halaman 2
walau beberapa zat yang dipakai sebagai obat yaitu senyawa alami, seperti noradrenalin (norepinephrine... , atau molekul esensial, contoh nya oksigen, kebanyakan obat dan racun lainnya asing bagi tubuh maka istilah umum xenobiotik (senyawa asing... dipakai . Hampir semua zat bisa beracun, memicu efek merusak pada fungsi tubuh, tidak hanya tergantung pada dosis, namun juga cara paparan, apakah subjek sudah terpapar pada senyawa baru-baru ini, atau apakah racun lain masuk ke dalam pada waktu yang sama. sebab itu, untuk memahami peran pengukuran xenobiotik dan pengukuran lainnya pada specimen klinis atau forensik dalam diagnosa , perawatan, prognosis dan pencegahan keracunan, perlu memahami proses yang mana obat dan racun lainnya diserap, disebarkan , dimetabolisme, diekskresikan dan dikeluarkan dari tubuh. Tidak semua
xenobiotik melalui semua tahap ini ,riset tentang penyerapan , sebaran , metabolisme dan ekskresi dinamakan akronim ADME; dalam bidang farmasi, pelepasan obat dari sediaan farmasi juga ditambah
sehingga menjadi LADME. Istilah disposisi dipakai untuk mengacu pada berbagai proses yang terjadi sesudah pemberian, atau pemaparan senyawa tertentu. Istilah farmakokinetik (untuk obat-obatan) dan toksikokinetik (untuk bahan toksik) dipakai untuk
menerangkan tingkat di mana berbagai proses ini terjadi, walaupun istilah farmakokinetik lebih dikenal,
Dua segi yang perlu diperhatikan dalam mengkaji interaksi xenobitika dengan organisme hidup yaitu: kerja xenobiotika pada organisme dan reaksi atau efek yang dimunculkan . Kerja toksik yaitu hasil sebagian besar proses fisika, biokimia dan biologi yang komplek. kerja toksik dijelaskan dalam rantai kerja yang terdiri dari: fase eksposisi, toksokinetik dan fase toksodinamik FASE EKSPOSISI
Fase eksposisi terjadi saat ada kontak antara xenobiotika dengan organisme atau terjadi paparan xenobiotika pada organisme. Paparan ini muncul
melalui kulit, oral, saluran pernafasan (inhalasi) atau transfer xenobiotika langsung ke dalam tubuh organisme ,bila suatu objek biologik terpapar oleh sesuatu xenobiotika, maka, kecuali senyawa radioaktif, efek biologik atau toksik akan muncul, bila xenobiotika itu sudah terserap menuju sistem sistemik. hanya xenobiotika yang terlarut, tersebaran molekular, yang diserap . ini akan terjadi pelepasan
xenobiotika dari bentuk farmaseutikanya. contoh nya paparan xenobiotika melalui oral (contoh sediaan dalam bentuk padat: tablet, kapsul, atau serbuk), maka terlebih dahulu kapsul atau tablet akan terdistegrasi (hancur), sehingga xenobiotika akan telarut di dalam
cairan saluran pencernaan. Xenobiotika yang terlarut akan siap terserap secara normal dalam duodenal dari usus halus dan transportasikan melalui pembuluh kapiler mesenterika menuju vena porta hepatika menuju hati sebelum ke sirkulasi sistemik , Penyerapan xenobiotika tergantung pada konsentrasi dan lamanya kontak
antara xenobiotika dengan permukaan organisme yang berkemampuan untuk menyerap xenobiotika itu . laju penyerapan dan jumlah xenobitika yang terserap menentukan potensi efek biologik atau toksik. Pada pemakaian obat, fase ini dinamakan fase farmaseutika, yaitu semua proses yang berkaitan dengan pelepasan senyawa obat dari bentuk farmasetikanya (tablet, kapsul, salep, ). Bagian dosis dari senyawa obat, yang tersedia untuk diserap dinamakan ketersediaan
farmaseutika. faktanya ditemui , bahwa sediaan tablet dengan kandungan zat aktif yang sama dan dibuat oleh pabrik farmasi yang berbeda, dapat berpotensi efek farmakologik yang berbeda. ini dipicu oleh
perbedaan ketersediaan farmaseutikanya. Perbedaan ketersediaan farmaseutika suatu sediaan ditentukan oleh sifat fisiko-kimia, umpaman ya ukuran dan bentuk kristal, juga jenis zat pembantu (tambahan pada tablet) dan metode fabrikasi. Disamping bentuk farmaseutika yang berpengaruh jelas pada penyerapan dan juga tingkat toksisitas, sifat fisiko-kimia dari xenobiotika (seperti bentuk dan ukuran kristal, kelarutan dalam air atau lemak, konstanta disosiasi) tidak boleh diabaikan dalam ini . Laju penyerapan suatu xenobiotika ditentukan juga oleh sifat membran biologi dan aliran kapiler darah area kontak
Suatu xenobiotika, agar dapat diserap di area kontak, maka harus melalui membran sel di area kontak. Suatu membran sel biasanya terdiri atas lapisan
biomolekular yang dibentuk oleh molekul lipid dengan molekul protein yang tersebar diseluruh membran ,
Jalur utama bagi penyerapan xenobiotika yaitu saluran cerna, paru-paru, dan kulit. Namun pada keracunan aksidential, atau penelitian toksikologi, paparan
xenobiotika muncul melalui jalur injeksi, seperti injeksi intravena, intramuskular, subkutan, intraperitoneal, dan jalur injeksi lainnya.
a...Eksposisi melalui jalur saluran cerna
Pemejanan xenobiotik melalui saluran cerna muncul bersama makanan, minuman, atau secara sendiri baik sebagai obat maupun zat kimia murni. Pada jalur
ini mungkin xenobiotik terserap dari rongga mulut (sub lingual), dari lambung sampai usus halus, atau eksposisi xenobiotik dengan sengaja melalui jalur rektal. Kecuali zat yang bersifat basa atau asam kuat, atau zat yang merangsang mukosa, pada
tidak akan berdampak toksik kalau tidak diserap.
Cairan getah lambung bersifat asam, sehingga senyawa asam lemah akan berada dalam bentuk non-ion yang lebih mudah larut dalam lipid dan mudah terdifusi, sehingga senyawa itu akan mudah terserap di dalam lambung. Berbeda dengan senyawa basa lemah, pada cairan getah lambung akan terionkan maka akan lebih mudah larut dalam cairan lambung. Senyawa basa lemah, sebab cairan usus yang bersifat basa, akan berada dalam bentuk non-ioniknya, sehingga senyawa basa lemah akan lebih mudah terserap melalui usus dibandingkan lambung. xenobiotik melintasi membran saluran pencernaan menuju
sistem sistemik dengan difusi pasif, yaitu transportasi dengan perbedaan konsentrasi sebagai daya dorongnya. Namun disamping difusi pasif, juga dalam usus, ada juga transportasi aktif, seperti tranpor yang difasilitasi dengan zat pembawa (carrier), atau
pinositosis ,
b... Melalui kulit
Eksposisi (pemejanan) yang paling mudah dan paling lazim pada kita atau hewan dengan segala xenobiotika, seperti contoh nya kosmetik, produk rumah
tangga, obat topikal, cemaran lingkungan, atau cemaran industri di area kerja, yaitu pemejanan sengaja atau tidak sengaja pada kulit. Kulit terdiri atas epidermis (bagian paling luar) dan dermis, yang terletak di atas jaringan subkutan. Tebal lapisan
epidermis yaitu relatif tipis, yaitu rata-rata sekitar 0,1-0,2 mm, sedang dermis sekitar 2 mm. Dua lapisan ini dipisahkan oleh suatu membran basal (lihat gambar 2.3). Lapisan epidermis terdiri atas lapisan sel basal (stratum germinativum), yang memberi sel baru bagi lapisan yang lebih luar. Sel baru ini menjadi sel duri (stratum spinosum) dan, menjadi sel granuler (stratum granulosum). juga sel ini juga menghasilkan keratohidrin yang nantinya menjadi keratin dalam stratum corneum terluar, yaitu lapisan tanduk. Epidermis juga mengandung melanosit yang
memicu pigmen dan juga sel langerhans yang bertindak sebagai makrofag dan limfosit. Dua sel ini diketahui yang terlibat dalam berbagai tanggapan imun
dan mastosit. Di bawah dermis ada jaringan subkutan. juga , ada beberapa struktur lain contoh nya folikel rambut, kelenjar keringan, kelenjar sebasea, kapiler
pembuluh darah dan unsur syaraf. Pejanan kulit pada xenobiotik sering memicu berbagai lesi (luka), namun tidak jarang xenobiotik dapat juga terserap dari permukaan kulit menuju sistem sistemik ,
c... Eksposisi melalui jalur inhalasi
Pemejanan xenobiotika yang berada di udara muncul melalui penghirupan xenobiotika itu . Xenobiotik yang ada di udara berada dalam bentuk gas, uap, butiran cair, dan partikel padat dengan ukuran yang berbeda-beda. bahwa saluran pernafasan yaitu sistem yang komplek, yang secara alami dapat menseleksi partikel berdasar ukurannya. maka ambilan dan efek toksik dari xenobiotik yang dihirup tidak saja tergantung pada sifat toksisitasnya namun juga pada sifat fisiknya.
Saluran pernafasan terdiri atas nasofaring, saluran trakea dan bronkus, dan acini paru-paru, yang terdiri atas bronkiol pernafasan, saluran alveolar, dan alveoli
Nasofaring berfungsi membuang partikel besar dari udara yang dihirup, menambahkan uap air, dan mengatur suhu. partikel besar (>10 µm) tidak memasuki saluran napas, kalau masuk akan diendapkan di hidung dan dienyahkan dengan diusap, dihembuskan dan berbangkis. Saluran trakea dan bronkus berfungsi sebagai saluran udara yang menuju alveoli. Trakea dan bronki dibatasi oleh epiel bersilia dan dilapisi oleh lapisan tipis lendir yang disekresi dari sel tertentu dalam lapisan epitel. Dengan silia dan lendirnya, lapisan ini dapat mendorong naik partikel yang mengendap pada permukaan menuju mulut. Partikel yang mengandung lendir itu lalu dibuang dari saluran pernafasan dengan diludahkan atau ditelan. Namun, butiran cairan dan partikel padat yang kecil juga dapat diserap lewat difusi dan fagositosis. Fagosit yang berisi partikel-partikel akan diserap ke dalam sistem limfatik. Beberapa partikel bebas dapat juga masuk ke saluran limfatik. Partikel-partikel yang terlarut mungkin diserap lewat epitel ke dalam darah , Alveoli yaitu area utama terjadinya penyerapan xenobiotika yang berbentuk gas, seperti carbon monoksida, oksida nitrogen, belerang dioksida atau uap cairan, seperti bensen dan karbontetraklorida. Kemudahan penyerapan ini berkaitan dengan luasnya permukaan alveoli, cepatnya aliran darah, dan dekatnya darah dengan udara alveoli. Laju penyerapan bergantung pada daya larut gas dalam darah. Semakin mudah larut akan semakin cepat diserap .
