Analisis Jalur: Gangguan Fungsi Nefron Tikus ( Rattus Norvegicus ) Akibat Mengkonsumsi Partikel Mikroplastik Polietilena
Pathway Analysis: Disorders of Nephron Function in Rats (Rattus Norvegicus) Due to Intake of Polyethylene Microplastic Particles
Yudhiakuari Sincihu 1 *, Mujib Hannan 2 , Niluh Suwasanti 1 , Laura Wihanto 1 , Nita Kurniawati 1 , Dewa Ayu Liona Dewi 1 , Steven 1 ,
Sianty Dewi 1 , Ari Christy Mulyono 1 , Irene Lingkan Parengkuan 1 , Henry Ricardo Handoyo 1 , FX Himawan Jong 1 , Andre Young 1 , Alvin Julian 1 , Angeline Rivia Simanjuntak 1 , Marion Florentia 1
1 Fakultas Kedokteran, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya
2 Universitas Wiraraja *Korespondensi Penulis : yudhiakuari@ukwms.ac.id
Abstrak
Latar belakang: Pencemaran plastik menjadi isu kesehatan saat ini. Partikel plastik berukuran mikron (MPs) dapat mengganggu kesehatan karena terkonsumsi secara tidak sengaja oleh mahluk hidup dan masuk kedalam rantai makanan manusia. Polietilena salah satu polimer plastik yang banyak mengkontaminasi makanan manusia. Partikel plastik yang terabsorbsi akan mengalami persisten dan bioakumulasi dalam darah. Partikel ini mengandung bahan toksik sehingga menimbulkan reaksi oksidasi pada komponen biologi, salah satunya low-density lipoprotein (LDL). Ox-LDL menyebabkan kerusakan pertahanan nefron sehingga  memicu kaskade kerusakan. Indikator  kerusakan fungsi nefron ginjal berupa serum albumin, blood urea nitrogen, dan serum kreatinin.
Tujuan: Menjelaskan mekanisme gangguan fungsi nefron akibat mengkonsumsi partikel MPs polietilena.
Metode: Penelitian eksperimental murni pada 42 ekor tikus ( Rattus norvegicus ) yang dikelompok secara random menjadi 6 kelompok. Desain penelitian adalah post-test only control group. Dosis paparan yakni 0mg; 0,0375mg; 0,075mg; 0,15mg, 0,3mg, 0,6mg partikel MPs per hari diberikan secara berurutan pada setiap kelompok. Pemberian bahan MPs menggunakan sonde oral selama 90 hari. Data di analisis menggunakan program Smart-PLS untuk membuat model mekanisme gangguan fungsi nefron akibat mengkonsumsi partikel MPs.
Hasil: Paparan  peroral  partikel  MPs  pada  tikus  secara  signifikan  meningkatkan  kadar  partikel  MPs  dalam  darah  dan  Ox-LDL  darah. Keberadaan MPs dalam darah juga akan meningkatkan Ox-LDL darah, selain itu menurunkan kadar serum albumin, meningkatkan kadar blood urea  nitrogen  dan  serum  kreatinin  darah.  Sedangkan  peningkatan  Ox-LDL  hanya  berkontribusi  terhadap  terjadinya  penurunan  kadar  serum albumin dan peningkatan kadar blood urea nitrogen darah (semua nilai T-stat > 1,96).
Kesimpulan: Mengkonsumsi partikel MPs dapat menyebabkan gangguan fungsi nefron pada tikus.
Kata Kunci: Fungsi Ginjal; Mikroplastik;  Nefrotoksik; Ox-LDL; Polietilena

## Abstract
Introduction: Plastic  pollution  is  a  current  health  problem.  Micron-sized  plastic  particles  (MPs)  can  harm  health  because  they  are accidentally consumed by living things and involved in the human food chain. Polyethylene was a plastic polymer that contaminates many human foods. The absorbed plastic particles will persistent and bioaccumulate in the blood. Thes e particles contain toxic ingredients that cause oxidation reactions in biological components, one of them is low-density lipoprotein (LDL). Ox-LDL causes damage to the nephron defenses,  thereby  triggering  a  damage  cascade.  Indicators  of  damage  to  kidney  nephron  function  include  serum  albumin,  blood  urea nitrogen, and serum creatinine.
Objective: Explain the mechanism of nephron function disorder due to consuming polyethylene MPs particles.
Method: This research was a pure experimental study of 42 rats (Rattus norvegicus) which were randomly divided into 6 groups. The research design was a post-test only control group. The exposure dose was 0mg; 0.0375mg; 0.075mg; 0.15mg, 0.3mg, 0.6mg MPs particles per day were administered sequentially to each group. MPs particles were given using an oral probe for 90 days. The data was analyzed using the Smart-PLS program to create a mechanism model for nephron function disorder due to consuming MPs particles.
Result: Oral exposure to MPs particles in rats model significantly increased blood levels of MPs particles and blood Ox-LDL. The presence of MPs particles in the blood will also increase blood Ox-LDL, even reduce serum albumin levels, increase blood urea nitrogen levels and serum creatinine levels. Meanwhile, increasing Ox-LDL only contributed to a decrease in serum albumin levels and an increase in blood urea nitrogen levels (all T-stat values > 1.96).
Conclusion: Consuming MPs particles can disrupt nephron function in rats.
Keywords: Microplastics; Nephrotoxic; Ox-LDL; Polyethylene; Renal_Function

