Pengenalan Pengaruh Logam Terhadap Kesehatan

Dosis Kecil ™ Logam

J.Hudyono

Logam Berat

Beberapa definisi terkait logam berat telah diusulkan oleh para ahli: densitas, nomor atom atau berat atom, berdasarkan sifat toxic nya.

Definisi yang umum digunakan saat ini menggolongkan logam berat sebagai golongan logam yang memiliki densitas melebihi 5,000 kg/m3. 

Logam Berat

Mahluk hidup perlu logam berat dengan jumlah takaran yang bervariasi. Manusia misalnya membutuhkan iron, cobalt, copper, manganese, molybdenum, dan zinc pada jumlah tertentu.

Tetapi, pada jumlah berlebih, mengakibatkan dampak yang merusak pada organ tubuh.  

Saat ini para ahli mulai mengklasifikasikan jenis-jenis logam berat yg menjadi fokus perhatian untuk dikendalikan keberadaannya di lingkungan. Logam-logam berat tersebut diantaranya adalah Ag, As, Cd, Co, Cr, Cu,  Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sn, dan Ti.

Pendahuluan

Hubungan kompleks terhadap logam –

Penting Secara Nutrisi

Penting Secara Toksikologi

Penting Secara MedisKelasi (Chelation)

Timah (Pb) – penggunaannya dimulai 4000 tahun yang lalu

Hippocreates – 370 BC mencatat kolik abdominal pada pekerja tambang

Arsenik – terapi dan racun (400 BC) “Timah membuat pikiran menyerah”. The

Greek Dioscerides 2nd century BC

Pengetahuan sejak zaman dahulu kala

80 dari 105 elemen dalam tabel periodik dilabel sebagai logam

“Mad Hatter” – terpajan air raksa

Sejarah Pengetahuan

Yang Perlu Diketahui Perihal Logam

Redistribusi• Yang terjadi secara alamiah – pemecahan

batu• Manusia – pertambangan, pemurnian,

rekombinasi, penggunaan• Misal timah – timbul di es Greenland

Perubahan dari • Misal dari merkuri inorganik ke organik

Pajanan okupasi Pajanan rumah tangga

Kepekaan terhadap logam

Umur – muda atau tua? Nutrisi (kompetisi dengan logam

esensial) Respon alergik (sistem imun) Bentuk logam (organik atau

inorganik) Gaya hidup – merokok atau alkohol Okupasi Lingkungan rumah (cat timah?)

Kromium (Cr) Tembaga (Cu) Besi (Fe) Magnesium (Mg) Mangan (Mn) Selenium (Se) Zink (Zn)

Penting Secara Nutrisi

Beberapa macam logam memiliki fungsi fisiologis yang sangat penting

Cr

Cu

Fe

Mg

Mn

Se

Zn

• Penggunaan – elemen esensial, dikaitkan dengan insulin, baja tak berkarat (stainless steel), penyamakan kulit

• Sumber – suplai makanan, inhalasi• Dosis harian yang dianjurkan – 50-200 µg• Absorpsi – usus• Toksisitas – pajanan akut menyebabkan

kerusakan ginjal, kanker paru• Fakta – ada dalam bentuk teroksidasi yang

berbeda – Cr3+, Cr6+

Kromium (Cr)

• Penggunaan – elemen esensial, digunakan secara luas

• Sumber – sudah tersedia pada makanan• Dosis harian yang dianjurkan – 1.5-3.0 mg• Absorpsi – usus• Toksisitas – defisiensi – anemia

- kelebihan jarang, penyakit Wilson• Fakta – kelebihan diterapi dengan penisilamine

- dapat toksik pada binatang pemakan rumput

Tembaga (Cu)

• Penggunaan – hemoglobin pembawa oksigen• Sumber – makanan• Dosis harian yang dianjurkan – 10-15 mg• Absorpsi – usus• Toksisitas – bila berlebihan menyebabkan

BAB berdarah, muntah berdarah, kerusakan hati

• Fakta - 3-5 gram dalam tubuh • 67% dikaitkan dengan hemoglobin

Besi (Fe)

• Penggunaan – nutrisi esensial, dikaitkan dengan banyak enzim, antasid

• Dosis harian yang dianjurkan – 280-350 mg• Sumber – suplai makanan, kacang-

kacangan, biji-bijian, makanan laut, daging, air minum

• Absorsi – usus halus• Toksisitas – defisiensi – kejang

- berlebihan – sistem syarafFakta – 20 gram dalam tubuh

Magnesium (Mg)