C. FASE TOKSOKINETIK
Efek toksik muncul bila xenobiotik terserap lalu ditransfer bersama sistem peredaran darah menuju reseptor, hasil interaksi xenobiotik dengan reseptor akan memicu efek. Untuk mengakhiri efek yang muncul , oleh tubuh xenobiotik akan dimetabolisme dan dieliminasi dari dalam tubuh. Proses penyerapan , sebaran , metabolisme dan eliminasi (ADMe... terangkum dalam fase toksokinetik. Toksokokinetik melibatkan proses invasi (masuknya xenobiotika ke tubuh), trasportasi dan sebaran (pergerakan xenobiotika di dalam tubuh), dan proses eliminasi (proses hilangnya xenobiotika dari dalam tubuh). Proses ini semua menentukan efikasi (kemampuan
xenobiotika memicu efek), efektifitas dari xenobiotika, konsentrasi xenobiotika pada reseptor, dan durasi dari efek farmakodinamiknya. sifat farmakokinetik suatu xenobiotika dipakai oleh farmakolog, untuk membuat obat untuk memahami faktor yang mendorong
penyalahgunaan xenobiotika itu , dan dijadikan dasar untuk mengetahui kapan dan dalam bentuk apa xenobiotika itu masih dapat dideteksi sesudah selang waktu pemakaian dan menginterpretasikan efek-efek xenobitika itu ,
1. penyerapan (Proses Invasi)
Semua proses transfer xenobiotik dari lingkungan menuju sistem peredaran darah dirangkum kedalam proses invasi, proses ini juga dijelaskan sebagai resorpsi. Xenobiotik dapat teresorpsi berada dalam bentuk terlarut atau terdispersi molekular. Laju
resorpsi xenobiotik ditentukan oleh area paparan (topikal, oral, inhalasi atau injeksi), bentuk farmasetik xenobiotik (tablet, salep, sirop, aerosol, suspensi atau larutan), proses resorpsi, sifat fisikokimia xenobiotik dan konsentrasinya. Proses invasi dinamakan
penyerapan , ditandai masuknya xenobiotika dari area kontak (paparan) menuju sirkulasi sistemik tubuh. Laju penyerapan xenobiotika ditentukan oleh sifat membran biologis dan aliran kapiler darah area kontak dan sifat fisiko kimia dari xenobiotika itu sendiri. Pada
pemakaian oral (contoh sediaan dalam bentuk padat), maka terlebih dahulu kapsul atau tablet akan
terdistegrasi, sehingga xenobiotika akan telarut di dalam cairan saluran pencernaan. Xenobiotika yang terlarut ini akan terserap secara normal dalam duodenal dari usus halus dan transportasikan t melalui pembuluh kapiler mesenterika menuju vena porta hepatika menuju hati sebelum ke sirkulasi sistemik. Kelarutan xenobiotika akan mempengaruhi laju
penyerapan nya, bila xenobiotika terlalu non polar, maka dia akan terlarut cukup kuat dalam lapisan lipofil dari membran sel. juga bila terlalu polar xenobiotika ini akan mudah terlarut di dalam saluran cerna namun transportasi t melalui membran biologis akan terhambat ,Paparan xenobiotika (rute administrasi) dapat melalui oral, inhalasi, topikal, rektal, atau vaginal. sedang pemasukan xenobiotika langsung ke sirkulasi sistemik (injeksi), bahwa xenobiotika tidak mengalami proses penyerapan . Rute pemaparan akan
mempengaruhi onset dari aksi, durasi efek, intensitas dan qualitas efek dari xenobiotik. Pada pemakaian intravenus obat langsung transportasikan ke reseptor, rute pemakaian ini tentunya akan berdampak yang paling maksimum dan onset aksi yang singkat. Namun
pemakaian intravena pada penyalahgunaan obat terlarang lebih banyak memicu resiko yang berbahanya, maka pada masalah ini pemakaian melalui inhalasi dan merokok yaitu alternatif yang lebih poluler dikalangan junkies. bila drug dihisap melalui hidung atau bersamaan dengan rokok, maka drug akan cepat terserap di alveoli paru- paru,
dan lalu melalui pembuluh darah arteri dibawa ke otak. maka efek akan lebih cepat muncul . Pemakaian crack (bentuk kokain yang dipakai secara merokok) dengan menghisap memicu onset aksi yang singkat, sehingga intesitas eforia akan cepat tercapai. juga pada pemakaian heroin secara inhalasi, efek euforia akan relatif sama tercapainya dibandingkan dengan pemakaian secara intravena. Heroin biasanya dipakai dengan cara menguapkan dan lalu uap dihirup,
dengan merokok, atau injeksi secara intravena. sesudah heroin sampai di sirkulasi sistemik, maka heroin cepat menuju otak. sebab cepatnya muncul nya efek pada
pemakaian intravenus, maka rute pemakaian ini digemari . Namun pemakaian ini berisiko ketimbang pemakaian secara inhalasi atau merokok, sebab
sering ditemui muncul penyakit bawaan lain pada pemakaian injeksi, seperti infeksi HIV, hepatitis ,
Pada paparan melalui oral bentuk farmasetik (tablet, kapsul, ) akan terdispersi dan melarut di dalam cairan saluran pencernaan. Bentuk terlarut melalui pembuluh kapiler pada saluran pencernaan akan terserap . penyerapan ini sebagaian besar berlangsung di pembuluh kapiler usus halus, lalu melalui pembuluh kapiler mesenterika menuju vena porta
hepatika menuju hati sebelum ke sirkulasi sistemik, dari sini akan tersebaran ke seluruh tubuh.
2. sebaran
sesudah xenobiotik mencapai sistem peredahan darah, bersama darah akan tersebaran ke seluruh tubuh. membagi sebaran ke dalam konveksi (transportasi xenobiotik bersama peredaran darah) dan difusi (difusi xenobiotik di dalam sel atau jaringan). Transprot
xenobiotik intra dan inter organ di dalam tubuh diprasaranai oleh sistem peredaran darah. Difusi berperan perlu dalam transportasi t suatu xenobiotik diantara ekstra dan intra selular. Difusi xenobiotik melalui membran biologi dapat berlangsung melalui berbagai proses difusi, seperti: difusi pasif, difusi aktif (melalui sistem transportasi t tertentu, carrier , melalui
pinocitosis, atau fagositosis) atau melalui poren. Laju difusi suatu xenobiotik ditentukan oleh sifat fisikokimianya (lipofilik, ukuran melekul, derajat ionisasi, ikatan dengan protein plasma). Sirkulasi sistemik berperan dalam transportasi t xenobiotika
antar organ dan jaringan di dalam tubuh. Sehingga laju peredaran darah di dalam organ atau jaringan juga akan menentukan kecepatan sebaran xenobiotika di dalam tubuh. Organ tubuh seperti ginjal, hati, otak, paru-paru, jantung, lambung dan usus, yaitu organ yang memiliki laju aliran darah (perfusi) yang baik. sebab laju aliran darah dalam organ ini baik, maka xenobiotika akan cepat tersebaran homogen di dalam organ itu , bila dibandingkan pada organ yang memiliki laju aliran darah relatif lambat. Pada pemodelan farmakokinetik, tubuh dibagi menjadi berbagai ruang difusi (kompartemen). Pembagian ruang ini hanya didasarkan pada laju sebaran xenobiotika. bahwa, pembagaian kompartimen ini hanya yaitu langkah abstraksi guna mempermudah pemahaman ruang sebaran (difusi) xenobiotika di dalam tubuh. Model
yang paling sederhana untuk memahami jalu difusi xenobiotika di dalam tubuh yaitu model
kompartimen tunggal. Pada model ini tubuh dipandang seperti satu ember besar, yang mana difusi xenobiotika hanya ditentukan oleh daya konveksi di dalam ember. faktanya , agar xenobitika dapat transportasikan dari saluran kapiler pembuluh darah
menuju sel-sel pada jaringan tubuh, harus melalui membran biologis, yaitu membran yang menyelimuti sel-sel di dalam tubuh. Laju penetrasi xenobiotika melalui membran biologis akan ditentukan oleh struktur .membran basal dan juga sifat lipofilitasnya. senyawa lipofil dapat menembus membran biologis dengan baik, sedang senyawa yang polar (larut air) harus melalui lubang di membran biologis, yang dinamakan poren . Jumlah poren dalam
membran biologis yaitu terbatas, maka senyawa lipofil akan tersebaran lebih cepat dibandingkan senyawa hidrofil. Difusi xenobiotika melalui membran biologis dapat berlangsung melalui proses, seperti: difusi pasif, difusi aktif, melalui poren dan jembatan intraseluler. saat xenobiotika mencapai pembuluh darah, maka bersama darah melalui sirkulasi
sistemik siap untuk disebarkan ke reseptor dan ke seluruh tubuh. Untuk memudahkan memahami sejauh mana suatu xenobiotika tersebaran di dalam tubuh, peneliti farmakokinetik mengumpamakan bahwa xenobitika di dalam tubuh akan tersebaran di
dalam suatu ruang, yang memiliki beberapa volume tertentu. Jadi kemampuan suatu xenobiotika untuk tersebaran di dalam tubuh dinyatakan sebagian parameter dinamakan dengan volume sebaran .
ada banyak faktor yang mempengaruhi proses sebaran dari suatu xenobiotika, yang mana faktor itu dapat digolongkan menjadi dua, yaitu
1. faktor biologis, meliputi laju aliran darah dari organ dan jaringan, sifat membran biologis dan perbedaan pH antara plasma dan jaringan
2. faktor sifat molekul xenobiotika, meliputi ukuran molekul, ikatan antara protein plasma dan protein jaringan, kelarutan dan sifat kimia Senyawa yang larut lemak akan lebih mudah tersebaran ke seluruh jaringan tubuh, sehingga senyawa lipofil akan berpotensi volume sebaran yang jauh lebih besar dibandingkan senyawa yang hidrofil. Tetra-hidro-canabinol (THc... (zat halusinogen dari tanaman ganja... yaitu larut lemak
-- Laju aliran darah di organ dan jaringan,Sirkulasi sistemik berperan dalam transportasi xenobiotika
antar organ dan jaringan di dalam tubuh. Sebelum mencapai kesetimbangan sebaran , sebaran sebagian besar ditentukan oleh pasokan darah dari organ dan jaringan. Organ tubuh seperti ginjal, hati, otak, paru- paru, jantung, lambung dan usus, yaitu organ yang
memiliki laju aliran darah (perfusi) yang baik. Akibat aliran darah yang cepat dan maka jangka waktu kontaknya yang singkat dalam kapiler (sekitar 2 detik) maka awalnya xenobiotika akan tersebaran dengan cepat pada organ atau jaringan dengan perfusi yang baik. Ini berarti organ atau jaringan yang berpotensi banyak kapiler darah pada awal
-- Sifat membran biologis,Difusi berperan perlu dalam transportasi suatu xenobiotika diantara ekstra dan intra
selular. Xenobiotika agar dapat transportasikan dari saluran kapiler pembuluh darah menuju sel-sel pada jaringan tubuh, harus melalui membran biologis, yaitu membran yang menyelimuti sel-sel di dalam tubuh. Secara keseluruhan luas permukaan kapiler tubuh (pasien dewasa... diperkirakan berkisar antara 6000-8000 m2, dengan panjang keseluruhan diduga
sekitar 95000 km. Di bagian luar kapiler-endotel ini diselimuti oleh membran basal yang halus dan elastis. Struktur membran basal dibedakan menjadi:
---kapiler yang terbuka, tidak ada hubungan antar sel-sel endotel, sehingga pada kapiler ini ada lubang-lubang yang besar, yang dilewati oleh plasma darah (contoh: hati)
---kapiler yang tertutup (contoh: barier atau sawar darah otak = blood brain barrier)
---kapiler yang berjendela (fenestrata), pada jendela ini terjadi pertukaran cairan yang intensif, jarak jendela dalam kapiler ini yaitu tidak beraturan (contoh: tubulus
ginjal),
Laju penetrasi xenobiotika melalui membran biologis ditentukan oleh struktur membran basal dan juga sifat lipofilitasnya. senyawa lipofil dapat menembus
membran biologis dengan baik, sedang senyawa yang polar (larut air) harus melalui lubang-lubang pada membran biologis, yang dinamakan poren . Jumlah poren dalam membran biologis yaitu terbatas, bahwa senyawa lipofil akan tersebaran lebih cepat dibandingkan senyawa hidrofil. Kapiler khusus yang memasok darah ke otak memiliki selaput yang terdiri dari sel endotel yang rapat yang diartikan sawar darah otak (blood brain barrier= BBb... dan
hanya senyawa lipofilik yang menyebar di dinding sel, atau molekul yaitu substrat untuk sistem transportasi aktif yang ada, untuk mentransfer bahan endogen ke dalam otak, biasanya bisa masuk SSP ,
Ikatan protein
Faktor lain yang yang berpengaruh pada sebaran yaitu ikatan pada protein terutama protein plasma, protein jaringan dan sel darah merah. Ikatan xenobiotika pada
protein relatif tidak khas. Sesuai dengan struktur kimia protein, ikatan xenobiotika pada protein terlibat ikatan ion, ikatan jembatan hidrogen dan ikatan dipoldipol dan interaksi hidrofob. Beragamnya mungkin ikatan yang terlibat memungkinkan berbagai xenobiotika yang terikat pada protein, maka ikatan xenobiotika pada protein dikatakan tidak khas. Ikatan protein yaitu bolak-balik reversibel . Ikatan tak bolak-balik irreversibel (contoh ikatan kovalen), contoh ikatan reaksi sitostatika yang mengalkilasi protein, tidak termasuk ke dalam ikatan protein Albumin yaitu protein plasma yang paling banyak terlibat pada pembentukan ikatan pada protein plasma. Xenobiotika yang relatif lipofil, sedikit atau sedang kelarutannya dalam air, beredar di dalam plasma terutama terikat pada protein. Kekuatan ikatan pada protein ditentukan oleh tetapan afinitas xenobiotika pada protein. Sejauh tetapan afinitas ini berbeda pada berbagai protein tubuh (protein plasma, protein jaringan, ), maka akan mempengaruhi kesetimbangan sebaran dari
xenobiotika itu . xenobiotika akan terikat lebih kuat pada protein dengan tetapan afinitas yang lebih besar, sehingga kesetimbangan akan bergeser ke protein
dengan tetapan afinitas yang lebih besar. Sebagai ilustrasi, bila suatu xenobiotika berpotensi tetapan afinitas yang besar dengan protein plasma dibandingkan dengan protein jaringan, maka xenobiotika itu akan lebih banyak berada dalam cairan
plasma dibandingkan di jaringan. contoh: , karbonmonoksida terikat hampir seluruhnya pada hemoglobin dan mioglobin sebab afinitas yang tinggi terhadap heme, sehingga pola sebaran dari karbonmonoksida sesuai dengan protein-protein
itu . Beberapa turunan akridin tertimbun dalam struktur jaringan basofil, terutama ke dalam inti sel. Arsen trioksida berpotensi afinitas yang tinggi pada jaringan yang mengandung keratin (kulit, kuku dan rambut), sebab banyak berpotensi gugus sulfhidril (-SH).
