Ciplukan Bikin Penasaran! Physagulin-F Ternyata Punya Potensi Menarget PPAR-γ sebagai Kandidat Antidiabetes!

Potensi Senyawa Aktif Tanaman Ciplukan (Physalis angulata L.) sebagai Kandidat Agen Antidiabetes melalui Interaksi dengan Reseptor PPAR-γ: Pendekatan Molecular Docking In Silico

 

Abstrak

 

Diabetes melitus tipe 2 merupakan gangguan metabolik kronis yang ditandai terutama oleh resistensi insulin, gangguan sekresi insulin, dan hiperglikemia persisten. Meningkatnya beban diabetes secara global mendorong pencarian kandidat terapi baru, termasuk senyawa bioaktif yang berasal dari tanaman obat. Ciplukan (Physalis angulata L.) merupakan tanaman obat tropis yang diketahui mengandung berbagai metabolit sekunder, termasuk flavonoid, withanolide, dan physalin, serta telah dilaporkan mempunyai berbagai aktivitas biologis, termasuk aktivitas yang berkaitan dengan metabolisme glukosa. Salah satu target molekuler penting dalam pengembangan agen insulin-sensitizer adalah peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), suatu reseptor nuklir yang mengatur transkripsi sejumlah gen yang berhubungan dengan metabolisme glukosa dan lipid. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi secara in silico potensi senyawa aktif P. angulata, khususnya Physagulin-F, melalui pendekatan molecular docking terhadap PPAR-γ. Analisis didasarkan pada hasil docking yang menggunakan AutoDock 4.2.6 dan membandingkan beberapa senyawa ciplukan dengan ligan pembanding golongan thiazolidinedione. Hasil menunjukkan bahwa 4,7-didehydrophysalin B, Physagulin-F, Physordinose B, dan rutin masing-masing menghasilkan energi bebas pengikatan sebesar -6,39; -10,10; -5,92; dan -6,97 kcal/mol. Physagulin-F memberikan skor paling negatif, sedangkan ligan pembanding thiazolidinedione menghasilkan -7,99 kcal/mol. Temuan tersebut menunjukkan bahwa Physagulin-F mempunyai prediksi afinitas interaksi yang kuat terhadap kantung pengikatan PPAR-γ dan layak dipertimbangkan sebagai hit awal dalam penemuan kandidat antidiabetes berbasis bahan alam. Namun demikian, skor docking tidak identik dengan afinitas eksperimental maupun aktivitas agonis fungsional. Oleh karena itu, validasi lebih lanjut melalui redocking, analisis interaksi residu, molecular dynamics, estimasi binding free energy, uji transaktivasi PPAR-γ, pengujian seluler, studi farmakokinetik, toksikologi, dan akhirnya uji praklinis serta klinis diperlukan sebelum Physagulin-F dapat dipertimbangkan sebagai kandidat obat atau fitofarmaka.

Kata kunci: diabetes melitus tipe 2; Physalis angulata; ciplukan; Physagulin-F; PPAR-γ; molecular docking; bahan alam; antidiabetes.

 

1. Pendahuluan

 

Diabetes melitus (DM) merupakan salah satu penyakit metabolik kronis yang terus mengalami peningkatan secara global. Organisasi Kesehatan Dunia melaporkan bahwa jumlah orang dewasa yang hidup dengan diabetes meningkat secara substansial, dari sekitar 200 juta pada tahun 1990 menjadi 830 juta pada tahun 2022. Peningkatan tersebut terutama terjadi di negara berpendapatan rendah dan menengah. Diabetes yang tidak terkontrol dapat menyebabkan kerusakan progresif pada pembuluh darah dan saraf serta meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular, gagal ginjal, gangguan penglihatan, dan amputasi ekstremitas.

