BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Toksikologiperkembanganadalahbagiandaritoksikologi,yaituilmuyang mempelajariseluk-belukracun,terutamapengaruhnyaterhadapmakhlukhidup.Sesuai dengan namanya toksikologi perkembangan menitikberatkan kajian pada pengaruh agensia toksis terhadapmakhluk hidup yang sedang dalam stadium perkembangan. Istilah agensia toksis digunakandisini karena kata racun lebihmenunjuk pada senyawa kimiawi, padahal didalamkenyataannyatoksinologiperkembangantidakmembatasidiripadakajianeIek senyawakimiawisajatetapijugamengkajipengaruhagensialainsepertigelombang elektromagnetik,bunyi,cahaya,mikroorganisme terhadapperkembanganembrio. Sebagai sebuah ilmu, toksikologi perkembangan melakukan kajian teoritis tentang mekanisme kerja agensiatoksik,respontubuhorganismeterhadapagensiatoksiktadipadaberbagai tingkatang(subseluler,seluler,organ,maupunindividu),modulasieIekolehberbagai Iaktorseperti tingkatperkembangan,dosis,organ sasarandan sebagainya. Seiringdengan itutoksikologiperkembanganjugamemilikiaspekpraktiskarenadengan perkembangannyailmuinitelahterbukacara-carauntukmengujistatusketeratogenikan suatu agensia. Pengujianketeratogenikansuatuagensiamelaluiujitoksikologiperkembangan semakinpentingsaatiniketikalingkunganhidupkitasehari-haridimasukiolehagensi-agensiabaruberpotensi toksisyangjumlahdanmacamnya terusmelimpah.Agensiabaru itudapatberupaobat-obatan,bahan-bahanaditiIuntukmakanan,bahanpencemardi lingkunganindustri,pestisida.Logam-logamberat,pelarut-pelarutorganik,gelombang elektromagnetik,bunyi,temperaturekstrim,danlain-lain.Apabilaembrioyangsedang berkembangterpajanpadaagensiatadiadapeluangprosesperkembangannyamenjadi terganggu.Padapraktikumkaliiniagensiayangdigunakanadalahalkoholdengan konsentrasi 30 dan juga kratindeng. 1.2 Permasalahan Permasalahandalampraktikumujiketeratogenikaniniadalahbagaimana menjelaskanmanIaatujiketeratogenikansesuatuobatdanbagaimanamelakukanuji keteratogenikan sesuatu obat. 1.3 Tujuan PraktikuminibertujuanuntukmenjelaskanmanIaatujiketeratogenikansesuatu obat dan melakukan uji keteratogenikan sesuatu obat. BAB IITIN1AUAN PUSTAKA 2.1 Teratologi Teratologi adalah ilmu yang mempelajari tentang kelahiran cacat, atau ilmu tentang salahsatujadi,ataumerupakancabangembriologiyangkhususmengenaipertumbuhan abnormalyangluarbiasadanmenyebabkankecacatanbayidalamkandungan(Taylor, 1986).Olehpertumbuhanyangabnormalluarbiasaitulahirbayiataujaninyangcacat. Bayiyangcacathebatdisebutmonster.Padaorangsetiap50kelahiranhiduprata-rata1 yangcacat.Sedangkandariyangdigugurkanperbandinganitujauhlebihbaiktinggi. Perbandingan bervariasi sesuai dengan jenis cacat. Contoh daItar berikut : JENIS CACATFREKUENSI Lubang antara atrium1 : 5 Criptorchidisme1 : 300 Sumbing1 : 1000 Albino1 : 20.000 Hemophilia1 : 50.000 Tak ada anggota1 : 500.000 (Yatim, 1994). Prosentasi bagian tubuh yang sering terkena cacat adalah : SSP (Susuna SaraI Pusat)60 Saluran Pencernaan 15 Kardiovaskuler10 Otot dan Kulit 10 Alat lain5 Cacatyangseringjugaditemukanadalahsirenomelus(anggotasepertiikanduyung), phocomelia, jari buntu, ada ekor, cretinisme, dan gigantisme (Yatim, 1994). Teratogendapat bekerjalewatproses: (1)mengubahkecepatanproliIerasi sel; (2) menghalangiselsehinggaagregasitakbenar;(3)mengubahmatriks,yangmengganggu perpindahansel-sel;(4)merusakorganizerataudayakompeleransiselberespons(Yatim, 1994).Suatuteratogendapatmenyebabkancacatbawaanpadasuatuspesiesataustrein tertentu tetapi