Determinasi Fention, Permetrin, dan Karbaril sebagai Inhibitor FFAR2: Kajian In Silico Patomekanisme DM Tipe 2 akibat Paparan Pestisida

Abstract

Sebanyak 90% pasien diabetes melitus merupakan penderita diabetes melitus tipe 2 (DMT2). Pada DMT2, peningkatan kadar glukosa darah terjadi akibat adanya resistensi atau menurunnya sensitivitas dari insulin. Dalam beberapa dekade terakhir, banyak studi menunjukkan bahwa pestisida memiliki hubungan yang erat dalam meningkatkan kadar glukosa darah dan angka kejadian diabetes. Masyarakat Indonesia dengan aktivitas agrikultur dan jumlah penggunaan pestisida tinggi berpotensi menjadi kelompok yang berada di dalam faktor resiko ini. Pestisida dinilai dapat menyebabkan terjadinya resistensi insulin melalui berbagai jalur, seperti induksi inflamasi, stres oksidatif, disbiosis mikrobiota usus, dan disrupsi persinyalan endokrin. Beberapa contoh pestisida diantaranya adalah fention, permetrin, dan karbaril. Disisi lain, saat ini telah ditemukan protein Free Fatty Acid Receptor 2 (FFAR2) yang berperan penting dalam pencegahan resistensi insulin. Aktivasi terhadap FFAR2 akan menurunkan akumulasi lemak sekaligus menginduksi sekresi GLP-1 sehingga berperan penting dalam regulasi pencegahan DMT2. Sebaliknya, inhibisi terhadap FFAR2 berpotensi menimbulkan berbagai efek yang memicu terjadinya diabetes. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui dan menjelaskan perbandingan ikatan antara fention, permetrin, dan karbaril terhadap FFAR2 melalui uji in silico. Penelitian ini adalah penelitian eksplorasi berbasis bioinformatika. Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober 2022 menggunakan Laptop Asus X202XE dengan spesifikasi Intel® Core™ i3-3217U CPU 1.80 GHz, RAM 4GB, dan sistem operasi Windows 10 64-bit. Laptop yang digunakan dilengkapi berbagai aplikasi yang mendukung jalannya penelitian, yaitu BIOVIA Discovery Studio, AutoDockTools, dan AutoDock Vina. Nilai binding affinity yang dihasilkan setelah proses docking antara fention, permetrin, dan karbaril dengan protein target FFAR2 menunjukkan bahwa nilai binding affinity permetrin < karbaril < fention. Hal ini menjelaskan bahwa permetrin dapat membentuk ikatan yang lebih kuat dengan protein FFAR2 dibandingkan karbaril dan fention. Meski demikian, hasil visualisasi bentuk interaksi ikatan antara permetrin menunjukkan bahwa senyawa ini tidak berikatan dengan sisi aktif dari FFAR2 sehingga tidak bisa disebut sebagai inhibitor. Hal ini berbeda dengan fention dan karbaril yang dapat berikatan dengan beberapa residu asam amino yang menjadi sisi aktif bagi FFAR2 sehingga berpotensi menjadi inhibitornya. Oleh karena itu, senyawa karbaril merupakan pestisida dengan kemampuan inhibitor FFAR2 terkuat karena merupakan senyawa pengikat sisi aktif protein FFAR2 dengan binding affinity terendah.