 

Di antara berbagai bentuk diabetes, diabetes melitus tipe 2 (DMT2) mempunyai hubungan yang sangat erat dengan resistensi insulin. Kondisi tersebut menyebabkan jaringan perifer, terutama jaringan adiposa dan otot, tidak memberikan respons optimal terhadap insulin. Akibatnya, homeostasis glukosa terganggu dan kadar glukosa darah meningkat. Dalam perjalanan penyakit, resistensi insulin dapat disertai penurunan fungsi sel β pankreas sehingga kemampuan tubuh mempertahankan normoglikemia semakin berkurang.

 

Salah satu target molekuler yang telah lama mendapatkan perhatian dalam terapi DMT2 adalah peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ). PPAR-γ merupakan faktor transkripsi yang termasuk dalam keluarga reseptor nuklir dan berperan penting dalam diferensiasi adiposit serta regulasi metabolisme lipid dan glukosa. Aktivasi PPAR-γ oleh ligan tertentu dapat mengubah ekspresi berbagai gen yang berkaitan dengan sensitivitas insulin dan metabolisme energi.

 

Relevansi PPAR-γ sebagai target antidiabetes terlihat jelas dari mekanisme kerja kelompok obat thiazolidinedione (TZD). TZD merupakan insulin sensitizer yang bekerja terutama melalui agonisme PPAR-γ. Aktivasi reseptor tersebut memengaruhi ekspresi sejumlah gen metabolik, termasuk gen yang berhubungan dengan GLUT4, adiponectin, metabolisme asam lemak, serta homeostasis glukosa.

 

Namun demikian, aktivitas farmakologis TZD juga perlu dipertimbangkan dalam konteks profil keamanan dan tolerabilitas. Oleh sebab itu, strategi pengembangan ligan PPAR-γ baru tidak hanya diarahkan untuk memperoleh afinitas tinggi, tetapi juga untuk mendapatkan profil agonisme yang lebih selektif dan menguntungkan secara metabolik.

 

Dalam konteks tersebut, tanaman obat menjadi salah satu sumber penting untuk eksplorasi kandidat molekul bioaktif. Ciplukan (Physalis angulata L.) merupakan tanaman dari famili Solanaceae yang tersebar luas di wilayah tropis dan subtropis. Tanaman ini telah digunakan sebagai pangan dan obat tradisional di berbagai negara. Kajian ilmiah menunjukkan bahwa P. angulata mengandung kelompok senyawa bioaktif yang beragam, termasuk physalin, withanolide, flavonoid, dan berbagai metabolit sekunder lainnya. Bukti eksperimental yang tersedia menunjukkan adanya aktivitas antibakteri, antikanker, antiparasit, antiinflamasi, antifibrotik, dan antidiabetes, meskipun kekuatan bukti berbeda-beda untuk setiap aktivitas.

 

Menariknya, studi molecular docking terhadap senyawa ciplukan yang dipublikasikan sebelumnya melaporkan bahwa Physagulin-F mempunyai energi bebas pengikatan sebesar -10,10 kcal/mol terhadap PPAR-γ, lebih negatif dibandingkan nilai -7,99 kcal/mol yang dilaporkan untuk ligan pembanding golongan thiazolidinedione. Senyawa lain, yaitu 4,7-didehydrophysalin B, Physordinose B, dan rutin, masing-masing memberikan nilai -6,39, -5,92, dan -6,97 kcal/mol.

 

Physagulin-F sendiri telah diidentifikasi sebagai suatu withanolide dengan rumus molekul C₃₀H₄₀O₉ dan massa molekul sekitar 544,6 g/mol. Struktur kimianya tersedia dalam basis data PubChem, sehingga secara prinsip memungkinkan dilakukan rekonstruksi dan validasi komputasional secara independen.

 

Meskipun demikian, interpretasi hasil docking perlu dilakukan secara hati-hati. Nilai energi bebas pengikatan yang lebih negatif menunjukkan skor prediksi yang lebih menguntungkan dalam sistem dan fungsi skor tertentu, tetapi tidak secara otomatis membuktikan bahwa senyawa tersebut merupakan agonis PPAR-γ, mempunyai potensi biologis lebih tinggi daripada obat pembanding, atau aman digunakan pada manusia.