Ikatan protein berpengaruh juga pada intensitas kerja, lama kerja toksik dan eliminasi xenobiotika dari dalam tubuh. xenobiotika yang terikat pada protein akan susah melalui membran sel, sehingga xenobiotika itu akan sulit dieliminasi (biotransformasi dan ekstresi) sebab xenobiotika yang terikat tidak mampu menuju
area metabolisme ( di dalam sel hati) atau tidak dapat melalui filtrasi glumerulus di ginjal. Xenobiotika itu akan berada di dalam cairan plasma dalam
waktu yang lebih lama. ini akan berpengaruh pada lama kerja toksiknya , Jumlah xenobiotika yang terikat pada protein juga ditentukan oleh konsentrasi
protein plasma. Seperti pada kelainan hati atau ginjal sering terjadi penurunan kadar protein plasma, akibat penurunan sintesa protein. Pemakaian dosis yang
sama, pada penderita hati atau ginjal, meningkatkan konsentrasi obat bebas di dalam darah, sehingga dengan sendirinya akan meningkatkan potensi toksik. sebab ketidak khasan ikatan xenobiotika pada protein, ditemui kompetisi area ikatan baik antar xenobiotika maupun dengan senyawa endogen. Seperti pada bayi prematur bila ditangani dengan kemoterapi tertentu, contoh sulfonamida, muncul kompetisi antara obat dan bilirubin, yang memicu ikterus neonatorum. bahwa terjadi kematian yang tinggi pada bayi prematur yang ditangani dengan senyawa sulfonamida (ibarat: sulfisosazol). Disamping itu presentase kernikterus di dalam kelompok ini mencolok tinggi akibat akumulasi bilirubin di dalam sel otak. Disamping faktor di atas ikatan pada protein juga dipengaruhi oleh faktor lain,
seperti sifat fisikokimia xenobiotika, pH cairan plasma, dan usia . contoh: pada pH plasma bersifat asam (asidosis) bagian barbiturat yang terikat pada protein
menurun. Pada bayi yang baru lahir berpotensi kemampuan ikatan protein yang lebih rendah dibandingkan ikatan protein pada kita dewasa. Faktor besar molekul, kelarutan, dan sifat kimia lainnya juga berpengarui pada laju transportasi melintasi suatu membran
3. Eliminasi
Metabolisme dan ekskresi dapat dirangkum ke dalam eliminasi, yaitu proses hilangnya xenobiotika dari dalam tubuh organisme. Eliminasi suatu xenobiotika dapat melalui reaksi biotransformasi (metabolisme... atau ekskresi xenobiotika melalui ginjal, empedu, saluran pencernaan, dan jalur eksresi lainnya (kelenjar keringat, kelenjar mamae, kelenjar ludah,
paru-paru). Jalur eliminasi yang perlu yaitu eliminasi melalui hati (reaksi metabolisme... dan eksresi melalui ginjal ,
a. Biotransformasi
Xenobiotika yang masuk ke dalam tubuh akan diperlakukan oleh sistem enzim tubuh, sehingga senyawa itu akan mengalami perubahan struktur kimia dan dapat dieksresi dari dalam tubuh. Proses biokimia yang dialami oleh xenobiotika dinamakan reaksi biotransformasi dinamakan reaksi metabolisme. Biotransformasi atau metabolisme berlangsung di hati dan sebagian kecil di organ lain seperti: ginjal, paru-paru, saluran pencernaan, kelenjar mamae, otot, kulit atau di dalam darah. proses biotransformasi dapat dibagi menjadi dua fase, yaitu fase I (reaksi
fungsionalisasi) dan fase II (reaksi konjugasi). Dalam fase pertama ini xenobiotik akan mengalami pemasukan gugus fungsi baru, pengubahan gugus fungsi yang ada atau reaksi penguraian melalui reaksi oksidasi (dehalogenasi, dealkilasi, deaminasi, desulfurisasi, pembentukan oksida, hidroksilasi, oksidasi alkohol dan oksidasi aldehida); reaksi reduksi
(reduksi azo, reduksi nitro reduksi aldehid atau keton) dan hidrolisis (hidrolisis dari ester amida). Pada fase II ini xenobiotik yang sudah siap atau termetabolisme melalui fase I akan terkopel (membentuk konjugat) atau melalui proses sintesis dengan senyawa endogen tubuh, seperti: Konjugasi dengan asam glukuronida asam amino, asam sulfat, metilasi, alkilasi, dan
pembentukan asam merkaptofurat. Enzim-enzim yang terlibat dalam biotransformasi pada tidak khusus pada substrat. Enzim ini (seperti monooksigenase, glukuronidase... terikat pada membran dari retikulum endoplasmik dan sebagian terlokalisasi juga pada mitokondria, disamping itu ada bentuk terikat sebagai enzim terlarut (seperti esterase, amidase, sulfoterase... . Sistem enzim yang terlibat pada reaksi fase I ada di
dalam retikulum endoplasmik halus, sedang sistem enzim yang terlibat pada reaksi fase II sebagian besar ditemukan di sitosol. Disamping memetabolisme xenobiotika, sistem enzim ini juga terlibat dalam reaksi biotransformasi senyawa endogen (seperti: hormon steroid, biliribun, asam urat ). Selain organ tubuh, bakteri flora usus juga dapat melakukan reaksi metabolisme, khususnya reaksi reduksi dan hidrolisis Tidak bisa dihindari, bahwa setiap harinya kita akan terpapar oleh berbagai xenobiotika, baik secara
sengaja maupun tidak disengaja untuk tujuan tertentu. Beberapa xenobiotika tidak memicu bahaya namun sebagian besar lagi memicu tanggapan biologis,
baik menguntungkan atau merugikan bagi organisme itu . tanggapan biologis itu bergantung pada perubahan kimia yang dialami xenobiotika di dalam tubuh organisme. Perubahan biokimia yang terjadi dapat mengakhiri tanggapan biologis atau mungkin
terjadi pengaktifan. reaksi biotransformasi merubah xenobiotika lipofil menjadi senyawa yang lebih polar sehingga akan lebih mudah diekskresi dari dalam tubuh organinsme. sebab sel lebih lipofil dibandingkan lingkungannya, maka senyawa lipofil cenderung tertimbun di dalam sel. Bioakumulasi xenobiotika di dalam sel pada tingkat yang lebih tinggi yang memicu keracunan sel (sitotoksik), namun melalui reaksi
biotransformasi terjadi penurunan kepolaran xenobiotika sehingga akan lebih mudah diekskresi dari dalam sel, maka keracunan sel dapat dihindari.
Hampir semua senyawa aktif biologis yaitu senyawa organik yang bersifat lipofil, yang sulit dieksresi melalui ginjal, bila tanpa mengalami perubahan biokimia di dalam tubuh. senyawa lipofil sesudah terfiltrasi glumerulus biasanya dapat diserap melalui tubuli ginjal menuju sistem peredaran darah. Ekskresi senyawa ini akan berlangsung lambat. bila senyawa itu tidak mengalami perubahan kimia, mungkin memicu bahaya yang serius. Senyawa lipofil ini akan tinggal dalam waktu yang cukup lama di dalam tubuh, yaitu terdeposisi di jaringan lemak. intinya senyawa yang hidrofil mudah terekskresi melalui ginjal.
Ekskresi ini yaitu jalur utama eliminasi xenobiotika dari dalam tubuh, maka oleh tubuh sebagian besar senyawa lipofil terlebih dahulu dirubah menjadi senyawa yang lebih bersifat hidrofil, agar dapat dibuang dari dalam tubuh. mulanya toksikolog berharap melalui berbagai proses reaksi biokimia tubuh akan terjadi penurunan atau pengilangan toksisitas suatu toksikan, sehingga mulanya reaksi biokimia ini diartikan dengan reaksi detoksifikasi . toksikolog kearah bagaimana dan berapa banyak sistem enzim yang terlibat pada proses detoksifikasi dan metabolisme dari suatu endotoksik . Endotoksik yaitu senyawa toksik hasil samping dari proses biokimia
normal tubuh dalam mempertahankan kelangsungan hidup. contoh: enzim oksidatif yang terlibat reaksi oksigenase selama metabolisme aerob pada detoksifikasi suatu xenobiotik memicu depresi oksidatif dan kerusakan pada jaringan. pasien
toksikolog seharusnya memiliki pengetahuan dasar dari suatu proses detoksifikasi guna memahami, potensi toksisitas dari suatu senyawa. proses reaksi detoksifikasi atau metabolisme akan mengakhiri efek
farmakologi dari xenobiotika (detoksifikasi atau inaktivasi). Namun faktanya ada beberapa xenobiotika, justru sesudah mengalami reaksi metabolisme terjadi peningkatan aktivitasnya (bioaktivasi), seperti bromobenzen melalui oksidasi membentuk bentuk bromobenzen epoksid. Bromobenzen epoksid akan terikat secara kovalen pada
makromlekul jaringan hati dan memicu nekrosis hati. maka istilah detoksifikasi kurang tepat dipakai . lebih tepat memakai istilah biotransformasi untuk menerangkan reaksi biokimia yang dialami oleh xenobiotika di dalam tubuh. Biotransformasi belangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi fase I dan fase II. reaksi pada fase I biasanya mengubah molekul xenobiotika menjadi metabolit yang lebih polar
dengan menambahkan atau memfungsikan suatu kelompok fungsional (-OH, -NH2, -SH, -COOH), melibatkan reaksi oksidasi, reduksi dan hidrolisis. Kalau metabolit fase I cukup terpolarkan, maka ia mungkin nya akan mudah diekskresi. Namun, banyak produk reaksi fase I tidak segera dieliminasi dan mengalami reaksi berikutnya dengan suatu subtrat
endogen, seperti: asam glukuronida, asam sulfat, asam asetat, atau asam amino ditempelkan pada gugus polar tadi. maka reaksi fase II dinamakan juga reaksi pengkopelan atau reaksi konjugasi ,Sistem enzim yang terlibat pada reaksi fase I ada di dalam retikulum
endoplasmik halus, sedang sistem enzim yang terlibat pada reaksi fase II sebagian besar ditemukan di sitosol. Disamping memetabolisme xenobiotika, sistem enzim ini juga terlibat dalam reaksi biotransformasi senyawa endogen (seperti: hormon steroid, biliribun, asam urat,
). Selain organ tubuh, bakteri flora usus juga dapat melakukan reaksi metabolisme, khususnya reaksi reduksi dan hidrolisis.