## ISSN 2597– 6052
DOI: https://doi.org/10.56338/mppki.v7i1.4240

## MPPKI

## Media Publikasi Promosi Kesehatan Indonesia The Indonesian Journal of Health Promotion
Research Articles
Open Access

## PENDAHULUAN
Saat ini kita  memasuki era plastik (1). Meluasnya penggunaan plastik dan buruknya pengelolaan sampah plastik menjadi permasalahan lingkungan dan berdampak pada kesehatan manusia (2). Pratikel plastik berdiameter kurang dari 5milimeter disebut mikroplastik (MPs).  Mikroplastik dapat dengan mudah ditemukan pada berbagai produk  pangan  seperti  air  minum  (94,37  partikel/L),  madu  (54  partikel/L),  gula  (0,44  partikel/g),  garam  meja (140,2 partikel/kg), ikan sarden (0,3 mg/g), hingga sayuran (52.050-233.000 partikel/g) (3,4,5,6,7). Diperkirakan konsumsi  mikroplastik  mencapai  126-142  partikel  per  harinya  pada  orang  dewasa  secara  tidak  disengaja  (7). Menurut penelitian Senathirajah et al di tahun 2020, manusia menelan sekitar 0,1-5gram mikroplastik/minggu (8). Kontaminan mikroplastik yang paling umum ditemukan adalah polimer polietilena (9). Mikroplastik dikenal juga sebagai “ cocktail of contaminants ” karena keterikatannya dengan zat aditif, logam berat, obat-obatan, pestisida, dan berbagai polutan organik persisten lainnya yang terdapat di lingkungan maupun yang ditambahkan saat proses produksi (8).
Partikel  mikroplastik  yang  tertelan  akan  masuk  ke  traktus  gastrointestinal  dan  mengalami  mekanisme endositosis oleh sel M pada jaringan limfoid usus,  yakni Peyer’s patch sehingga terserap ke dalam aliran darah (10,11).  Selanjutnya  terjadi reactive  oxygen  species yang  menimbulkan  stress  oksidatif  (10). Low-density lipoprotein (LDL)  yang  terdapat  dalam  darah  dan  dinding  vaskuler  dapat  mengalami  perubahan  akibat  proses oksidasi sehingga menghasilkan properti aterogenik yakni oxidized LDL (12). Terdapat upaya homeostasis dari tubuh terhadap bahan toksik terkandung pada mikroplastik agar radikal bebas yang terbentuk tidak merusak sel, yakni  dengan  memproduksi  enzim  anti  radikal  bebas  (antioksidan).  Pada  kadar  toksisitas  yang  rendah,  maka antioksidan mampu mencegah reaksi radikal bebas merusak sel, tetapi jika paparan kronis dengan dosis adekuat maka enzim anti radikal bebas ini tidak mampu mencegah terjadinya kerusakan sel, jaringan, dan organ sehingga muncul penurunan kemampuan organ (13). Patofisiologi ini juga terjadi pada organ ginjal. Selain secara langsung, adanya oxidized LDL juga berdampak terjadinya glomerular aterosklerosis yang  memperburuk kerusakan nefron ginjal  (12,14).  Penyebab Kidney  Injury dapat  dikategorikan  menjadi pre-renal oleh  karena  kurangnya  darah  di ginjal,  intrinsik  oleh  karena  kerusakan  struktur  ginjal  (15).  Pernyataan  ini  perlu  dibuktikan  kebenarannya  dan menjadi kebaharuan pada penelitian ini.
Oxidized LDL merupakan molekul protein dari LDL yang mengandung peroksida atau produk degradasinya yang dihasilkan dalam molekul LDL (12). Oxidized LDL  yang terbentuk akan berikatan dengan trombosit pada reseptor CD36, sehingga menyebabkan aktivasi trombosit dan ekspresi lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor -1 (LOX1). Oxidized LDL juga mengikat trombosit aktif pada LOX1, sehingga trombosit yang teraktivasi akan kembali menghasilkan reactive oxygen species . Kondisi ini menyebabkan jumlah radikal bebas dalam tubuh semakin  meningkat  tidak  terkendali.  Keduanya  ( Oxidized LDL  dan  trombosit  aktif)  dapat  memberikan  efek  di nefron berupa proinflamasi dan prokoagulasi yang pada akhirnya menyebabkan penurunan Glomerolus Filtration Rate (12, 14,16).
Ginjal berperan sebagai organ eksresi. Ginjal  melakukan fungsi filtrasi  yang diperankan oleh glomerulus (17). Jumlah nefron kurang lebih adalah sekitar 800.000-1.000.000 unit per satu organ ginjal. Setiap nefron terdiri atas  glomerulus  atau  kumpulan  kapiler  tempat  sejumlah  besar  cairan  dari  darah  terfiltrasi  (17).  Diduga,  bahan toksik pada mikroplastik dapat  memicu kerusakan  organ  ginjal secara intrinsik  yakni akibat nephrotoxin secara langsung, ischemia/vascular  damage, dan  proses  inflamasi  (15,18).  Pada  penelitian  ini  mekanisme  dilihat  dari gangguan vaskuler ginjal secara tidak langsung yakni terjadinya oxidized LDL dan secara langsung dari terjadinya stress oksidatif akibat menurunkan anti radikal bebas.  Kondisi inilah yang kemudian menimbulkan kidney injury dan berujung pada gangguan fungsi ginjal (18).
Biomarker  penurunan  fungsi  ginjal  yang  paling  umum  digunakan  adalah  serum  albumin, blood  urea nitrogen , dan serum kreatinin (19). Blood urea nitrogen dan serum kreatinin dapat meningkat setelah kematian sel nefron yang masiv di ginjal (19), sedangkan serum  albumin, dapat mendeteksi kerusakan sel nefron secara dini (19,20). Rendahnya kadar serum albumin merupakan faktor risiko mortalitas pada kidney injury (19). Berdasarkan penelitian Banaee et al . pada Emys orbicularis yang dipaparkan mikroplastik selama 30 hari,  terjadi penurunan kadar  serum  albumin, peningkatan  kadar blood  urea  nitrogen dan  peningkatan  serum  kreatinin  pada  kelompok dosis 500 dan 1000 mg/kg-1 (21), tetapi tidak ada kejelasan tentang mekanisme gangguan fungsi ginjal. Hal ini dijadikan sebagai saran penelitian lanjutan. Patofisiologi yang jelas dapat digunakan sebagai strat egi pencegahan penyakit maupun tingkat keparahannya (17).
Penelitian  eksperimental toksisitas  mikroplastik  selalu  menggunakan  hewan  coba  karena  aspek  etis tidak dapat dilakukan pada manusia. Tikus (Rattus norvegicus) merupakan homolog genetik substansial dengan manusia sehingga dapat memodelkan terjadinya penyakit pada manusia, termasuk gangguan fungsi ginjal.