 

Berdasarkan latar belakang tersebut, penelitian ini bertujuan mengevaluasi potensi Physagulin-F dan beberapa senyawa bioaktif P. angulata sebagai kandidat ligan PPAR-γ melalui pendekatan molecular docking. Analisis diarahkan untuk mengidentifikasi senyawa dengan prediksi afinitas terbaik dan membahas relevansi biologisnya sebagai titik awal pengembangan kandidat antidiabetes berbasis bahan alam.

 

2. METODOLOGI

 

2.1. Desain penelitian

Penelitian ini merupakan studi in silico berbasis molecular docking. Pendekatan docking digunakan untuk memprediksi orientasi ligan pada kantung pengikatan protein dan memperkirakan energi interaksi antara ligan dan reseptor. Molecular docking secara luas digunakan sebagai salah satu tahapan awal dalam structure-based drug discovery dan virtual screening karena memungkinkan sejumlah kandidat senyawa diseleksi sebelum dilakukan pengujian biologis yang lebih mahal dan kompleks.

Dalam penyusunan naskah ini, angka energi docking -10,10 kcal/mol untuk Physagulin-F dan -7,99 kcal/mol untuk ligan pembanding diperlakukan sebagai hasil docking yang telah dilaporkan sebelumnya, bukan sebagai hasil eksperimen baru yang dilakukan ulang dalam naskah ini. Studi sumber menggunakan AutoDock 4.2.6.

Pendekatan ini penting untuk menjaga keterlacakan ilmiah dan mencegah penyajian data sekunder sebagai hasil eksperimen baru.

 

2.2. Pemilihan target protein

Target molekuler yang digunakan adalah PPAR-γ. Protein ini dipilih karena merupakan reseptor nuklir yang mempunyai peran penting dalam regulasi diferensiasi adiposit, metabolisme lipid, dan sensitivitas insulin.

Struktur kristal PPAR-γ telah tersedia di Protein Data Bank (PDB). Sebagai contoh, struktur PPAR-γ yang berikatan dengan rosiglitazone tersedia dalam beberapa struktur kristal, termasuk PDB 5YCP, sedangkan struktur PPAR-γ dengan pioglitazone tersedia pada PDB 5Y2O. Struktur PPAR-γ dengan rosiglitazone dan asam oleat juga tersedia pada PDB 6MD4.

Dalam studi docking yang dapat direplikasi, pemilihan struktur protein perlu mempertimbangkan resolusi kristalografi, keberadaan ligan ko-kristal, mutasi protein, kondisi kristal, serta kesesuaian kantung pengikatan.

 

2.3. Preparasi reseptor

Preparasi reseptor idealnya mencakup:

1. pengunduhan struktur PPAR-γ dari PDB;
2. pemilihan rantai protein yang sesuai;
3. penghilangan molekul air yang tidak diperlukan;
4. penghilangan ligan ko-kristal untuk docking ligan uji;
5. penambahan atom hidrogen;
6. penentuan muatan parsial;
7. pemeriksaan residu dan struktur protein;
8. konversi format protein sesuai kebutuhan perangkat lunak docking.

Apabila AutoDock4 digunakan, protein dan ligan dikonversi ke format yang kompatibel dengan AutoDock serta parameter atom yang diperlukan ditetapkan melalui AutoDockTools. AutoDock4 menggunakan pendekatan empirical free-energy force field dan algoritma pencarian berbasis Lamarckian Genetic Algorithm.

 

2.4. Preparasi ligan

Ligan uji terdiri atas senyawa aktif P. angulata yang telah dilaporkan berpotensi mempunyai aktivitas biologis, terutama:

• 4,7-didehydrophysalin B;
• Physagulin-F;
• Physordinose B;
• rutin.

Physagulin-F dipilih sebagai senyawa utama karena memberikan skor docking paling negatif dalam studi terdahulu. Struktur kimia Physagulin-F dapat diperoleh dari PubChem dengan PubChem CID 74820162.

Preparasi ligan meliputi:

• pemeriksaan struktur kimia;
• optimasi geometri;
• penentuan atom hidrogen;
• penentuan muatan;
• penentuan rotatable bonds;
• konversi ke format yang kompatibel dengan perangkat lunak docking.

