FASE KERJA TOKSIKAN

BAYU INDRA PERMANA, S.Fram,Apt

Pada berbagai kerja toksik, mekanisme kerjanya dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:

1.Kerja toksik yang dilandasi oleh interaksi kimia antara suatu zat atau metabolitnya dengan substrat biologi.

2.Efek toksik, karena terjadi interaksi yang reversibel antara zat asing dengan substrat biologi.

1. Kerja toksik yang dilandasi oleh interaksi kimia antara suatu zat atau metabolitnya dengan substrat biologi.

Dalam pengertian pembentukan suatu ikatan kimia kovalen atau berasaskan suatu perubahan kimia dari substrat biologi sebagai akibat dari suatu perubahan kimia zat.

Mekanisme ini jarang terjadi untuk zat yang digunakan sebagai terapeutika.

2. Efek toksik, karena terjadi interaksi yang reversibel antara zat asing dengan substrat biologi.

Hal ini mengakibatkan suatu perubahan fungsional, yang lazimnya hilang bila zat tersebut dieliminasi dari plasma.

Kerja farmakodinamik kebanyakan obat bertumpu pada interaksi yang reversibel.

Zat yang bekerja bolak-balik, diutamakan dalam terapi karena mereka kemudian meninggalkan organisme, setelah bekerja tanpa menimbulkan kerusakan kimia yang berlangsung lama.

Terlepas dari apakah kerja yang terlihat merupakan kerja yang tak bolak-balik atau bolak-balik, pada umumnya kerja ini dilandasi oleh rantai reaksi yang dapat dibagi menjadi tiga fase:

A.FASE EKSPOSISI (farmaseutika)

B.FASE TOKSIKOKINETIK (farmakokinetik)

C.FASE TOKSIKODINAMIK (farmakodinamik)

A. FASE EKSPOSISI(farmaseutika)

• Selama fase eksposisi, zat beracun dapat diubah melalui reaksi kimia menjadi senyawa yang lebih toksik atau lebih kurang toksik dari senyawa awal.

• Ketersediaan farmaseutik yaitu bagian dari dosis aktif yang tersedia untuk absorpsi.

B. FASE TOKSIKOKINETIK(farmakokinetik)

• Fase toksokinetik, bersama bagian prosesnya, yaitu invasi (absorpsi dan distribusi) dan evasi (biotransformasi dan ekskresi) sangat turut menentukan daya kerja zat, karena konsentrasi zat dalam berbagai kompartemen organisasi dan dalam jaringan sasaran tergantung pada parameter toksokinetik.

Ada dua jenis proses yang memainkan peranan penting pada fase toksokinetik:

•Proses transpor, yang meliputi absorpsi, distribusi (termasuk transpor dan fiksasi pada komponen jaringan dalam organ) dan ekskresi.

•Perubahan metabolik –disebut juga biotransformasi- yang sering menyebabkan ketidakaktifan zat yang diserap (bioaktivasi). Namun perubahan biokimia dalam organisme dapat mengakibatkan juga pembentukan senyawa aktif dan mengakibatkan bioaktivasi.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FASE TOKSIKOKINETIK :

1.Jangka waktu zat asing berada dalam organisme

2.Kumulasi

1. Jangka waktu zat asing berada dalam organisme ditentukan oleh dua hal, yaitu:

(1)suatu eksposisi selama periode yang lama meningkatkan risiko kerusakan dan karena itu terjadi efek toksik;

(2)suatu perpanjangan penahanan (retensi) zat dalam organisme bersama-sama dengan eksposisi ulang dapat menimbulkan kumulasi.

2. Kumulasi• Bila suatu zat yang mempunyai waktu paruh

biologi yang sangat tinggi diberikan pada organisme dalam jangka waktu yang lama, dengan sendirinya dapat terjadi kumulasi dalam organisme pada konsentrasi zat yang rendah. Ini terjadi terutama untuk zat yang lipofil yang sulit dibiotransformasi seperti DDT, Aldrin, Dieldrin  atau turunan difenil terklorinasi (campuran cat kapal).

• Konsentrasi zat pencemar yang relatif rendah yang dapat masuk ke dalam lingkungan, mempunyai akibat yang membinasakan.

• Disamping pestisida, jenis kumulasi ini untuk zat lain seperti senyawa organik timah putih dan merkuri.

C. FASE TOKSIKODINAMIK(farmakodinamik)

• Fase toksodinamik meliputi interaksi antara molekul zat racun dan tempat kerja spesifik yaitu reseptor.

• Konsentrasi zat aktif pada tempat sasaran menentukan kekuatan efek biologi yang dihasilkan.

• Pada umumnya ditemukan konsentrasi zat aktif yang tinggi dalam hati dan ginjal, karena di sini zat itu dimetabolisme dan diekskresi.