## METODE
Merupakan  eksperimental  murni  dengan  desain post-test  only  control  group. Unit  eksperimen  yang digunakan  adalah  tikus  putih  ( Rattus  norvegicus Strain  Wistar) berjenis  kelamin  jantan,  usia  8±2  minggu,  dan berat badan 170±20 gram. Replikasi berdasarkan rumus Lemeshow (1997) didapatkan r≥5 ekor pada α 0,05 (1,96) dan  ß  0,10  (1,28).  Setelah  dikoreksi  dengan  rumus  Higgins  pada  f=20%  didapatkan n’ =6,75  yang  disetarakan menjadi n’ =7. Berdasarkan perhitungan ini maka digunakan 42 ekor tikus putih yang di random alokasi ke dalam 6 kelompok  secara acak (R)  menggunakan computer random number generator menjadi kelompok kontrol (P), kelompok perlakuan yang mendapat paparan mikroplastik (P1, P2, P3, P4, dan P5). Kriteria drop out adalah tikus putih yang mati selama penelitian berlangsung. Penelitian dikerjakan di Animal Laboratory Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya.

## Adaptasi, masa perlakukan dan drop out
Rattus norvegicus di aklimatisasi selama 7 hari di Laboratorium hewan, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya. Terdapat 7 ekor tikus tiap kelompok di awal penelitian. Mengalami drop out akibat kematian sebanyak 6 ekor (2 ekor di kelompok K, 1 ekor di kelompok P2, 1 ekor di kelompok P3, dan 2 ekor di kelompok P4). Tikus dirawat  dalam  kandang  berukuran  45x35x12  cm.  Setiap  kendang  terdiri  atas  2  ekor  tikus.  Diberi  pakan  standart Pur511 Bravo sebanyak 50gram perhari perkandang secara ad libitum . Sedangkan minum diletakkan dalam botol tikus (100 ml) dan diganti setiap hari. Subyek penelitian dipastikan mempunyai lingkungan yang bersih, diberi sekam padi, sirkulasi udara stabil, suhu ruang 18-26ºC, dan kelembapan 40-70%. Perawatan subyek penelitian dilakukan oleh  asisten  peneliti,  yakni  berupa  membersihkan  kandang,  memberikan  pakan,  dan  memberikan  bahan  paparan mikroplastik.  Larutan  campuran  antara  MPs  dan  aquabides  diberikan  melalui  sonde  oral  sesuai  ketentuan  dosis selama 90 hari.

## Pembuatan bahan dan dosis paparan mikroplastik (MPs)
Pembuatan mikroplastik sekunder menggunakan plastik high density polyethylene , karena merupakan jenis plastik  paling  sering  sebagai  kontaminan  makanan  (1,22).  Dibuat  berukuran  ≤  0,020mm  menggunakan  mesin Fomac  FCT  Z100.  Kemudian  diayak  menggunakan  mesh  800  (berpori  18  µm).  Telah  dilakukan  pengcekkan diameter ukuran menggunakan binokuler mikroskop Nikon eclipse Ci-L-DS-F12-L3, pada pembesaran 100 dengan skala  10  µm  (Gambar  1).  Dosis  yang  ditetapkan  pada  penelitian  ini  dibagi  menjadi  5  kategori,  yakni  D1=1mg partikel MPs/L (≈ 0,0375mg partikel MPs/hari), D2=2mg partikel MPs/L (≈ 0,075mg partikel MPs/hari), D3=5mg partikel MPs/L (≈ 0,15mg partikel MPs/hari), D4=10mg partikel MPs/L (≈ 0,3mg partikel MPs/hari), dan D5=20mg partikel  MPs/L  (≈  0,6mg  partikel  MPs/hari).  Dosis  MPs  2mg/L  merupakan  estimasi  jumlah  partikel  MPs  di lingkungan aquatik (23).
Gambar 1. Diameter Bahan Paparan MPs

## Pemeriksaan kadar partikel MPs, Ox-LDL, S Alb, BUN, dan SK darah
Pengukuran kadar MPs dalam darah dikerjakan di Biomedical laboratory Widya Mandala mengacu pada metoda  Monteleone et  al .  (24),  yakni  tahap  destruksi,  isolasi  dan  tahap  kuantifikasi  partikel  mikroplastik. Menggunakan kertas saring Millipore 0,45µm. Kuantifikasi jumlah partikel dilakukan pada lima lapang pandang dengan binokuler mikroskop pada pembesaran 40kali dan dicatata dalam form result (satuan: Partikel/cc darah). Pengukuran Oxidized Low-density lipoprotein (Ox-LDL) dikerjakan di Institute of Tropical Disease Universitas Airlangga  secara  Sandwich-ELISA  menggunakan  ELISA  Kit.  Hasil  ditulis  dalam form  result (satuan:  µg/mL darah). Sedangkan pengukuran kadar serum albumin (S Alb), blood urea nitrogen (BUN) dan serum kreatinin (SK) darah dilakukan secara ELISA di Balai Besar Laboratorium Kesehatan Surabaya, Kementrian Kesehatan. Hasilnya

## MPPKI (Januari, 2024) Vol. 7 No. 1
juga ditulis dalam form result (satuan serum albumin: g/dL; BUN: mg/dL; dan SK: mg/dL). Pemeriksaan dilakukan oleh pakar patologi klinik.

## Analisis data
Data yang telah dikumpulkan dari hasil pemeriksaan darah disajikan dan dianalisis menggunakan statistical package for the social sciences versi 20 dan Smart Partial Least Square . Data univariat ditampilkan dalam tabel distribusi, nilai mean (x ̄ ), dan standard deviation (SD). Uji normalitas data menggunakan Shapiro-Wilk test , dan homogenitas  varians  menggunakan Levene  test (normal  dan  homogen  jika  p  >  0,05).  Untuk  menjawab  tujuan penelitian,  yakni  menjelaskan  mekanisme  gangguan  fungsi  ginjal  akibat  intake  mikroplastik  dikerjakan  dengan model Path Analysis . Model dikatakan signifikan jika nilai t-statistik > 1.96.

## Etik penelitian
Pengajuan laik etik melalui Universitas Airlangga, Faculty of Dental Medicine, Health Research Ethical Clearance Commision dengan sertifikat laik etik Number: 926/HRECC.FODM/VIII/2023 tertanggal 03 Agustus 2023.

