makrofag yang telah diberi endotoksin.
Pada  penelitian  ini  paparan  LPS  dilakukan terhadap  mencit  dengan  penyuntikan  intraperitoneal karena  pada  intraperitoneal  terdapat  banyak  makrofag yang merupakan tipe sel spesifik untuk NOS yang dipicu oleh  LPS.  Dosis  yang  diberikan  sesuai  dengan  dosis 11-14 analgesi dan induksi.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  membuktikan  efek pemberian ketamin 0,1, 0,2 dan 0,4 mg/kgBB intravena
pada mencit yang disuntik LPS intraperitoneal terhadap penurunan  kadar  NO  makrofag  intraperitoneal  dan menilai  adanya  perbedaan  penurunan  kadar  NO makrofag  intraperitoneal  antara  mencit  yang  terpapar LPS  yang  mendapat  ketamin  0,1,  0,2  dan  0,4  mg/kgBB dengan  yang  tidak  mendapat  ketamin  intravena.  Hasil penelitian  ini  dapat  dijadikan  sumbangan  teori  dalam upaya  menerangkan  pengaruh  pemberian  ketamin terhadap  kejadian  SIRS/sepsis.  Mengetahui  efektifitas pemberian  ketamin  pada  kondisi  sepsis.  Penelitian  ini dapat menjadi landasan untuk penelitian lebih lanjut.

## METODE
Penelitian ini termasuk eksperimental murni uji praklinis dengan  desain randomized  post  test  only  controlled  group dengan  tujuan  mencari  pengaruh  pemberian  ketamin intravena  pada  mencit  yang  diberi  lipopolisakarida intraperitoneal  terhadap  kadar  NO  makrofag intraperitoneal.
Kelompok  perlakuan  dibagi  menjadi  4  yaitu kelompok  kontrol  (P1),  Perlakuan  1  (P2),  Perlakuan  2 (P3), Perlakuan 3 (P4). Pembagian kelompok perlakuan: P1  :  Kelompok  kontrol;  mencit  yang  disuntik  LPS intraperitoneal P2 : Kelompok perlakuan 1, mencit yang disuntik LPS intraperitoneal, mendapat Ketamin 0,5  mg/kgBB  intravena  P3  :  Kelompok  perlakuan  2, mencit yang disuntik LPS intraperitoneal, mendapat Ketamin 1 mg/kgBB intravena P4 : Kelompok perlakuan 3,  mencit  yang  disuntik  LPS  intraperitoneal, mendapat Ketamin 2 mg/kgBB intravena.
Dosis  obat  yang  diberikan  disetarakan  dengan dosis pada manusia dengan berat badan 70 kg dikalikan konstanta  uji  terapi  pada  hewan  coba  (mencit)  yaitu 0,0026.  Dosis  yang  diberikan  pada  masing-masing kelompok: 0,5 mg/kgBB -› 0,5 mg/kgBB x 70 kg x 0,0026 = 0,1 mg. Populasi penelitian adalah mencit jantan strain Balb/c. Sampel diambil secara acak tersamar ganda yang memenuhi  kriteria  inklusi  dan  eksklusi  dengan  waktu penelitian  30  hari.  Mencit  dipelihara  di  laboratorium Biologi  Universitas  Semarang.  Penelitian  dilakukan  di Laboratorium  CEBIOR  FK  UNDIP  Rumah  Sakit  Dr. Kariadi Semarang. Kriteria inklusi adalah mencit Balb/c jantan, umur 8-10 minggu, berat badan 20 - 30 gram ,tidak ada  kelainan  anatomis  sehat  dan  aktif  selama  masa adaptasi.  Kriteria  eksklusi  adalah  mencit  sakit  selama masa  adaptasi  7  hari  (gerakan  tidak  aktif)  atau  mati selama perlakuan berlangsung.
Besar  sampel  sebanyak  20  mencit  berdasarkan Research Guidelines For Evalution The safety and Efficiacy of Herbal  Medicines dari  WHO,  kemudian  sampel dikelompokkan  secara  random  menjadi  4  kelompok yaitu kelompok P1 : 5 mencit;   kelompok P2 : 5 mencit; kelompok P3 : 5 mencit dan kelompok P4 : 5 mencit.
Masing-masing kelompok dilakukan pemeriksaan kadar NO supernatan kultur macrofag intraperitoneal .
Pengaruh Pemberian Ketamin Dosis 0,1, 0,2 dan 0,4 mg/kgBB terhadap Kadar Nitric Oxide Makrofag Mencit Balb/c yang Diberi Lipopolisakarida

