HASIL DAN PEMBAHASAN A.Kajian Paparan PPD
B. Kajian Keberbahayaan PPD
Kajian keberbahayaan adalah proses yang dilakukan untuk mengkaji potensi senyawa atau substansi dalam menimbulkan gangguan kesehatan manusia (SCCS,2012). Pada penelusuran pustaka telah dijabarkan jenis keberbahayaan yang dapat ditimbulkan dari senyawa PPD. Keberbahayaan yang peneliti kaji
adalah keberbahayaan berupa sensitisasi PPD yang terjadi melalui paparan secara topikal. Selain itu, menurut studi pustaka sebelumnya PPD yang diuji pada bakteri secara in-vitro dengan menggunakan uji Ames memberikan respon mutagenitas, dan menurut IARC (1992) PPD dapat menimbulkan kanker kandung kemih pada manusia yang ditunjukkan oleh nilai ORs lebih besar dari 1 (1,27) dari studi case-control di New Jersey, sehingga salah satu toksisitas lainnya adalah karsinogenitas yang akan peneliti kaji.
Pada penelitian ini, akan dikaji hubungan dosis dan respon sensitisasi dan karsinogenitas yang ditunjukkan oleh nilai NOAEL untuk sensitisasi dan nilai NOAEL untuk karsinogenitas pada manusia.
a. Sensitisasi PPD
Toksisitas yang dapat ditimbulkan PPD melalui paparan topikal adalah sensitisasi kulit. Sensitisasi kulit adalah suatu kejadian terjadinya kontak pertama kali antara alergen dengan kulit yang selanjutnya alergen tersebut akan dikenal dan di respon oleh limfosit T (Paramita, 2011). Mekanisme sensitisasi kulit adalah senyawa yang memiliki berat molekul kurang dari 500 mengalami penetrasi pada stratum korneum untuk mencapai epidermis. Senyawa tersebut mengalami haptenasi dengan cara beikatan dengan protein menjadi bentuk kompleks. Kompleks hapten-protein terbentuk di dalam sel dan kemudian ditangkap oleh sel langerhans dan memprosesnya dengan MHC kelas II sehingga dapat disajikan oleh sel T. Sel-sel yang telah aktif bermigrasi ke daerah getah bening dan sel limfosit T dapat mengalami proliferasi membentuk
sel efektor dan sel memori. Pada paparan yang berulang, sel memori akan mengeluarkan sitokin yang akan mengakibatkan alergi (Scheitza, et.al., 2013).
Peneliti memilih untuk mengkaji efek berbahaya PPD berupa sensitisasi kulit, karena telah banyak kasus yang ditemukan bahwa PPD dapat menimbulkan sensitisasi kulit berupa alergi. Oleh karena itu, peneliti mengkaji uji in-vivo dengan metode LLNA pada mencit betina galur CBA/J, untuk melihat PPD dalam menimbulkan respon sensitisasi yang dilihat dari proliferasi sel T pada kelenjar getah bening mencit.
Metode LLNA didasarkan jika sensitisasi terjadi maka dapat menginduksi proliferasi limfosit di kelenjar getah bening. Peningkatan proliferasi tersebut sebanding dengan dosis dari PPD yang diaplikasikan. Oleh karena itu, dalam metode LLNA dapat dilihat hubungan antara dosis dan respon sensitisasi yang ditunjukkan oleh poliferasi limfosit. Nilai Stimulation Index (SI) dalam metode LLNA menunjukkan rasio proliferasi setelah senyawa PPD diaplikasikan yang dibandingkan dengan control. Batas bawah nilai SI dalam menimbulkan sensitisasi adalah SI≥3 (SCCS, 2006). Menurut (SCCS, 2012) hasil uji dari metode LLNA memberikan nilai SI lebih besar dari 3 yaitu 10,4. Nilai tersebut menyatakan bahwa PPD dapat menimbulkan sensitisasi pada kulit, karena semakin tinggi nilai SI, maka semakin besar pula senyawa dapat menimbulkan proliferasi limfosit yang memicu terjadinya alergi.
PPD merupakan senyawa yang dapat memberikan efek berbahaya berupa sensitisasi kulit yang telah ditunjukkan dengan nilai SI lebih besar dari 3, sehingga perlu diketahui nilai EC3 pada PPD. Nilai EC3 merupakan
konsentrasi yang menyatakan senyawa tersebut dapat menyebabkan peningkaan SI sebanyak tiga kali dibanding control (CAESAR, 2015). Menurut (SCCS, 2012) nilai EC3 PPD adalah 0,06% yang menunjukkan bahwa PPD dapat menimbulkan sensitisasi yang kuat (CAESAR, 2015).