## HASIL
Hasil pemeriksaan kadar MPs, Ox-LDL, S Alb, BUN dan SK dalam darah tikus dijabarkan lebih rinci dengan menampilan angka rerata ( mean ) dan simpangan baku (SD) pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Kadar MPs, Ox-LDL, S Alb, BUN dan SK dalam Darah
Kelompok Kadar MPs darah (mean±SD) partikel/cc Ox-LDL (mean±SD) µg/mL S. Alb (mean±SD) g/dL BUN (mean±SD) mg/dL SK (mean±SD) mg/dL Kontrol (K) 2,80 ± 1,92 0,38 ± 0,04 3,54 ± 0,24 22,28 ± 2,90 0,22 ± 0,03 Eksperimen 1 (P1) 5,00 ± 2,55 0,37 ± 0,08 3,47 ± 0,21 23,36 ± 2,16 0,19 ± 0,03 Eksperimen 2 (P2) 8,00 ± 2,35 0,46 ± 0,06 3,42 ± 0,15 24,57 ± 1,91 0,19 ± 0,03 Eksperimen 3 (P3) 12,80 ± 4,32 0,39 ± 0,15 3,57 ± 0,08 21,23 ± 1,53 0,20 ± 0,035 Eksperimen 4 (P4) 25,00 ± 21,55 0,31 ± 0,04 3,32 ± 0,19 24,58 ± 2,75 0,21 ± 0,01 Eksperimen 5 (P5) 69,60 ± 57,23 0,30 ± 0,08 3,30 ± 0,08 26,36 ± 3,71 0,22 ± 0,03
Keterangan: K= kontrol  positif; P1= kelompok  terpapar  0,0375mg  partikel  MPs/hari; P2= kelompok  terpapar  0,075mg  partikel  MPs/hari; P3= kelompok terpapar 0,15mg partikel MPs/hari; P4= kelompok terpapar 0,3mg partikel MPs/hari; P5= kelompok terpapar 0,6mg partikel MPs/hari.
Berdasarkan tabel di atas menunjukkan bahwa pada kelompok kontrol (K) tetap ditemukan sebanyak 2,80±1,92 partikel MPs yang menandakan adanya kontaminasi diluar bahan paparan. Selanjutnya, nilai rerata keberadaan partikel MPs yang ditemukan dalam darah tikus lebih tinggi pada kelompok yang diberikan dosis paparan Mps yang lebih tinggi. Tampak jelas kenaikan kadar rerata partikel MPs pada kelompok P5 (69,90±57,23) dibanding kelompok dosis paparan dibawahnya. Gambaran mikroskopis keberadaan partikel MPs dalam darah tikus dapat dilihat pada Gambar 2. Nilai rerata kadar Oxidized -LDL dalam serum darah pada kelompok P1 (0,37±0,08) setara dengan kelompok K (0,38±0,04). Pada  kelompok  P2  rerata  kadar Oxidized -LDL  mengalami  peningkatan,  yakni  0,46±0,06  kemudian  mengalami penurunan pada kelompok yang dipaparkan dosisi partikel MPs lebih tinggi (P3, P4, dan P5). Nilai rerata kadar S Alb darah  mengalami  penurunan  pada  kelompok  P1,  P2,  P4  dan  P5.  Nilai  paling  rendah  ditemukan  pada  kelompok  P5 (3,30±0,08)  yang  diberikan  dosis  paparan  MPs  paling  tinggi  (0,6mg/hari).  Kelompok  K  yang  dijadikan  acuan  nilai normal menunjukkan rerata kadar S Alb sebanyak 3,54±0,24. Perbedaan nilai rerata antar kelompok ini hanya berkisar 0,02-0,27. Nilai rerata kadar BUN darah mengalami peningkatan pada kelompok P1, P2, P4 dan P5. Nilai paling tinggi ditemukan  pada  kelompok  P5  (26,36±3,71)  yang  diberikan  dosis  paparan  MPs  paling  tinggi.  Kelompok  K  yang dijadikan  acuan  nilai  normal  menunjukkan  rerata  kadar  BUN  sebanyak  22,28±2,90.  Perbedaan  nilai  rerata  antar kelompok ini hanya berkisar 1,05-5,13. Sedangkan nilai rerata kadar SK relatif sama. Perbedaan nilai rerata ini hanya berkisar 0,01-0,03.