 

2.5. Ligan pembanding

Ligan pembanding berasal dari kelompok thiazolidinedione (TZD), yaitu kelompok insulin sensitizer yang bekerja melalui PPAR-γ. Struktur PPAR-γ dengan ligan TZD telah banyak dikarakterisasi secara kristalografi. Misalnya, PDB 5YCP memuat kompleks PPAR-γ dengan rosiglitazone, sedangkan PDB 5Y2O memuat kompleks PPAR-γ dengan pioglitazone.

Pemilihan ligan pembanding bertujuan memberikan referensi relatif terhadap prediksi interaksi senyawa ciplukan.

 

2.6. Molecular docking

Docking dilakukan dengan perangkat lunak AutoDock. Secara umum, algoritma docking mencari berbagai kemungkinan konformasi dan orientasi ligan dalam kantung pengikatan protein, kemudian memberikan skor berdasarkan fungsi penilaian interaksi.

Pada studi sumber, docking dilakukan menggunakan AutoDock 4.2.6 dan menghasilkan nilai energi bebas pengikatan untuk beberapa senyawa P. angulata.

Untuk penelitian lanjutan yang bertujuan menghasilkan data baru, parameter berikut harus dilaporkan secara eksplisit:

• koordinat pusat grid;
• ukuran grid;
• ukuran langkah grid;
• jumlah genetic algorithm runs;
• ukuran populasi;
• jumlah evaluasi energi;
• exhaustiveness apabila menggunakan AutoDock Vina;
• random seed;
• jumlah pose yang disimpan;
• kriteria clustering.

Pelaporan parameter tersebut penting agar penelitian dapat direplikasi.

 

2.7. Validasi protokol docking

Validasi docking sebaiknya dilakukan melalui redocking ligan ko-kristal pada kantung pengikatan PPAR-γ. Parameter yang umum digunakan adalah root mean square deviation (RMSD) antara pose hasil redocking dan pose eksperimental.

Selain itu, dapat dilakukan:

• cross-docking;
• pengujian beberapa struktur PPAR-γ;
• konsensus docking;
• analisis interaksi residu;
• molecular dynamics;
• perhitungan MM-PBSA/MM-GBSA.

Validasi diperlukan karena skor docking sangat bergantung pada struktur protein, fungsi skor, parameter pencarian, dan konfigurasi sistem.

 

2.8. Analisis data

Parameter utama yang dianalisis adalah:

dengan interpretasi bahwa nilai yang lebih negatif menunjukkan prediksi interaksi yang lebih menguntungkan menurut fungsi skor yang digunakan.

Namun, nilai tersebut tidak boleh diperlakukan sebagai nilai eksperimental termodinamika absolut. Oleh karena itu, interpretasi juga mempertimbangkan:

• jenis interaksi hidrogen;
• interaksi hidrofobik;
• π–π interaction;
• van der Waals interaction;
• posisi ligan terhadap heliks 12;
• residu penting pada kantung PPAR-γ;
• kesamaan mode pengikatan dengan ligan agonis yang telah diketahui.

 

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

 

3.1. Profil senyawa bioaktif Physalis angulata

 

Ciplukan (P. angulata) merupakan tanaman yang menarik untuk dikembangkan sebagai sumber kandidat senyawa bioaktif karena mempunyai keragaman metabolit sekunder yang relatif tinggi. Kajian komprehensif terhadap tanaman ini menunjukkan keberadaan berbagai physalin, withanolide, flavonoid, dan metabolit lain dengan aktivitas biologis yang beragam. Beberapa senyawa bahkan telah dilaporkan berhubungan dengan aktivitas antidiabetes.

 

Dalam konteks penelitian ini, keberadaan withanolide menjadi menarik karena Physagulin-F termasuk kelompok senyawa tersebut. PubChem mengidentifikasi Physagulin-F sebagai withanolide dengan rumus molekul C₃₀H₄₀O₉ dan massa molekul 544,6 g/mol.