1.. Reaksi Fase I
Reaksi fase I ini dinamakan reaksi fungsionalisasi, sebab melalui reaksi fase ini (oksidasi, reduksi atau hidrolisis) menghasilkan suatu gugus fungsi, yang lalu pada fase ke II akan terkonjugasi
a... Oksidasi biologis
1--.Sistem Monooksigenase yang tergantung pada Sitokrom P450 Sitem monooksigenase yang tergantung pada sitokrom P450 yaitu inti dari
metabolisme dari kebanyakan xenobiotika. Reaksi monooksigenase ini berpotensi peranan perlu dalam reaksi biotransformasi, sebab sistem ini tidak hanya yaitu sistem enzim dasar primer dalam metabolisme bagi berbagai xenobiotika, namun juga sebagai langkah fungsionalisasi awal bagi reaksi metabolisme lalu . Sistem ini dikenal juga dengan nama
lainnya seperti:
- sitem sitokrom P450 (cytochrome-P450=CYP-450)
- sistem monooksigenase yang bergantung pada sitokrom P450 ,- oksidasi fungsi-campur (mixed function oxidation=MFO),
Sekarang ini lebih banyak dipakai sistem monooksigenase yaitu untuk menerangkan bahwa sistem memasukkan satu atom oksigen ke dalam molekul xenobiotika substrat .
(a... Reaksi oksidasi
Reaksi oksidasi berpotensi peranan perlu pada biotransformasi, khususnya reaksi-reaksi yang melibatkan sistem enzim oksidase, monooksigenase dan dioksigenase. Oksidase mengoksidasi melalui masuknya oksigen (elektron). Melalui mono-oksigenase akan dimasukkan satu atom oksigen ke dalam xenobiotika dan molekul oksigen yang
lainnya akan direduksi menjadi air. Berbeda dengan dioksigenase, kedua atom oksigen akan dimasukkan ke dalam xenobiotika. Sistem enzim yang yang mengkatalisis rekasi oksigenase ini memerlukan sistem sitokrom P-450 dan NADPH-sitokrom P-450 reduktase,
NADPH dan molekul oksigen.
Oksidasi pada sitokrom P-450 berperan dalam
biotransformasi xenobiotika. Sitokrom P-450 yaitu hemoprotein dengan suatu ciri khas puncak penyerapan dari bentuk terreduksi CO-kompleknya pada panjang gelombang 450 nm. Enzim sitokrom P-450 terletak dalam retikulum endoplasmik dari beberapa jaringan.
Sistem enzim yang mengkatalisis reaksi ini dinamakan mikrosomal oksidasi fungsi campur (MFO).
Substrat xenobiotika bereaksi dengan bentuk teroksidasi CYP-450Fe3+ membentuk komplek enzim-subtrat. Sitokrom P-450 reduktase memperoleh satu elektron dari NADPH, yang mereduksi komplek dari CYP-450Fe3+— xenobiotika. Bentuk reduksi
dari komplek CYP-450Fe2+—xenobiotika bereaksi dengan molekul oksigen dan lalu memperoleh elektron yang ke dua dari NADPH, yang diperoleh dari flavoprotein reduktase yang sama, membentuk spesies oksigen teraktivasi. Langkah terakhir satu atom
oksigen terlepas sebagai H2O dan atom oksigen yang lain ditransfer ke dalam substrat dan bentuk teroksidasi CYP-450-Fe3+ terregenerasi.
Sistem enzim CYP-450 monooksigenase mengkatalisis reaksi seperti berikut:
(I: inaktivasi efek toksik, A: aktivasi efek toksik) :
i. Hidroksilasi dari rantai karbon dan alkil:
contoh:
I : Butan→ Butanol
Etilbenzol→ Fentilbenzol
Tetrahidrokanabinol (THc... → 11-OH-THC
A: Hexan→ 2,6-Hexandiol (→ Hexandion)
ii. Hidroksilasi dari aromatik menjadi fenol
I: Fenitoin → Hidroksifenition
iii. Hidroksilasi alkilamin
I: Imipramin → Desimipramin
Diazepam → Nordiazepam
Lidokain → Monoetilglisinsilidid
Cocain → Norcocain
A: Dimetilnitroamin→ Metilnitrosoamin
iv. Hidroksilasi dari alkileter, alkiltiol
I : Papaverin→ O-Desmetilpapaverin
A : kodein → morfin
v. Epoksidasi dari alifatis atau aromatis rantai ganda
I : Karbamazepin→ Karbamazepinepoksid
A:Trikloretilen→ [Trikloretilenepoksid]
Benzo(a)piren-7,8-dihidridiol→ Bezo(a)piren-7,8-dihidrodiol-9,10-epoksid
vi. Deaminasi Oksidatif
I : Amfetamin ïƒ fenilaseton
vii. Desulfurasi Oksidatif
A: Paration→ Paraokson
viii. Dehalogenasi
I: Benzilklorid→ Benzaldehid
Lindan→ Triklorfenol
ix. S-oksidatif membentuk sulfoksida dan sulfonat
I : Fenotiasin→ Solfoksid→ Sulfon
A: Temefos→ Temefos-S-oksid
x. N-oksidatif membentuk N-oksida atau Hidroksil-amin
I : Amitriptilin→ Amitriptilin-N-oksid
A: Naftilamin→ Naftilaminhidroksilamin
2...Flavinmonooksigenase
Disamping oksidatif yang dikatalisis oleh CYP-450 ada juga reaksi oksidatif yang tidak tergantung pada CYP-450, yaitu sistem enzim flavonmonooksigenase. Sistem enzim ini merubah amin sekunder menjadi hidroksilamin dan amin tersier menjadi Noksida.
3...Sistem enzim oksidatif lainnya
Sistem enzim oksidatif selain dua sistem di atas yaitu :
-Alkoholdehidrogenase, khususnya mendehidrasi etanol menjadi aldehid.
-Aldehid oksidase, merubah aldehid menjadi asam karboksilat
-Monoaminoksidase, mengoksidasi amin-biogen (seperti: Catekolamin)
(b... Reduksi
Dibandingkan dengan reaksi oksidasi, reaksi reduksi berpotensi peran minor dalam biotransformasi. Gugus karbonil melalui alkoholdehidrogenase atau citoplasmik aldo-ketoreduktase direduksi menjadi alkohol. Pemutusan ikatan azo menjadi amin primer melalui pembentukan hidrazo melibatkan banyak enzim-enzim, diantaranya: NAD PH-C YP-45 0 -
reduktase. Reduktif dehalogenasi beperan perlu dalam detoksifikasi dari senyawasenyawa alifatis halogen (Cl, Br dan I), seperti: senyawa karbon tetraklorida atau halotan.
(c... Biohidrolisis
Banyak xenobiotika yang mengandung ikatan jenis ester dapat dihidrolisis, diantaranya ester, amid dan fosfat. Ester atau amida dihidrolisis oleh enzim yang sama, namun pemutusan ester jauh lebih cepat dibandingkan amida. Enzim-einzim ini berada di intradan juga ekstraselular, baik dalam keadaan terikat dengan mikrosomal maupun terlarut. Enzim hidrolitik ada juga di saluran pencernaan. Enzim-enzim ini akan
menghidrolisis metabolit fase II (bentuk konjugat menjadi bentuk bebasnya). lalu bentuk bebas ini dapat kembali terserap menuju sistem peredaran darah. Proses ini dikenal dengan siklus entero-hepatik.
2) Reaksi fase II
Reaksi fase II melibatkan beberapa jenis metabolit endogen yang mungkin membentuk konjugat dengan xenobiotika atau metabolitnya. Pembentukan konjugat
memerlukan adanya pusat-pusat reaktif dari substrat, biasanya gugus -OH, -NH2 dan -COOH.
Reaksi-reaksi perlu pada fase II yaitu kunjugasi dengan: asam glukuronat, sulfat, asam amino (khususnya glisin),oligopeptida dan ikatan dengan turunan asam merkapturat, asam asetat,metilasi,
Hasil reaksi konjugasi bersifat polar, sehingga cepat tereksresi melalui ginjal bersama urin dan atau melalui empedu menuju saluran cerna. melalui reaksi fase II, xenobitika atau metabolit fase I mengalami deaktivasi. beberapa metabolit fase II justru mengalami aktivasi, seperti morfin-6-glukuronida berpotensi aktivitas antianalgesik yang lebih poten dibandingkan morfin.
a... Glukuronidasi
Glukuronidasi yaitu jenis konjugasi biasa dan perlu. Glukuronidasi dari gugus alkohol atau fenol yaitu reaksi konjugasi yang paling sering pada reaksi fase
II, disamping itu juga asam karboksilat, senyawa sulfidril dan senyawa amin.
b... Konjugasi Sulfat
Reaksi ini dikatalisis oleh sulfotranferase, yang diketemukan dalam fraksi sitosolik jaringan hati, ginjal dan usus. Koenzimnya yaitu PAPS (3’- fosfoadenosin-5’-fosfosulfat). Konjugasi ini yaitu untuk gugus fungsional: fenol, alkohol alifatik dan amin aromatik. Konjugasi sulfat biasanya sebagian besar pada senyawa endogen dan relatif jarang dengan xenobiotika.
c... Konjugasi dengan Asam amino (glisin)
Konjugasi ini dikatalisis oleh konjugat asam amino dan koenzim-A. Asam karboksilat, asam arilasetat dan asam akrilat yang mengalami substitusi aril dapat membentuk konjugat dengan asam amino, terutama glisin.
d... Ikatan dengan turunan asam merkaptofurat (konjugasi glutation) Reaksi konjugasi ini berlangsung dalam beberapa tingkat, sebagian belangsung secara spontan dan juga dikatalisis oleh glutation-S-transferase. mulanya terbentuk konjugat glutation-substrat lalu mengalami pemecahan enzimatik dari kedua asam amino. Melalui asetilasi dari sistein membentuk produk akhir berupa turunan Nasetilsistein (asam merkaptofurat) yang mudah diekskresi. Glutation dapat berkonjugasi dengan epoksid yang terbentuk akibat oksidasi dari halogen aromatik. Epoksida ini bersifat elektrofilik yang reaktif. Metabolit ini dapat bereaksi dengan unsur-unsur .sel dan memicu kematian sel atau pembentukan tumor. Konjugasi glutation akan berikatan dengan metabolit elektrofilik, maka akan mencegah metabolit ini berikatan dengan sel. maka konjugasi glutation berperanan perlu
dalam pencegahan tembentukan tumor (sel kanker). juga glutation dapat berkonjugasi dengan senyawa alifatik tak jenuh dan menggantikan gugus nitro dalam
suatu senyawa kimia.
