PENYIMPANAN/PENGIKATAN TOKSIN DALAM TUBUH

PENYIMPANAN/PENGIKATAN TOKSIN
DALAM TUBUH
Pengikatan toksin dalam jaringan tubuh menyebabkan lebih tinggi
kadar toksin dalam tubuh. Tempat-2 penyimpanan/ pengikatan toksin
dalam jaringan tubuh antara lain :
a. Hati dan ginjal
Keduanya memiliki kapasitas yg lebih tinggi untuk
mengikat zat-zat kimia, memiliki sifat pengikatan
khusus seperti misal metalotionein ( jenis protein
yang memiliki BM rendah yang terdiri dari mata rantai
polipeptida tunggal dari beberapa asam amino) yg
penting untuk mengikat logam Cd,Pb,Hg dan As di
hati dan ginjal. Albumin mudah melepaskan ion
logam Cd ke dalam jaringan yang memerlukannya.
30 menit setelah pemberian dosis tunggal Cd
kadarnya dalam hati 50 kali lebih tinggi dari kadarnya
dalam plasma darah.
b. Tulang
Tulang merupakan tempat
penimbunan utama untuk
toksikan Fluorida (F), Timbal (Pb)
dan Stronsium (Sr). Penimbunan
ini terjadi dengan cara
penyerapan silang antara
toksikan dalam cairan interstisial
dalam tulang. Karena ukuran dan
muatan yang sama maka toksin
F- mudah menggantikan OHdalam tulang, Pb2+, Cd2+ dan Sr2+
mudah menggantikan Ca2+
dalam tulang.
c. Jaringan lemak
Merupakan depo penyimpanan
yang penting bagi zat yg larut
dalam lipid misal. DDT, dieldrin,
PCB. Saat kelaparan kadarnya
semakin tinggi karena
penyerapannya lebih kuat.
d. Protein plasma darah
Sebagian besar toksin, misalnya
Pb terikat pada albumin ( bagian
dari protein ). Namun karena
pengikatan ini bersifat reversibel
toksin itu dapat lepas dari albumin
shg kadar bahan kimia yang
bebas di luar protein plasma darah
meningkat.
Pengikatan toksin dalam jaringan melalui dua mekanisme, yaitu :
1. Irreversibel/ tak bolak-balik ( tak terpulihkan)
Bila toksin masuk ke dalam suatu jaringan maka toksin tersebut akan
terikat kuat dan sulit lepas sehingga memberikan dampak besar pada
jaringan. Contoh inhibisi insektisida malathion, jenis organofisfat
terhadap enzim asetilkolinesterase yang berikatan kovalen dengan
organoposfat. Oleh karena itu asetikolin tidak dapat dihidrolisis
sehingga impuls saraf dari satu sel ke sel yang lain atau ke efektor
terganggu.
R
X
P
R
+ OH
O(S)
NH2
NH
CH2 CH
OC
Serin
Enzim
R
O
P
R
Senyawa Organofosfat Gugus serin enzim asetil kolinesterase
R = R' = Isopropil
X = F : Diisopropil fluorofosfat (DFP)
X = S-(1,2-dietoksikarbonil)etil:Malation
O(S)
CH2 CH2
OC
Serin
Enzim
2. Reversibel/ bolak-balik ( dapat terpulihkan)
Bila toksin masuk ke dalam jaringan maka toksin itu bisa lepas kembali
karena ikatan yang lemah antara toksin dengan jaringan.Ikatan ini
banyak terjadi dalam tubuh.
Misal Efek terhadap enzim dapat terjadi karena logam berat seperti air
Hg, Pb,As dimana terjadi ikatan kovalen antara logam tadi dengan
gugus SH pada enzim, sehingga enzim tidak dapat berfungsi.
Contoh lain, pengikatan Pb oleh albumin (pada protein plasma darah).
Pb dapat lepas kembali sehingga kadar Pb di dalam protein plasma
darah semakin menurun dan di luar protein plasma darah semakin
meningkat.