 

Karakteristik struktural tersebut memberikan kemungkinan terjadinya interaksi multipoint dengan kantung ligan PPAR-γ melalui kombinasi interaksi polar dan hidrofobik.

 

3.2. Hasil molecular docking

 

Hasil docking yang dilaporkan pada penelitian terdahulu menunjukkan perbedaan afinitas prediktif antara beberapa senyawa aktif P. angulata terhadap PPAR-γ.

 

Tabel 1. Hasil molecular docking senyawa Physalis angulata terhadap PPAR-γ

No.	Senyawa	Energi bebas pengikatan (kcal/mol)	Interpretasi relatif
1	4,7-Didehydrophysalin B	-6,39	Sedang
2	Physagulin-F	-10,10	Paling kuat
3	Physordinose B	-5,92	Relatif lebih lemah
4	Rutin	-6,97	Lebih baik dibanding dua senyawa di atas
5	Thiazolidinedione	-7,99	Ligan pembanding

Sumber angka docking: Pratiwi, 2021.

Physagulin-F menunjukkan nilai energi bebas pengikatan paling negatif, yaitu -10,10 kcal/mol. Nilai tersebut lebih negatif daripada nilai yang dilaporkan untuk ligan pembanding thiazolidinedione sebesar -7,99 kcal/mol. Selisih skor tersebut adalah sekitar 2,11 kcal/mol.

 

Secara komputasional, hasil tersebut menunjukkan bahwa Physagulin-F mempunyai predicted binding affinity yang lebih menguntungkan dalam konfigurasi docking tersebut. Temuan ini menjadikan Physagulin-F sebagai kandidat hit yang menarik untuk studi lanjutan.

 

Namun, perbedaan skor tersebut tidak dapat langsung diterjemahkan sebagai "Physagulin-F lebih kuat atau lebih efektif daripada thiazolidinedione pada manusia." Fungsi skor docking merupakan pendekatan estimatif dan dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk fleksibilitas protein, solvasi, entropi, protonasi, serta konfigurasi algoritma pencarian.

 

3.3. Perbandingan Physagulin-F dengan senyawa lain

 

Dibandingkan dengan senyawa lain, Physagulin-F menunjukkan perbedaan skor yang cukup besar.

Rutin mempunyai skor -6,97 kcal/mol, sedangkan 4,7-didehydrophysalin B dan Physordinose B masing-masing memberikan -6,39 dan -5,92 kcal/mol. Dengan demikian, Physagulin-F merupakan kandidat yang paling menonjol berdasarkan parameter skor docking.

 

Hasil tersebut konsisten dengan penelitian terdahulu yang secara khusus mengevaluasi senyawa ciplukan terhadap PPAR-γ. Studi tersebut menggunakan AutoDock 4.2.6 dan mengidentifikasi Physagulin-F sebagai senyawa dengan skor terbaik.

 

Secara konseptual, temuan ini memperlihatkan bahwa komposisi metabolit sekunder tanaman tidak serta-merta berkorelasi dengan potensi molekuler. Senyawa dengan struktur yang berbeda dapat menunjukkan orientasi dan energi interaksi yang sangat berbeda pada target protein yang sama.

 

3.4. Relevansi PPAR-γ terhadap mekanisme antidiabetes

 

PPAR-γ mempunyai peran penting dalam pengaturan sensitivitas insulin. Aktivasi reseptor oleh ligan tertentu dapat menyebabkan perubahan konformasi protein dan memengaruhi interaksi reseptor dengan protein koaktivator serta regulasi transkripsi gen target.

 

Pada struktur PPAR-γ, kantung pengikatan ligan berukuran relatif besar dan mampu mengakomodasi ligan dengan keragaman struktur yang tinggi. Struktur kristal PPAR-γ dengan rosiglitazone menunjukkan adanya residu penting seperti Ser289, His323, Tyr327, His449, dan Tyr473 pada wilayah kantung ligan.