e... Asetilasi
Xenobiotika yang memiliki gugus amin aromatik, yang tidak dapat dimetabolisme secara oksidatif, biasanya akan diasetilisasi dengan bantuan enzim N-asetil transferase dan asetil koenzim A. Asetilasi yaitu fransfer gugus asetil ke amin aromatik primer,
hidrazin, hidrazid, sulfoamid dan gugus amin alifatik primer tertentu. bahwa ada dua kelompok isoenzim N-asetil transferase (NAT1 dan NAT2). Genotip isoenzim NAT2 memiliki sifat polimorfisme, sehingga memicu perbedaan laju asetilasi (asetilasi cepat dan lambat). ini bermakna toksikologis perlu pada populasi tertentu pada laju eliminasi dari substratnya, seperti: isoniazid, hidralazin, atau prokainamid.
f... Metilasi
Di dalam biotransformasi, reaksi metilasi relatif jarang, sebab UDPGA tersidia lebih luas sehingga lebih mudah terbentuk glukuronid. Reaksi ini dikatalisis oleh
metiltransferase. Koenzimnya yaitu SAM (S-adenosinmetionin). Contoh N-metilasi (noradrenalin, nicotinamid, metadon) ,
faktor yang mempengaruhi metabolisme xenobiotika.Genetik, lingkungan dan psikologi yaitu faktor- faktor yang mempengaruhi reaksi biotransformasi (metabolisme... . Faktor penting yaitu genetik yang menentukan polimorfisme dalam oksidasi dan konjugasi dari xenobiotika, pemakaian dengan obat secara bersamaan, paparan polutan atau bahan kimia lain dari lingkungan, keadaan kesehatan
dan usia . faktor ini bertanggungjawab pada penurunan efisiensi biotransformasi, perpanjangan efek farmakologi dan peningkatan toksisitas. Induksi enzim, banyak xenobitika dapat meningkatkan sintesa sistem enzim metabolisme (induksi), induksi sistem enzim tertentu dapat meningkatkan laju biotransformasi senyawa tertentu. Contoh xenobiotika yang bersifat inkduksi enzim yaitu fenobarbital. Fenobarbital
dapat meningkatkan jumlah CYP450 dan NADPH-sitokromc reduktase. Inhibisi enzim, penghambantan sistem enzim biotransformasi akan memicu
perpanjangan efek farmakologi dan meningkatnya efek toksik. Inhibisi sistem enzim CYP2D6 oleh quinidin, menekan metabolime spartain, debrisoquin atau kodein.
bahwa variabilitas genetik berperan pada reaksi metabolisme. Perbedaan variabilitas ini dipicu oleh genotipe dari masing- masing sel, sehingga memicu kekurangan atau kelebihan suatu sistem enzim. faktanya perbedaan aktivitas metabolisme ditentukan oleh fenotipe, yang tergantung pada genotipe dan satuan dari ekspresinya. Perbedaan fenotipe ini memicu penggolongan personal ke dalam populasi pematabolit cepat extensive metabolizer dan pemetabolit lambat poor metabolizer . penekanan metabolisme melalui pengendalian laju
polimorfisasi dari enzim memicu peningkatnya efek samping (efek toksik) pada pemetabolit lambat.
contoh: faktor genetik yaitu cacat pada system enzim glukuse-6-fosfatdihidrogenase, ini dipicu oleh kerusakan genetik dari X- kromosomal. contoh
yaitu polimorfismus dari sistem enzim CYP2D6 yang lebih dinamakan polimorfismus spartain atau debrisoquin, polimorfismus sistem enzim CYP2C19 (polimorfismus mefenitoin dan polimorfismus N-asetil-transferase... . Hampir 10% dari pasien eropa memiliki gangguan dalam polimorfismus sistem enzim CYP2D6, yang memicu lambatnya metabolisme dari spartain, debrisoquin, kodein. Penyakit Hati yaitu organ utama yang bertanggungjawab pada reaksi biotransfromasi.
Penyakit hepatitis akut atau kronis, sirosis hati dan nekrosis hati secara menonjol menurunkan laju metabolisme xenobiotika. Pada sakit hati terjadi penurunan sintesa sistem enzim dan penurunan laju aliran darah melalui hati. Senyawa yang memiliki clearance hati (eliminasi persatuan volume... yang tinggi, penurunan laju aliran darah di hati secara menonjol
menurunkan laju metabolismenya. sedang senyawa dengan clearance hati rendah, penurunan laju metabolisme pada masalah ini lebih ditentukan oleh penurunan aktivitas enzim metabolisme. usia , pada bayi diketahui : sistem enzim biotranformasi belum sempurna terbentuk. Pada bayi yang baru lahir (fetus) sistem enzim-enzim, yang penting (seperti:
CYP-450, glukoronil-trensferase dan acetil-transferase... belum berkembang sempurna . Pada tahun pertama sistem enzim ini berkembang lebih sempurna, dan pada tahun ke lima fungsi sistem enzim biotransformasi sudah mendekati sempurna seperti pada pasien dewasa. Namun pada pasien lanjut usia terjadi degradasi fungsi organ, ini juga memicu penurunan laju metabolisme.
3) Ekskresi
sesudah diserap dan disebarkan di dalam tubuh, xenobiotika atau xenobiotik dapat dikeluarkan dengan capat atau perlahan. Xenobiotika dikeluarkan baik dalam bentuk asalnya maupun sebagai metabolitnya. Jalur ekskresi utama yaitu melalui ginjal bersama urin, namun hati dan paru-paru juga yaitu alat ekskresi perlu bagi xenobiotik tertentu. ada juga jalur ekskresi lain yang kurang perlu seperti, kelenjar keringat, kelenjar ludah, dan kelenjar mamae.Ekskresi urin. Ginjal berperan dalam mengekskresi baik senyawa eksogen (xenobiotika... maupun seyawa endogen, yang tidak diperlukan lagi oleh tubuh. Proses utama ekskresi renal dari xenobiotika yaitu : filtrasi glumerulus, sekresi
aktif tubular, dan resorpsi pasif tubular. Pada filtrasi glumerular, ukuran melekul berperan . molekul dengan diameter yang lebih besar dari 70 Ã… atau dengan
berat lebih besar dari 50 kilo Dalton (k Da... tidak dapat melalui filtrasi glumerular. sebab itu hanya senyawa dengan ukuran dan berat lebih kecil dapat terekskresi. Xenobiotika yang terikat dengan protein plasma tentunya tidak dapat terekskresi melalui ginjal. Resorpsi pasif tubular ditentukan oleh gradien konsentrasi xenobitika antara urin dan plasma di dalam
pembuluh tubuli. Berbeda dengan resorpsi tubular, sekresi tubular melibatkan proses transportasi aktif. Suatu xenobiotik dapat juga dikeluarkan lewat tubulus ke dalam urin dengan difusi pasif. Ekskresi empedu. Hati juga yaitu alat tubuh yang perlu untuk ekskresi xenobiotika, terutama untuk senyawa dengan polaritas yang tinggi (anion dan kation), konjugat yang terikat pada protein plasma, dan senyawa dengan berat molekul lebih besar dari 300 , begitu senyawa itu ada dalam empedu, mereka tidak akan diserap kembali ke dalam darah dan dikeluarkan lewat feses. Namun ada pengecualian konjugat glukuronida, yang mana konjugat ini oleh mikroflora usus dapat dipecah menjadi bentuk bebasnya dan lalu diserap kembali menuju sistem sirkulasi sistemik. perlunya ekskresi empedu sudah ditunjukkan oleh ujicoba yang mana toksisitas dietilstibestrol meningkat 130 kali pada tikus yang saluran empedunya diikat. Ekskresi paru-paru. Zat yang pada suhu badan berbentuk gas terutama diekskresikan lewat paru-paru. Cairan yang mudah menguap juga mudah keluar lewat udara ekspirasi. Cairan yang mudah larut lemak seperti kloroform dan halotan mungkin diekskresikan lambat, sebab tertimbun dalam jaringan lemak dan sebab keterbatasan volume ventilasi. Ekskresi xenobiotika melalui paru-paru terjadi secara difusi sederhana lewat
membran sel. Jalur lain. Jalur ekskresi ini berpotensi kecil dibandingkan jalur utama di atas, jalur-jalur ekskresi ini seperti, ekskresi cairan bersama feses, ekskresi xenobiotik melalui kelenjar mamae (air susu ibu, ASI), keringat, dan air liur. Jalur ekskresi lewat
kelenjar mamae menjadi perlu saat kehadiran zat-zat racun dalam ASI akan terbawa oleh ibu kepada bayinya atau dari susu sapi ke kita . sebab air susu bersifat agak asam, maka senyawa basa akan mencapai kadar yang lebih tinggi dalam susu dibandingkan dalam
plasma, dan sebaliknya untuk senyawa yang bersifat asam. Senyawa lipofilik, contoh nya DDT dan PCB juga mencapai kadar yang lebih tinggi dalam susu sebab kandungan lemaknya dalam susu yang relatif tinggi ,
Penimbunan xenobiotik
Sifat dan intensitas efek suatu xenobiotik di dalam tubuh bergantung pada kadar nya di area kerjanya. konsentrasi xenobiotik di area organ sasaran yaitu
fungsi kadar xenobiotik di dalam darah (plasma). Namun, ditemui kadar xenobiotik di organ sasaran tidak selalu sama dengan kadarnya dalam darah. bila terjadi ikatan yang kuat antara jaringan dengan xenobiotik, maka konsentrasi xenobiotik pada jaringan itu lebih tinggi bila dibandingkan dengan di darah.
Jaringan lemak yaitu depot penyimpanan bagi senyawa yang larut lemak. DDT yaitu salah satu xenobiotik yang bersifat lipofil, dia akan terikat kuat terdeposisi , sehingga jaringan lemak yaitu depo. Ini berarti konsentrasi di jaringan akan lebih tinggi
dibandingkan di darah, lalu senyawa itu akan terlepas secara perlahan-lahan. Penetapan konsentrasi xenobiotik di darah lebih mudah diukur dibandingkan di jaringan, terutama pada jangka waktu tertentu, maka konsentrasi di darah plasma yang dipakai dalam penelitian toksokinetik. Hati dan ginjal memiliki kapasitas lebih tinggi untuk mengikat zat-zat kimia, antara lain sebab adanya protein khusus metalotiotenin. Protein ini mengikat logam seperti cadmium dan timbal, sehingga kadarnya akan tinggi pada organ hati dan ginjal. Tulang yaitu area timbunan utama untuk fluorida, timbal dan stronsium.
Penimbunan ini terjadi dengan cara penjerapan silang antara toksikan dengan cairan interstisial dan kristal hidroksiapatit dalam mineral tulang. sebab ukuran dan muatan yang sama, ion Fluoride (F-) dengan mudah menggantikan ion hidroksil (OH-), dan kalsium
digantikan oleh timbal atau stronsium. Zat-zat yang ditimbun ini akan dilepaskan lewat pertukaran ion dan dengan pelarutan kristal tulang lewat aktivitas osteoklastik , bagaimana senyawa xenobiotik mempengaruhi tubuh. bila senyawa itu bersifat toksik, maka fase toksodinamik yaitu proses saat senyawa itu mempengaruhi tubuh hingga memicu efek toksik. Efek toksik bervariasi dalam sifat, organ sasaran, gejalanya. toksodinamika ini untuk menilai bahaya suatu racun bagi kesehatan, meneliti usaha pencegahan dan terapi. Semua efek toksik terjadi sebab interaksi biokimiawi antara toksikan dan atau
metabolitnya dengan struktur sasaran yaitu reseptor tertentu dalam tubuh. Struktur ini bersifat khusus dan nonkhusus . Reseptor non khusus seperti jaringan tubuh yang berkontak langsung dengan bahan korosif. sedang reseptor khusus contoh nya struktur seluler
reseptor morfin.