Contoh : Reaksi antara Arsen trivalen dengan protein dan enzim yang
mengandung sulfihidril
R'S
R - As = O + 2R'SH
R - As
+
R'S
H2O
Contoh-contoh reaksi pengikatan lain :
1. Reaksi pengikatan As dengan gliseraldehid-3 posfat sehingga menghambat
produksi ATP
Bentuk:
garam
asam arsenat
Oksida
Garam komplek
Organik As
As2O3
Toksik
H4AsO4
Toksik
A2O5
Toksik
PbHAs5O4
Kurang toksik
Ikatan kovalen dengan rantai karbon alifatik
Bentuk Trivalen dan pentavalen
Gas arsin
AsH3
Paling toksik
Mekanisme toksisitas As
Normal
Toksisitas As
D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD
D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD
1,3-difosfogliserat + NAD + H+
1-arseno-3-fosfogliserat
3-fosfogliserat + ATP
3-fosfogliserat + HAsO4 –2
(ATP tidak diproduksi)
Reaksi pengikatan As dengan gliseraldehid-3 fosfat sehingga terhambatnya produksi ATP
2. Mekanisme ikatan Pb dengan enzim sulfihidril sehingga
menghambat pembentukan heme ( Hb )
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Sistem hemopoietik:
Sistem saraf pusat dan tepi
Sistem ginjal
Sistem gastro-intestinal
Sistem kardiovaskuler
Sistem reproduksi
spermi
Sistem endokrin
menghambat pembentukan Hb
ensepalopaty dan neuropaty
fibrosis dan nefropaty
iritasi
permiabilitas kapiler meningkat
degenerasi
anemia
tidak terkoordinasi
glukosuria, fosfaturia, aminoasiduria
kolik, konstipasi
perdarahan dalam
kematian janin, hipospermi, terato-
degenerasi
Succynil CoA + glisin
fungsi tyroid dan adrenal terganggu
syntesis ALA
Delta-aminolevulinik asidekskresi melalui urin
delta ALA
Forfobilinogen
uroporfirinogen III
Co-porfirinogen III
ekskresi melalui urin
Protoporfirin IX
akumulasi dalam sel darah merah
Co-porfirinogen dekarboksilase
+Fe2+ ferokelatase
Heme (Hb)
Timbal menghambat enzim sulfihidril untuk mengikat delta-aminolevulinik
acid ( ALA ) menjadi porpobilinogen, serta protoforfirin-9 menjadi Hb. Hal ini
menyebabkan anemia dan adanya basofilik stipling dari eritrosit yang
merupakan ciri khas keracunan Pb.
Gejala yang khas dari keracunan Pb dibagi menjadi tiga bentuk :
1. Gastroenteritis : ini disebabkan oleh reaksi rangsangan garam
Pb ( Pb anorganik ) pada mukosa saluran pencernaan sehingga
menyebabkan pembengkakan, dan gerak kontraksi rumen dan
usus terhenti, peristaltik usus menurun sehingga terjadi
konstipasi dan kadang-kadang diare.
2. Anemia. Timbal organik terbawa dalam darah dan lebih dari 95%
berikatan dengan eritrosit. Ini menyebabkan mudah pecahnya
sel darah merah dan berpengaruh terhadap sintesis Hb,
sehingga menyebabkan anemia.
3. Encefalopati. Timbal organik menyebabkan kerusakan sel
endotel dan kapiler darah di otak. Pada umumnya barier darah
otak sangat mudah dilalui (permiabel) oleh CO2 dan O2, tetapi
sedikit permiabel terhadap elektrolit seperti Na,Cl dan K dan
tidak dapat dilalui oleh sulfur dan logam anorganik.
3. Pengikatan toksin logam berat dengan logam esensial dalam
tubuh sehingga menghambat kerja enzim
Keberadaan logam esensial Selenium (Se) tergantung pada
keberadaan logam Cd, Pb dan Hg dalam tubuh. Bila kadar
ketiga logam berat tersebut tinggi maka kadar Se akan menurun.
Se dalam tubuh berfungsi untuk merubah H2O2 menjadi GSH
(enzim glutation ) dan air, dan kemudian merubah GSH menjadi
GSSH.
GSH dibutuhkan untuk menetralkan radikal bebas yang
dihasilkan oleh berbagai reaksi di dalam sel. Misalnya saja, jika
ada radikal bebas OHֹ. OHֹ dapat menyerang DNA dengan
memisahkan/mengambil atom hidrogen di dalamnya. Jika ini
dibiarkan, akan terjadi kesalahan dalam template cetakan RNA.
Jika templatenya salah, maka akan terjadi salah baca kodon
yang menyebabkan kesalahan sintesa asam amino yang
dibutuhkan tubuh. Hal tersebut dapat memicu terjadinya
hiperplasia sel sebagai awal mula lahirnya calon sel kanker.
