PRI N SI P- PRI N SI P UJI TOKSI KOLOGI PERKEM BAN GAN
SALOM O H UTAH EAN
Fa k u lt a s M a t e m a t ik a da n I lm u Pe n ge t a h u a n Ala m La bor a t or iu m St r u k t u r H e w a n Ju r u sa n Biologi
Un ive r sit a s Su m a t e r a Ut a r a 1 . Pe n ga n t a r
Toksikologi perkem bangan adalah bagian dari t oksikologi, yait u ilm u yang m em pelaj ari seluk- beluk racun, t erut am a pengaruhnya t erhadap m akhluk hidup. Sesuai dengan nam anya t oksikologi perkem bangan m enit ikberat kan kaj ian pada pengaruh agensia t oksis t erhadap m akhluk hidup yang sedang dalam st adium perkem bangan. I st ilah agensia t oksis digunakan di sini karena kat a racun lebih m enghunj uk pada senyaw a kim iaw i, padahal di dalam kenyat aannya t oksikologi perkem bangan t idak m em bat asi diri pada kaj ian efek senyaw a kim iaw i saj a t et api j uga m engkaj i pengaruh agensia lain sepert i gelom bang elekt rom agnet ik, bunyi, cahaya, m ikroorganism a t erhadap perkem bangan em brio. Sebagai sebuah ilm u, t oksikologi perkem bangan m elakukan kaj ian t eorit is t ent ang m ekanism e kerj a agensia t oksik, respon t ubuh organism e t erhadap agensia t oksik t adi pada berbagai t ingkat an ( subseluler, seluler, organ, m aupun individu) , m odulasi efek oleh berbagai fakt or sepert i t ingkat perkem bangan, dosis, organ sasaran dan sebagainya. Seiring dengan it u t oksikologi perkem bangan j uga m em iliki aspek prakt is karena dengan berkem bangnya ilm u ini t elah t erbuka cara- cara unt uk m enguj i st at us ket erat ogenikan suat u agensia.
Penguj ian ket erat ogenikan suat u agensia m elalui uj i t oksikologi perkem bangan sem akin pent ing saat ini ket ika lingkungan hidup kit a sehari- hari dim asuki oleh agensia- agensia baru berpot ensi t oksis yang j um lah dan m acam nya t erus m elim pah. Agensia baru it u dapat berupa obat - obat an, bahan- bahan adit if unt uk m akanan, bahan pencem ar di lingkungan indust ri, pest isida, logam logam berat , pelarut -pelarut organik, gelom bang elekt rom agnet ik, bunyi, t em perat ur ekst rim , dan lain-lain. Apabila em brio yang sedang berkem bang t erpaj an pada agensia t adi ada peluang proses perkem bangannya m enj adi t ergganggu.
Perkem bangan em brio m am alia dapat dibagi m enj adi 3 t ahapan, yait u t ahap praim plant asi, t ahap organogenesis dan t ahap fet ogenesis. Dari segi t oksikologi perkem bagan ket iganya m em iliki kepekaan yang berbeda- beda. Tahap praim plant asi dim ulai dari fert ilisasi, pem belahan aw al (cleavage) , blast ulasi hingga gast rulasi
aw al. Karena pada t ahap ini diferensiasi sel belum lanj ut , j ika sat u at au sekelom pok sel rusak oleh gangguan agensia t oksis m asih m em ungkinkan bagi sel- sel sehat di sekit arnya m em belah dan m enggant ikan posisi dan peran sel rusak t adi. Dengan dem ikian em brio pulih dan perkem bangan dapat berlanj ut t anpa ada efek gangguan yang m enet ap. Sebaliknya j ika em brio t idak dapat m ent oleransi kerusakan it u m aka em brio t idak dapat m elanj ut kan perkem bangannya dan m at i. Oleh karena it u efek gangguan agensia t oksis pada em brio pada t ahap praim plant asi t idak m enyebabkan kelainan perkem bangan. Berdeda dengan it u, j ika efek suat u agensia t oksis m enim pa em brio pada t ahap organogenesis, yait u ket ika pem bent ukan organ- organ sedang giat - giat nya berlangsung, m aka perkem bangan organ dapat t erganggu dan m ungkin t erw uj ud m enj adi kecacat an yang dapat t eram at i saat lahir. Selanj ut nya apabila efek agensia t oksis m enim pa em brio ket ika sebagian besar organ- organ t elah t erbent uk ( pada t ahap ini em brio disebut fet us) dan fet us t inggal m elanj ut kan pert um buhan organ- organ it u, m aka m anifest asi gangguan sepert i ini j arang t erw uj ud m enj adi kecacat an m elainkan berupa ham bat an pert ubuhan dan gangguan fungsi. Dengan dem ikian t erdapat 4 kelom pok w uj ud gangguan perkem bangan em brio, yait u k e m a t ia n , k e ca ca t a n , h a m ba t a n pe r t u m bu h a n dan ga n ggu a n fu n gsi.