## TABEL 2 Uji Post Hoc dengan LSD
P2 ketamin 0,1 kg/mgBB
p<0,001 P1 Kontrol P2 ketamin 0,1 mg/kgBB
P3 ketamin 0,2 mg/kgBB
P3 ketamin 0,2 kg/mgBB p<0,001 P=0,015 P4 ketamin 0,4 kg/mgBB p<0,001 P=0,002 P=0,402
Setelah  data  terkumpul  dilakukan  data cleaning, coding dan  tabulasi.  Data  dikumpulkan  dan  diolah dengan menggunakan program komputer SPSS 13.0 for windows dan  analisa  data  meliputi  analisis  deskriptif dalam bentuk rerata, standard deviation dan grafik. Pada variabel  bebas  didapatkan  skala  pengukuran  nominal yaitu  diberi  ketamin  dan  tidak  diberi  ketamin  sedang pada variabel terikat untuk kadar NO didapatkan skala pengukuran rasio.
Dilakukan uji normalitas dengan Shapiro-Wilk test untuk  mengetahui  sebaran  data.  Untuk  distribusi  data normal, dilakukan uji beda dengan ANOVA dilanjutkan dengan  uji  post  hoc.  Untuk  data  tidak  terdistribusi normal,  menggunakan  uji  beda  Kruskal  Wallis dilanjutkan  dengan Mann  Whitney untuk  melihat  beda antara kelompok P2, P3, dan P4 dengan kelompok Pl.

## HASIL
Hasil dari pengukuran kadar nitrit oksida dapat dilihat pada tabel 1.
Hasil  pengamatan  rerata  kadar  NO  makrofag intraperitoneal  pada  keempat  kelompok  menunjukkan kadar NO yang berbeda yaitu pada kelompok perlakuan 3 (P4) menunjukkan penurunan kadar NO yang paling banyak dibandingkan kelompok kontrol (P1).
Uji normalitas menggunakan tehnik Shapiro-Wilk didapatkan bahwa kadar NO makrofag intraperitoneal pada kelompok kontrol (P1), kelompok perlakuan 1 (P2),
kelompok  perlakuan  2  (P3)  dan  kelompok  perlakuan  3 (P4) terdistribusi normal dengan nilai p > 0,05.
Uji  beda  dilakukan  dengan  menggunakan ANOVA  dan  dilanjutkan  dengan  uji  hipotesis. Didapatkan hasil uji varian data p > 0,05 maka varian data dianggap  normal.  Sehingga  tabel  uji  ANOVA  adalah valid,  dengan  interpretasi  bahwa  paling  tidak didapatkan  perbedaan  bermakna  pada  dua  kelompok, kemudian dilanjutkan dengan uji Post Hoc dengan LSD seperti tampak pada tabel 2.
Dari  tabel  2  dapat  dilihat  bahwa  kadar  NO makrofag  intraperitoneal  pada  kelompok  P1  (kontrol) dibanding dengan masing-masing kelompok perlakuan (P1, P2, P3) terdapat perbedaan bermakna dengan nilai P<0,001.  Terdapat  perbedaan  yang  bermakna  antara kadar  NO  makrofag  intraperitoneal  pada  kelompok perlakuan  P2  dibandingkan  kelompok  perlakuan  P3 ( p =0,015)  dan  kelompok  perlakuan  P2 dibandingkan kelompok perlakuan P4 ( p =0,002), sedangkan kadar NO makrofag  intraperitoneal  pada  kelompok  perlakuan  P3 dibandingkan  kelompok  perlakuan  P4  berbeda  tidak bermakna dengan nilai p =0,402 ( p >0,05) .