PPD merupakan senyawa yang sangat mudah mengalami oksidasi sehingga sensitisasi dapat terjadi jika PPD lebih dahulu mengalami oksidasi menjadi p-benzoquinonediimine (p-BQDI) dan membentuk Bandrowoski’s base (BB). Senyawa p-BQDI merupakan elektrofilik yang mampu berikatan spesifik dengan protein yaitu sistein membentuk kompleks hapten-protein yang dapat memodifikasi protein. Hasil modifikasi protein mampu mengaktivasi sel dendrit dan THP-1 juga meningkatkan proliferasi sel T, yang akan menimbulkan imunopatologik yakni reaksi hipersensistivitas. Menurut Scheitza, et al (2013), reaksi hipersensitivitas yang timbul dapat terjadi secara cepat. Tidak hanya senyawa p-BQDI yang mampu membentuk ikatan kovalen dengan protein, namun juga p-benzoquinone (p-BQI) dan BB.
Menurut mekanisme tersebut, sensitisasi kulit yang terjadi merupakan sensitisasi sistemik, karena senyawa turunan hasil oksidasi PPD dapat terbentuk saat di permukaan kulit maupun saat di sistemik. PPD yang tidak dimetabolisme di epidermis akan masuk ke dermis dan senyawa turunan hasil oksidasi PPD (BB) dapat terbentuk (Scheitza, et al 2013). Sedangkan PPD yang sudah mengalami oksidasi di permukaan kulit membentuk senyawa BB, dapat masuk ke sistemik dan menyebabkan sensitisasi.
Salah satu toksisitas PPD yang peneliti kaji adalah karsinogenitas karena masih sedikitnya kajian mengenai karsinogenitas yang dapat ditimbulkan PPD, sedangkan menurut (SCCS, 2012) uji Ames yang dilakukan untuk PPD dapat menimbulkan mutagenitas pada Salmonella typhimurium
galur TA98 dan menurut IARC (1993) dalam studi case-control di New Jersey, PPD dapat memberikan risiko kanker kandung kemih yang ditunjukkan oleh nilai ORs lebih dari 1 yaitu 1,27 sehingga secara pengamatan PPD dapat menimbulkan karsinogenitas. Oleh karena itu peneliti akan mengkaji uji karsinogenitas PPD yang dilakukan pada hewan uji.
Uji Ames pada bakteri galur TA98 dilakukan menggunakan laboratorium yang telah memenuhi syarat GLP. Metode uji yang digunakan adalah pra-inkubasi (lama pemaparan 72 jam; waktu pra inkubasi 60 menit). Konsentrasi yang diberikan sebanyak 5000 µg/plate. Respon mutagenitas ditunjukkan oleh galur TA98 dengan adanya S9, artinya PPD yang telah mengalami metabolisme fase I yakni reaksi oksidasi dapat menimbulkan mutagenitas pada bakteri TA98 (SCCS, 2012).
Uji karsinogenitas pada hewan uji dilakukan pada mencit galurA jantan dan betina melalui rute injeksi i.p. Dosis yang diberikan 25 mg/kg bw dengan lama pemaparan tiga kali seminggu hingga delapan minggu. Hasil yang diperoleh ditemukan tumor di paru-paru, (SCCS,2012) sehingga PPD dapat menimbulkan karsinogenitas dengan pemejanan sub-kronis.
Apabila PPD yang berlebih terabsorbsi dan menuju ke sirkulasi sistemik dapat menyebabkan karsinogenitas yang ditunjukkan oleh uji Ames
dan karsinogenitas PPD. PPD merupakan senyawa yang mudah teroksidasi, sehingga apabila PPD dilarutkan dalam air sudah dapat membentuk senyawa turunan lainnya berupa senyawa BB (ditunjukkan pada Gambar 3). BB dapat melakukan subsitusi basa nitrogen pada DNA jika PPD sudah berada dalam sistemik, sehingga dapat menimbulkan mutasi yang akan menimbulkan tumor (Robbins, 2012).