DNA + OH. DNA. + H2O
Akan tetapi, jika ada GSH, maka kerusakan DNA akan diperbaiki
oleh GSH. Reaksi ini mengubah GSH menjadi radikal bebas.
Radikal bebas GS. tidak berbahaya karena secara alamiah dia
memiliki mekanisme sendiri untuk berikatan dengan radikal
bebas lainnya dan membentuk GSSH. Akan tetapi, beberapa
ahli mengemukakan bahwa radikal GS dapat bereaksi dengan
O2 menghasilkan sesuatu yang lebih merusak dari sekedar
radikal.
DNA. + GSH
GS + GS
DNA + GS.
GSSG
Dari gambaran di atas maka bisa disimpulkan bahwa penyakit
kanker diinduksi juga oleh logam-logam berat seperti Pb, Cd dan
Hg.
Jangka waktu toksin berada dalam tubuh
Jangka waktu toksin berada dalam tubuh
ditentukan 2 hal :
1. Suatu eksposisi/paparan selama
periode yang lama meningkatkan
risiko kerusakan karena itu terjadi
efek toksik
2. Suatu perpanjangan penahanan
(retensi) zat dalam organisme
bersama-sama dengan eksposisi
ulang dapat menimbulkan
akumulasi.
Ukuran untuk waktu suatu zat berada dalam tubuh
disebut waktu paruh biologi (T1/2), yaitu waktu yang
diperlukan sampai konsentrasi zat tertentu menjadi
setengah dari harga asalnya.
Rumus : T1/2 = 0,693/k
atau
t/T1/2
: Nt = No(1/2)
Ket : k = tetapan eliminasi
Nt = kadar /massa toksin saat t
No = kadar/massa toksin saat awal (t=0)
t = waktu untuk eliminasi
T1/2= waktu paruh biologi
Contoh T1/2 toksin
- T1/2 DDT dalam jaringan lemak = 3,7
tahun
- T1/2 Pb dlm darah merah = 25-30 hari
- T1/2 Pb dlm jaringan lunak (hati,ginjal)
= 2 bulan
- T1/2 Pb dlm gigi,tulang rawan = 30-40
th
Soal :
Dari hasil uji lab, diketahui kadar DDT dalam
jaringan lemak 100 ppm. Berapa kadarnya
setelah 14,8 tahun ?
Akumulasi Toksin
Bila suatu zat yang mempunyai waktu
paruh biologi yang sangat tinggi
terkontaminasi tubuh, dalam jangka waktu
yang lama akan dapat terjadi akumulasi
dalam tubuh dalam konsentrasi rendah. Ini
terutama untuk toksin lipofilik yang sulit
dibiotransformasi/didetoktifikasi seperti
DDT,dieldrin,aldrin dan turunannya.
- Merkuri elemental ( Hg,valensi 0 )
dan merkuri organik ( CH3Hg,
C2H5Hg) termasuk non polar
cenderung berakumulasi di saraf.
Hal ini disebabkan 75% membran
sel saraf tersusun oleh lipida.
- Merkuri anorganik ( HgCl )
berakumulasi di ginjal
BAB 6
BIOTRANSFORMASI
TOKSIN
BIOTRANSFORMASI TOKSIN
Adalah perubahan zat beracun oleh makhluk hidup,
terutama terjadi di hati. Dalam berbagai referensi
disebutkan bahwa toksin yang mengalami
biotransformasi adalah toksin yang melewati saluran
pencernaan, karena setelah melewati lambung, ke usus
halus kemudian ke hati untuk didetoktifikasi (
dibiotransformasi ). Sedangkan toksin yang melewati
saluran nafas ( alveoli ) dan kulit langsung diedarkan
lewat darah ke organ-organ lain di seluruh tubuh, tidak
melewati proses biotransformasi di hati terlebih
dauhulu.
Hati Manusia
Gambar : hati manusia dan retikulum
endoplasma serta lisosom dalam sel hati
tempat biotransformasi toksin
Sumber :
Wikipedia, 2008
Dengan demikian, toksin yang diserap lewat saluran nafas dan
kulit lebih berbahaya dibandingkan dengan toksin yang melewati
saluran pencernaan ( yakni melalui lambung, usus halus dan
kemudian ke hati).
