Ketika melakukan atau menjalani terapi lintah, tentunya kita perlu mengetahui secara ilmu pengobatan (farmakologi) mengenai zat aktif yang terkandung dalam air liur lintah. Efek paling jelas dari gigitan lintah adalah penyayatan vena (veneseksi). Namun, dibandingkan dengan efek pengobatan (farmakologi), maka pengeluaran darah adalah kepentingan sekunder.
Selama proses makan, lintah mengeluarkan campuran kompleks dari berbagai zat aktif secara biologis dan farmakologis ke dalam luka. Komponen air liur diproduksi dalam sel kelenjar air liur yang terpencar yang tidak menyatu untuk membentuk kelenjar yang lebih tepat. Tubuh sel berlokasi di daerah kerongkongan. Saluran pengeluaran dari sel kelenjar didistribusikan melintasi punggung gigi dalam rahang dan menyatu di antara setiap gigi-gigi kecil keras lintah yang mengandung kapur. Tidak ada mikroorganisme teridentifikasi dalam air liur lintah selama ini. Berbagai zat aktif dalam air liur lintah menghasilkan berbagai efek pada tubuh yang dihisapnya (Gambar 11.1 dan Tabel 11.1) Selain manusia, mangsa lintah sebagian besar adalah mamalia, burung dan hewan poikilotermik (yang temperatur tubuhnya mengikuti lingkungan). Efek karakteristik gigitan lintah pada manusia adalah timbulnya perdarahan yang lama, yang membersihkan luka bekas gigitan. Walaupun perdarahan bekas gigitan lintah ini berhenti setelah 30 menit pada kebanyakan hewan berdarah hangat, pada manusia rata-rata baru berhenti setelah 12 jam.
Tabel 11.1 Komponen dalam air liur lintah medis
Zat Efek pada tubuh pasien
Hirudin • Mencegah pengentalan darah dengan mengikat pada thrombin Calin (saratin) • Mencegah pengentalan darah dengan
menghalangi pengikatan faktor Willebrand pada collagen • Menghambat penyatuan thrombocyt yang dimediasi collagen Destabilase • Aktivitas monomerasi
• Melarutkan fibrin • Efek thrombolytic Hirustasin • (Serine proteinase)
• Anti kallikrein, trypsin, chymotrypsin, dan neutrophilic chatepsin G
Bdellins • Anti peradangan
• Anti trypsin, plasmin, dan acrosin Hyaluronidase • “Efek menyebar”
• Meningkatkan kekentalan struktur kecil di antara jaringan atau bagian organ tubuh (interstitial)
• Antibiotik LDTI
(Leech-derived tryptase inhibitor)
• Anti Tryptase, sumber dan pengembangan penyakit berupa reaksi peradangan dan alergi yang berhubungan dengan fungsi sel yang rusak. Triptase juga terlibat dalam penyakit asma, arthritis rematik, dan sakit kulit kronis (psoriasis). • Menghambat enzim proteolitis pada sel tubuh pasien Eglins • Anti peradangan
• Menghambat aktivitas α-chymotrypsin, chymase, subtilisin, elastase, dan cathepsin G.
Anti Faktor Xa • Mencegah aktivitas pengentalan faktor Xa dengan membentuk jumlah molekul atau molaritas yang sama (equimolar complex) Anti komplemen • Mungkin menggantikan anti komplemen natural jika tidak
mencukupi Anti
carboxi-peptidase A
• Meningkatkan aliran darah pada daerah gigitan Zat yang
diperkirakan komponen air liur
• Memiliki efek pada tubuh yang dihisap
Zat seperti histamine
• Mengandung zat yang menyebabkan pelebaran pembuluh darah (vasodilator)
• Meningkatkan aliran darah pada daerah gigitan.
Acetylcholine • Mengandung zat yang menyebabkan pelebaran pembuluh darah (vasodilator)
Zat anesthetic • Mengandung zat pemati rasa
(10) (10) Hyaluronidase berfungsi sebagai “faktor penyebar”. Zat ini memfasilitasi perpindahan mucopolysaccharides dari struktur antar jaringan/organ, sehingga membuka pintu untuk biokemikal. Hyaluronidase juga memiliki efek antibiotik. (11) Carboxypeptidase, sebuah zat anti seperti histamine melebarkan kapiler di sekitar gigitan, sehingga meningkatkan aliran darah ke dalam daerah gigian (12) Zat anti peradangan, eglins dan bdellins turut mendukung penyembuhan (5) Kerongkongan (Ph) berkontraksi
secara ritmis (peristalsis) memompa darah melalui tiga luka gigi ke dalam perut. Zat kimia dalam air liur lintah diproduksi sel air liur yang memancar (Sz) berlokasi di jaringan penghubung. Pembuluh berbentuk tabung dari air liur
menghubung-kannya dengan rahang (9)
(9) Air liur lintah mengandung hirudin, zat kimia pencegah pengentalan darah. Juga mengandung calin, zat yang menjaga luka terbuka sekitar 12 jam dengan mengikat faktor Willebrand (membuat tidak aktif). Rembesan darah dari luka (efek veneseksi), mengeluarkan efek pembersihan luka tambahan.
