Disertasi

Hipoksia Hipobarik Intermiten pada Batas Ketinggian yang Ditoleransi Mempengaruhi Stres Oksidatif, Ekspresi HIF-1α dan Nrf-2 Beserta Protein yang Diregulasinya pada Otak dan Jantung Tikus. = Intermittent Hypobaric Hypoxia at Tolerable Altitude Limits Affects Oxidative Stress, HIF-1α and Nrf-2 Expression and Their Regulated Proteins in the Brain and Heart of Rats.

Latar belakang : Indonesia merupakan negara kepulauan yang menggunakan pesawat terbang sebagai salah satu alat transportasi cepat dan menghemat waktu. Penerbangan sipil maupun militer sebagian besar menggunakan kabin bertekanan (632-564 mmHg) setara ketinggian 1667-2667 meter dan ada yang menggunakan kabin tidak bertekanan. Hipoksia hipobarik yang mendadak sering dialami oleh penerbang dan awak pesawat. Jika hipoksia berlanjut, akan mengaktifkan jalur metabolisme anaerobik dan akan menyebabkan kerusakan jaringan otak dan jantung bahkan bisa terjadi kematian. Metode : Sampel adalah 30 ekor tikus jantan Sprague Dawley, yang dibagi menjadi 6 kelompok, terdiri dari kelompok kontrol dan 5 kelompok perlakuan hipoksia hipobarik. Untuk kelompok perlakuan, tikus dipaparkan dengan kondisi hipoksia dengan cara dimasukkan ke dalam ruang hipobarik dengan simulasi ketinggian 3.048 meter selama 1 jam selama 1 hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari. Selanjutnya organ otak dan jantung diambil dibuat preparat histopatologi dan homogenat untuk pengukuran kadar protein, Hif-1α, Nrf-2, Cygb, Ngb, Mb, VEGF, MDA, GSH, SOD, GPx dan CAT. Hasil : Pada otak terjadi peningkatan HIF-1α beserta protein yang diregulasinya (Cygb, Ngb, Mb dan VEGF) dengan paparan hipoksia hipobarik intermiten (HHI) dibandingkan hipoksia hipobarik akut (HHA). Puncaknya terjadi pada paparan HHI 14X yang diikuti dengan peningkatan Nrf-2 beserta antioksidan yang diregulasinya (SOD, GPx dan CAT). Pada jantung terjadi peningkatan HIF-1α dan Nrf-2 yang signifikan pada HHA yang selanjutnya menurun pada HHI 14X tetapi kadarnya lebih tinggi dibandingkan kontrol. Kesimpulan : Paparan hipoksia hipobarik intermiten menyebabkan peningkatan HIF- 1α dan Nrf-2 serta keadaan stres oksidatif yang meningkatkan antioksidan pada otak dan jantung tikus jantan Sprague Dawley.
Kata kunci : Hipoksia hipobarik intermiten, HIF-1α dan Nrf-2, stress oksidatif dan antioksidan.


Background: Indonesia is an archipelagic country that uses airplanes as a means of fast transportation and saves time. Civil and military flights mostly use a pressurized cabin (632-564 mmHg) equivalent to an altitude of 1667-2667 meters and some use a unpressurized cabin. Sudden hypobaric hypoxia is often experienced by pilots and flight crew. If hypoxia continues, it will activate anaerobic metabolic pathways and will cause heart tissue damage and death. Methods: Sample is 30 Sprague Dawley male, devided into 6 groups, consisting of from group control and 5 treatment groups of hypoxia hypobaric. For the treatment group, rat displayed with condition hypoxia with method entered to in hypobaric chamber with simulation height 3,048 meters for 1 hour for 1 day, 7 days, 14 days, 21 days and 28 days. Furthermore, the brain and heart organs were taken to make histopathological preparations and homogenates for measuring protein levels, Hif-1α, Nrf-2, Cygb, Ngb, Mb, VEGF, MDA, GSH, SOD, GPx and CAT. Results: In the brain, there was an increase in HIF-1α and the proteins it regulates (Cygb, Ngb, Mb and VEGF) with exposure to intermittent hypobaric hypoxia (IHH) compared to acute hypobaric hypoxia (AHH). The peak occurred at 14X IHH exposure, followed by an increase in Nrf-2 and its regulated antioxidants (SOD, GPx and CAT). In the heart, there was a significant increase in HIF-1α and Nrf-2 at AHH which then decreased at 14X IHH exposure but the levels were higher than controls. Conclusion: Exposure intermittent hypobaric hypoxia cause increased HIF-1α and Nrf-2 as well as oxidative stress that increases right antioxidant in the brain and heart of Sprague Dawley male.
Key words: Intermittent hypobaric hypoxia, HIF-1α and Nrf-2, oxidative stress and antioxidant.