Di hati, dalam proses biotransformasi terjadi 2 kemungkinan :
1. DETOKTIFIKASI/BIOINAKTIVASI : HILANG
SIFAT RACUN TOKSIKAN
( Dari non polar/lipofilik ke polar ke hidrofil )
2. BIOAKTIVASI : LEBIH RACUN DARI
SENYAWANYA
( Dari non polar/lipofilik ke produk antara pengalkilasi
yg elektrofilik dan terjadi pengikatan kovalen pd
jaringan antara lain menyebabkan tumor dan
kanker )
MEKANISME BIOTRANSFORMASI
MELIPUTI 2 REAKSI : REAKSI FASA I DAN
REAKSI FASA II
1. REAKSI FASA I ATAU REAKSI FUNGSIONALISASI/
MEMASUKKAN GUGUS FUNGSIONAL YG SESUAI
( a.l : OH, COOH, NH2 DAN SH ) KE DLM TOKSIN
SHG MENGUBAH TOKSIN NON POLAR MENJADI
BENTUK YG LEBIH POLAR
HAL INI DPT DICAPAI DG :
a. SECARA LANGSUNG MEMASUKKAN GUGUS
FUNGSIONAL, MISAL : HIDROKSILASI
SENYAWA AROMATIK DAN ALIFATIK.
BIOTRANSFORMASI TOKSIKAN
TOKSIN
BIOTRANSFORMASI TOKSIKAN
Hidrofil
polar
lipofil
Sangat lipofil stabil
terhadap biotransformasi
Penimbunan di
jaringan lemak
Fase I
Bioaktivasi atau bioinaktivasi oksidasi,
reduksi, hidrolisis
Polar
Fase II
Konjugasi
Sirkulasi darah
Eksresi empedu
Sekresi renai aktif
ultrafiltrasi
Reabsorpsi P
Konjugat
Reabsorpsi
lipofil
terhidrolisis
hidrofil
proses intrasel
Urin
senyawa
pengalkilasi
Pengikatan kovalen
pada jaringan
Produk an
tara pengalkilasi
atau
elektrofilik
Contoh :
1) Oksidasi benzena ( gol.aromatik) menjadi fenol
OH
O2
Benzena
Fenol
2) Oksidasi etena (gol.alifatik) menjadi etandiol
OH OH
H2C CH2
Etene
O2
H2C CH3
Etandiol
b. Memodifikasi Gugus-2 Fungsional yang ada dalam
struktur molekuk :
1) Reduksi senyawa azo dan nitro menjadi gugus
fungsional
–
O
N+
O
Reduksi
Nitrobenzena
NH2
Anilin
2) Dealkilasi oksidatif dari atom N,O,S menghasilkan
gugus-gugus NH2, OH dan SH
R-S-CH3 + O2
(alkil metil sulfur)
R-SH
(Sulfihidril
R-O-CH3 + O2
(eter)
ROH
(alkohol)
MACAM-MACAM REAKSI FASA 1:
A. REAKSI OKSIDASI
TOKSIN YG DIOKSIDASI : MISAL METANA,
BENZENA, ETENA
REAKSI BERJALAN LEBIH CEPAT. BILA TDK
CEPAT DIOKSIDASI AKAN DI KONYUGASI.
ENZIM KATALIS : SITOKROM P-450
TEMPAT
: RETIKULUM ENDOPLASMA
Contoh-2 Reaksi Oksidasi
a. Alifatik/aromatik membentuk alkohol (-OH)
Contoh :
1) Oksidasi Alifatik
a) Oksidasi metana menjadi metanol
CH4 + O2
CH3OH
Metana
Metanol
b) Oksidasi etena menjadi etanadiol
OH OH
H2C CH2
Etena
O2
H2C CH3
etanadiol
2) Oksidasi Aromatik
a) Oksidasi benzena menjadi fenol
OH
O2
Benzena
Fenol
b) Oksidasi benzoapirin
10
10
9
8
7
7
Benzo(a)piren
O
HO
7,8 oksida
OH
7,8-trans-Dihidrodiol
O
HO
OH
(+) - 7,8-Diol-9,10-epoksida
Karena terdapat epoksid menyebabkan bersifat bioaktivasi
3). Oksidasi amin
a) Oksidasi Amin primer menjadi keton
OH
O
H2N
CH CH3
O2
H2N
C
CH3
R
C
CH3
NH3
R
R
Amina primer
Keton
b) Oksidasi amina sekunder menjadi hidroksilamin
R
NH R'
Amina sekunder
O2
R
N
R'
OH
Hidroksilamin