(8)
(5) (7) Gigi lintah adalah
struktur kalsium tertanam dalam otot keras dari rahang lintah. Mereka menunjukkan bentuk hati dalam sisi melintang seperti tetesan air mata yang memanjang
(7)
(8) Pori-pori di antara pasangan gigi individu membentuk pembukaan pembuluh pengeluaran sel air liur, dilalui berbagai zat kimia air liur yang dikeluarkan ke dalam luka gigitan.
Darah mamalia dipercaya penting untuk memproduksi keturunan dan kepompong lintah. Lintah meletakkan kepompongnya di tanah basah pada pinggir air. Setiap kepompong terdiri dari 10 hingga 30 lintah muda, yang tidak lagi mengalami metamorfosis
(1). Efek veneseksi (penyayatan vena) dari lintah terdiri dari pengeluaran/ pengambilan 10 hingga 50 mililiter darah dalam kisaran 20 hingga 120 menit. Kira-kira dalam jumlah yang sama darah keluar dari luka selama sekitar 12 jam setelah fase perdarahan. Darah disimpan dalam 10 pasang usus besar lateral (ke samping) dalam perut lintah. Lintah dapat mengkonsumsi darah hingga 5-10 kali berat tubuhnya
(3)
(4)
(4) Rahang 3 bagian dari lintah dilihat dari atas, pusat mekanisme terapi
(6)
(6) Sel air liur tidak bersatu membentuk sel kelenjar lain. Sel tersebut bebas kuman
(1)
(3) Dalam waktu 2 tahun, darah telah dicerna dan lintah mulai mengkonsumsi cairan dalam tubuhnya. Koloni Aeromonas sebagian besar hilang dan bakteri lain mungkin membuat koloni di perut dan usus lintah
(2)
Ph = Faring Sz = Sel air liur (2)
Serum dan Amoniak dikeluarkan selama darah dikonsumsi. Produksi air liur dan nafsu makan lintah mencapai titik tertinggi pertama kira-kira 3 bulan setelah mengkonsumsi darah. Perlu waktu 2 tahun untuk mencerna makanan. Lintah yang telah digunakan sebaiknya tidak digunakan lagi
Sumber : Michalsen, dkk, 2007
Komponen air liur lintah medis
Hirudin
Hirudin adalah zat terkenal yang terkandung dalam air liur lintah. Zat ini diberi nama oleh Jakobj sekitar tahun 1903-1904 (Müller, 200). Hirudin kadang-kadang digunakan untuk mendeskripsikan semua zat aktif dalam air liur lintah. Pada kenyataannya, hirudin hanya menunjuk pada satu zat aktif spesifik (Gambar 11.1). Kemampuan air liur lintah untuk mencegah pengentalan darah ditemukan hampir satu abad yang lalu (Kraemer, 1988). Pertama kali diisolasi dan diidentifikasi oleh Markwardt (Graf, 2000) pada pertengahan 1950-an. Molekul hirudin terdiri dari rantai 65 asam amino dengan proporsi tinggi dari asam aspartik dan asam glutamik, keduanya adalah asam aminodikarbonik. Zat ini mencegah pengentalan darah dengan cara pengikatan secara selektif pada trombin (Markwardt, 1985).
Hirudin bertindak sama dengan heparin (zat kimia sintetis anti pengentalan darah), tapi hirudin memiliki beberapa keunggulan :
1. Tidak seperti antitrombin III dan heparin, hirudin tidak
memerlukan kofaktor (zat yang harus bergabung dengan zat lain untuk memproduksi hasil yang ditentukan)
2. Hirudin dipilih secara eksklusif untuk trombin (zat anti
pengentalan darah)
3. Hirudin tidak dipengaruhi peptida dan enzim lain dalam darah
4. Hirudin dikeluarkan dalam bentuk yang tidak berubah melalui
air seni
Kekurangan dari hirudin adalah tidak diketahui antagonisnya. Jika dosis hirudin terlalu banyak, artinya tidak ada penangkalnya. Namun, dosis hirudin tidak akan terlalu banyak jika lintah digunakan berdasarkan standar yang direkomendasikan.