## PEMBAHASAN
Endotoksin atau LPS adalah suatu komponen membran luar dari bakteri gram negatif yang dapat menginduksi sepsis. Patofisiologi sepsis sudah banyak diketahui tetapi terapi  masih  terbatas  dan  mortalitasnya  masih  tinggi. Efek  paparan  LPS  menyebabkan  pelepasan  beberapa sitokin  (TNF-α,  NFkB,  IL-1,  IL-8)  sebagai  media pertahanan tubuh terhadap benda asing yang memiliki dampak positif dan negatif. Pada sepsis terjadi pelepasan sitokin  proinflamasi  seperti  TNF-a,  IL-113,  IL-8  yang berhubungan  dengan  kerusakan  endotel  dan  jaringan yang  nantinya  akan  menyebabkan  hipotensi  sistemik,
5 hiporeakttif vaskuler, dan depresi miokard.
NO adalah molekul biologi yang dihasilkan oleh berbagai jenis sel, mempunyai pengaruh yang baik dan juga  buruk  terhadap  ditingkat  pembuluh  darah  dan seluler. NO merupakan kunci penting pada patogenesis sepsis. Pada pemberian LPS akan merangsang pelepasan mediator  proinflamasi  seperti  TNF-a,  serta  IL-1  yang akan  menginduksi  aktivasi  NOS  dalam  memproduksi NO.  Makrofag  merupakan  komponen  penting  dari

## Sampel
1

## TABEL 1
Kadar nitrit oksida pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan ( μ M)
2 3 4 5 Rerata P1 41,12 42,33 41,70 44,66 46,60 42,1 P2 13,76 16,53 13,62 15,07 15,46 14,7 P3 11,82 12,94 14,20 10,37 9,11 11,2 P4 8,82 10,17 10,80 10,13 13,47 10,9

## Medica Hospitalia
| Vol. 1, No. 1, Mei 2012
respons  inflamasi  terhadap  injuri  jaringan  dan merupakan  tipe  sel  untuk  pemeriksaan  kadar  NO
7 terutama NOS.
Hasil  pengamatan  dapat  dilihat  bahwa  terdapat penurunan  kadar  NO  makrofag  intraperitoneal  yang bermakna pada pemberian ketamin baik pada dosis 0,1  mg/kgBB,  0,2  mg/kgBB  maupun  pada  pemberian ketamin  dosis  0,4  mg/kgBB  dibandingkan  dengan kelompok yang tidak diberi ketamin. Dan penelitian ini juga didapatkan pemberian ketamin dosis 0,4 mg/kgBB menurunkan  kadar  NO  makrofag  intraperitoneal  yang paling  besar  dibanding  kelompok  perlakuan  yang  lain apabila dilihat dari rerata kadar NO.
Pada  penelitian  ini  didapatkan  hasil  bahwa ketamin  pada  dosis  0,4  mg/kgBB  pada  mencit  yang setara dengan pemberian dosis ketamin 2 mg/kgBB pada manusia tidak menurunkan kadar NO secara signifikan dibandingkan dengan ketamin dosis 0,2 mg/kgBB pada mencit yang setara dengan pemberian ketamin 1  mg/kgBB  pada  manusia.  Penelitian  yang  telah dilakukan  mendapatkan  bahwa  ketamin  dosis  0,1,  0,2 dan 0,4 mg/kgBB pada mencit semuanya efektif dalam menekan produksi NO.