c) Oksidasi Amin tersier menjadi nitroso
O
R
N
R''
R'
Amina tersier
O2
R
N
R''
R'
Nitroso ( N Oksida )
B. REAKSI REDUKSI
JARANG TERJADI. TERJADI PD SENYAWA
AMINA, AZO, KETON, ALDEHID YG TAHAN
OKSIDASI
ENZIM KATALIS : ENZIM REDUKTASE
TEMPAT
: RETIKULUM ENDOPLASMA
CONTOH
a. Redukisi nitrobenzena menjadi anilin
–
O
N+
O
Reduksi
Nitrobenzena
NH2
Anilin
b. Reduksi Aldehid menjadi alkohol primer
O
CH3 C
Etanal
H2
Reduksi
CH3 C
H
Etanol
OH
c. Reduksi Keton menjadi aldehid
O
O
CH3 C
Dimetil Keton
CH3
Reduksi
CH3 C
propanal
H
C. REAKSI HIDROLISIS
MOLEKUL YG DIHIDROLISIS ANTARA LAIN
GOLONGAN ESTER. MOLEKUL INI AKAN PECAH
MENJADI 2 MOLEKUL KARENA PENGAMBILAN 1
MOLEKUL AIR
ENZIM KATALIS : ENZIM ESTERASE,AMIDASE
TEMPAT
: SITOPLASMA
CONTOH
O
O
Hidrolisis
Etil CH
metanoat
3 C
+ H2O
OCH3
CH3 C Metanol
OH
As.Etanoat
CH3OH
REAKSI INI MELIBATKAN BEBERAPA JENIS
METABOLIT ENDOGIN (YG ADA DLM TUBUH ) DI
RETIKULUM ENDOPLASMA,ANTARA LAIN :
1) GLUKURONAT, GLISIN DAN ASAM SULFAT
HASIL REAKSI KONYUGASI BERUPA
TOKSIN BERSIFAT HIDROFIL,TIDAK
TOKSIK DAN BISA DIEKRESIKAN LEWAT
GINJAL/EMPEDU. ( Prinsif : H dan OH menjadi
H2O )
a. 4 senyawa membentuk konyugasi dg glukuronat
Yaitu alkohol alifatik/aromatik, asam-asam
karboksilat, senyawa sulfihidril, senyawa amin
COO
Cl
Cl
C
O
CH2OH
Cl
Trikloroetanol
HO
Cl
OH
OH
OH
Asam glukoronat
COO
Cl
H2
C
C
Cl
O
O
OH
OH
OH
Glukuronat trikloroetanol
b. 3 senyawa yang membentuk konyugasi dg asam
sulfat yaitu fenol, alkohol alifatik, amin aromatik
Contoh :
O
OH
O
H2SO4
S
O
O
c. 3 senyawa
yg membentuk konyugasi
dg glisin
Fenol
Ester fenosulfat
Yaitu asam karboksilat aromatik, asam aril asetat,
asam akrilat
COOH
NH2
Asam benzoat
O
CH2 C OH
Glisin
O
O
C NH2 CH2 C O
Asam hipurat
BERPERAN PENTING PADA PROSES
DETOKTIFIKASI SENYAWA ELEKTROFILIK
REAKTIF YG DAPAT MENYEBABKAN
KERUSAKAN JARINGAN, KARSINOGENIK,
MUTAGENIK DAN TERATOGENIK. KARENA
MEMBENTUK IKATAN KOVALEN DG GUGUSGUGUS NEOFILIK YG TDP PD PROTEIN DAN
ASAM NUKLEAT SEL. GSH TERDAPAT PADA
USUS, GINJAL, JARINGAN LAIN, TERUTAMA
HATI, MENGANDUNG GUGUS NUKLEOFIL
SULFIHIDRIL (SH) YG DPT BEREAKSI DG
SENYAWA ELEKTROFILIK REAKTIF SHG DPT
MELINDUNGI JARINGAN SEL YG PENTING.
Keunikan dari GSH adalah terdapat atom S yang memiliki sifat
keelektonegatifan tinggi ( kelebihan elektron, δ- ) yang mampu berikatan
dengan atom elektropositif ( kekurangan elektron, δ+)
dari senyawa karsinogenesis kimia.
Banyak senyawa alifatik, arilalkil halida, sulfat, sulfonat, nitrat dan
organoposfat mempunyai atom C yang kekurangan elektron shg dapat
Keunikan dari GSH adalah terdapat atom S yang memiliki sifat
keelektonegatifan tinggi ( kelebihan elektron, δ- ) yang mampu berikatan
dengan atom elektropositif ( kekurangan elektron, δ+)
dari senyawa karsinogenesis kimia.