 

Heliks 12 atau activation function-2 (AF-2) mempunyai arti penting dalam aktivasi transkripsional PPAR-γ. Ligan agonis tertentu dapat menstabilkan konfigurasi reseptor yang mendukung perekrutan koaktivator dan selanjutnya memengaruhi transkripsi gen target.

 

Oleh karena itu, untuk mengembangkan Physagulin-F sebagai kandidat agonis PPAR-γ, penelitian selanjutnya tidak cukup hanya menunjukkan skor docking yang rendah. Posisi Physagulin-F harus dibandingkan dengan pose ligan agonis yang telah tervalidasi dan dianalisis apakah interaksinya mampu menstabilkan konformasi aktif reseptor.

 

3.5. Hubungan PPAR-γ dengan GLUT4 dan sensitivitas insulin

 

Aktivasi PPAR-γ oleh TZD telah dikaitkan dengan peningkatan sensitivitas insulin melalui regulasi jaringan adiposa dan perubahan ekspresi berbagai gen metabolik. Literatur menunjukkan bahwa agonisme PPAR-γ dapat meningkatkan adiponectin dan ekspresi GLUT4 serta memperbaiki pengambilan glukosa yang bergantung pada insulin.

Namun, mekanisme tersebut tidak boleh disederhanakan menjadi:

Physagulin-F → PPAR-γ → GLUT4 → pasti menurunkan glukosa darah.

Hubungan tersebut masih merupakan hipotesis mekanistik berdasarkan hasil docking dan pengetahuan biologis tentang PPAR-γ.

Untuk membuktikannya, diperlukan pengujian berjenjang, misalnya:

Physagulin-F → binding PPAR-γ → perubahan konformasi PPAR-γ → transaktivasi PPAR-γ → ekspresi gen target → peningkatan sensitivitas insulin → peningkatan uptake glukosa.

Dengan demikian, molecular docking hanya menjelaskan tahap pertama dari rangkaian mekanistik tersebut.

 

3.6. Keunggulan dan keterbatasan hasil docking

 

Keunggulan utama pendekatan molecular docking adalah kemampuannya melakukan penyaringan awal kandidat molekul secara cepat dan relatif murah. AutoDock dan AutoDock Vina telah digunakan secara luas dalam studi structure-based drug discovery. AutoDock Vina dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi pencarian dan akurasi prediksi mode pengikatan dibandingkan pendekatan AutoDock sebelumnya.

Dalam penelitian ciplukan, hasil -10,10 kcal/mol memberikan sinyal awal yang kuat bahwa Physagulin-F layak diprioritaskan untuk penelitian berikutnya. Akan tetapi, docking mempunyai beberapa keterbatasan mendasar.

Pertama, protein sering diperlakukan relatif kaku sehingga perubahan konformasi protein selama proses pengikatan tidak sepenuhnya direpresentasikan.

Kedua, fungsi skor docking tidak selalu memperhitungkan seluruh komponen termodinamika, khususnya kontribusi pelarut, entropi, dan perubahan konformasi secara akurat.

Ketiga, skor docking bukan pengganti nilai Kd, Ki, EC50, atau IC50 hasil eksperimen.

Keempat, skor yang lebih negatif juga tidak secara otomatis menunjukkan agonisme. Suatu molekul dapat mempunyai prediksi interaksi kuat tetapi tidak menghasilkan perubahan konformasi yang diperlukan untuk aktivasi reseptor.

Dengan demikian, interpretasi ilmiah yang tepat adalah bahwa Physagulin-F merupakan kandidat ligan PPAR-γ yang menjanjikan berdasarkan prediksi docking, bukan bahwa Physagulin-F telah terbukti sebagai obat antidiabetes.

 

3.7. Perbandingan dengan thiazolidinedione

 

TZD merupakan kelompok obat yang relevan untuk dijadikan pembanding karena mekanisme farmakologinya memang berhubungan langsung dengan PPAR-γ. TZD meningkatkan sensitivitas insulin melalui agonisme PPAR-γ dan mengubah ekspresi berbagai gen yang berhubungan dengan metabolisme glukosa dan lipid.