## MPPKI (Januari, 2024) Vol. 7 No. 1
Gambar 2. Gambaran Mikroskopis Partikel MPs dalam Darah Keterangan: A). Tidak tampak partikel mikroplastik pada kelompok kontrol (K) dengan pembesaran 40kali; B). Ditemukan banyak partikel mikroplastik (spot hitam) pada kelompok P5 dengan pembesaran 40kali; C). Bentuk partikel mikroplastik pada pembesaran 100kali (panah hitam).
Analisis  jalur  hubungan  (mekanisme)  antar  variabel  digunakan  untuk  menjawab  tujuan  penelitian  ini dikerjakan menggunakan aplikasi program SmartPLS v.3.3.2. Nilai signifikansi analisis jalur hubungan ditentukan oleh nilai t-statistik pada tingkat kesalahan 5%. Hasil analisis dikatakan signifikan jika t-statistik > 1,96. Pada inner model memperhatikan path coefisien dan nilai t-statistic . Lebih rinci dapat dilihat pada Gambar 3 dan 4.
Gambar 3. Inner Model dengan Nilai Path Coefisien Gambar 4. Inner Model dengan Nilai t-statistic
Pada  Gambar  3,  analisis  model  ini  dikerjakan  untuk  melihat  struktur  penyusun  setiap  variabel  penelitian berdasarkan  nilai  koefisien  jalur  ( path  coefisien )  yang  ditunjukkan.  Sedangkan  nilai R-square ( R 2 )  yang  tampak adalah  nilai  besar  keragaman  variabel  terikatnya. R 2 MPs  darah  = 0,410; R 2 Ox-LDL  = 0,933; R 2 S  Alb  darah  = 0,911; R 2 BUN darah = 0,961; dan R 2 SK darah = 0,808. Pada  Gambar  4,  analisis inner  model dikerjakan  untuk  mengkaji  pengaruh  antar  variabel  dan  kekuatan pengaruhnya  sehingga  dapat  dijawab  bagaimana  mekanisme  (jalur)  gangguan  fungsi  ginjal  tikus  akibat  intake mikroplastik. Pada analisis jalur ini hanya ada satu konstrak dengan satu indikator sehingga tidak ada uji reliabilitas dan  validitas,  tetapi  dapat  dilakukan  dengan  melihat  signifikansi t-statistik pada  perhitungan bootsraping . Berdasarkan inner model dilakukan penghapusan jalur yang tidak signifikan untuk mendapatkan fix model . Adapun model yang telah fix ditunjukkan pada Gambar 5 berikut ini.
A B C
Gambar 5. Model Gangguan Fungsi Nefron Rattus norvegicus Akibat Intake MPs
Berdasarkan ketiga gambar di atas, nilai koefisien jalur dan t-statistik dari model yang telah baku dijabarkan lebih terperinci pada Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Analisis Jalur Hubungan Antar Variabel pada Intake Mikroplastik Pengaruh antar variabel Path Coefisien T-statistic Keterangan Paparan MPs → MPs darah 0,641 4,715 Signifikan , berbanding lurus Paparan MPs → Ox-LDL 0,593 5,204 Signifikan , berbanding lurus MPs dalam darah → Ox-LDL 0,473 3,730 Signifikan , berbanding lurus MPs dalam darah → S. Alb -0,746 3,460 Signifikan , berbanding terbalik MPs dalam darah → BUN 0,651 5,076 Signifikan , berbanding lurus MPs dalam darah → SK 0,918 4,242 Signifikan , berbanding lurus Ox-LDL → S. Alb -0,235 1,995 Signifikan , berbanding terbalik Ox-LDL → BUN 0,365 2.708 Signifikan , berbanding lurus
Signifikan jika T-statistik > 1,96.
Berdasarkan tabel di atas, dapat dijelaskan bahwa intake  MPs peroral sebagai bahan paparan pada tikus secara  signifikan  meningkatkan  kadar  partikel  MPs  dalam  darah  dan  kadar  Ox-LDL.  Keberadaan  partikel  MPs dalam  darah  juga  akan  meningkatkan  kadar  Ox-LDL  darah,  selain  itu  menurunkan  kadar  S  Alb,  meningkatkan kadar BUN dan SK darah tikus. Sedangkan peningkatan Ox-LDL hanya berkontibusi terhadap terjadi penurunan kadar S Alb dan peningkatan kadar BUN darah tikus.