tidakpadayanglain. Perbedaan responini,terutamaditentukanolehIaktor genetik atau dengan kata lainsetiap teratogenmemiliki molekul sasaran yang tertentudan setiapspesiesataustrainmemilikimolekul-molekulyangspesiIikyangdiatursecara generik (Wilson, 1973). Hal lain yang perlu diperhatikan adalah Iaktor lingkungan (epigenetik) dari embrio yangsedangberkembang,yaituplasentadantubuhinduk(Wilson,1973).Faktor-Iaktor yang menyebakan cacat (teratogenetik) meliputi Iaktor genetis dan Iaktor lingkungan. A. Faktor genetis meliputi : 1.Mutasi,yakniperubahanpadasusunannukleotidagen(ADN).Mutasi menimbulkan alel cacat yang bisa bersiIat dominan, kurang dominan atau resesiI. Ada alel cacatituyangrangkai-kelamin,artinyaditurunkanbersama-samadengankarakterjenis kelamin. Contoh cacat karena mutasi ialah albino. 2.Aberasi, yakni perubahan pada susunan kromosom. Ada perubahan pada susunan ploidyyaknidaridiploidmenjaditriploid,danseterusnya.Padamanusiatidakdikenal susunankromosomgandasepertidiatas.Adapulaperubahanpadajumlahsalahsatu kromosom seperti dari 2N menjadi 2N-1, 2N1, 2N-2, 2N2, dan seterusnya. Contoh cacat karenaaberasiadalahberbasatmacampenyakitturunansindromasepertisindromadown turner,sindromaedward,dansindromapataklineIilter.Banyakdiantarainidemikian parah, sehingga hanya dapat bertahan hidup setelah beberapa hari kelahiran. B. Faktor lingkungan meliputi : 1. InIeksi. Cacat dapat terjadi pada janin induk yang kena penyakit inIeksi, terutama olehvirusmisalnyacacat air, beguk,campak. PenyakitinIeksivirusyang terkenaladalah campakjermanyangdisebabkanolehvirusRubella.Virusinimempengaruhimata, jantung, telinga, dan langit-langit embrio sehingga dikenal istilah sindroma Rubella berupa bularmata,kelainanjantung,dantulipadawaktulahir.MenurutumurembrioIrekuensi resiko bayi cacat oleh Iaktor inIeksi adalah sebagai berikut : Kehamilan bulan ke- resiko cacat 150 225 37 DaridaItaritudijelaskan,bahwamakinmudaembrioitudiserangkuman,makinrawan kenacacat.DikenalpulaCytomegalovirus(CMV)yangmenginIeksiibusedanghamil. Bayinyaakanjadituli,ayan,kelainanhati,gangguanjantung,microptalmia(matakecil), micricephaly(otakkecil),hydrocephalus(kepalagembungair),idiotataumental terbelakang. 2.obat.Berbagaimacamobatyangdiminumibuwaktuhamildapatmenimbulkan cacatpadajaninnya.Contohobatterkenalyangmenimbulkancacatialahaminopterin suatuantagonisasamIolatyangdipakaiuntukmenggurkanjanin,tetapijikagagaldapat bersiIatteratogencontohlainadalahthalidomide,yangdigunakanuntukobatpenenang ataupusing.Jikaibumeminumnyaketikahamilmudamakajaninnyaakanmengalami cacat anggota badan (buntung). Selain itu antikonvulsan (barbiturat) yang digunakan untuk mengobati sakit ayan ibu, inipun dapat menimbulkan cacat janin. 3.Radiasi.Ibuhamilyangdiradiasisinar-xuntukterapiataudiagnosa,adayang melahirkanbayicacatpadaotak.MineralradioaktiItanahsekelilingberhubunganerat dengan lahir cacat bayi di daerah bersangkutan. 4.DeIisiensi.IbuyangmengalamideIisiensivitaminatauhormondapat menimbulkan cacat pada janin yang sedang dikandung. DevisiensiCacat Vitamin AMataVitamin B comp, D, CTulang / rangka TiroksinKretinisme somatotropinDwarIisme 5. Emosi. Sumbing dan celah langit-langit, yang terjadi pada minggu ke-7 sampai ke-10masakehamilan,dapatdisebabkanolehmeningkatnyaemosiibu.Emosididuga berpengaruhlewatsistemhormon.Strespsikisibumembuatkorteksadrenalmenjadi hiperaktiI,sehinggamembuatkorteksadrenalmenjadihiperaktiI,sehinggapengeluaran hidrokortisonmeningkat.Hormonini,darihasilpercobaanpadamencit,menginduksi