• Penggunaan – elemen yang sedikit, dikaitkan dengan berbagai enzim

• Sumber – suplai makanan, padi-padian, kacang-kacangan

• Dosis harian yang dianjurkan – 2 sampai 5 mg

• Absorpsi – buruk melalui usus (5%)• Toksisitas – inhalasi – penyakit pernapasan,

sistem syaraf, sindroma menyerupai Parkinson, kelainan psikiatrik

• Fakta – waktu paruh 37 hari

Manganese (Mn)

• Penggunaan – elemen esensial, terdapat pada kebanyakan jaringan, antikanker, mengurangi toksisitas logam merkuri dan kadmium

• Sumber – suplai makanan, udang, daging• Dosis harian yang dianjurkan – 55-70 µg/hari,

tidak melebihi 200 µg/hari• Absorpsi – usus• Toksisitas – defisiensi – kelainan jantung

- berlebihan – “kebutaan yang mengejutkan”, efek neurologik

Selenium (Se)

• Penggunaan – elemen esensial, kofaktor dengan beberapa enzym, dan protein

• Sumber – suplai makanan, air minum• Dosis harian yang dianjurkan – 12-25 mg• Absorpsi – usus• Toksisitas – defisiensi – memperburuk

pertumbuhan, gangguan neurologik, - inhalasi dapat menyebabkan demam uap logam

Zinc (Zn)

Aluminum (Al) Arsenic (As) Kadmium (Cd) Kobalt (Co) Timah (Pb) Mercuri – Inorganik (Hg) Mercuri – Organik (Hg-CH3)

Nikel (Ni) Tin (Sn)

Logam Toksik

Pb

Co

Al

As

Cd

Hg

Hg-CH3

Ni

Sn

• Penggunaan – meluas di produk-produk konsumer, pesawat terbang sampai ke kaleng

• Sumber – makanan, air minum• Absorpsi – buruk• Toksisitas – Demensia dialisis,

kemungkinan neurotoksisk• Fakta – non-essential, asupan 1-10

mg/hari

Aluminum (Al)

• Penggunaan – pestisida dan herbisida

• Sumber – makanan, air minum• Absorpsi – usus• Toksisitas – kanker, jantung, hati,

neurologi• Fakta – terdapat dalam status yang

berbeda – trivalen (paling sering), pentavalen, arsenik trioksida, organik dan inorganik ...dll…

Arsenik (As)

• Penggunaan – campuran logam, pabrik tenaga nuklir

• Sumber – tempat kerja, pembakaran batubara• Absorpsi – paru, kulit• Toksisitas – paru, dapat ditunda dan adalah

progresif, dermatitis kontak mungkin karsinogen

• Fakta – ditemukan di thn 1828, lebih dari 1250 ton dari pembakaran minyak dan batubara

Berilium (Be)

• Penggunaan – campuran logam, cat• Sumber – kerang-kerangan, rokok sigaret, tempat

kerja – pengelasan, cat• Absorpsi – usus, paru• Toksisitas – paru, emfisema, ginjal, metabolisme

kalsium, kemungkinan kanker paru• Fakta – “Itai-Itai” dalam bahasa Jepang “aduh-aduh”

mengarah pada nyeri tulang yang dikaitkan dengan hilangnya kalsium

Kadmium (Cd)

• Penggunaan – komponen vitamin B12, • Sumber – campuran logam, magnet• Dosis harian yang dianjurkan – tidak ada• Absorpsi – usus• Toksisitas – berlebihan gagal jantung,

inhalasi – penyakit paru “logam keras” • Fakta – kadang-kadang digunakan

sebagai zat pembentuk busa pada bir

Kobalt (Co)

• Penggunaan – tidak esensial, baterai, cat tua dan bahan bakar, hobbi

• Sumber – rumah tangga, cat, debu, tangan anak-anak ke mulut, tempat kerja

• Absorpsi – usus (50% anak, 10% dewasa)• Toksisitas – sistem saraf dan perkembangan• Fakta – perkembangan sistem syaraf dapat

sangat sensitif terhadap pajanan dengan kadar rendah.