## PEMBAHASAN
Plastik dikategorikan menjadi makropartikel (>5 mili meter), mikropartikel (5 mili meter – 5 mikron meter), dan nanopartikel (<5 mikron meter) berdasarkan ukurannya. Ukuran partikel plastik ini menentukkan toksisitasnya pada kesehatan hewan maupun manusia (24). Partikel berdiameter ≤130µm dapat melewati barrier usus melalui celah sel di ujung vili usus dibantu gerakan peristaltik  usus sehingga menembus ke sistem peredaran darah dan terdeposit ke jaringan (25,26). Selain itu, konsentrasi jumlah juga menentukan dampak yang di timbulkan (24,25). Pada penelitian ini konsentrasi (dosis) di bagi menjadi 5 kategori, yakni 0,0375mg, 0,075mg, 0,015mg, 0,03mg, 0,06mg  partikel  MPs  perhari  selama  90  hari.  Pembagian  dosis  ini  dapat  menggambarkan  kondisi  patofiologis gangguan nefron pada model tikus akibat bahan paparan MPs. Gambar 1 memperlihatkan bahwa bahan paparan adalah  polimer  plastik  polietilena  berdiameter  bervariasi  sampai  dengan  maksimal  18,6µm,  padat  karena  tidak tertebus cahaya, dengan tepian yang kasar dan tajam serta bentuk yang tidak beraturan. Tepian partikel yang tajam berpotensi menimbulkan inflamasi lokal saat terkontak dengan jaringan biologis (27). Selain bentuk dan ukuran partikel MPs, bahan toksik terkandung dalam partikel MPs juga berperan dalam toksisitasnya terhadap sel biologis (8,28). Bahan toksik terkandung berasal dari bahan yang ditambahkan saat proses produksi seperti penstabil ultra violet, plasticizer , antioksidan, pelumas, pewarna, dan yang di serap saat plastik berada di lingkungan alam, seperti polychlorinated biphenyls ; polycyclic aromatic hydrocarbon ; 1,1,1-trichloro - 2,2 -bis(p-chlorophenyl) ethane dan
1,1-dichloro-2,2 bis (chlorophenyl) ethylene (29). Pada penelitian ini bahan toksik terkandung tidak di bahas lebih lanjut.
Temuan penelitian ini menunjukkan adanya kontaminasi partikel MPs pada kelompok kontrol. Temuan ini serupa  dengan  penelitian  kami  sebelumnya  (26,30).  Kontaminasi  tersebut  dapat  berasal  dari  udara  tempat perawatan tikus, dan kontaminasi pada makan / minum tikus. Tetapi pada penelitian oleh Hamed, et al (2019) pada ikan nila yang dipapar MPs melalui air tidak ditemukan partikel MPs pada kelompok kontrol. Hal ini karena telah dilakukan  pencegahan  kontaminasi  pada  air  yang  digunakan  (31).  Meskipun  begitu  hasil  temuan  penelitian  ini serupa dengan berbagai penelitian lainnya, dimana jumlah partikel MPs dalam tubuh akan semakin tinggi sejalan dengan  tingginya  dosis  paparan  MPs  (18,30,31,32,33).  Peningkatan  dosis  paparan  sejalan  dengan  semakin tingginya oksidan dalam tubuh yang memicu terjadi kaskade kerusakan seluler (15,24,26).
Partikel MPs dalam darah dijadikan indikator biomarker paparan ( eskposure biomarker ) pada penelitian ini. Ditemukannya  partikel  mikroplastik  dalam  darah  mengindikasikan  bahwa  bahan  paparan mikroplastik  yang diberikan peroral dapat berada dalam sistem sirkulasi darah tikus sehingga dapat terdistribusi ke berbagai organ . Partikel plastik yang merupakan banda asing dan kandungan bahan toksik didalamnya akan memciu terbentuknya radikal  bebas  dalam  tubuh  (34).  Selanjutnya  senyawa  radikal  bebas  memicu  timbulnya  stress  oksidatif  yang berdampak kerusakan jaringan biologis (23,29,34). Tingginya radikal bebas akan mengoksidasi lemak tubuh, low density lipoprotein (LDL) salah satunya (12,14). Radikal bebas dari MPs juga akan mengganggu produksi lemak dan banyaknya pemakaian lemak sebagai energi (35). Hal ini yang menjelaskan temuan penelitian, dimana kadar Ox-LDL  kelompok  yang  mendapat  dosis  paparan  rendah  mengalami  peningkatan  karena  semakin  banyak  LDL yang teroksidasi, lalu kemudian mengalami penurunan pada kelompok yang dipaparkan dosisi partikel MPs lebih tinggi karena gangguan  sintesa lemak maupun metabolism lemak sebagai sumber energi. Temuan penelitian ini sejalan dengan penelitian Hargi dan Banaee (2017) yang memaparkan paraquat dan mikroplastik dosis besar pada Cyprinus  carpio (35).  Penelitian  Nnoruka  et  al  (2022)  pada Wistar  rats menunjukkan  peningkatan  profil  total kolesterol, trigliserida, high density lipoprotein dan low density lipoprotein pada paparan dosis kecil (36). LDL  teroksidasi  (Ox-LDL)  dijadikan  indikator  biomarker  kerentanan  ( susceptibility  biomarker )  terhadap mekanisme  gangguan  fungsi  ginjal  karena  memainkan  peran  sentral  dalam  berbagai  penyakit  melalui  proses aterosklerosis  dengan  bekerja  pada  banyak  sel  seperti  sel  endotel,  makrofag,  trombosit,  fibroblas,  dan  sel  otot polos.  Termasuk  kerusakan  pada  ginjal  (37).  Ox-LDL  ini  menyebabkan  glomerular  aterosklerosis  yang memperburuk  kerusakan  nefron  (12,14).  Temuan  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  keberadaan  partikel  MPs dapat  secara  langsung  meningkatkan  kadar  Ox-LDL  darah,  menurunkan  kadar  serum  albumin,  meningkatkan kadar blood  urea  nitrogen dan  serum  kreatinin  darah  tikus.  Demikian  pula  kadar  Ox-LDL  juga  berkontribusi terhadap  penurunan  kadar  serum  albumin  dan  peningkatan  kadar blood  urea  nitrogen darah  tikus.  Temuan  ini sejalan  dengan  penelitian  oleh  Wang  et  al,  (2023)  pada Juvenils  rats yang  dipaparkan  MPs  sebanyak 2mg/KgBB/hari (38) dan Banaee et al, (2021) pada Emys orbicularis yang dipapar 500-1000mg/Kg MPs (21). Serum  albumin  (S  Alb), blood  urea  nitrogen (BUN),  dan  serum  kreatinin  (SK)  dalam  darah  merupakan indikator  gangguan  fungsi  nefron  pada  tikus  model  dalam  penelitian  ini.  S  Alb  sebagai  biomarker  efek  ( effect biomarker )  gangguan  fungsi  ginjal  karena  merupakan  protein  yang  akan  menunjukkan  penurunannya  di  serum darah pada prekidney injury (iskemia) akibat nefrotoksin oleh bahan mikroplastik (38,39), termasuk akibat proses aterosklerosis.  Adanya  penurunan  kadarnya  dalam  serum  darah  menunjukkan  proses  patologis  di  ginjal  seperti loss of polarity, tight junction integrity, cell substrate meskipun belum menunjukkan gejala penyakit (19). S Alb mendeteksi  gangguan  fungsional  nefron  di  fase  awal  (19,21).  Berdasarkan  Gambar  5,  S  Alb  mendapat  dua pengaruh langsung, yakni dari keberadaan partikel MPs dalam darah dan Ox-LDL darah, hal ini membuat kadar S Alb  darah  signifikan  terpengaruh  mengalami  penurunan.  Serum  albumin  yang  menurun  ini  dikarenakan  keluar melalui urin akibat terganggunya fungsi filtrasi (21).
BUN  dan  SK  sebagai  biomarker  prognosis  ( prognostic  biomarker )  gangguan  fungsi  ginjal  karena merupakan  hasil  pemecahan  protein  menjadi  urea  di  dalam  hepar  dan  hasil  katabolisme  otot  dari creatine dan creatine  phosphate. Kedua  biomarker  ini  menandakan  proses kidney  injury, berbeda  dengan  S  Alb  yang menunjukkan proses prekidney injury (20,21). BUN dan SK mendeteksi gangguan fungsional nefron di fase lanjut saat  terjadi  kerusakan  nefron  yang  masiv  (21).  Kegagalan  sel  nefron  dalam  filtrasi  menyebabkan  peningkatan kadar  BUN  dan  kadar  SK  dalam  darah  (17,20,21,40).  Temuan  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  partikel  MPs sebagi bahan paparan bersifat nefrotoksik sehingga dapat menyebabkan terjadinya gangguan fungsional sel nefron ini akibat kematian sel nefron (40). Berdasarkan  Gambar 5, BUN  mendapat dua pengaruh langsung,  yakni dari keberadaan partikel MPs dalam darah dan Ox-LDL darah, sedangkan SK hanya mendapatkan pengaruh dari kadar MPS darah. Hal ini membuat kadar BUN darah tampak signifikan terpengaruh mengalami peningkatan dibanding kadar SK darah tikus. Beskipun begitu jika paparan MPs dibuat  dosis besar dan atau durasi paparan  lebih lama maka dapat terjadi peningkatan pada SK darah yang lebih signifikan. Penelitian yang menunjukkan penyataan ini
telah dilakukan oleh Banaee et al pada Emys orbicularis yang dipapar MPs sebanyak 500-1000mg/Kg selama 30 hari menunjukkan terjadinya peningkatan BUN dan SK (21).
Penelitian ini tidak terlepas dari keterbatasan. Penelitian ini hanya membahas jalur oksidatif stress melalui Ox-LDL, sehingga tidak dapat menjelaskan proses inflamasi didalam ginjal. Keberadaan partikel MPs hanya di ukur dalam darah dan tidak dapat dijelaskan pengaruh kontak langsung partikel MPs terhadap sel nefron. Terakhir, peranan  biomarker  antioksidan  tidak  dapat  dijelaskan  sebagai  reaksi  keseimbangan  oksidan-antioksidan  dalam tubuh tikus model. Meskipun begitu, temuan ini dapat dijadikan landasan teori untuk penelitian pada tingkat lebih tinggi, seperti mamalia.