2 . Pr ose du r Uj i Tok sik ologi Pe r k e m ba n ga n
Terdapat beberapa m acam prot okol uj i t oksikologi perkem bangan yang dikem bangkan oleh beberapa lem baga pem erint ahan dan badan- badan int ernasional. Sepanj ang yang penulis ket ahui hingga saat ini belum ada prosedur penguj an t oksikologi perkem bangan yang baku di I ndonesia. Yang ada adalah prosedur-prosedur penguj ian yang dim iliki dan dikem bangkan oleh laborat orium di beberapa universit as. Tulisan ini m em uat prinsip- prinsip dasar yang berlaku um um dalam m elakukan penguj ian t oksikologi perkem bangan. Prosedur penguj ian dapat dibagi m enj adi 4 t ahapan kegiat an, yait u pem ilihan hew an uj i, pem berian perlakuan, pengam at an dan pelaporan. Pada bagian ini hanya akan diuraikan 3 t ahapan kegiat an yang pert am a.
A. Pe m ilih a n H e w a n Uj i.
Terdapat paling t idak 5 hal yang harus diperhat ikan dalam m em ilih hew an uj i, yait u species dan st rain hew an yang akan digunakan, usia, j enis kelam in dan j um lahnya. Species m am alia yang um um digunakan adalah t ikus, m encit dan kelinci. Unt uk unggas digunakan em brio ayam ( percobaan in ovo) . Kem aj uan t eknik laborat orium yang ada sekarang dan reaksi dari pem erhat i hak binat ang t elah m em buka kem ungkinan penggunaan hanya organ, j aringan at au sel saj a m enggant ikan hew an uj i ( kult ur organ at au kult ur sel m elalui percobaan in vit ro) . Teknik ini sangat pent ing t erut am a dalam upaya m engungkap m ekanism e t erat ogenesis suat u agensia. Di I ndonesa hew an uj i yang populer digunakan adalah m encit dan t ikus, karena it u t ulisan ini selanj ut nya akan m em bicarakan penguj ian dengan m enggunakan hew an uj i t ersebut .
Jika keesokan harinya dit em ukan adanya sum bat vagina (vaginal plug) at au adanya sperm a di vagina yang didet eksi m elalui pem eriksaan m ikroskopis apusan vagina, m aka it u pert anda perkaw inan sudah berlangsung dan hari t ersebut dt ent ukan sebagai hari ke nol kebunt ingan.
Jum lah hew an uj i yang digunakan palig t idak sebanyak 20 ekor bet ina bunt ing unt uk t iap kelom pok perlakuan. Karena kelom pok perlakuan biasanya t erdiri at as paling t idak 3 t araf dan 1 kelom pok kont rol, m aka j um lah hew an bunt ing yang dibut uhkan adalah 80 ekor.
B. Pe m be r ia n Pe r la k u a n.
Unt uk agensia berupa senyaw a kim ia, dosis t ert inggi perlakuan sebaiknya t idak m elam paui 1000 m g/ kg berat badan per hari dengan pem berian per oral at au subkut an, sedangkan unt uk agensia lain disesuaikan dengan besaran paparan yang m ungkin dit erim a dari lingkungan. Dosis t ert inggi sebaiknya lebih kecil dari angka LD- 50 dan 2 kelom pok dosis berikut nya dit at a dengan int erval sam a di baw ah dosis t ert inggi t adi ( m isalnya LD- 50, 2/ 3 LD- 50, 1/ 3 LD- 50, dan kont rol) . Kelom pok kont rol disesuaikan dengan percobaan. At uran yang um um digunakan adalah apabila agensia dilarut kan dengan suat u pelarut m aka kepada kelom pok kont rol diberikan pelarut saj a dengan cara pem berian yang persis sam a dengan cara pem berian pada kelom pok perlakuan. Unt uk kont rol posit if dapat dipilih agensia- agensia yang sudah dikenali m em iliki efek t erat ogenik. Penggunaan kont rol posit ip adalah unt uk m enilai kepekaan st rain yang digunakan.
Cara pem berian perlakuan yang paling um um adalah perm berian per oral ( pencekokan) . Cara lain dapat dipilih dengan pert im bangan khusus, sepert i inhalasi, subkut an, int rapert oneal at au int ram uskuler. Pert im bangan ut am a dalam pem ilihan cara- cara it u adalah kem iripannya dengan cara m asuk agensia t oksis t adi ke dalam t ubuh.
