• Tidak ada hasil yang ditemukan

Prinsip Dasar Toksikologi (Kerja & Efek Toksik)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Prinsip Dasar Toksikologi (Kerja & Efek Toksik)"

Copied!
47
0
0

Teks penuh

(1)

Annisa Farida Muti, SFarm, MSc, Apt

Annisa Farida Muti, SFarm, MSc, Apt

Program Studi S1 Farmasi

Program Studi S1 Farmasi

Fakultas F

Fakultas Farmaarmasi ISTNsi ISTN

PRINSIP

PRINSIP DASAR TOKSIKDASAR TOKSIKOLOGI :OLOGI : KERJA

(2)
(3)

KERJA & EFEK TOKSIK

KERJA & EFEK TOKSIK

 SuatSuatu kerja tu kerja toksik pd umoksik pd umumnumnya merupakanya merupakan hasil darihasil dari

sederetan pr

sederetan proses fisika, oses fisika, biokimia, biokimia, && biologik yg sangat biologik yg sangat rumitrumit dan komplek

(4)

 Proses ini umumnya dikelompokkan ke dalam tiga Proses ini umumnya dikelompokkan ke dalam tiga fase yaitu:fase yaitu:

 Fase eksposisiFase eksposisi

 Fase pengaruh organisme thp xenobiotika (toksokinetik)Fase pengaruh organisme thp xenobiotika (toksokinetik)

(5)
(6)
(7)

FASE EKSPOSISI

 Kontak antara xenobiotika dg organisme  Terjadi paparan xenobiotika pd organisme

 Jalur utama bagi penyerapan xenobiotika adalah saluran

cerna, paru-paru, & kulit

 Namun pd keracunan aksidential, atau penelitian toksikologi,

(8)
(9)

 Jika suatu objek biologik terpapar oleh sesuatu xenobiotika,

maka efek biologik atau toksik akan muncul jika xenobiotika tsb telah terabsorpsi menuju sistem sistemik (kecuali senyawa radioaktif)

 Umumnya hanya xenobiotika yg terlarut/ terdistribusi

molekular, yg dapat diabsorpsi

 Dalam hal ini akan terjadi pelepasan xenobiotika dari bentuk

(10)

Penyerapan xenobiotika sangat

tergantung pd:

1. Konsentrasi xenobiotika

2. Lama kontak xenobiotika dg permukaan organisme :

 Akut (<24 jam, pada umumnya 1x paparan)  Subakut (1 bulan, dosis berulang)

 Subkronis (2-3 bulan, dosis berulang)  Kronis (> 3 bulan, dosis berulang)

(11)

a. Eksposisi melalui kulit

 Eksposisi (pemejanan) yg paling mudah & paling lazim thp

manusia/ hewan

 Pejanan kulit thp tokson sering mengakibatkan berbagai lesi

(luka), namun tdk jarang tokson dpt juga terabsorpsi dari permukaan kulit menuju sistem sistemik

(12)

b. Eksposisi melalui jalur inhalasi

 Tokson yg terdapat di udara berada dlm bentuk gas, uap, butiran

cair, dan partikel padat dg ukuran yg berbeda-beda

 Saluran pernafasan mrp sistem yg komplek, yg secara alami dapat

menseleksi partikel berdasarkan ukurannya

 Umumnya partikel besar (>10 μm) tdk memasuki saluran napas,

kalau masuk akan diendapkan di hidung & dienyahkan dg diusap, dihembuskan & berbangkis

 Oleh sebab itu ambilan & efek toksik dari tokson yg dihirup tdk

(13)

c. Eksposisi melalui jalur GIT

 Pemejanan tokson melalui saluran cerna dpt terjadi bersama

makanan, minuman, atau secara sendiri (obat/ zat kimia murni)

 Pada jalur ini mungkin tokson terserap dari rongga mulut

(sub lingual), dari lambung sampai usus halus, atau eksposisi tokson dg sengaja melalui jalur rektal

 Pd umumnya tdk akan memberikan efek toksik kalau tdk

diserap (kecuali zat yg bersifat basa kuat, asam kuat, atau zat yg dapat merangsang mukosa)

(14)

 Di lambung:

Senyawa asam lemah akan berada dlm bentuk non-ion  lebih

mudah larut dlm lipid & mudah terdifusi (mudah terserap di dalam lambung)

Senyawa basa lemah akan terionkan  lebih mudah larut dlm

cairan lambung

 Di usus:

Senyawa basa lemah akan berada dlm bentuk non-ioniknya 

(15)
(16)

a. Absorpsi

 Absorpsi ditandai oleh masuknya xenobiotika/ tokson dari

tempat kontak (paparan) menuju sirkulasi sistemik tubuh/ pembuluh limfe

 Tokson dpt terabsorpsi umumnya apabila berada dlm bentuk

terlarut/ terdispersi molekular

 Jalur utama absorpsi tokson (~jalur utama eksposisi) 

saluran cerna, paru-paru, & kulit

 Pd pemasukan tokson langsung ke sistem sirkulasi sistemik

(pemakaian sec injeksi), dpt dikatakan bahwa tokson tdk mengalami proses absorpsi

(17)

*absorpsi melalui sal cerna

 Kebanyakan studi toksisitas suatu xenobiotika dilakukan

(18)

Beberapa faktor yg berpengaruh pd jmlh xenobiotika stlh pemberian oral adalah:

1.  pH yg extrim, dimana berpengaruh pd stabilitas xenobiotika

2. Enzim hidrolisis (enzim lipase, protease, amilase),dpt menguraikan xenobiotika

selama berada di saluran cerna

3. Mikroflora usus, dpt menguraikan molekul xenobiotika mjd produk metabolik

yg mungkin tdk mpy aktifitas farmakologik dibandingkan dg senyawa

induknya/ bahkan justru membentuk produk metabolik dg toksisitas yg lebih tinggi

4. Metabolisme di hati, stl xenobiotika diabsorpsi dari saluran cerna maka dari

pembuluh kapiler darah di mikrovili usus melalui pembuluh vena hepatika menuju hati. Telah banyak dilaporkan, bahwa sebagian dari xenobiotika telah mengalami  firstpass-effect

5.  Jenis makanan, mempengaruhi gerakan peristaltik usus, pH lambung, & waktu

(19)

*absorpsi melalui sal napas

 Tempat utama bagi absorpsi di sal napas  alveoli paru-paru  Berlaku utk gas (seperti karbon monoksida, oksida nitrogen,

belerang oksida) & uap cairan (seperti benzen, karbon tetraklorida)

 Sistem pernapasan mempunyai kapasitas absorpsi yg tinggi,

hal ini disebabkan:

1. Luasnya permukaan alveoli 2. Laju aliran darah yg cepat

3. Dekatnya darah dg udara alveoli

(20)

*absorpsi melalui perkutan

 Eksposisi melalui kulit mrp pemejanan xenobiotika yg paling

mudah & umum terjadi

 Agar dpt terabsorpsi ke dalam kulit, xenobiotika harus

melintasi membran epidermis & dermis, diserap melalui folikel, lewat melalui sel-sel keringan, atau kelenjar sebasea

(21)

Fase pertama absorpsi perkutan

difusi tokson lewat epidermis

 Epidermis mendandung : barier lapisan tanduk (stratum

corneum)

 Lapisan tanduk terdiri atas beberapa lapis sel mati yg tipis &

rapat, berisi bahan (protein filamen) yg resisten secara kimia

 Sifat pemeabilitas terhadap zat kimia dari stratum korneum

(22)

Fase kedua absorpsi perkutan

difusi

tokson lewat dermis

 Dermis mengandung : medium difusi yg berpori, nonselektif,

& cair

 Sbg sawar, dermis jauh kurang efektif dibandingkan stratum

korneum

 Kerusakan lapisan stratum korneum dpt mengakibatkan

sangat meningkatnya absorpsi perkutan

Contoh zat yg merusak lap stratum korneum : asam-basa kuat,

(23)

b. Distribusi

 Setelah xenobiotika mencapai sistem peredaran darah, ia

bersama darah akan diedarkan/ didistribusikan ke seluruh tubuh

(24)

Beberapa faktor yg berpengaruh pd distribusi xenobiotik adalah:

 Faktor biologis:

Laju aliran darah di organ & jaringan Sifat membran biologis

Perbedaan pH antara plasma & jaringan

 Faktor sifat molekul xenobiotika:

Ukuran molekul

Ikatan antara protein plasma & protein jaringan Kelarutan

(25)
(26)

*sifat membran biologis

 Xenobiotika agar dapat terdistribusi menuju sel pd jaringan

tubuh, haruslah melewati membran biologis

 Laju penetrasi xenobiotika melewati membran biologis akan

ditentukan oleh struktur membran basal dan sifat lipofilitasnya

 Senyawa lipofil akan dapat menembus membran biologis dg

baik, sedangkan senyawa hidrofil haruslah melewati lubang-lubang di membran biologis ( poren)