## KESIMPULAN
Penelitian ini  menyimpulkan bahwa intake mikroplastik poliethilene  menyebabkan gangguan fungsi nefron tikus melalui mekanisme peningkatan kadar partikel mikroplastik dalam darah dan peningkatan kadar Ox-LDL dalam darah.  Peningkatan  kadar  partikel  mikroplastik  dalam  darah  akan  menyebabkan  turunnya  kadar  serum  albumin, meningkatnya  kadar  blood  urea  nitrogen  dan  serum  kreatinin  darah  tikus, sedangkan  peningkatan  kadar  Ox-LDL akan menyebabkan turunnya kadar serum albumin dan meningkatnya kadar blood urea nitrogen darah tikus.

## SARAN
Penelitian  ini  merekomendasikan  kepada  praktisi  di  bidang  kedokteran  dan  masyarakat  umum  bahwa mikroplastik  mempunyai  dampak  terhadap  kerusakan  ginjal  sehingga  perlu  di  upayakan  untuk  mencegah  intake partikel mikroplastik melalui makanan/minuman.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Wright,  S.  L.  and  Kelly,  F.  J.  (2017)  ‘Plastic  and  Human  Health:  A  micro  issue?’,  Environment  Science Technology, 51(12), pp. 6634–6647.
2. Jambeck, J. R. et al. (2015) ‘Plastic Waste Inputs from Land into The Ocean’, Science, 347(6223), pp. 768–771.
3. Diaz-Basantes,  M.  F.  Conesa,  J.  A.  and  Fullana,  A.  (2020)  ‘Microplastics  in  Honey,  Beer,  Milk  and Refreshments in Ecuador as Emerging Contaminant’, Sustainability, 12(14):5514.
4. Lee, H. et al. (2019) ‘Microplastic Contamination of Table Salts from Taiwan, Including a Global Review’, Science Reports, 9(1), pp. 10145.
5. Ribeiro,  F.  et  al.  (2020)  ‘Quantitative  Analysis  of  Selected  Plastics  in  High-Commercial-Value  Australian Seafood by Pyrolysis Gas Chromatography Mass Spectrometry’, Environment Science Technology, 54(15), pp. 9408–9417.
6. Oliveri,  C.  G.  et  al.  (2020)  ‘Micro-  and  Nano-Plastics  in  Edible  Fruit  and  Vegetables.  The  First  Diet  Risks Assessment for The General Population’, Environment Research, 187, pp. 109677.
7. Cox, K. D. et al. (2019) ‘Human Consumption of Microplastics’, Environment Science Technology, 53(12), pp. 7068–7074.
8. Senathirajah, K. et al. (2021) ‘Estimation of The Mass of Microplastics Ingested – A Pivotal First Step Towards Human Health Risk Assessment’, Journal of Hazard Materials, 404, pp. 124004.
9. Toussaint,  B.  et  al.  (20190  ‘Review  of  Micro-  and  Nanoplastic  Contamination  in  The  Food  Chain’,  Food Additives and Contaminants, 36(5), pp. 639–673.
10. Rahman,  A.  et  al.  (2021)  ‘Potential  Human  Health  Risks  Due  to  Environmental  Exposure  to  Nano-  and Microplastics and Knowledge Gaps: A Scoping Review’, Science of The Total Environment, 757, pp. 143872.
11. Prata, J. C. et al. (2020) ‘Environmental Exposure to Microplastics: An Overview on Possible Human Health Effects’, Science of The Total Environment, 702, pp. 134455.
12. Poznyak,  A.  V.  et  al.  (2021)  ‘Overview  of  OxLDL  and  Its  Impact  on  Cardiovascular  Health:  Focus  on Atherosclerosis’, Frontiers Pharmacology, 11, pp. 11-20.
13. Zheng, T. Yuan, D. and Liu, C. (2019) ‘Molecular Toxicity of Nanoplastics Involving in Oxidative Stress and Desoxyribonucleic Acid Damage’, Journal of Molecular Recognition, 32(11), pp. 1-12.
14. Gąsecka, A. et al. (2021) ‘LDL-Cholesterol and Platelets: Insights into Their Interactions in Atherosclerosis’, Life, 11(1), pp. 39-48.
15. Dennis, J. and Witting, P. (2017) ‘Protective Role for Antioxidants in Acute Kidney Disease’, Nutrients, 9(7), pp. 718-727.
16. Roumeliotis, S. et al. (2021) ‘Oxidized LDL is Associated with eGFR Decline in Proteinuric Diabetic Kidney Disease: A Cohort Study’, Oxid Med Cell Longev, 2021, pp. 1–9.
17. Guyton, J. and Hall. (2018) ‘Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 13th ed. -M. Widjajakusumah, Antonia Tanzil, Ermita Ilyas’, Elsevier, 2018, pp. 79-102.