## SIMPULAN
Pemberian  ketamin  dosis  0,1  mg/kgBB,  0,2  mg/kgBB dan 0,4 mg/kgBB intravena pada mencit menunjukkan perbedaan  bermakna  pada  kadar  NO  makrofag intraperitoneal dibanding kontrol.
Pemberian ketamin dosis 0,2 mg/kgBB intravena merupakan dosis optimal untuk menurunkan kadar NO makrofag  intraperitoneal.  Pemberian  ketamin 0,1  mg/kgBB  yang  setara  dengan  0,5  mg/kgBB  pada manusia  dan  ketamin  0,2  mg/kgBB  pada  mencit  yang setara  dengan  1  mg/kgBB  pada  manusia  dapat digunakan  pada  kondisi  sepsis  oleh  karena  dapat menurunkan kadar NO makrofag intraperitoneal.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Oberholzer  C,  Oberholzer  A,  Clare-salzler  M,  Moldawer  LL. Apoptosis in sepsis: a new target for therapeutic exploration. The FASEB Journal 2001;15:879-92.
2. RL  Paterson,  NR  Webster.Sepsis  and  the  Systemic inflammatory  Responsse  Syndrome.  R.Coll.Surg.Edinb 2000;178-82.
3. Hotchkiss SR, Karl EI. The Pathophysiology and Treatment of Sepsis.2003;348:138-50.
th
4. Barash  G,  Paul  MD.  Septic  shock.  Clinical  Anesthesia.  4   ed. Lippincott Williams &Wilkins Publishers 2001; p1069-76
5. Karl IE. Pathogenesis of sepsis and multiorgan dysfunction. J Cell Biochem 1992;267:10931-44.
6. Hermawan  AG.  SIRS  dan  Sepsis  (Imunologi,  Diagnosis, Penatalaksanaan).  Sebelas  Maret  University  Press.  Edisi pertama. Mei 2006.
7. Vincent JL, Zhang J, Szabo C, Preiser JC. Effect of Nitric Oxide in Septic Shock. Am J Respir Crit Care Med 2000;16(1):1781-85.
8. Moncada  S,  Higgs  A.  The  L-Arginine-Nitric  oxide  pathway. NEJM 1993;329:2002-12.
9. Danielle  P  K,  Bull  S,  Duk  P  V,  Gremmels  J,  Hellebrekers  L. Ketamin inhibits LPS-induce Tumor Necrosis Faktor-alpha and Interleukin-6  in  an  Equine  Macrophag  Cell  Line.  Section Anesthesiologi  and  Intensive  Care,  Utrecht  University;  2005: 257-62.
10. Shimaoka M, Iida A, Ohara, Taenaka N, Mashimoto T, Honda T. Ketamine inhibisi nitric oxide production in mouse-activated macrophage-like cell. British journal of Anesthesia 1996; 77: 238- 42
11. Yuan  C,  Cou  C,  Shung  C,  Ding  Y,  Yen  M.  Ketamine  inhibits nitric oxide synthase in lipopolysaccharide-treated rat alveolar macrophages. Can J Anesthesia 2001; 44(9):989-95
12. Kawasaki C, Kawasaki T, Ogata M, Nandate K, Shigematsu A. K e t a m i n e   i s o m e r s   s u p r e s s   s u p e r n a t i g e n - i n d u c e d proinflamatory  cytokine  production  in  human  whole  blood. Can J Anesthesia 2001 ;48(8):819-23
13. Arnold S, Kristof, Peter G, Victor L, Sabah AH. Role of Inducible Nitric  Oxide  Synthase  in  Endotoxin-induced  Acute  Lung Injury. Am. J. Respir. Crit. Care Med 1998;158(6):1883-89.
14. Abbas AK. Basic Immunology: Functions and disorders of the nd immune  system.  2   ed.  Philadelphia:  Elsevier  Saunders Companies.2007
15. Wright G, Singh IS, Hasday JD, Farrancel IK, Hall G, Cross AS, and Rogers TB. Endotoxin stress-response in cardiomyocytes: NF-KB activation and tumor necrosis factor-a expression. Am J Physiol Heart CircPhysiol2002;282:872-79
16. Morgan GE, Mikahil MS, Murray MJ, Larson CP. Nonvolatile anesthetic  agent.  In  :  Morgan  GE,  Mikhail  MS,  Murray  MJ, th
Larson  CP.  Clinical  anesthesiology  4   ed.New  York  :  Lange
Medical  Books/McGraw-Hill  Medical  Publishing  Edition; 2006: p164
17. Stoelting,  Hiller.  Pharmacology  and  Physiology  in  anesthetic
th practice. 4  Ed. Philadelphia : Williams and Wilkins; 2006:p141- 54
Pengaruh Pemberian Ketamin Dosis 0,1, 0,2 dan 0,4 mg/kgBB terhadap Kadar Nitric Oxide Makrofag Mencit Balb/c yang Diberi Lipopolisakarida