Komponen lain dari air liur lintah
Zat anesthetik (pemati rasa) dan zat yang berfungsi seperti histamine dalam air liur lintah mulai bekerja melebarkan pembuluh darah sebelum hirudin dimasukkan ke dalam luka. Zat tersebut melebarkan pembuluh darah di sekitar luka bekas gigitan, sehingga meningkatkan volume darah yang dihisap di daerah tersebut. Air liur lintah juga mengandung calin, protein yang berfungsi:
(a) menghambat atau menghentikan penyatuan dan
pelekatan trombosit136 yang dimediasi kolagen (protein
dalam tulang, tulang rawan, otot dan jaringan)
(b) menghentikan pelekatan trombosit, yang bergantung pada
faktor Willebrand, dengan kolagen dalam dinding pembuluh darah, sehingga mencegah penutupan luka (Gambar 11.2).
Gambar 11.2 Diagram yang menunjukkan titik serang Calin. Pengikatan dengan penghalang calin dari faktor Willebrand
menghasilkan perdarahan luka yang lama.
Sumber : Michaelsen, dkk, 2000 , Rumah Sakit Essen-Mitte
Ini merupakan dasar biokimia terjadinya perdarahan lanjutan dari bekas gigitan lintah, yang normalnya sekitar 12 jam. Secara teoritis perdarahan ini memiliki fungsi membersihkan luka, sehingga
136
melindungi pasien dari potensi terjadinya sepsis (infeksi) yang mematikan.
Destabilase, enzim monomer yang juga terkandung dalam air liur
lintah, yang menghambat fungsi fibrin137, sejenis enzim protein.
Enzim proteinase138 dan antinya, seperti dijelaskan Baskova dan
Zavalova (2001), sebagian berkumpul di permukaan pembuluh darah pasien yang rusak, dan sebagian lagi bercampur dengan darah yang keluar dari luka. Beberapa enzim protein juga
dikeluarkan bakteri simbiotis (Aeromonas sobria) dalam
pencernaan lintah. Dinding usus lintah juga memproduksi dan mengeluarkan anti enzim proteolitis. Anti protein dari lintah medis termasuk kelompok protein yang menghalangi aktivitas katalitis dari enzim proteolitis yang berbeda. Beberapa protein (misalnya bdellins), ditemukan dalam usus lintah dan mirip air liur. Protein ini menghambat fungsi tripsin, plasmin dan akrosin.
Tergantung dari sulit tidaknya ditangkap dalam perubahan ion kromatografi maka bdellins dibagi ke dalam dua tipe utama, bdellin A dan B, keduanya dapat membentuk banyak sub tipe. Bdellin, juga bdellostasin dan eglin, dapat merangsang peradangan syaraf, kadang-kadang disertai rasa nyeri dan tidak berfungsinya organ tubuh. Hirustatin adalah enzim anti proteinase dalam air liur lintah medis. Komponen ini termasuk kelompok protein asam amino, yang terbentuk dalam dua jenis dan dibedakan hanya oleh satu asam amino. Hirustatin menghentikan fungsi kalikrein, tripsin, kimotripsin dan neutrofilis katepsin G.
137
Protein putih berbentuk selaput yang tidak mudah larut dibentuk oleh aktivitas thrombin pada fibrinogen ketika darah menggumpal, ia membentuk jaringan yang memerangkap sel darah merah dan trombosit.
138
Setiap enzim yang mengkatalisasi (percepatan reaksi kimia yang ditimbulkan keberadaan material yang secara kimiawi tidak berubah pada akhir reaksi) pemisahan protein ke dalam fraksi peptide dan asam amino yang lebih kecil dengan proses proteolisis
Anti Triptase juga diisolasi dari ekstrak lintah medis. Triptase berfungsi sebagai sumber dan pengembangan penyakit berupa reaksi peradangan dan alergi yang berhubungan dengan fungsi sel yang rusak. Triptase juga terlibat dalam penyakit asma, arthritis rematik, dan sakit kulit kronis (psoriasis).
LDTI (Leech-derived tryptase inhibitor = anti triptase yang diperoleh dari lintah) adalah salah satu anti triptase yang dianalisis lebih baik. Fungsi biologis LTDI dapat digambarkan sebagai berikut: lintah mengeluarkan LTDI untuk menghambat enzim proteolitis (triptase) yang dikeluarkan oleh sel pasien ketika lintah menggigit kulit. Ini adalah cara lintah melindungi dirinya dari enzim proteolitis di daerah mulut ketika sedang makan.