Banyak senyawa alifatik, arilalkil halida, sulfat, sulfonat, nitrat dan
organoposfat mempunyai atom C yang kekurangan elektron shg dapat
2)Reaksi metilasi
Reaksi metilasi mempunyai peran penting pada proses
biosentisis beberapa senyawa endogen, seperti norepinefrin,
epinefrin dan histamin, serta proses bioinaktivasi obat. Koenzim
yang terlibat pada reaksi metilasi adalah S-adenosil-metionin
(SAM). Reaksi metilasi terjadi di adrenal, paru-paru, hati, ginjal.
Contoh : reaksi metilasi nikotin menjadi turunan amonium
kuarterner
N
CH3
N+
N
N
CH3
CH3
Nikotin
Turunan amonium kuarterner
3) Reaksi asetilasi
Reaksi-reaksi asetilasi merupakan reaksi yang umum
untuk amin aromatik dan sulfonamida, serta
membutuhkan kofaktor asetil-KoA yang bisa
didapatkan dari jalur glikolisis atau melalui interaksi
langsung dari asetat dan koenzim A. Contoh pada
reaksi di bawah ini. Asetilasi berlangsung terutama
dalam hati, limfa, paru-paru dan usus.
CoA-S-asetiltransferase
CH3 - COO + CoASH
CH3 - Co - S - CoA
PROSES BIOTRANSFORMASI
PROSES BIOTRANSFORMASI SUATU TOKSIN TERGANTUNG SIFAT
KIMIA TOKSINNYA
A. TOKSIN HIDROFIL
CONTOH : ESTER FENOSULFAT DAN ASAM
HIPURAT
LANGSUNG DIEKSRESIKAN LEWAT EMPEDU
DAN DIKELUARKAN LEWAT TINJA, URIN
B. TOKSIN POLAR
Contoh : C6H5OH (FENOL), C6H5COOH (ASAM
BENZOAT) LANGSUNG MENGALAMI FASE II
(KONJUGASI) DAN BERSIFAT HIDROFILIK DAN
DIEKSRESIKAN LEWAT EMPEDU DAN NGINJAL
SERTA DIKELUARKAN LEWAT URIN ATAU TINJA.
CONTOH : C6H6 ( BENZENA ), METANA
(CH4),ETENA (C2H2) AKAN MENGALAMI REAKSI
FASE I YAITU OKISIDASI, REDUKSI ATAU
HIDROLISIS.
TERDAPAT 2 KEMUNGKINAN :
1. MENGHASILKAN SENYAWA YG LEBIH TOKSIK
( TERJADI BIOAKTIVASI ) DAN MENJADI
PRODUK PERANTARA PENGALKILASI YG
ELEKTROFILIK DAN TERJADI PENGIKATAN
KOVALEN PD JARINGAN.
Contoh : Oksidasi benzena menjadi fenol
Pd.Reaksi Fasa I
O
H2C
Etena
CH2
Oksidasi
H2C CH2
Epoksid etena
(Karsinogen)
2. MENGHASILKAN SENYAWA YG SEMAKIN
KURANG TOKSIK DAN AKAN MENGALAMI
FASE II YAITU KONYUGASI
CONTOH : BENZENA
OH
O2
Benzena
O
OH
H2SO4
O
S
O
Fenol
Ester fenosulfat
O
D. TOKSIN LIPOFILIK STABIL
CONTOH : BENZOAPIRIN, TEL, DDT, DIOXIN,
JELAGA, TER BATUBARA
AKAN TERJADI PENIMBUNAN DI JARINGAN
LEMAK. AKAN MENGALAMI REAKSI FASE I
YAITU OKISIDASI, REDUKSI ATAU HIDROLISIS.
TERDAPAT 2 KEMUNGKINAN :
1. MENGHASILKAN SENYAWA YG LEBIH TOKSIK
( TERJADI BIOAKTIVASI ) DAN MENJADI
PRODUK PERANTARA PENGALKILASI YG
ELEKTROFILIK DAN TERJADI PENGIKATAN
KOVALEN PD JARINGAN.