Timah (Pb)

• Penggunaan – produk konsumer, industri, amalgam dental, saklar (switches), termometer

• Sumber – pertambangan, lingkungan• Absorpsi – inhalasi, buruk melalui usus• Toksisitas – toksik terhadap sistem syaraf,

penyakit “Mad Hatters”• Fakta – cairan perak menguap pada temperatur

kamar, bakteri mengubahnya ke metil merkuri organik (lihat slide berikut)

Merkuri Inorganik (Hg)

• Penggunaan – terbatas digunakan di laboratorium – paling sering adalah metil merkuri (Hg-CH3)

• Sumber – kontaminasi beberapa ikan (misal tuna, hiu, tombak)

• Absorpsi – melalui usus sangat baik (90%)• Toksisitas – toksik terhadap sistem syaraf, dan

perkembangan• Fakta – bakteri mengubah merkuri inorganik ke

metil merkuri kemudian ke dalam suplai makanan (bioakumulasi)

Merkuri Organik (Hg-CH3)

• Penggunaan – tidak esensial, campuran logam, baja tahan karat

• Sumber – suplai makanan, perhiasan, tempat kerja

• Absorpsi – usus, kulit• Toksisitas – karsinogen (paru), dermatitis

kontak • Fakta – ditemukan pada tahun 1751, sejumlah

200,000 metrik ton digunakan setiap tahun

Nikel (Ni)

• Penggunaan – inorganik – produk konsumer- organik – fungisidal, bakterisidal

• Sumber – kemasan makanan• Absorpsi – usus (inorganik-rendah, organik-

tinggi)• Toksisitas – inorganik - rendah

- organik – sistem syaraf pusat• Fakta – trietiltin dan trimetiltin paling toksik

Tin (Sn)

Bismuth (Bi) Fluor (F) Galium (Ga) Emas (Au) Litium (Li) Platinum (Pt)

Penting Secara Medis

Sekelompok kecil logam digunakan untuk pengobatan penyakit

F

Li

Pt

Ga

Au

Bi

• Penggunaan – antasida, diare• Sumber – pertambangan, produk konsumer• Absorpsi – usus• Toksisitas – ginjal, penggunaan kronik

mengakibatkan efek yang luas• Fakta – ditemukan di thn 1753, digunakan

untuk mengobati sifilis dan malaria

Bismuth (Bi)

• Penggunaan – proteksi gigi• Sumber – air minum, suplai makanan• Absorpsi – usus• Toksisitas – berlebihan menyebabkan

enamel gigi bercoreng-moreng (mottled) (fluorosis)

• Fakta – kadar dalam air pada umumnya 0.5 sampai 1.5 ppm, 3 ppm berpengaruh pada gigi

Fluor (F)

• Penggunaan – alat visualisasi untuk jaringan lunak pada sinar-x

• Sumber – pertambangan, suntikan medikal

• Absorpsi – sangat buruk• Toksisitas – ginjal• Fakta – cair pada suhu kamar,

waktu paruh 4 sampai 5 hari

Galium (Ga)

• Penggunaan – mengobati artritis reumatoid, penggunaan luas di industri

• Sumber – pertambangan, suntikan medikal

• Absorpsi – buruk• Toksisitas – ginjal, lesi kulit dan

mulut• Fakta – waktu paruh panjang

Emas (Au)

• Penggunaan – mengobati kelainan psikiatrik

• Sumber – suplai makanan, tanaman & daging

• Absorpsi – usus• Toksisitas – luas, misal tremor,

kejang, berbicara tertelan, kardiovaskular, nausea, vomitus

• Fakta – asupan harian sekitar 2 mg

Litium (Li)

• Penggunaan – zat anti-cancer (cisplatin), pengkonversi katalitik, campuran logam

• Sumber – pertambangan, debu jalanan• Absorpsi – buruk, sebagai obat diberikan

secara intravenous• Toksisitas – neuromuskular, ginjal• Fakta – menghambat pembelhan sel,

mengobati kanker ovarian & kanker testis

Platinum (Pt)

Terapi Kelasi

Pemberian zat kelasi untuk membuang logam berat dari tubuh (keracunan logam berat – termasuk Pb, As, Hg)

Standar perawatan di US digunakan dimercaptosuccinic acid (DMSA Zat kelasi lain seperti: 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid (DMPS) dan alpha lipoic acid (ALA), digunakan dalam terapi konvensional dan pengobatan alternatif.

Belum ada riset medis yang mengakui manfaat terapi kelasi untuk penyakit-penyakit lainnya.

Sifat• Kelator logam mengaselerasi ekskresi logam dari

tubuh• Tidak spesifik – dapat membuang logam dan

elemen esensial• Kelasi (chelate) berasal dari kata Yunani untuk

cakar

Contoh• BAL – salah satu yang pertama, kerja bermacam-

macam, tetapi potensi toksik• Kalsium EDTA – timah• Penisilamin – tembaga• Desferrioxamine – besi• DMPS – timah, merkuri• Lain-lain

Kelasi

Kita tidak dapat hidup tanpa logam tetapi

beberapa di antaranya memerlukan perhatian kita

sepenuhnya.

Ringkasan