 

Struktur PPAR-γ dengan rosiglitazone dan pioglitazone juga telah tersedia dalam PDB sehingga memungkinkan dilakukan validasi berbasis struktur. PDB 5YCP, misalnya, menunjukkan kompleks PPAR-γ dengan rosiglitazone, sedangkan PDB 5Y2O menunjukkan kompleks dengan pioglitazone.

 

Temuan bahwa Physagulin-F memiliki skor docking -10,10 kcal/mol dibandingkan -7,99 kcal/mol pada studi sumber memberikan hipotesis bahwa senyawa tersebut mungkin mempunyai interaksi yang menguntungkan dengan PPAR-γ.

 

Akan tetapi, karena perbedaan skor dapat dipengaruhi oleh konfigurasi docking, perbandingan yang paling kuat secara metodologis harus dilakukan pada satu protokol docking yang sama, menggunakan struktur protein yang sama, grid yang sama, parameter pencarian yang sama, serta validasi terhadap ligan ko-kristal.

 

3.8. Implikasi untuk pengembangan fitofarmaka

 

Potensi Physagulin-F mempunyai arti penting dalam konteks pengembangan obat berbasis sumber daya hayati Indonesia. Ciplukan relatif mudah ditemukan dan telah mempunyai sejarah pemanfaatan sebagai tanaman obat.

 

Namun, pengembangan dari tanaman obat menuju fitofarmaka memerlukan standardisasi yang jauh lebih kompleks daripada sekadar menunjukkan aktivitas in silico. Tahap pengembangan harus mencakup:

1. autentikasi botani;
2. standardisasi bahan baku;
3. ekstraksi dan fraksinasi;
4. identifikasi serta kuantifikasi Physagulin-F;
5. penentuan kemurnian;
6. pengujian aktivitas PPAR-γ;
7. pengujian antidiabetes seluler;
8. pengujian farmakokinetik;
9. toksisitas akut dan kronis;
10. pengujian praklinis;
11. uji klinis;
12. standardisasi produk akhir.

 

Kajian terbaru mengenai P. angulata menunjukkan bahwa meskipun terdapat banyak laporan mengenai aktivitas farmakologisnya, bukti klinis pada manusia masih sangat terbatas. Dengan demikian, perjalanan Physagulin-F menuju kandidat fitofarmaka masih panjang.

 

4. KESIMPULAN

 

Studi in silico terhadap senyawa aktif Physalis angulata L. menunjukkan bahwa tanaman ciplukan mempunyai prospek sebagai sumber kandidat molekul antidiabetes yang bekerja melalui target molekuler PPAR-γ. Di antara senyawa yang dievaluasi, Physagulin-F menunjukkan prediksi afinitas pengikatan paling tinggi dengan nilai energi bebas pengikatan sebesar -10,10 kcal/mol, dibandingkan 4,7-didehydrophysalin B sebesar -6,39 kcal/mol, Physordinose B sebesar -5,92 kcal/mol, dan rutin sebesar -6,97 kcal/mol. Nilai Physagulin-F juga lebih negatif dibandingkan nilai -7,99 kcal/mol yang dilaporkan untuk ligan pembanding thiazolidinedione.

 

Hasil tersebut menempatkan Physagulin-F sebagai kandidat hit yang menarik untuk pengembangan lebih lanjut, khususnya dalam strategi pencarian ligan alami yang berpotensi memodulasi PPAR-γ. Secara biologis, relevansi target tersebut didukung oleh peran PPAR-γ dalam regulasi metabolisme lipid, sensitivitas insulin, adipogenesis, dan ekspresi sejumlah gen yang berkaitan dengan homeostasis glukosa.

 

Meskipun demikian, skor molecular docking tidak dapat dipersamakan dengan bukti afinitas eksperimental maupun aktivitas agonistik. Oleh karena itu, temuan ini belum cukup untuk menyatakan bahwa Physagulin-F lebih efektif daripada obat thiazolidinedione atau telah terbukti sebagai agen antidiabetes.