terjadinyacelahlangit-langit.Pengaruhemosiitumunkinjugalewatotak,terusk hipotalamus,merangsangpengeluaranadrenokortikotropindarihipoIisa,yangakan mendorongkorteksadrenalmengeluarkanhormon.Perasaanibuketikahamil(maternal impression)banyakdipercayaolehorangawam.Secaraembriologissesungguhnyatidak terbuktibahwaapayangdirasakanberatolehseorangibuakanmempengaruhibentuk bayinya kelak. Sesungguhnya hubungan ibu dengan janin hanya lewat plasenta, dan dalam talipusatyangmenghubungkanjanidenganrahimhanyaterkandungpembuluhdarah janin.Keluarmasuknyasuatuzatdariibukejaninhanyalewatplasenta.Pengaruh Maternalimpressionkemungkinanadatapitidakterarahdanterjadisecaraacak. Pengaruh itupun tidak langsung, harus lewat peredaran hormon seperti tersebut diatas. (Taylor, 1986). StatusIisiologikinduksangatpentingdalamperkembanganembriodaninteraksi induk-embrio terutama diselenggarakan oleh plasenta. Menurut cara kerjanya ada dua jenis teratogen,yaituyangbekerjasecaralangsung(eIekprimer)dansecaratidaklangsung (eIeksekunder).Padakelompokpertamateratogenbekerjalangsungpadakonseptus. Sedang pada kelompok yang kedua, teratogen dimetabolisme dahulu oleh tubuh induk atau plasenta sebelum bekerja pada konseptus (Taylor, 1986). Faktorepigenetiklainadalahjenisdandosisteratogen.Faktorepigenetiklain adalahjenisdandosisteratogentersebut.Berdasarpadajenisteratogen,tempatkerjanya akandideteksi, selainitu akandapatdiketahuipulaaIinitasnya terhadapmolekulmolekul didalamtubuhinduk,plasentamaupunkonseptus.Karenapadasetiapmolekuljugaakan mengalamiperkembangan(sesuaidenganperkembanganantigendidalamkonseptus), makasuatubahanakandapatbekerjasesuaidenganperiodetertentudariperkembangan konseptus tersebut. (Tailor, 1986). Penelitian teratologik sebenarnya terdapat dua bentuk, yaitu eksperimental dan non-eksperimental. Termasuk yang pertama adalah penelitian klinis dan epidemiologis, sedang yangkedua adalah penelitianyang dilakukan di laboratorium, secara invitro atau invivo. Ditinjaudarikegunaanpraktisnya,penelitian teratologikdibedakanmenjadidua,yaitu (I) RestropektiI, (II) AnterospektiI. Dalam penelitian in vivo perlu diperhatikan : (i) pemilihan spesies; (ii) pemilihan dosis; dan (iii) pemilihan saat pemberian bahan yang akan di uji (Ngatijan, 1991). Periodekritisadalahsaatdimanasuatuorganataujaringandalamkeadaanrentan terhadap suatuteratogen.Yangdimaksuddenganteratogendisini adalahsuatubahanatau Iaktoryangberasaldarigen(genetik),ataudariluargen(epigenetik),yangdapat menyebabkan cacat bawaan. Faktor epigenetik dapat bekerja pada tingkat gen atau di luar gen.Dalamkonteksperiodekritistersebut,perkembanganmamaliadapatditingkatkan menjadi empat tahap (KauImann, 1992). Yaitu : (i) Gametogenesis (ii)Blastogenesis (iii)organogenesis (iv) Pertumbuhan atau pematangan (periode janin) PeriodekritisberlangsungsesuaidenganaktiIitasmolekulersuatujaringan.Misalnya prosescleavage,merupakanperiodekritisuntuksintesaDNAtetapitidakuntukRNA. OlehkarenaitubahanyangbekerjapadasuatusintesaDNA,misalnyasulIonamid,akan mengganggu proses, cleavage tersebut (KauImann, 1992). 2.2 DeIinisi Toksisitas Ujiketeratogenikanadalahujiketoksikansuatuobatyangdiberikanselamamasa organogenesispadahewanbunting.Toksisitaspadahakekatnyamenjelaskantentang kerusakan/ciderapadaorganismeyangdiakibatkanolehsuatumateri,substansi,atau energi. DeIinisi lain menyebutkan bahwa toksisitas merupakan proses kerjanya racun, tidak saja eIeknya, tetapi juga mekanisme terjadinya eIek tersebut (Soemirat, 2003). Racun dapat berupa zat kimia, Iisis, dan biologis. Toksin atau racun dapat diartikan sebagai : 1. Zat yang dalam dosis kecil dapat menimbulkan kerusakan pada jaringan hidup. 