Eglins adalah kelompok protein lain dengan berat molekul rendah dan anti radang yang diisolasi dari air liur lintah. Eglins
menghambat aktivitas enzim yang mempercepat proses ikatan α
-kimotripsin, kimas, subtilisin, neutrofilis protein elastase dan katepsin G.
Anti Faktor Xa adalah komponen air liur lintah yang bereaksi pada pengentalan. Faktor Xa merubah konversi protrombin menjadi trombin selama proses pengentalan darah. Faktor Za membentuk
kompleks ekuimolar stabil dengan Faktor Xa, sehingga
menghentikan aktivitasnya.
Anti karboksipeptidase A meningkatkan darah yang mengandung kinin selama lintah makan. Zat ini juga membantu menghalangi pengentalan darah yang terbentuk ketika lintah makan.
Anti komplemen juga diisolasi dari air liur lintah. Zat ini berguna untuk pasien dengan kekurangan zat anti (inhibitor) alami. Juga bisa menghalangi aktivasi komplemen yang tidak diinginkan seperti
terjadi dalam reaksi alergi hipersensitif (shock anafilastis), peradangan kronis dan infeksi (sepsis).
Hyaluronidase (orgelase) enzim lain air liur lintah, termasuk dalam pencernaan asam hyaluronis. Sebagai “faktor penyebar”, enzim ini membuka struktur antar jaringan atau organ, menyediakan jalan bagi zat aktif lain untuk mencapai jaringan yang lebih dalam. Dalam percobaan dengan tikus, hyaluronidase juga ditemukan memiliki antibiotik.
Baskova dkk, 2004, menggunakan metode yang berbeda-beda untuk mendemonstrasikan sejumlah zat yang belum teridentifikasi dalam air liur lintah. Dengan elektroforesis dimensi satu, mereka mengidentifikasi lebih dari 60 zat dengan berat molekul berkisar
antara 11 hingga 483 kD. Elektroforesis dua dimensi
mengindikasikan lebih dari 100 zat. Perbandingan dari data spektrometri dengan data protein mengindikasikan ada delapan protein dalam air liur lintah yang diketahui.
Komponen air liur dari lintah lain
Air liur lintah jenis lain juga mengandung beberapa anti pengentalan darah, misalnya Haementaria, namun mencegah pengentalan darah dengan cara yang berbeda dengan Hirudo.
Kombinasi ulang anti pengentalan darah
Selama beberapa tahun, hirudin alami diekstraksi (Gambar 11.3) dari Hirudo medicinalis, dimana suplainya sangat terbatas. Hirudin adalah komponen yang relatif kecil dengan komposisi sederhana. Jadi, para peneliti berhasil mengkloning molekul dalam ragi roti dan memproduksi kombinasi hirudin. Hirudin sintetis ini
diharapkan dapat identik fungsinya dengan hirudin
karakteristik biokimia dan farmakologi yang diharapkan dengan hirudin dari Hirudo medicinalis. Modifikasi komposisi asam amono dari hirudin yang dikombinasi ulang
karakteristik farmakologikanya. Enzim protein dari air liur lintah lain juga direkayasa, misalnya dari jenis Haementeria ghillianii
Gambar 11.3 Ekstrak hirudin dan industri pengguna
Foto : Agrotek BK Enterprise
Masih perlu diteliti apakah komponen yang disintesa dari lintah medis akan sama dengan lintah hidup. Namun yang pasti
lintah medis mengandung banyak zat bioaktif yang karena itu dideskripsikan sebagai kombinasi obat alami.
Referensi Tambahan
1. Baskova IP, Zavalova II. Proteinase inhibitors from the medicinal leech Hirudo medicinalis. Biochemistry 2001: 66 : 703-714.
2. Kraemer BA, et.al. Use of leeches in plastic and reconstructive surgery J. Reconstr Mocrosurg 1988 : 4: 381-386
3. Markwardt F. Pharmacology of hirudin : One hundred years after the first report of the anticoagulant agent in medicinal leeches. Biomed Biochim Acta 1985: 44:1007-1013.
4. Müller IW. Handbuch der Blutegeltherapie. Heidelberg: Haug:2000
alami, memiliki diharapkan sama . Modifikasi komposisi asam yang dikombinasi ulang meningkatkan rotein dari air liur lintah Haementeria ghillianii.
Masih perlu diteliti apakah komponen yang disintesa dari lintah hidup. Namun yang pasti air liur yang berkhasiat, alami.
Proteinase inhibitors from the medicinal leech Hirudo Use of leeches in plastic and reconstructive surgery : a review: Pharmacology of hirudin : One hundred years after the first report Biomed Biochim Acta 1985: . Heidelberg: Haug:2000