CONTOH : OKSIDASI BENZOAPIRIN
OLEH ENZIM ASETIL HIDROKARBON
HIDROKSALASE
Oksidasi Benzoapirin
10
10
9
8
7
7
Benzo(a)piren
O
HO
7,8 oksida
OH
7,8-trans-Dihidrodiol
O
HO
OH
(+) - 7,8-Diol-9,10-epoksida
Karena terdapat epoksid bersifat bioaktivasi
2. MENGHASILKAN SENYAWA YG SEMAKIN
KURANG TOKSIK DAN AKAN MENGALAMI
FASE II YAITU KONYUGASI
Contoh :
OH
O2
E. SENYAWA PENGALKILASI
CONTOH : EPOKSID ETILENA, EPOKSID BENZOPIRIN
MERUPAKAN SENYAWA PENGALKILASI YG LEKTROFOILIK
(KEKURANGAN ELEKTRON). AKAN TERJADI PENGIKATAN
KOVALEN PD JARINGAN. SEHINGGA MENYEBABKAN REAKSI
ANTARA ARN/ADN DENGAN SENYAWA PENGALKILASI
MENYEBABKAN TUMBUHNYA SEL ABNORMAL.
CONTOH :
1) EPOKSID ETILENA
+
( CMERUPAKAN ALKILATING AGEN YANG AKAN BERIKATAN
DENGAN ATOM N DARI DNA DAN DAN DISEBUT DNA ADDUCT)
O
H2C CH2
Nukleofilik
O-
OH2C CH2
OH NHR
(DNA)
H2C CH2 + RNH-H
H2C
CH2
(Disebut DNA adduct)
2) EPOKSID BENZOPIRIN
10
10
9
8
7
O Benzo(a)piren
7
N
O
HO
7,8 oksida
OH
7,8-trans-Dihidrodiol
NH
N
N
NH
O
O
N
NH
N
OH
HO
H
N
DNA/ Deoksiribose
HO
OH
Ikatan Kovalen DNA dg Benzoapirin
menghasilkan penyakit kanker
(Disebut DNA adduct)
+
OH
(+) - 7,8-Diol-9,10-epoksida
Tambahan :
Ikatan di atas merupakan ikatan kovalen. Kekuatan ikatannya
terbesar diantara ikatan-2 lain, 4-14 kali kekuatan ikatan ion.
Daftar kekuatan ikatan-ikatan sbb:
Tipe ikatan
Kovalen
Ion
Hidrogen
Kekuatan ikatan (Kkal/mol)
40 – 140
10
1-7
Bab 7
EKSRESI TOKSIN
YAITU MENGELUARKAN ZAT (METABOLIT) YG TIDAK TERPAKAI
OLEH TUBUH ATAUPUN RACUN YG MEMASUKI TUBUH. BAIK
TIDAKNYA EKSRESI DIPENGARUHI OLEH BAIK TIDAKNYA ORGAN
EKSRESI : PARU-2, GINJAL, USUS BESAR, KELENJAR KERINGAT,
KELENJAR LUDAH, KELENJAR AIR MATA, KELENJAR AIR SUSU.
A. EKSRESI MELALUI PARU
1. TOKSIN GAS NON POLAR
SEPERTI ETILEN ETER, KLOROFORM,
HALOTAN AKAN DIEKSRESI LEWAT
MEMBRAN PARU-2 SECARA DIFUSI PASIF.
2. TOKSIN GAS POLAR, HIDROFIL
SEPERTI NOx AKAN TEREKSRESI LEWAT
PARU-2 SECARA DIFUSI LEWAT PORI-2
MEMBRAN PARU.
B. EKSRESI MELALUI GINJAL
1. TOKSIN POLAR DAN HIDROFIL
AKAN DISARING DI GLOMERULUS. DG d PORI
GLOMERULUS = 40 Å MAKA DAPAT DILEWATI
METABOLIT POLAR DAN HIDROFIL DG d < 40
Å DAN BM < 5000
2. TOKSIN NON POLAR
TOKSIN NON POLAR AKAN DIABSORPSI
KEMBALI SECARA DIFUSI PASIF PD
TUBULUS GINJAL
1. TOKSIN POLAR/HIDROFIL
TOKSIN DG BM < 150, DAN TOKSIN YG TELAH
DIBIOTRANSFORMASI MENJADI SENYAWA
POLAR DIEKSRESIKAN DARI HATI MELEWATI
EMPEDU MENUJU KE USUS DG MEKANISME
PENGANGKUTAN AKTIF. TOKSIN TSB
BIASANYA DLM BENTUK TERKONJUGASI DG
ASAM GLUKURONAT, ASAM SULFAT ATAU
GLISIN. DI USUS BENTUK KONJUGAT TSB
DIEKSRESI MELALUI TINJA.
