Analisis aktivitas anti malaria, anti diabetes dan anti asam urat pada tumbuhan anting-anting (Acalypha Indica Linn) dengan metode penambatan molekuler (Molecular Docking)

INDONESIA :

Malaria, diabetes melitus, dan asam urat merupakan penyakit yang hingga kini masih menjadi penyebab utama morbiditas dan mortalitas di dunia. Keterbatasan efektivitas terapi konvensional serta meningkatnya resistensi obat mendorong pencarian alternatif pengobatan yang lebih aman dan berasal dari bahan alam. Salah satu tumbuhan yang berpotensi sebagai sumber obat alami adalah tumbuhan anting-anting (Acalypha indica Linn), yang secara empiris digunakan sebagai obat tradisional dan diketahui mengandung senyawa bioaktif. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi senyawa aktif tumbuhan anting-anting sebagai kandidat antimalaria, antidiabetes, dan anti asam urat.

Penelitian ini menggunakan metode molecular docking. Studi ini dilakukan terhadap delapan senyawa, yaitu Kaempferol 3-(2,4-di (Z)-p-coumaroylrhamnoside), Catechin, Quercetin 3-rutinoside, Nicotiflorin, Peucenin, Maritimetin, Procyanidin B1, Isorhamnetin. Analisis dilakukan dengan memprediksi interaksi ligan terhadap tiga reseptor utama, yaitu PfENR yang berperan dalam biosintesis asam lemak Plasmodium falciparum yang penting untuk kelangsungan hidup parasit, enzim aldose reductase (2HV5) yang mengkatalisis konversi glukosa menjadi sorbitol pada jalur poliol dan berkontribusi pada komplikasi diabetes, serta enzim xanthine oxidase (3BDJ) yang mengkatalisis pembentukan asam urat dari purin. Pendekatan in silico ini digunakan untuk menilai stabilitas dan afinitas ikatan senyawa terhadap target sebagai dasar pengembangan obat berbasis bahan alam.

Hasil molecular docking menunjukkan bahwa setelah proses optimasi diperoleh senyawa terbaik sebagai kandidat antimalaria yaitu senyawa Maritimetin dengan nilai ΔGbind -18,08 Kcal/mol, nilai RMSD sebesar 2,57, nilai logP sebesar 0,09. Senyawa lain yaitu Cathecin juga sebagai antimalaria dengan nilai ΔGbind -11,86 Kcal/mol, nilai RMSD sebesar 2,30, nilai logP sebesar 0,24. Adapun senyawa terbaik sebagai kandidat antidiabetes yaitu senyawa Maritimetin dengan nilai ΔGbind -16,58 Kcal/mol, nilai RMSD sebesar 2,50, nilai logP sebesar 0,09. Senyawa lain yaitu Peucenin juga sebagai antidiabetes dengan nilai ΔGbind -21,01 Kcal/mol, nilai RMSD sebesar 1,66, nilai logP sebesar 1,23. Senyawa terbaik sebagai kandidat anti asam urat yaitu senyawa Isorhamnetin nilai ΔGbind -1,36 Kcal/mol, nilai RMSD sebesar 2,57, nilai logP sebesar -0,31. Senyawa lain yaitu Maritimetin juga sebagai anti asam urat nilai ΔGbind 16,48 Kcal/mol, nilai RMSD sebesar 2,26, nilai logP sebesar 0,09. Berdasarkan hasil analisis dan visualisasi hasil docking dan optimasi yang berpotensi sebagai antimalaria didapatkan pada senyawa maritimetin dan cathecin, sebagai antidiabetes pada senyawa maritimetin, peucenin, sebagai anti asam urat pada senyawa isorhamnetin dan maritimetin memenuhi standar Lipinski Rule of Five. Pada hasil prediksi toksisitas senyawa memiliki nilai LogP ≤ 5. Adapun Hasil aktivitas biologis dengan PASSonline senyawa uji berpotensi memiliki aktivitas antimalaria, antidiabetes dan anti asam urat.

ENGLISH :

Malaria, diabetes mellitus and gout remain major causes of morbidity and mortality worldwide. The limited effectiveness of conventional therapies and increasing drug resistance have prompted the search for safer, natural-based treatment alternatives. One plant with potential as a source of natural medicine is the anting-anting plant (Acalypha indica Linn), which is empirically used as a traditional remedy and is known to contain bioactive compounds. This study aims to analyse the potential of the anting-anting plant’s active compounds as candidates for antimalarial, antidiabetic, and anti-gout treatments.

This study employed molecular docking methods. The study was conducted on eight compounds, namely Kaempferol 3-(2,4-di(Z)-p-coumaroylrhamnoside), Catechin, Quercetin 3-rutinoside, Nicotiflorin, Peucenin, Maritimetin, Procyanidin B1 and Isorhamnetin. The analysis was carried out by predicting ligand interactions with three key receptors: PfENR, which plays a role in the biosynthesis of fatty acids in Plasmodium falciparum that are vital for the parasite’s survival; the aldose reductase enzyme (2HV5), which catalyses the conversion of glucose to sorbitol in the polyol pathway and contributes to diabetes complications; and the xanthine oxidase enzyme (3BDJ), which catalyses the formation of uric acid from purines. This in silico approach was used to assess the stability and binding affinity of the compounds against the targets as a basis for the development of natural product-based drugs.