C. FASE TOKSIKODINAMIK(farmakodinamik)

1. Interaksi dengan sistem enzim

2. Interaksi dengan fungsi sel umum

3. Interaksi kimia langsung pada jaringan

1. Interaksi dengan sistem enzim

• Inhibisi enzim tak bolak balik, contohnya inhibisi (hambatan) asetilkolinesterase oleh organofosfat

• Inhibisi enzim bolak balik, contohnya senyawa antimetabolit yang secara mirip dengan substrat normal untuk enzim, sehingga dapat berikatan dengan enzim meskipun nukan tempat yang sebenarnya

• Pemutusan reaksi biokimia, contohnya ATP yang pada proses biokimia, energi yang dibebaskan pada umumnya disimpan dalam bentuk fosfat berenergi tinggi, selanjutnya dapat digunakan untuk semua proses biokimia yang memerlukan energi.

• Inhibisi fotosintensis pada tanaman, contohnya herbisida yang menghambat fotosintesis

• Sintesis zat mematikan, suatu proses dimana zat toksik, mirip dengan substrat yang penting untuk reaksi metabolisme tertentu.

• Pengambilan ion logam yang penting untuk kerja enzim, contohnya ditiokarbamat yang digunakan pada vulkanisasi ban dan antioksidan pada industri karet, apabila pekerja yang kontak dengan zat ini meminum alkohol, walaupun dalam jumlah kecil, akan terjadi intoksikasi.

• Inhibisi penghantaran elektron dalam rantai pernapasan, contohnya keracunan HCN yang menghambat pernapasan aerob, karena terjadi asfiksia secara biokimia.

• Inhibisi pada transpor oksigen karena gangguan pada hemoglobin, contohnya keracunan CO, pembentukan methemoglobin dan sulfhemoglobin, serta proses hemolitik

2. Interaksi dengan fungsi sel umum

• Pengaruh penghantaran rangsang neuro-humoral. Kerja sebagian besar obat mempengaruhi sinaps pada penghantaran rangsang dari sel saraf yang satu ke sel saraf yanglain atau mempengaruhi ujung saraf sel efektor. Contoh: racun panah, toksin botulinum, keracunan ikan dan kerang, opium.

• Kerja sitostatika, yaitu penghambatan pembelahan sel yang akan mempengaruhi pertumbuhan jaringan pada perbanyakan sel. Contoh: obat tumor ganas.

• Gangguan pada sintesis DNA dan RNA• Kerja imunosupresif, yaitu penghambatan

pembelahan sel dengan penekanan pertahanan imunologi melalui penekanan proliferasi sel limfosit. Contoh: obat yang digunakan pada transplantasi organ dan penyakit autoimmun.

• Kerja mutagenik, yaitu zat kimia yang bekerja mengubah sifat genetika sel.

• Kerja karsinogenik, yaitu zat kimia yang dapat menyebabkan kanker pada waktu yang lama.

• Kerja teratogenik, yaitu obat dan zat kimia yang dapat menyebabkan kerusakan janin.

• Reaksi hipersensitif, yaitu kepekaan suatu objek biologi yang meningkat terhadap zat aktif, yang terjadi akibat kontak ulang dengan zat tertentu. Contoh: fotoalergi, sensibilisasi cahaya, dan fototoksik

3. Interaksi kimia langsung pada jaringan

Suatu rangsangan kimia langsung pada jaringan disebabkan oleh zat mudah bereaksi dengan berbagai bagian jaringan.

Biasanya zat ini tidak mencapai peredaran darah, karena langsung bereaksi dengan tempat jaringan yang pertama berhubungan.

Jaringan atau organ yang terlibat terutama adalah mata, hidung, tenggorokan, trakhea, bronkus, epitel, alveolus, esofagus dan kulit.

Interaksi kimia yang langsung pada jaringan, a.l. :•Kerusakan kulit yang disebabkan oleh zat kimia•Gas yang merangsang•Gas air mata•Zat yang berbau•Toksisitas pada jaringan•Penimbunan (sekuestrasi) zat asing, terdiri dari:•Penimbunan dalam jaringan lemak•Penimbunan dalam tulang•Pneumokoniosis

REFERENSI• Des W. Connel & Gregory J. Miller. 1995. Kimia dan

Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia

• E.J. Ariens, E. Mutschler & A.M. Simonis. 1987. Toksikologi Umum, Pengantar. Terjemahan oleh Yoke R.Wattimena dkk. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

• Frank C. Lu. 1995. Toksikologi Dasar. Jakarta: Universitas Indonesia Press.

• J. H. Koeman. 1987. Pengantar Umum Toksikologi. Terjemahan oleh R.H. Yudono Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.