Mekanisme Kerja Toksik
Mekanisme kerja toksik yaitu interaksi antara molekul xenobiotik dengan area kerja atau reseptor.Organ target dan area kerja tidak selalu sama, contoh: : suatu zat kimia toksik yang bekerja pada sel ganglion pada sistem saraf pusat juga memicu efek kejang pada otot seran lintang. Konsentrasi zat toksik menentukan kekuatan efek biologi yang dimunculkan . dapat ditemukan konsentrasizat kimia toksik yang cukup tinggidalam hepar (hati) dan ren (ginjal) sebab pada kedua organ itu zat toksik dimetabolisme dan diekskresi. sedang efek toksik yaitu hasil proses, hingga adanya perubahan fungsional yang dipicu interaksi bolak-balik (reversible... antara zat asing (xenobiotik) dengan substrat biologi. Pengaruh toksik dapat hilang bila zat asing itu dikeluarkan dari
dalam plasma.
Mekanisme kerja toksik digolongkan ,antaralain :
1. Interaksi dengan system enzim
faktanya kebanyakan proses biokimiawi di dalam tubuh organisme berlangsung melalui perantara enzim atau kebanyakan kerja biologi dipicu oleh.interaksi dengan enzim. Interaksi xenobiotika dengan enzim yang mungkin dapat menghambat atau justru mengaktifkan kerja enzim.
a. Inhibisi (hambatan) enzim tak bolak-balik (irreversible... Contoh klasik interaksi yang tak bolak-balik yaitu inhibisi asetilkolinaesterase oleh
organofosfat, contohnya paration. Golongan asam fosfat membentuk ikatan kovalen dengan
asetilkolinaesterase dan area pada area asetilkolina dihidrolisis pada permukaan enzim, artinya pada pusat aktif enzim. akibat inhibisi enzim asetilkolinaesterase, asetilkolina yang biasanya cepat dimetabolisme meningkat jumlahnya di sinaps kolinergik, penghubung antara ujung saraf dan sel saraf. Suatu inhibisi enzim ini dapat memicu blokade fungsi saraf.
Eliminasi yang cepat dari asetilkolin yang dibebaskan selama penghantaran impuls saraf .yaitu perlu agar sistem saraf berfungsi normal. Pada setiap impuls, asetilkolina harus .dieliminasi sebelum suatu impuls berikutnya dihantarkan. Maka untuk itu diperlukan setilkolin esterase yang berperan pada membran postsinaptik dan bertugas memutuskan ikatan asetil
dan kolinnya.Senyawa fosfat organik larut baik dalam lemak, sehingga mudah .diserap melalui kulit dan relatif mudah transportasikan melalui sawar darah otak menuju .reseptornya di otak. sehingga muncul gangguan sistem saraf pusat dan perifer. Sampai
batas tertentu, kerja blokade fungsi saraf ini dapat dilawan oleh antagonis asetilkolin dengan
nitrogen tersier, contoh nya atropina, yang juga bekerja pada sistem saraf pusat.
b. Inhibisi enzim secara reversibel
Senyawa dinamakan antimetabolit memicu inhibisi enzim secara bolak-balik. Senyawa ini secara kimia mirip dengan substrat normal enzim, sehingga
berikatan dengan enzim walau bukan pada area ikatan yang sebetulnya . Untuk berikatan dengan pusat enzim terjadi persaingan (kompetisi) antara antimetabolit dengan substrat normal. contoh dinamakan zat penghambat enzim yaitu antagonis asam folat (contohnya metotreksat), yang dipakai sebagai sitostatika pada pengobatan penyakit kanker. Anti metabolit asam folat menghambat sistem enzim yang
perlu untuk sintesis asam amino dan turunan purin dan pirimidin. Perbanyakan sel dihambat melalui kerja ini.
c. Pemutusan reaksi biokimia
Pada proses oksidasi secara biokimia, energi yang dibebaskan disimpan dalam bentuk fosfat berenergi tinggi, contoh nya yaitu ATP (adenosintrifosfat).
Energi yang tersimpan dalam senyawa ini lalu dapat dipakai untuk semua .proses biokimia yang memerlukan energi, contohnya untuk berbagai proses sintesis atau proses kimia- mekanik pada kontraksi otot. Pada oksidasi asam asetat dalam siklus sitrat dan pada rantai pernapasan, dipakai energi yang dibebaskan untuk mengubah fosfat anroganik menjadi fosfat organik berenergi tinggi. Xenobiotika yang sesuai untuk reaksi pemutusan dan menggangu ,
sintesis asam fosfat berenergi tinggi, akan memicu terbuangnya energi sebagai panas dan tidak dapat tersimpan. sehingga xenobiotik ini dapat memicu demam. intensitas proses oksidasi dalam organisme akan naik sesuai dengan transformasi xenobiotik untuk proses ini, bersamaan dengan proses itu kebutuhan oksigen akan meningkat.
d. Sintesa zat mematikan
xenobiotika berpotensi struktur ruang yang hampir mirip dengan substrat, sehingga dapat berikatan dengan enzim dan terambil dalam satu tahap atau lebih
dalam siklus reaksi biokimia, dan dengan jalan ini diubah menjadi produk yang tidak normal, tidak berfungsi, yaitu produk toksik. .Produk yang terbentuk yaitu inhibitor enzim untuk salah satu tahap berikutnya pada siklus reaksi biokimia. contoh: yang bekerja dengan cara ini yaitu asam fluoroasetat dan turunannya. Asam fluoroasetat menempati area asam
asetat pada siklus asam sitrat dan maka bukan asam sitrat yang terbentuk melainkan asam floursitrat, yaitu inhibitor enzim akonitase, yaitu suatu enzim
yang mengkatalisis pembentukan asam sitrat menjadi asam isositrat. Siklus asam sitrat .perlu untuk produksi energi, dengan terbentuknya asam fluorositrat akan meninhibisi siklus ini. bila terbentuk asam fluorasetat yang lebih toksik sebagai produk akhir, diartikan
sebagai sintesis zat mematikan.
e. Pengikatan ion logam yang perlu untuk kerja enzim
Ion logam tertentu bekerja sebagai kofaktor dan yaitu bagian perlu dari enzim. Molekul logam dari pofirin, seperti Fe-protoporfirin IX. yaitu suatu mulekul multi
fungsi pada sistem biologi, bila berikatan dengan protein. Molekul porfirin .membentuk kompleks khelat dengan logam Fe, Mg, Cu, Zn, Sn, Cd, Co, dan Ag. Khelat
porfirin dengan Fe atau Mg, ada paling banyak di alam. Kompleks Fe- protoporfirin yaitu inti dari sitikrom dan hemoglobin, kompleks logam protein ini berperan
bagi organisme hidup, yaitu pembawa oksigen menuju sel (fungsi dari .hemoglobin) dan pengkatalis reaksi oksidasi-reduksi dan pada proses transfer elektron
(fungsi dari sitokrom) dalam berbagai reaksi metabolisme xenobiotika. Suatu efek toksik muncul akibat pengambilan ion logam perlu untuk aktivitas pada suatu substrat biologi melalui pembentukan khelat tertentu, seperti ditiokarbamat. Pengambilan ion Fe dari kompleks Fe- portoporfirin akan menghilangkan
fungsi utamanya..Inhibisi penghantaran elektron dalam rantai pernafasan ion besi sebagai inti dari sitokrom, yaitu enzim yang berperan perlu dalam rantai pernafasan. transportasi .elektron dalam siklus pernapasan melalui berubahan muatan dari ion besi. Inhibisi oleh asam sianida HCN pada enzim akan menghilangkan fungsi reduksi-oksidasinya.
maka racun HCN menghambat pernafasan aerob, yaitu proses pertukaran elektron yang melibatkan oksigen. Keracunan ini membahayakan jiwa. Hidrogen
sulfida (H2S), berpotensi mekanisme kerja yang mirip dengan HCN dan yaitu gas yang toksik.
2. Inhibisi pada transportasi oksigen sebab gangguan hemoglobin .Hemoglobin yaitu pengangkut oksigen. Hemoglobin mengandung dua rantai α dan dua rantai ß, dan 4 gugus heme, yang masing- masing berikatan dengan rantai polipeptida. Masing-masing gugus heme dapat mengikat satu molekul oksigen secara
bolak-balik. Sebagian besar hemoglobin ada di dalam sel darah merah eritrosit . Gangguan pada hemoglobin dan sel darah merah akan menggagu transportasi oksigen bagi organisme itu , yang pada akhirnya memicu efek yang tidak dinginkan.
gangguan ini mungkin melalui: Keracunan karbon monoksida CO . Karbon monoksida berpotensi area ikatan yang sama dengan oksigen pada heme. Kompleks hemoglobin dengan karbon monoksida dinamakan karboksi hemoglobin (Hb-CO). Kompleks ini menandakan kecendrungan ikatan yang lebih kuat
dibandingkan ikatan oksigen pada heme. Pengikatan CO pada heme menurunkan bahkan meniadakan kemampuan eritrosit untuk mentransportasi oksigen. Keracunan CO dapat memicu perasaan pusing, gelisah sampai kematian. Pembentukan methemoglobin dan sulfhemo-globin. Methemoglobin yaitu suatu hasil
oksidasi hemoglobin yang tidak mampu lagi untuk mengangkut oksigen. Banyak zat, seperti amina aromatik atau senyawa nitro aromatik yang dalam organisme direduksi menjadi amina aromatik, sulfonamida, asetanilid, asam aminosalisilat,
nitrofurantion, primakuina, kinina atau nitrit, memicu pembentukan methemoglobin dari hemoglobin. bila methemoglobin terbentuk dalam jumlah sedikit maka di dalam eristrosit dapat direduksi kembali menjadi hemoglobin. namun bila jumlah methemoglobin naik sampai jumlah tertentu, kemampuan regenerasi eristrosit tidak akan cukup dan maka kemampuan darah untuk mentransportasi oksigen akan berkurang .Disamping methemoglobin, juga ada dinamakan sulfhemoglobin, yang dengan methemoglobin menandakan kesamaan tertentu dan tidak berpotensi kemampuan untuk mengangkut oksigen. Pembentukan sulfhemoglobin terjadi bila senyawa yang mengandung
sulfur (contoh sulfonamida... dan zat pembentuk methemoglibin (contoh asetanilid atau turunannya... bersama-sama dipakai .