## MPPKI (Januari, 2024) Vol. 7 No. 1
18. Deng,  Y.  et  al.  (2017)  ‘Tissue  Accumulation  of  Microplastics  in  Mice  and  Biomarker  Responses  Suggest Widespread Health Risks of Exposure’, Scientific Reports, 7(1), pp. 46687.
19. Cheon, J. H. et al. (2016) ‘Pyruvate Kinase M2: A Novel Biomarker for the Early Detection of Acute Kidney Injury’, Toxicological Research, 32(1), pp. 47–56.
20. Wiedermann, C. J.  Wiedermann, W. and Joannidis, M. (2010) ‘Hypoalbuminemia and Acute Kidney Injury: A Meta-Analysis of Observational Clinical Studies’, Intensive care medicine, 36(10), pp. 1657–1665.
21. Banaee, M. et al. (2021) ‘Effects of Microplastic Exposure on The Blood Biochemical Parameters in The Pond Turtle (Emys Orbicularis)’, Environmental Science and Pollution Research, 28(8), pp. 9221–9234.
22. Liebmann, B. et al. (2018) ‘Assessment of Microplastic Concentrations in Human Stool - Final Results of a Prospective Study’ in Conference on Nano and microplastics in technical and freshwater systems, Microplastics 2018 At: Monte Verità, Ascona, Switzerland. Medical University of Vienna.
23. Deng,  Y.,  Zhang,  Y.,  Qiao,  R.,  Bonilla,  M.  M.,  Yang,  X.,  Ren,  H.  and  Lemos,  B.  (2018).  ‘Evidence  that Microplastics Aggravate the Toxicity of Organophosphorus ﬂame Retardants in Mice (Mus Musculus)’, Journal of Hazardous Materials, 6(June), pp. 1-28. doi: 10.1016/j.jhazmat.2018.06.017.
24. Hwang, J. et al. (2020) ‘Potential Toxicity of Polystyrene Microplastic Particles’, Scientific reports, 10(2020), pp7391. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-020-64464-9.
25. Mercogliano, R. et al. (2020) ‘Occurrence of Microplastics in Commercial Seafood under the Perspective of the Human  Food  Chain.  A  Review’,  Journal  of  Agricultural  and  food  chemistry,  68(19),  pp.  5296-5301.  doi: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c01209.
26. Sincihu,  Y.  et  al.  (2023)  ‘Wistar  Rats  Hippocampal  Neurons  Response  to  Blood  Low-Density  Polyethylene Microplastics: A Pathway Analysis of SOD, CAT, MDA, 8-OHdG Expression in Hippocampal Neurons and Blood  Serum  Aβ42  Levels’,  Neuropsychiatric  Disease  and  Treatment,  19(2023),  pp.  73-83.  doi: https://doi.org/10.2147/NDT.S396556.
27. Choi, D. et al. (2021) ‘In Vitro Toxicity from a Physical Perspective of Polyethylene Microplastics Based on Statistical  Curvature  Change  Analysis’,  Science  of  The  Total  Environment,  752(January),  pp.  142242.  doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142242.
28. Fred-Ahmadu, O. H. et al. (2020) ‘Interaction of Chemical Contaminants with Microplastics: Principles and Perspectives’, Science of The Total Environment, 706(March), pp. 135978. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135978.
29. Hollman,  P.,  Bouwmeester,  H.  and  Peters,  R.  (2013)  ‘Microplastics  in  The  Aquatic  Food  Chain:  Sources, Measurement, Occurrence and Potential Health Risks’. Netherlands: RIKILT Wageningen UR. June:7-32.
30. Sincihu, Y. Elias, S. M. and Keman, S. (2022) ‘Low-Density Polyethylene Microplastics in Blood Does Not Increase Serum Aβ1-42 Levels as a Biomarker of Alzheimer’s Disease in Wistar rats’, Journal of Pharmaceutical Negative Results, 13(4), pp. 1837-1844.  doi: 47750/pnr.2022.13.04.252.
31. Hamed, M. et al. (2019) ‘Assessment the Effect of Exposure to Microplastics in Nile Tilapia (Oreochromis Niloticus)  Early  Juvenile:  Blood  Biomarkers’,  Chemosphere,  228(2019),  pp.  354-350.  doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.04.153.
32. Sen, Y. Z. et al. (2022) ‘Evidence on Invasion of Blood, Adipose Tissues, Nervous System and Reproductive System  of  Mice  After  a  Single  Oral  Exposure:  Nanoplastics  versus  Microplastics’,  Biomedical  and Enviromental Sciences, 35(11), pp. 1025-1037. doi:  https://doi.org/10.3967/bes2022.131.
33. Lee, S. et al (2022) ‘Toxicity Study and Quantitative Evaluation of Polyethylene Microplastics in ICR Mice’, Polymers, 14(3), pp. 402. doi: https://doi.org/10.3390/polym14030402.
34. Campanale, C. et al. (2020) ‘A Detailed Review Study on Potential Eﬀects of Microplastics and Additives of Concern on Human Health’, International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(1212), pp. 1-26.  doi:10.3390/ijerph17041212.
35. Haghi, B.N. and Banaee, M. (2017) ‘Effects of Micro-Plastic Particles on Paraquat Toxicity to Common Carp (Cyprinus  carpio):  Biochemical  Changes.  International  Journal  of  Environmental  Sciences  Technology, 14(March), pp. 521–530. doi: https://doi.org/10.1007/s13762-016-1171-4.
36. Nnoruka, A. C. et al. (2022) ‘Impact of Polystyrene Microplastic Exposure on Lipid Profile and Oxidative Stress Status of Male and Female Wistar rats’, Environmental Analysis, Health and Toxicology, 37(3), pp. e2022024. doi: 10.5620/eaht.2022024.
37. Kattoor, A.J. et al. (2019) ‘Role of Ox-LDL and LOX-1 in Atherogenesis’, Current Medicinal Chemistry, 26(9), pp.1693-1700.
38. Wang, W. et al. (2023) ‘Polystyrene Microplastics Induced Nephrotoxicity Associated with Oxidative Stress, Inflammation, and Endoplasmic Reticulum Stress in Juvenile Rats’, Nutrition and Food Science Technology, 9(January), pp. 1059660. doi: https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1059660.
39. Meng,  X.  et  al.  (2022)  ‘Effects  of  Nano-  and  Microplastics  on  Kidney:  Physicochemical  Properties, Bioaccumulation, Oxidative Stress and Immunoreaction’, Chemosphere, 288(part7), pp. 132631.
40. Palyama, P. N. Sincihu, Y. and Parengkuan I. L. (2023). ‘Effect of Oral Intake of Microplastic on The Changes in Nephron Structure Among Male Wistar Rats’, Widya Medika Junior, 5(3), pp. 162-169.