  Jumlah poren dlm membran biologis adl terbatas, oleh sebab itu senyawa

(27)
(28)

*ikatan protein

 Ikatan protein berpengaruh juga pd intensitas kerja, lama

kerja toksik & eliminasi xenobiotika dari dlm tubuh

Dipengaruhi oleh:

Afinitas ikatan protein  Jumlah ikatan protein

 Xenobiotika yg terikat pd protein akan susah melewati

membran sel, sehingga xenobiotika tersebut akan susah dieliminasi  hal ini akan berpengaruh pada lama kerja toksiknya

(29)

Pada dosis yg sama tokson A lebih cepat terabsorpsi dibandingkan dg B

 Jika tokson A lebih polar ketimbang B hal ini menggambarkan, bahwa tokson A lebih suka terdistribusi di kompartimen sentral, dan sedikit terdistribusi ke jaringan lebih

(30)

c. Metabolisme

 Proses biokimia yg dialami oleh xenobiotika dikenal dg reaksi

biotransformasi/ metabolisme

 Biotransformasi/ metabolisme pu berlangsung di hati dan

sebagian kecil di organ-organ lain (ginjal, paru-paru, saluran pencernaan, kelenjar payudara, otot, kulit atau di darah)

(31)

Fase Metabolisme

 Fase I (reaksi fungsionalisasi)

Tokson mengalami pemasukan gugus fungsi baru, pengubahan gugus

fungsi yg ada atau reaksi penguraian

Reaksi oksidasi (dehalogenasi, dealkilasi, deaminasi, desulfurisasi,

pembentukan oksida, hidroksilasi, oksidasi alkohol dan oksidasi aldehida)

Reaksi reduksi (reduksi azo, reduksi nitro reduksi aldehid atau keton) Reaksi hidrolisis (hidrolisis dari ester amida)

 Fase II (reaksi konjugasi)

Tokson yg telah siap atau termetabolisme melalui fase I akan

berpasangan membentuk konjugat

Konjugasi dg asam glukuronida asam amino, asam sulfat, metilasi, alkilasi, dan

(32)

Hasil Akhir Metabolisme

1. Detoksifikasi

Membuat toksikan lebih mudah larut air  mudah diekskresi

2. Bioaktivasi

Dpt menghasilkan terbentuknya metabolit reaktif  nekrosis/

karsinogenesis jaringan

Reaksi bioaktivasi ada 3 yaitu : Pembentukan senyawa epoksida

 Contoh : bromobenzen  bromobenzen epoksida

Pembentukan senyawa N-hidroksil

 Contoh : parasetamol  NAPQI

Pembentukan radikal bebas (reaksi peroksidasi)

(33)

d. Ekskresi

 Xenobiotika dikeluarkan baik dlm bentuk asalnya maupun sbg

metabolitnya

 Jalur ekskresi utama : ginjal bersama urin, tetapi hati dan

paru juga merupakan alat ekskresi penting bagi tokson tertentu

 Jalur ekskresi lain : ekskresi cairan bersama feses, ekskresi

tokson melalui kelenjar mamae (air susu ibu, ASI ), keringan,

(34)

Ekskresi Urin

 Proses utama ekskresi renal dari xenobiotika adalah : filtrasi

glumerulus, sekresi aktif tubular, & resorpsi pasif tubular

Pada filtrasi glumerulus, molekul dg diameter >70 Å atau dg

berat >50 kDa tdk dapat melewati filtrasi glumerular

Xenobiotika yg terikat dg protein plasma tentunya tidak dpt

(35)

Ekskresi Empedu

 Terutama utk senyawa dg polaritas yg tinggi (anion & kation),

kojugat yg terikat pd protein plasma, & senyawa dg BM >300

 Umumnya, begitu senyawa tsb terdapat dlm empedu 

mereka tdk akan diserap kembali ke dlm darah & dikeluarkan lewat feses

(36)

Ekskresi Paru

 Zat yg pada suhu tubuh berbentuk gas terutama diekskresikan

lewat paru

 Cairan yg mudah menguap juga mudah keluar lewat udara

(37)
(38)

Toksodinamika

 Interaksi antara molekul tokson/ obat pd tempat kerja

spesifik (yaitu reseptor) dan juga proses yg terkait dimana pd

akhirnya timbul efek toksik atau terapeutik

 Bisa merupakan interaksi yg bolak-balik (reversibel)