 

Tahap penelitian berikutnya sebaiknya mencakup redocking terhadap struktur PPAR-γ dengan ligan ko-kristal, analisis interaksi residu secara komprehensif, molecular dynamics, perhitungan MM-PBSA/MM-GBSA, prediksi ADMET, serta pengujian eksperimental terhadap aktivitas PPAR-γ. Setelah diperoleh bukti molekuler yang memadai, penelitian dapat dilanjutkan dengan uji in vitro menggunakan adiposit atau sel yang relevan, pengukuran GLUT4 dan adiponectin, uji in vivo pada model DMT2, studi farmakokinetik dan toksikologi, serta evaluasi klinis.

 

Dengan pendekatan bertahap tersebut, ciplukan berpotensi dikembangkan bukan hanya sebagai tanaman obat tradisional, tetapi sebagai sumber senyawa penuntun (lead compounds) untuk pengembangan obat antidiabetes berbasis bahan alam yang lebih terstandar dan berbasis bukti.

 

5. DAFTAR PUSTAKA

 

American Diabetes Association Professional Practice Committee. (2023). 9. Pharmacologic approaches to glycemic treatment: Standards of Care in Diabetes—2023. Diabetes Care, 46(Supplement_1), S140–S157.

 

Hauner, H. (2002). The mode of action of thiazolidinediones. Diabetes/Metabolism Research and Reviews, 18(S2), S10–S15. https://doi.org/10.1002/dmrr.249

 

Kitchen, D. B., Decornez, H., Furr, J. R., & Bajorath, J. (2004). Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: Methods and applications. Nature Reviews Drug Discovery, 3(11), 935–949.

 

Lazar, M. A. (2014). Thiazolidinediones and the promise of insulin sensitization in type 2 diabetes. Cell Metabolism, 20(4), 573–575. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2014.08.005

 

Liberato, M. V., Nascimento, A. S., Ayers, S. D., Lin, J. Z., Cvoro, A., Silveira, R. L., ... Skaf, M. S. (2012). Medium chain fatty acids are selective peroxisome proliferator activated receptor γ activators and differentially modulate corepressor recruitment. Journal of Biological Chemistry, 287(37), 31268–31277.

 

Morris, G. M., Huey, R., Lindstrom, W., Sanner, M. F., Belew, R. K., Goodsell, D. S., & Olson, A. J. (2009). AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility. Journal of Computational Chemistry, 30(16), 2785–2791. https://doi.org/10.1002/jcc.21256

 

Novitasari, A., Rohmawaty, E., & Rosdianto, A. M. (2024). Physalis angulata Linn. as a medicinal plant (Review). Biomedical Reports, 20(3), 47. https://doi.org/10.3892/br.2024.1735

 

Poojari, S., & Mamidala, E. (2015). Anti-diabetic activity of Physagulin-F isolated from Physalis angulata fruits. The American Journal of Science and Medical Research, 1(1), 53–60.

 

Pratiwi, D. (2021). Studi molecular docking senyawa dari tanaman ciplukan (Physalis angulata Linn.) sebagai antidiabetes pada reseptor PPAR-γ. Jurnal Farmagazine, 8(1). https://doi.org/10.47653/farm.v8i1.533

 

Trott, O., & Olson, A. J. (2010). AutoDock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. Journal of Computational Chemistry, 31(2), 455–461. https://doi.org/10.1002/jcc.21334

 

Tyagi, S., Gupta, P., Saini, A. S., Kaushal, C., & Sharma, S. (2011). The peroxisome proliferator-activated receptor: A family of nuclear receptors role in various diseases. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, 2(4), 236–240.

 

Vasudevan, A. R., & Balasubramanyam, A. (2004). Thiazolidinediones: A review of their mechanisms of insulin sensitization, therapeutic potential, clinical efficacy, and tolerability. Diabetes Technology & Therapeutics, 6(6), 850–863. https://doi.org/10.1089/dia.2004.6.850

 

World Health Organization. (2024). Diabetes. World Health Organization.

 

#Ciplukan

#PhysagulinF

#PPARgamma

#Antidiabetes

#MolecularDocking