3. Interaksi dengan fungsi sel umum
a. Kerja narkose
Kerja atau efek narkose (membius) dimiliki oleh senyawa, seperti eter, siklopropana dan halotan. Senyawa ini bersifat lipofil kuat, sehingga akan terjadi penimbunan dalam membran sel. Efek narkose dari senyawa itu tidak selektif. Penimbunan senyawa ini pada membran sel sampai pada batas tertentu, menghambat transportasi oksigen dan zat makanan, contoh nya glukosa. Pada sel tertentu yang peka
dengan penurunan oksigen atau kadar glukosa darah akan peka pada anastetika umum ini, sel seperti ini seperti sel saraf pusat. .Zat anastetika yang dipakai secara klinik dalam konsentrasi rendah sudah
menekan fungsi kesadaran. Sebaliknya fungsi pusat yang perlu untuk kehidupan yang mengatur pernapasan dan kerja jantung, baru dihambat pada konsentrasi tinggi. Maka anestetika dianggap nisbi aman. Pada pemakaian non klinis hidrokarbon dan pelarut organik lainnya, jarak antara konsentrasi nisbi kecil. sebab itu kerja zat seperti ini pada saraf pusat relatif berbahaya.
b. Pengaruh pengantaran rangsangan neurohormonal
Kerja sebagian besar obat mempengaruhi sinaps pada penghantaran rangsang dari sel saraf yang satu ke sel saraf yang lainnya atau mempengaruhi ujung saraf sel efektor. Senyawa alkaloid tanaman yang berpotensi efek seperti di atas yaitu alkaloid kurare, nikotin, dan
atropin. Alkaloid kurare menginhibisi reseptor kolinergik pada plat akhir (end plate... motoris lalu dapat dipakai sebagai pengendor otot (relaksan otot). Atropin memblok reseptor kolinergik pada postganglion parasimpatik. sedang nikotina bekerja pada hantaran kolinergik pada sinaps ganglion. Banyak senyawa yang mempengaruhi penghantaran neurohormonal tidak hanya bekerja pada sistem saraf otonom seperti obat andrenergik, anti adrenergik obat kolinergik dan antikolinergik melainkan juga berbagai jenis psikofarmaka. Antidipresan trisiklik (imipramina dan sebagainya... mempengaruhi penghantaran rangsang pada sinaps adrenergik, senyawa ini menghambat pengambilan kembali penghantar pada ujung saraf .prasinaptik. Disamping obat ini, banyak toksin yang bekerja mempengaruhi penghantaran rangsang salah satunya toksin botulinum bekerja menghambat pembebasan asetilkolina pada pelat akhir motorik dan maka memicu paralisis. Berbagai halusinogen, contohnya meskalin, yang diisolasi dari bebagai jenis kaktus Meksiko, dan LSD (asam lisergat dietilamid... yaitu suatu turunan alkaloid Secale cornutum,
menggangu penghantaran rangsang pada bagian tertentu sistem saraf pusat. Beberapa stimulan lemah seperti arekolina, alkaloid dari buah pinang, atau norpseudoefedrina dari Catha edulis mempengaruhi juga hantaran impuls sentral.
4. Gangguan Sintesis DNA-RNA
Kerja toksik racun dipicu oleh gangguan pada pengaturan proses sintesis DNA dan RNA. Gangguan ini muncul pada penggandaan DNA selama pembelahan sel, transkripsi informasi DNA kepada RNA, transfer informasi melalui RNA pada sintesis protein, sintesis bangunan dasar protein dan asam nukleat, biasanya melalui penghambatan pada sintesis enzim yang berperan dan atau melalui sintesa zat mematikan, proses pengaturan yang menentukan pola aktivitas sel,Kerja karsinogenik, yaitu zat kimia yang memicu kanker pada waktu yang lama. Kerja sitostatika, yaitu penghambatan pembelahan sel yang mempengaruhi pertumbuhan jaringan pada perbanyakan sel. Contoh: obat tumor ganas.
Kerja mutagenik, yaitu zat kimia yang bekerja mengubah sifat genetika sel.
5. Kerja Teratogenik
keadaan tidaknormal yang terjadi pada janin yang muncul selama fase pertumbuhan embrio (fetus) atau diartikan dengan pembentukan cacat bawaan. Efek yang terjadi yaitu janin terlahir dengan pertumbuhan organ tubuh yang tidak lengkap. Jenis kerusakan
tidak hanya tergantung dari zat pemicu namun juga tergantung pada fase pertumbuhan embrio, area zat teratogenik bekerja. Contoh masalah : alkohol yang di konsumsi oleh wanita hamil, memicu kelainan jantung; terjadi craniofacial tidaknormal ities (kelainan pada tengkorak dan wajah), yaitu a.l: microcephaly, small eyes, dan flat midface; retardasi pada
pertumbuhan; dan kelainan pembentukan tulang. juga juga memicu retardasi mental, lemah otot, kelainan bicara, dan kelainan pada pendengaran.
6. Gangguan sistem imun
Fungsi dari sistem imun yaitu melindungi tubuh dari organisme asing (virus, bakteri, .jamur), sel asing (neoplasma), dan zat asing lain. Adanya sistem imun ini yaitu dapat diperlihatkan pada efek imunodefisiensi, yang mana kecenderungan terjadinya infeksi dan tumor lebih mudah terjadi. Suatu zat atau senyawa toksik yang mengganggu sistem imum yaitu Imunotoksikan.
Ada 3 (tiga... macam Imunotoksikan:
a. Imunostimulan
Imuno stimulan (peningkatan sistem imun) memicu reaksi hipersensitive .atau alergi. Reaksi alergi tergantung pada kepekaan pada suatu zat tertentu yang terjadi akibat kontak atau pemakaian berulang yang memicu pembentukan antibodi yang khas pada zat asing (antigen). Jadi alergi didasarkan pada suatu bentuk tertentu reaksi antigen–antibodi. Suatu zat yang memicu alergi dinamakan allergen. Alergen
bisa masuk ke tubuh melalui kulit, hidung, mulut, ataupun disuntik melalui injeksi. Allergen . yaitu: tanaman, serbuk sari, sengatan tawon, gigitan serangga, obat, makanan. Simptom (gejala... alergi yang umum terjadi antara lain termasuk: gatal, bersinbersin, kulit merah, mata berair, pilek, bengkak, sulit bernapas, mual, muntah. Banyak reaksi alergi yang ringan yang diobati dirumah, dan dapat memakai obat anti alergi
seperti: ctm, difenhidramin HCl. Beberapa reaksi muncul lebih parah dan harus .memperoleh pengobatan Alergi parah memicu hal yang fatal
seperti anaphylaxis shock. ini bila tidak segera ditangani maka memicu kematian.
b. Imunosupresan
Imunosupresan yaitu penekanan pada sistem imun. Zat yang termasuk dalam .imunosupresan digolongkan menjadi 5 kategori:
- Hidrokarbon berhalogen, seperti : kloroform, trikloroetilen, pentaklorofenol
- Macam-macam senyawa seperti: benzo(a)piren, benzen, glukortikoid, dietilstilbenstrol
-Antineoplastik, seperti: metotreksat
-Logam berat, seperti : timbal, merkuri, kromium, arsenat ,
-Pestisida. seperti: DDT, heksaklorobenzen (HCb... , dieldrin, karbanil ,
c. Auto Imun
Sistem imune menghasilkan auto antibodi tehadap antigen endogen, yang merusak .jaringan normal. Seperti anemia hemolitik, pada penyakit ini terjadi fagositosis pada eritrosit sehingga terjadi hemolisis dan anemia. Senyawa yang memicu anemia
hemolitik yaitu pestisida dieldrin.
7. Iritasi kimia langsung pada jaringan
Suatu rangsangan kimia langsung pada jaringan dipicu oleh zat yang mudah bereaksi dengan berbagai bagian jaingan. Zat itu biasanya tidak menembus peredaran
darah sebab zat langsung bereaksi dengan jaringan pertama yang berkaitan , seperti, kulit, mata, hidung, tenggorokan, bronkus, alveoli. Reaksi dari zat kimia yang terjadi dapat .diuraikan antara lain :
- jaringan
Pada pemeriksaan histologi, terjadinya toksisitas jaringan dapat ditandai dengan terjadinya degenerasi sel bersama-sama dengan pembentukan vakuola besar, penimbunan lemak, dan nekrosis (kematian sel atau jaringan atau organ). Toksisitas jenis ini yaitu fatal sebab .struktur sel langsung dirusak. Efek toksik ini sering terlihat pada organ hati dan ginjal. Efek
toksik ini segera terjadi sesudah senyawa toksik mencapai organ itu pada konsentrasi .yang tinggi. Contoh zat yang berbahaya pada hati yaitu : kloroform, karbontetraklorida, dan brombenzena
-kulit
Suatu perubahan harga pH lokal yang kuat yang mengubah keratin kulit yang memicu pembengkakan sebab penyerapan air. Contoh: larutan basa kuat seperti NaOH pekat dan KOH yang bersifat sebagai korosif kuat.
- Gas Air Mata
Gas air mata pada konsentrasi rendah sudah memicu nyeri mata dan aliran air mata yang deras. Contohnya: klorpikrin, bromaseton, bromasetofenon, dan klorosetofenon. Pada konsentrasi tinggi zat ini memicu udema (pembengkakan) paru-paru. Bila mata
terkena sedikit gas air mata, maka gangguan akan hilang dengan sendirinya sebab kenaikan pembentukan air mata yang dipicu nya. namun bila terkena pada konsentrasi yang lebih ntinggi maka harus dicuci berulang-ulang dengan air atau lebih baik dengan larutan Natrium Hidrogen Karbonat 2%. Bersamaan dengan pencucian maka kelopak mata harus dibalik.
C. EFEK TOKSIK
Efek toksik yaitu hasil sederetan proses, hingga adanya perubahan fungsional yang dipicu interaksi bolak-balik (reversible... antara zat asing (xenobiotik) dengan substrat.biologi. ini membagi efek toksik berdasar tanggapan di jaringan utama dan organ kita , yaitu sistem pernafasan, kulit, hati, darah dan sistem kardiovaskular, sistem kekebalan tubuh, sistem endokrin, sistem saraf, sistem reproduksi, dan ginjal dan kandung kemih. ini sesuai dengan jalur utama paparan, pengangkutan, dan penghapusan racun
dalam tubuh kita . racun dapat dihirup melalui sistem
pernapasan atau diserap melalui kulit. Senyawa yang tertelan melalui sistem pencernaan biasanya melalui hati. Toksisitassistemik dibawa oleh darah dan melalui sistem getah bening ke berbagai organ dan dapat mempengaruhi sistem endokrin, sistem saraf, dan sistem reproduksi. Akhirnya, ginjal dan saluran kencing yaitu rute utama untuk menghilangkan metabolit toksik sistemik dari tubuh.
aa. Sistem Saraf
Efek dari neurotoksikan dapat dimanifestasikan dalam dua kategori: encephelopathy dan neurophaty perifer.
---Mielinopathi, efek neurotoksik akibat disintegrasi insulasi myelin disekitar akson, dipicu hexachlorophene, suatu antiseptik pada sabun bayi.
--- Gangguan neurotransmisi. Beberapa neurotoksin tidak mengubah struktur sel saraf, namun mengganggu transmisi neurotransmisi, transmisi impuls saraf, contohnya .nikotin. Efek neurotoksik dari nikotin sudah terjadi pada anak-anak yang tertelan nikotin,
dan bahkan pekerja yang menyerap nikotin melalui kulit untuk menangani daun tembakau basah. Gejala pertama keracunan nikotin meliputi denyut jantung yang dipercepat, berkeringat, dan mual. sekarang , jantung bisa melambat sedemikian rupa sehingga tekanan darah menjadi terlalu rendah. Subjek bisa menjadi mengantuk dan bingung dan mengalami koma. Kematian terjadi akibat kelumpuhan otot
pernafasan. Zat yang menghancurkan yang mempengaruhi neurotransmisi yaitu kokain, yang menghambat pengambilan katekolamin di terminal saraf. Kecanduan kokain berbahaya sebab bisa menembus sawar darah otak dengan mudah.
---Encephelopathy mengacu pada kelainan otak, meliputi edema serebral (akumulasi cairan di otak), degenerasi dan hilangnya neuron otak, dan nekrosis korteks serebral. Gejala encephelopathy meliputi hilangnya koordinasi (ataksia), konvulsi, kejang,
cerebral palsy (paralisis parsial dan tremor), dan koma. Neurotoxins memicu gejala penyakit Parkinson, yang meliputi kekakuan, cara berjalan yang acak, dan getaran tangan dan jari. Gejala psikologis, seperti rasa malu, kemarahan yang tidak terkendali , dan kecemasan ekstrim, yaitu gejala kerusakan
neurotoxins pada jaringan otak. Efek lain dari neurotoksin bisa menjadi demensia, ditandai dengan kehilangan ingatan, gangguan kemampuan penalaran, dan gangguan perilaku. Logam yang memicu encephelopathy meliputi aluminium, .bismut, timbal, dan arsenik (metaloid...