2. Zatyangbilamasukkedalamtubuhdalamdosiscukup,beraksisecarakimiawi dapat menimbulkan kematian / kerusakan berat pada orang sehat. 3. Zatyangbilamemasukitubuhdalamkeadaancukup,secarakonsisten menyebabkan Iungsi tubuh jadi tidak normal (Soemirat, 2003). 2.3 Uji Toksisitas Ujitoksisitasdapatdilakukandenganduacara,yaitukualitatiIdannon-kualitatiI. Uji KualitatiI biasanya dilakukan atas dasar gejala penyakit yang timbul. Hal ini akibat dari tidakspesiIiknyagejala/penyakitakibatsuatukeracunan.Responstubuhterhadapracun disebut tidak spesiIikkarena tidak ada / belumdidapatgejalayangkhas (pathognomonik) bagisetiapkeracunan,denganbeberapapengecualian.Olehkarenaitu,seringkali keracunan diklasiIikasikan atas gejalanya yang timbul seperti : GEJALAPENYEBAB / RACUN FibrosisSiO2, Fe, Asbest, CO, C, dll GranulomaBe, Bakteri, Fungi, dll AlergiNi, Cr, TDI, Berbagai zat organik AsIiksiaCO, H2S, CO2, SO2, NH3, CH4,dll MutagenesisRadiasi pengion, benzena, metal-Hg KarsinogenesisAminodiIenil, asbest, benzidine, dll TeratogenesisAs, F, Metil-Hg, TEL, Benzena Keracunan SistemikPb, Cd, Hg, F, dll DemamMn, Zn, CO, Pb, dll (Soemirat, 2003). 2.4 Analisis KualitatiI AnalisiskualitatiIdapatberupaujitoksisitasdilaboratoriumterhadaphewanuji. Tujuananalisisdemikianadalahmencaridosisamanbagimanusiaataumencarikriteria untuk standarisasi kualitas lingkungan. Istilah yang digunakan untuk menyatakan toksisitas suatu zat didasarkan jumlah zat yangmasuk kedalam tubuh ataupun konsentrasi zat yang beradadiluar tubuhorganismeuji.Misalnya, apabilakematianyang akandilihat sebagai respon terhadap zat racun maka dikenal istilah dosis letal (LD) atau konsentrasi letal (LC). Untukkeperluanekstrapolasidosisaman,digunakanLD50.Untukkeperluaninterpolasi hasilujipadahewanterhadapmanusia,digunakanLD50adalahdosisataukonsentrasi yang mematikan 50 organisme uji (Soemirat, 2003). 2.5 Tingkatan Uji Toksisitas Uji toksisitas dapat dibagi ke dalam tiga kelompok menjadi uji akut atau uji tingkat I,ujisubkronis atauujitingkatII,danujikronisatauujitingkatIII.UjitoksisitaslevelI seringkalidisebutsebagaiujijangkapendekataushorttimetest(STT),dilakukandalam tahunpertama.UjitingkatII,dilakukandalam2,5tahunberikutnyadenganmaksud mengkarakterisasitoksisitasxenobiotiknya.UjitoksisitaslevelIIIatauujiterakhir biasanya dilakukan untuk menilai kemungkinan dampak pada manusia (Soemirat, 2003). Uji tingkat pertama terdiri atas beberapa uji, yakni : 1. UjidosisresponuntukmencariLD/LCdankemungkinanberbagaikerusakan organ 2. Uji iritasi mata dan kulit 3. Skrining pertama terhadap mutagenisiti UjidosisdanresponuntukmencariLD/LCdilakukansesuaisiIatkimiawidanIisika xenobiotiksertapemilihanorganismeuji(derajadrendah)yangpalingrelavandigunakan dipandangdarisegiportalentri.Ujidapatdilakukanterhadaporganismeakuatikatau terestrial,tergantungrelevansi.Dosisujidivariasikandenganperkiraankonsentrasi xenobiotikyangadadalammedia,danstandartyangberlakubagixenobiotikdalam lingkungan(Kalauada).Ujidilaksaksanakandalamwaktu24-96jam.Responstentunya kematian atau bila organisme sangat kecil, atau immobilisasi. Uji dilakukan dalam 2 tahap biasanya.TahappertamauntukperkiraantentangdosiskasarletakLD/LCdilakikan dengan cara least square ataupun dengan metode probit (Soemirat, 2003).