Hal ini mengakibatkan perubahan fungsional, yg lazim hilang, bila

xenobiotika tereliminasi dari tempat kerjanya (reseptor)

 Terkadang terjadi pula interaksi tak bolak-balik (irreversibel) Terjadi ikatan kimia kovalen yg bersifat irreversibel, seperti pembentukan

peroksida

(39)

a. Interaksi Obat-reseptor

 Interaksi agonis (sinergisme)

Menimbulkan efek yg searah

Kombinasi dua zat, minimal mrp penjumlahan efek

masing-masing (sinergisme aditif ) atau lebih besar dari penjumlahan efek

masing-masing (sinergisme supraaditif )

 Interaksi antagonis

Menimbulkan efek yg berlawanan

Keadaan yg menunjukkan kombinasi efek lebih kecil daripada

(40)

b. Mekanisme Kerja-Efek Toksik

 Interaksi dg sistem enzim

 Inhibisi pd transpor oksigen krn gg hemoglobin  Interaksi dg fungsi sel umum

 Gangguan sintesis DNA & RNA  Kerja teratogenik

 Gangguan sistem imun

 Iritasi kimia langsung pd jaringan  Toksisitas pd jaringan

(41)

Toksikan

Interaksi dg molekul sasaran

Efek toksik Mekanisme repair

Injury & disfungsi sel Efek toksik

Detoksifikasi Ekskresi

(42)

FAKTOR PENENTU RESIKO

TOKSISITAS

(43)

a. Faktor penentu resiko toksisitas pd

fase eksposisi

1. Dosis

 Ditentukan oleh : konsentrasi & lamanya ekposisi

 Racun pd konsentrasi yg rendah tetapi terdapat kontak yg lama dapat

menimbulkan efek toksik yg sama dg zat yg terpapar pd konsentrasi tinggi dg waktu kontak yg singkat

2. Keadaan, kebersihan tempat kerja dan perorangan

 Zat kimia (detergent, kosmetika, obat) sebaiknya disimpan ditempat yg

aman & jauh dari jangkauan anak

 Pakaian yg tercemar dibersihkan secara teratur & ditangani secara terpisah

dari pakaian atau benda yg lain

 Keadaan tempat kerja : ada atau tidaknya ventilasi ruangan; filter pd alat

(44)

3. Keadaan fungsi organ yg kontak

 Kulit  apabila lapisan permukaan kulit rusak maka fungsi

kulit sbg barier thp zat yg masuk ke tubuh mjd berkurang

 Saluran pernapasan  kondisi saluran napas yg telah

mengalami eksposisi sebelumnya dpt mempengaruhi keadaan organ tsb pd pajanan berikutnya/ pajanan yg lebih lama.

 Contoh: apabila paru telah terkena Arsen maka dpt terjadi iritasi lokal

pd organ tsb, apabila pajanan terjadi lebih lama maka dapat menyebabkan kanker paru

(45)

b. Faktor penentu resiko toksisitas pd

fase toksikonetika

1.  pH dapat mempengaruhi absorbsi dari suatu zat

2. Keadaan fungsi organ yang berperan pada ekskresi dan detoksifikasi  Apabila hati dan / atau ginjal menderita kerusakan, maka akan tjd

perlambatan detoksifikasi & ekskresi zat toksik

3. Eksposisi sebelumnya

 Makin besar zat yg tersimpan dlm tubuh makin besar bahaya toksisitas yg

diperoleh

4. Faktor genetik dan keturunan

 Orang Jepang & Eskimo, INH masa kerja lebih pendek & lebih cepat

diekskresikan shg perlu pemakaian dosis lebih besar

(46)

c. Faktor penentu resiko toksisitas pd

fase toksodinamika

1. Perbedaan kepekaan seseorang

 Umur, contoh: tetrasiklin yg diberikan pd anak 1 tahun dpt

menyebabkan warna gigi mjd coklat

 Jenis kelamin, contoh: nikotin dimetabolisis secara berbeda

antara laki-laki & perempuan

 Kehamilan, penggunaan zat pd masa kehamilan tertentu dpt

mempengaruhi dari kondisi perkembangan organ yg terbentuk

 Faktor lain, seperti kekurangan gizi makanan, penggunaan

(47)

2. Perbedaan karena faktor genetika dan keturunan

 Idem dg fase toksokinetika

3. Eksposisi sebelumnya

Referensi

Dokumen terkait