Durasi perlakuan disesuaikan degan t uj uan penguj ian. Unt uk penguj ian t oksisit as perkem bangan um um perlakuan dapat diberikan selam a m asa kebunt ingan.Dapat j uga diberikan perlakuan t unggal 1 kali saj a pada t it ik w akt u spesifik j ika yang akan diam at i adalah efek suat u agensia t erhadap perkem bangan organ t ert ent u. Yang paling um um dilakukan adalah pem berian perlakuan dalam beberapa hari saj a, yait u selam a m asa or ga n oge n e sis ( h a r i k e 6 h in gga h a r i k e 1 5 ) .
C. Pe n ga m a t a n.
Meskipun penguj ian ini disebut uj t okskologi perkem bangan ruang lingkup pengam at an t idaklah t erbat as pada em brio yang sedang berkem bang it u saj a m elainkan j uga m encakup beberapa bagian pengam at an t erhadap induk.
I nduk hew an coba diam at i kondisi kesehat annya set iap hari dan hal- hal khusus sepert i adanya gej ala keracunan at au kem at ian dicat at . Berat badan dit im bang paling t idak sekali 3 hari. Dat a berat badan selain sebagai pet unj uk efek t oksik t erhadap induk j uga digunakan unt uk m enent ukan j um lah pem berian perlakuan ( m g/ kg berat badan) . Hew an coba dipelihara dengan baik selam a kebunt ingan dan selanj ut nya dikurbankan 1 hari sebelum m elahirkan ( t ikus hari ke-20/ 21; m encit hari ke- 19) . Bet ina t idak dibiarkan sam pai m elahirkan karena j ika it u t erj adi ia akan m em akan anak- anaknya yang cacat . Hew an uj i dibedah caesar
berkem bang penuh dan m erespon sent uhan dikat egorikan fe t u s h idu p; fet us yang berkem bang penuh dan t idak ada t anda- t anda aut olisis t et api t idak m erespon sent uhan dikat egorikan fe t u s m a t i; im plant asi yang m enunj ukkan adanya ciri- ciri fet us t et api m engalam i aut olisis digolongkan sebagai fet us yang diresorpsi pada t ingkat lanj ut (la t e r e sor pt ion) ; im plant asi yang t idak m enunj ukkan adanya karakt erist ik fet us digolongkan pada fet us yang m engalam i resorpsi dini (e a r ly r e sor pt ion) . Selanj ut nya ovarium diam at i dan j um lah corpora lut ea dihit ung. Jum lah corpora lut ea um um nya bersesuaian dengan j um lah im plant asi karena
corpora lut ea adalah pet unj uk folikel yang berovulasi dan berubah m enj adi badan horm onal yang berperan dalam m em pert ahankan kebunt ingan. Kehilangan sebelum im plant asi dapat dihit ung berdasarkan selisih ant ara j um lah corpora lut ea dengan j um lah im plant asi.
Tanda- t anda keracunan induk diam at i pada organ- organ visceral. Kelenj ar t im us diam at i ukuran, w arna dan adanya t anda- t anda hem oragi. Pulm o diam at i ukuran, w arna dan j um lah lobusnya, dem ikian j uga hepar diam at i ukuran, w arna, t ekst ur dan j um lah lobusnya. Lam bung dibuka dengan sayat an sepanj ang curvat ura
besar dan perm ukaan m ukosalnya diam at i. Ginj al diam at i bent uk, ukuran, w arna dan kelainan yang m ungkin t erlihat dari luar, dan selanj ut nya dibelah unt uk m engam at i st rukt ur int ernalnya. Tiap- t iap kelainan dicat at dan sedapat m ungkin didokum ent asikan dengan fot ografi dan j aringan yang m engalam i kelainan t ersebut difiksasi dengan form alin at au larut an Bouin dan diproses m elalui m et ode parafin unt uk pem buat an sediaan bagi pengam at an hist ologis.
Pu st a k a
N ga t idj a n . 1 9 9 1 . Pet unj uk Laborat orium . Met ode Laborat orium dalam Toksikologi. UGM Yogyakart a
Tu ch m a n n - D u ple ssis. 1 9 7 5. Drug Effect s on Fet us. ADI S Press, New York.
U.S. En vr on m e n t a l Pr ot e ct ion Age n cy. 1 9 8 2. Guideline 83- 3:
Terat ogenicit y St udy. Pest icides Assesm ent Guidelines, Subdivision F. Hazard Evaluat ion: Hum an and Dom est ic Anim als. Office of
Pest icides and Toxic Subst ances, Washingt on, DC.
U.S. En vr on m e n t a l Pr ot e ct ion Age n cy. 1 9 9 1. Guideline for Developm ent al Toxicit y Risk Assesm ent . Federal Regist er 56: 63798- 63826.