The molecular docking results indicate that, following the optimisation process, the best compound identified as an antimalarial candidate is Maritimetin, with a ΔGbind value of -18.08 kcal/mol, an RMSD value of 2.57, and a logP value of 0.09. Another compound, Catechin, also acts as an antimalarial agent with a ΔGbind value of -11.86 Kcal/mol, an RMSD value of 2.30, and a logP value of 0.24. The best compound as a candidate for an antidiabetic agent is Maritimetin, with a ΔGbind value of -16.58 Kcal/mol, an RMSD value of 2.50, and a logP value of 0.09. Another compound, Peucenin, is also an antidiabetic agent with a ΔGbind value of -21.01 Kcal/mol, an RMSD value of 1.66, and a logP value of 1.23. The best compound as a candidate for treating gout is Isorhamnetin, with a ΔGbind value of -1.36 Kcal/mol, an RMSD value of 2.57, and a logP value of -0.31. Another compound, Maritimetin, also acts as an anti-uric acid agent with a ΔGbind value of 16.48 Kcal/mol, an RMSD value of 2.26, and a logP value of 0.09. Based on the analysis and visualisation of the docking and optimisation results, maritimetin and catechin were identified as potential antimalarial compounds; maritimetin and peucenin as potential antidiabetic compounds; and isorhamnetin and maritimetin as potential anti-gout compounds, all of which meet the Lipinski Rule of Five criteria. In the toxicity prediction results, the compounds have a LogP value ≤ 5. Furthermore, the biological activity results using PASSonline indicate that the test compounds have potential antimalarial, antidiabetic and anti-gout activity.

ARABIC:

تعد الملاريا، وداء السكري، والنقرس من الأمراض التي لا تزال حتى يومنا هذا تمثل الأسباب الرئيسية للمراضة والوفيات في العالم. إن محدودية فعالية العلاجات التقليدية وتزايد مقاومة الأدوية دفعا إلى البحث عن بدائل علاجية أكثر أماناً ومشتقة من مصادر طبيعية. وتعد نبتة "الأنطينغ-أنطينغ" (Acalypha indica Linn) واحدة من النباتات التي تمتلك إمكانات كمصدر للأدوية الطبيعية، حيث تُستخدم تجريبياً كعلاج تقليدي، ومن المعروف أنها تحتوي على مركبات نشطة بيولوجياً. يهدف هذا البحث إلى تحليل الإمكانات العلاجية للمركبات النشطة في نبات الأنتينغ-أنتينغ كمرشحات لعلاج الملاريا، والسكري، والنقرس.
استخدم هذا البحث طريقة "الالتحام الجزيئي (Molecular Docking). "وقد أُجريت الدراسة على ثمانية مركبات، وهيKaempferol 3-(2,4-di (Z)-p-coumaroylrhamnoside), Catechin, Quercetin 3-rutinoside: Nicotiflorin, Peucenin, Maritimetin, Procyanidin B1, Isorhamnetin.
تم التحليل من خلال التنبؤ بتفاعل الليغاند مع ثلاثة مستقبلات رئيسية: إنزيم PfENR الذي يلعب دوراً في التخليق الحيوي للأحماض الدهنية في طفيلي الملاريا (Plasmodium falciparum) وهو ضروري لبقاء الطفيلي، إنزيم aldose reductase (2HV5) الذي يحفز تحويل الجلوكوز إلى سوربيتول في مسار البوليول ويساهم في مضاعفات السكري، وإنزيم xanthine oxidase (3BDJ) الذي يحفز تكوين حمض اليوريك من البيورين. استُخدم هذا النهج الحاسوبي (in silico) لتقييم استقرار وألفة ارتباط المركبات بالأهداف الحيوية كأساس لتطوير أدوية تعتمد على المواد الطبيعية.
أظهرت نتائج الالتحام الجزيئي أنه بعد عملية التحسين، تبين أن أفضل مركب مرشح كمضاد للملاريا هو مركب Maritimetin بقيمة طاقة ارتباط ΔGbind تبلغ -18.08 كيلو كالوري/مول، وقيمة انحراف جذري متوسط (RMSD) تبلغ 2.57، وقيمة معامل التقسيم (logP) تبلغ 0.09. كما أظهر مركب Catechin فعالية كمضاد للملاريا بقيمة ΔGbind تبلغ -11.86 كيلو كالوري/مول، وRMSD يبلغ 2.30، وlogP يبلغ 0.24.بالنسبة لمرشحات داء السكري، كان أفضل مركب هو Maritimetin بقيمة ΔGbind تبلغ -16.58 كيلو كالوري/مول، وRMSD يبلغ 2.50، وlogP يبلغ 0.09. كما أظهر مركب Peucenin فعالية كمضاد للسكري بقيمة ΔGbind تبلغ -21.01 كيلو كالوري/مول، وRMSD يبلغ 1.66، وlogP يبلغ 1.23.أما بالنسبة لمرشحات النقرس، فقد كان أفضل مركب هو Isorhamnetin بقيمة ΔGbind تبلغ -1.36 كيلو كالوري/مول، وRMSD يبلغ 2.57، وlogP يبلغ -0.31. كما أظهر مركب Maritimetin فعالية كمضاد للنقرس بقيمة ΔGbind تبلغ 16.48 كيلو كالوري/مول، وRMSD يبلغ 2.26، وlogP يبلغ 0.09.بناءً على نتائج تحليل وتصور عملية الالتحام والتحسين، وُجد أن المركبات المرشحة كمضادات للملاريا (Maritimetin وCathecin)، وكمضادات للسكري (Maritimetin وPeucenin)، وكمضادات للنقرس (Isorhamnetin وMaritimetin) تتوافق مع معايير "قاعدة ليبينسكي الخمسية" (Lipinski Rule of Five). وفي نتائج التنبؤ بالسمية، كانت جميع المركبات ذات قيمة LogP ≤ 5. كما أظهرت نتائج النشاط البيولوجي باستخدام برنامج PASSonline أن المركبات المختبرة تمتلك إمكانات كنشاط مضاد للملاريا، ومضاد للسكري، ومضاد للنقرس.