2. TOKSIN NON POLAR
TOKSIN NON POLAR, CONTOH CH3Hg
APABILA SUDAH KELUAR DARI EMPEDU AKAN
DIABSORPSI KEMBALI KE USUS, KEMBALI KE
HATI LEWAT VENA PORTA DAN KEMBALI LAGI
KE EMPEDU. KASUS BATU EMPEDU DIAWALI
DARI PROSES INI.
Gambar : liver dan empedu
Sumber : www.pengobatanalihgumelar.blogspot.com
Gambar : Batu empedu
Batu empedu adalah batu yang terdapat dalam kantong empedu. Batu empedu dapat juga terdapat
pada saluran empedu. Keluhan yang dirasakan pada awal sekali adalah rasa tidak nyaman pada
lambung bila sudah makan, lalu pada perut kosongpun rasa tidak nyaman tetap dirasakan pada tahap
yang lebih lanjut lagi timbul rasa sakit pada perut kanan atas. Rasa sakit ini dapat mejalar
ke pinggang kanan dan bahu kanan.
Sumber : www.pengobatanalihgumelar.blogspot.com
Gambar : batu empedu , 1 jam setelah operasi
D. EKSRESI LEWAT AIR SUSU
1. TOKSIN POLAR
KARENA AIR SUSU SEDIKIT BERSIFAT ASAM
MAKA TOKSIN BASA AKAN MENCAPAI KADAR
LEBIH TINGGI DALAM SUSU DARI PADA
DALAM PLASMA, DAN SEBALIKNYA UNTUK
SENYAWA YG BERSIFAT ASAM AKAN
MENCAPAI KADAR LEBIH TINGGI DI DALAM
PLASMA SEL KARENA BERSIFAT NON POLAR
SHG MENGALAMI DIFUSI PASIF MENUJU
MEMBRAN PLASMA.
2. TOKSIN NON POLAR/ LIPOFILIK
SEPERTI PCB, DDT MENCAPAI KADAR YG
LEBIH TINGGI DALAM SUSU KARENA
KANDUNGAN LEMAKNYA LEBIH TINGGI.
E. EKSRESI LEWAT KERINGAT
MERUPAKAN JALUR KECIL UNTUK EKSRESI
TOKSIN. EKSRESI LEWAT KERINGAT SECARA
DIFUSI PASIF HANYA TERBATAS PD TOKSIN
NON POLAR.
F. AIR LIUR
ZAT YG DIKELUARKAN DALAM LIUR BIASANYA
DITELAN KEMBALI KEMUDIAN DIABSORPSI
DALAM SALURAN CERNA.
BAB 8
TOKSODINAMIK
SEBELUM TERJADI EFEK TOKSIN PD TUBUH, AKAN TERJADI
TERLEBIH DAHULU FASE TOKSODINAMIK YAKNI INTERAKSI
ANTARA TOKSIN DENGAN RESEPTOR PADATUBUH. INTERAKSI INI
MELIPUTI :
A. INTERAKSI DG FUNGSI UMUM SEL
B. INTERAKSI DG SISTEM ENZIM
C. INHIBISI PADA TRANSPOR OKSIGEN
D. GANGGUAN PD SINTESA DNA DAN RNA
A. INTERAKSI DG FUNGSI UMUM SEL
TOKSIN NON POLAR AKAN BERINTERAKSI DG
MEMBRAN SEL SEPERTI BENZENA ATAU
KOMPONEN MINYAK BUMI LAIN TERUTAMA
TURUNAN ZAT YG TERHALOGENASI.
TOKSIN LAIN YG MEMPUNYAI EFEK NARKOSE
YG JUGA BERSIFAT LIPOFILIK JUGA AKAN
BERINTERAKSI DG SEL SEPERTI ETER,
SIKLOPROPANA DAN HALOTAN.
TOKSIN LAIN YG JUGA BERINTERAKSI DG SEL
ADALAH GOLONGAN IRITAN BERSIFAT POLAR
SEPERTI SO2, H2S, NH3. TOKSIN-2 INI
LARUT DLM AIR, DI NASOFARING LARUT DLM
LENDIR SHG BERINTERAKSI DG MEMBRAN SEL
NASOFARING.