PENAPISAN SENYAWA DARI REMPAH-REMPAH KHAS INDONESIA TERHADAP MMP9 DAN TNFα SEBAGAI TARGET PENYEMBUHAN LUKA DIABETES DENGAN METODE PENAMBATAN MOLEKUL

Michael Resta Surya Yanuar; Albert Raharja; Rollando Rollando

doi:10.47219/ath.v10i1.421

Michael Resta Surya Yanuar Universitas Ma Chung
Albert Raharja Universitas Sanata Dharma
Rollando Rollando Universitas Ma Chung

DOI: https://doi.org/10.47219/ath.v10i1.421

Keywords: Diabetic wounds; Spices; in silico; MMP9; TNFα

Abstract

Pada luka diabetes, kadar TNFα meningkat dan menginduksi sekresi MMP9 secara berlebihan sehingga meningkatkan laju degradasi ECM. Hal ini beresiko menyebabkan luka kronis yang tak kunjung sembuh dan kemungkinan terjadinya infeksi. Oleh karena itu peningkatan proses penyembuhan luka menjadi sangat penting, salah satunya dengan menghambat aktivitas MMP9 dan TNFα. Bahan alam terutama rempah-rempah khas Indonesia dipilih karena memiliki efek samping yang minimal dan ketersediaannya melimpah. Tujuan dari penelitian ini adalah skrining aktivitas konstituen utama dalam rempah-rempah khas Indonesia terhadap MMP9 dan TNF-α dengan metode penambatan molekul secara in silico. Dari skrining terhadap 106 senyawa diperoleh hasil sebanyak 4 senyawa yang memiliki energi ikatan terendah pada kedua protein yaitu hinokinin, procyanidin, xanthorrhizol, cubebin, dan rosmarinic acid yang menunjukkan potensi untuk menghambat kedua protein tersebut sekaligus. Terlebih lagi, procyanidin memiliki energi ikatan yang lebih rendah dibandingkan ligan natif masing-masing protein (-9,2 kkal/mol terhadap MMP9 dan -9,1 kkal/mol terhadap TNFα) dengan nilai Ki sebesar 0,180 µM dan 0,213 µM secara berturut-turut. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa procyanidin merupakan kandidat yang paling menjanjikan sebagai agen terapeutik dalam penyembuhan luka pada pasien diabetes melitus.

References

[1] Williams R, et al. IDF Diabetes Atlas 9th. IDF Diabetes Atlas, 9th edition. 2019. 1–764.
[2] Kemenkes RI. Infodatin: Tetap Produktif, Cegah, dan Atasi Diabetes Melitus. 2018
[3] Kharroubi AT. Diabetes mellitus: The epidemic of the century. World J Diabetes. 2015;6(6):850.
[4] Chakraboty R, Borah P, Dutta PP, Sen S. Evolving Spectrum of Diabetic Wound: Mechanistic Insights and Therapeuic Targets. World Journal of Diabetes. 2022;13(9) 696-716.
[5] Suparwati S & Fradianto I. Identifikasi Bakteri Pada Luka Kaki Diabetes Yang Mengalami Infeksi. BIMIKI. 2022, 10: 35-43.
[6] Fauziah M & Soniya F. Potensi Tanaman Zigzag sebagai Peyembuh Luka. Jurnal Penelitian Perawat Profesional. 2020, 2: 39-44.
[7] Fu K, Zheng X, Chen Y, Wu L, Yang Z, Chen X, Song W. Role of Matrix Metalloproteinases in Diabetic Foot Ulcers: Potential Therapeutic Targets. Front Pharmacol. 2022, Vol 13.
[8] Herman A & Herman AP. Herbal Products and Their Active Constituents for Diabetic Wound Healing-Preclinical and Clinical Studies: A Systematic Review. Pharmaceutics. 2023, 15(1): 281.
[9] Slowianek M & Leszczynska J. Antioxidant Properties of Selected Culinary Spices. De Gruyter. 2016, Vol 62.
[10] Rintelen KV, Arida E, Hauser C. A Review of Biodiversity-Related Issues and Challenges in Megadiverse Indonesia and Other Southeast Asian Countries. Research Ideas and Outcomes. 2017.
[11]Vitale S, Colanero S, Placidi M, Emidio GD, Tatone C, Amicarelli F, D’Alessandro AM. Phytochemistry and Biological Activity of Medicinal Plants in Wound Healing: An Overview of Current Research. Molecules. 2022, 27(11): 3566.
[12]Al-Rawaf HA, Gabr SA, Alghadir AH. Molecular Changes in Diabetic Wound Healing Following Administration of Vitamin D and Ginger Supplements: Biochemical and Molecular Experimental Study. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2019, 2019: 4352470.
[13]Malekipour MH, Shirani F, Moradi S, Taherkhani A. Cinnamic Acid Derivatives as Potential Matrix Metalloproteinase-9 Inhibitors: Molecular Docking and Dynamics Simulations. Genomics & Informatics. 2023, 21.\
[14] Istyastono EP, Yuniarti N, Prasasty VD, Mungkasi S, Waskitha SSW, Yanuar MRS, Riswanto FDO. Caffeic Acid in Spent Coffee Grounds as a Dual Inhibitor for MMP-9 and DPP-4 Enzyme. Molecules. 2023, 28(20): 7182.
[15]Hariono M, Rollando R, Karamoy J, Hariyono P, Atmono M, Djohan M, Wiwy W, Nuwarda R, Kurniawan C, Salin N, Wahab H. Bioguided Fractionation of Local Plants against Matrix Metalloproteinase9 and Its Cytotoxicity against Breast Cancer Cell Models: In Silico and In Vitro Study. Molecules. 2020.
[16] Arata S, Rushiya P, Tirpude K, Sapkal N, Yende S, Ittadwar A, Shah S. Exploring the phytoconstituents targeting TNF-α ad potential lead compounds to trear inflammatory diseases: an in-silico approach. Digital Chinese Medicine. 2022, 5(3): 264-275.
[17]Biradar S, Srushti SC, Shreedevi SJ, Tejaswini RH, Raja NH, Babu RL. Virtual Screening and Molecular Dynamic Simulation Studies of Anti-TNF-α Phytochemical from Major Spices. Biointerface Research in Applied Chemistry. 2023, 13(6):538.
[18] Sudjaroen Y, Haubner R, Wurtele G, Hull WE, Erben G, Speigelhalder B, Changbumrug S, Bartsch H, Owen RW. Isolation and Structure Elucidation of Phenolic Antioxidants from Tamarind (Tamarindus indica L.) Seeds and Pericarp. Food and Chemical Toxicology. 2005, 43(11):1673-82.
[19]Ruksiriwanich W, Khantam C, Muangsanguan A, Chittasupho C, Rachtanapun P, Jantanasakulwong K, Phimolsiripol Y, Sommano S, Sringarm K, Ferrer E, Barba FJ. Phytochemical Constitution, Anti-Inflamtion, Anti-Androgen, and Hair Growth-Promoting Potential of Shallot (Allium ascalonicum L.) Extract. PLANTS. 2022, 11(11):1499.
[20] Drissi B, Mahdi I, Yassir M, Bakrim WB, Bouissane L, Sobeh M. Cubeb (Piper cubeba L.f.): A Comprehensive Review of Its Botany, Phytochemistry, Traditional Uses, and Pharmacological Properties. Frontiers in Nutrition. 2022, 9:1048520.