Gambar 3. Bandrowoski’s base (BB) (Robbins, 2012).
c. No Observed Advere Effect Level (NOAEL) Sensitisasi PPD pada manusia
Paparan PPD secara topikal dapat menimbulkan sensitisasi kulit yang telah ditunjukkan dengan uji LLNA pada hewan uji. Menurut uji LLNA pada mencit betina galur CBA/J, nilai EC3 yang dihasilkan dalam uji tersebut adalah 0,06%. PPD sebanyak 15 µg dapat menginduksi poliferasi limfosit sebanyak 3x dibanding kontrol pada kelenjar getah bening. Konsentrasi tersebut menjadi batas nilai PPD untuk menimbulkan sensitisasi kulit, oleh karena itu dapat dianggap apabila jumlah PPD yang diberikan kurang dari 15 µg tidak teramati efek sensitisas kulit pada mencit betina.
Nilai NOAEL sensitisasi adalah dosis terendah yang menyatakan tidak teramatinya lagi toksisitas sensitisasi. Nilai NOAEL pada mencit diperoleh berdasarkan konsentrasi EC3 yang dibagi dengan berat badan mencit CBA/J.
Menurut The Jackon Laboratory (2014), berat mencit betina galur CBA/J adalah 20 gr (0,02 kg), sehingga nilai NOAEL untuk mencit adalah 0,75 µg/g BB.hari. Pada kajian risiko perlu dilakukan ekstrapolasi dari nilai NOAEL sensitisasi pada hewan uji ke manusia. Ekstrapolasi dilakukan dengan menbagi nilai NOAEL dengan Uncertainly Factor (UF). UF adalah faktor keamanan untuk menentukan asupan harian yang dapat diterima, untuk data dari hewan yang akan digunakan ke manusia memiliki UF sebesar 100 yang didapat dari 10x10, angka 10 pertama merupakan konversi dari hewan uji ke manusia dan angka 10 kedua merupakan konversi dari manusia ke subpopulasi manusia. NOAEL yang digunakan adalah 0,75 µg/g BB.hari, sehingga diperoleh NOAEL pada manusia 7,5x10-3 mg/kg BB.hari. NOAEL pada manusia diperoleh menurut perhitungan di bawah :
����������������=��3 ��
=
0,75µ � � ��.ℎℎ ℎ ℎ ℎ ℎhari 100=
7,5x10-3 µg/g BB.hari = 7,5x10-3 mg/kg BB.hari d.NOAEL karsinogenitas PPD pada manusiaPada pengkajian risiko, masih sedikitnya pengkajian mengenai karsinogenitas PPD sehingga dalam sub bab ini peneliti akan mengkaji mengenai batas nilai PPD hingga tidak menimbulkan respon karsinogenitas yang ditunjukkan oleh uji karsinogenitas pada hewan uji.
NOAEL karsinogenitas adalah dosis yang menyatakan tidak teramatinya risiko karsinogenitas setelah paparan PPD. NOAEL karsinogenitas didapatkan dari uji karsinogenitas pada mencit galur A yang diberikan dosis 25 mg/kg BB
melalui injeksi intraperitoneal (i.p) dan pada dosis tersebut dapat menimbulkan tumor di paru-paru. PPD yang dipaparkan melalui injeksi i.p dapat dengan cepat menuju sistemik tanpa perlu mengalami metabolisme di hati, sehingga PPD dan hasil oksidasinya dapat dengan cepat berada dalam sistemik dan diasumsikan dapat berikatan dengan reseptor tertentu dan menimbulkan tumor di paru-paru pada mencit galur A. Peneliti memilih nilai NOAEL yang digunakan untuk hewan uji adalah 25 mg/kg BB, karena peneliti mengasumsikan skenario terburuk jika PPD tidak mengalami metabolisme menjadi inaktif di dalam tubuh dan terdapat di sistemik.
Pada kajian risiko perlu adanya ekstrapolasi ke manusia. Ekstrapolasi yang dilakukan menggunakan nilai UF. UF yang digunakan adalah 100 yang didapat dari 10x10, angka 10 pertama merupakan konversi dari hewan uji ke manusia, angka 10 kedua merupakan konversi dari manusia ke subpopulasi manusia. Nilai NOAEL dari uji karsinoegnitas akan diekstrapolasi ke manusia dengan menggunakan Uncertainly Factor (UF) dan didapatkan 0,25 mg/kg BB.hari. NOAEL untuk manusia diperoleh menurut perhitungan di bawah:
����������������= ���������ℎ������� ��