---Neuropati perifer mengacu pada kerusakan saraf di luar sistem saraf pusat. ini terutama terlihat sebagai kerusakan pada saraf motorik yang terlibat dengan gerakan otot sukarela. Arsenik memicu neuropati perifer, bismut memicu gangguan emosi , timbal memicu penurunan belajar pada anak-anak, mangan
memicu gangguan emosi dan gejala penyakit Parkinson, dan thallium memicu gangguan emosi , ataksia, dan neuropati perifer. Elemen merkuri
yang terhirup uapnya bisa memicu berbagai gejala psikologis, termasuk gangguan emosi , kelelahan, dan tremor. Senyawa methyl-merkuri neurotoksik, memicu ataksia dan parestesia (rasa gelitik dan rasa tusukan
jarum). Keracunan karbon monoksida memicu hilangnya neuron di korteks dan gejala encephelopathy dan parkinsonism. Gejala keracunan karbon tetraklorida biasa kedua sesudah kerusakan hati yaitu encephelopathy. Korban yang selamat dari keracunan sianida menderita parkinsonism yang tertunda. Kloramfenikol memicu neuropati perifer.
--- Axonopati, keadaan akibat kemunduran akson saraf dan mielin sekitarnya, dipicu oleh hasil metabolisme n-hexane, γ-diketones, colchicine, disulfiram, hydralazine, dan insektisida pyrethroids. Neuropati perifer yaitu jenis biasa dari gangguan axonopathic. beberapa masalah psikosis manik terjadi pada pekerja
yang terpapar karbon disulfida, CS2, pada industri rayon viscose dan karet.
bb. Nefrotoksik
Efek toksik pada ginjal dapat berupa gagal ginjal akut dan kronis. termasuk senyawa merkuri organic, anti infeksi seperti sulfonamida dan vankomisin,
antineoplastik adriamycin (terapi kanker) dan mitomisin C, imunosupresan siklosporin A,
analgetik dan anti-inflamasi asetaminofen, enfluran dan lithium untuk mengobati gangguan pada sistem saraf pusat. Beberapa logam, termasuk kadmium, timbal, merkuri, nikel, dan kromium, bersifat nephrotoxic. Beberapa zat yang berasal dari bakteri
(mikotoksin) dan tumbuhan (terutama alkaloid... bersifat nefrotoksik. Ini termasuk aflatoksin B, citrinin, alkaloid pyrrolizidine, dan rubratoxin B. Hidrokarbon terhalogenasi nephrotoxic meliputi bromobenzene, chloroform, carbon tetrachloride, dantetrafluoroethylene, yang diangkut ke ginjal sebagai konjugat sistein. Etilen glikol dan dietilen glikol membahayakan ginjal sebab biokonversinya pada oksalat yang menyumbat tubulus ginjal. Herbisida paraquat, diquat, dan 2,4,5-trichlorophe-noxyacetate juga memiliki efek toksik pada ginjal
cc. Sistem pernafasan
Saluran pernafasan dapat menderita berbagai penyakit yang bisa dipicu oleh paparan toksik, yang terjadi yaitu :
----Cedera paru akut, edema paru yaitu akumulasi cairan di paru-paru; meningkatkan penghalang kapiler alveolar dan memicu pernapasan menjadi lebih sulit, pada masalah yang parah, paru-paru benar-benar tenggelam dalam cairan itu . Contoh pemicu edema paru yaitu ozon, phosgene (COCl2).
----Bronkitis akut atau kronis, akibat pembengkakan lapisan membran tabung bronkial, yang dipicu oleh racun atau oleh infeksi. Bronkitis kronis dipicu
oleh amonia, arsen, debu kapas (penyakit paru-paru coklat), dan oksida besi dari paparan asap las.
---- Gangguan interstisial, fibrosis paru yang mana jaringan ikat fibrosa berlebih berkembang di paru-paru dapat dipicu oleh penumpukan bahan berserat di dalam rongga paru. Fibrosis kronis muncul akibat paparan debu aluminium, aluminium, kromium (VI), debu batubara, debu tanah liat kaolin, ozon, fosgen, silika, dan talk .mineral.
----Emfisema, keadaan paru-paru yang ditandai dengan pembesaran tidaknormal ruang udara yang distal ke bronkiolus terminal, ditambah dengan penghancuran dinding tanpa fibrosis yang jelas dan hilangnya elastisitas ruang udara paru. Emfisema ditandai dengan pembesaran paru-paru yang tidak mengeluarkan udara secara memadai dan
melakukan tidak menukar gas dengan baik, sehingga sulit bernafas, terjadi pada perokok berat.
----Kanker paru-paru
Sebanyak 80% kanker paru-paru dipicu oleh paparan asap tembakau. Periode laten terjadinya kanker paru-paru dari sumber ini biasanya 30 hingga 50 tahun atau
lebih. Zat lain yaitu asbes dan gas radon, alpha radioaktif. Efek toksik yang umum terjadi pada paru yaitu akibat dari beban oksidatif. Beban oksidatif terjadi akibat oksidan aktif, terutama radikal bebas yang dihasilkan oleh berbagai agen toksik dan tanggapan sel pertahanan paru-paru. Ozon, O3, NO2,
polutan udara yang paling sering dikaitkan dengan asap fotokimia, yaitu oksidan yang aktif di udara yang tercemar. Sebagian besar kerusakan oksidatif pada paruparu akibat radikal bebas, seperti radikal hidroksil, HO• dan ion superoksida, O-•, yang memulai dan menengahi reaksi berantai oksidatif. Paru-paru yang terpapar oksidan menandakan peningkatan kadar enzim yang menangkis radikal bebas, memberi
bukti peran mereka dalam kerusakan oksidatif. Ada bukti yang menandakan bahwa .sel paru-paru yang rusak akibat pelepasan zat toksik yang mengubah paru-paru .menjadi reaktif yaitu anion superoksida, O2•
dd. Kulit
Penyakit kulit dan keadaan kulit biasa akibat terpapar zat beracun yaitu :
----Dermatitis kontak alergi terjadi saat personal menjadi peka pada bahan kimia pada paparan awal, sesudah itu eksposur lalu memicu tanggapan yang ditandai dengan dermatitis kulit. Dermatitis kontak alergi yaitu hipersensitive tipe IV yang melibatkan sel T dan makrofag, bukan antibodi. Ini yaitu tanggapan tertunda, terjadi satu atau dua hari sesudah terpapar, dan sering hanya memerlukan beberapa kecil
alergen untuk memicu nya. Beberapa di antaranya yaitu zat yang dioleskan ke kulit secara langsung sebagai produk kebersihan. Termasuk dalam kategori ini yaitu
antibiotik bacitracin dan neomycin, pengawet benzalkonium klorida, kortikosteroid terapeutik, dan antiseptik diklorofen. Di antara zat lain yang memicu dermatitis kontak alergi yaitu formaldehid, asam abietik dari tumbuhan, hydroquinone, monomer akrilik, pewarna triphenylmethane, 2-mercaptobenzthiazole, p- fenilen diamina, tetrametilthiuram, 2,4-dinitrochlorobenzene, pentaeritritol triakrilat, resin
epoksi, garam dikromat, merkuri , dan nikel.
----Urticaria, yang biasa dinamakan gatal-gatal, yaitu reaksi alergi tipe I yang berawal cepat dari paparan racun yang menjadi subjek sensitif. ini ditandai dengan
pelepasan histamin dari sejenis sel darah putih. Histamin memicu banyak gejala reaksi alergi, termasuk edema jaringan. Selain edema, eritema, dan menyertai bekas luka pada kulit, urtikaria ditambah dengan gatal yang parah. Pada masalah yang parah,
seperti yang terjadi pada beberapa pasien akibat sengatan lebah atau tawon, urtikaria memicu anafilaksis sistemik, reaksi alergi yang berpotensi fatal.
----Dermatitis kontak, ditandai dengan permukaan kulit yang teriritasi, gatal, dan kadang terasa sakit, gejalanya yaitu eritema, atau kemerahan. Permukaan kulit mengalami pengelupasan, permukaannya terlepas. Penebalan dan pengerasan bisa terjadi, suatu
keadaan klinis dinamakan indurasi. Blistering, keadaan dinamakan vesiculation, juga bisa terjadi. Kulit yang terkena dermatitis kontak biasanya menandakan edema, dengan akumulasi cairan di antara sel kulit. Ada dua kategori umum dermatitis kontak: dermatitis iritan dan dermatitis kontak alergi.
---- Dermatitis iritan tidak melibatkan tanggapan imun dan biasanya dipicu oleh kontak dengan zat korosif yang menandakan pH yang ekstrem, kemampuan pengoksidasi, dehidrasi, atau kecenderungan untuk melarutkan lipid kulit. Dalam masalah paparan
ekstrem, sel kulit hancur dan bekas luka permanen. keadaan ini dinamakan luka bakar kimia. Paparan asam sulfat pekat, yang menandakan keasaman ekstrim, atau pada asam nitrat pekat, yang mendenaturasi protein kulit, Oksidan yang kuat hidrogen peroksida 30% memicu luka bakar kimiawi yang buruk. Bahan kimia lain meliputi amonia, kapur sirih (CaO), klor, etilen oksida, hidrogen halida, metil bromida, oksida nitrogen, fosfat putih unsur, fenol, hidroksida logam alkali (NaOH, KOH), dan
toluena diisosianat.
ee. Hepar atau Hati
Senyawa yang bersifat toksik pada hepar dinamakan hepatotoksikan. Manifestasinya berupa:
-- Sirosis, yang dipicu alkoholisme kronis, yaitu hasil akhir yang fatal dari kerusakan hati. Sirosis ditandai dengan pengendapan dan penumpukan jaringan serat kolagen, yang menggantikan sel hati aktif dan akhirnya sel hati tidak berfungsi.
--Tumor dan kanker hati, dipicu aflatoksin dari jamur, arsenik, dan torium dioksida(sebagai kontras radioaktif untuk tujuan diagnostik)
--Hemangiosarcoma, akibat paparan vinil klorida, akibat dari epoksida reaktif yang dihasilkan oleh metabolism secara oksidasi enzimatik vinil klorida di hati.
--Steatosis, yang biasa dinamakan fatty liver, yaitu keadaan di mana lipid menumpuk di hati lebih dari sekitar 9%. Ini dipicu oleh racun yang memicu peningkatan sintesis lipid, penurunan metabolisme lipid, atau penurunan sekresi lipid sebagai lipoprotein. Contoh zat pemicu steatosis yaitu asam valproate
(antikonvulsan), etanol, karbon tetraklorida, CCl4.
-- Hepatitis, radang sel hati akibat zat yang memicu tanggapan kekebalan, atau penyakit mematikan sel, dan sisa-sisanya dilepaskan ke jaringan hati, atau zat yang memicu kematian sel (nekrosis) sel hati, contohnya dimethylformamida.
--Gangguan produksi dan ekskresi empedu dinamakan choleostasis kanalis, dipicu oleh chlorpromazine.
ff.Darah dan Kardiovaskuler. Toksisitas pada darah dan system kardiovaskuler dinamakan hematotoksik dan kardiotoksik .
--Cardiotoksik, sirkulasi darah terjadi akibat denyut jantung dan juga dipengaruhi oleh keadaan sistem vaskular. Detak jantung melibatkan mekanisme elektrik (impuls saraf... dan mekanik (kontraksi dan relaksasi otot jantung... . Beberapa racun dapat mempengaruhi aksi terkoordinasi dengan baik ini, seperti bradikardia (penurunan denyut nadi), takikardia (peningkatan denyut), dan aritmia (denyut nadi tidak teratur). Antineoplastik, 5-fluoruoracil bersifat kardiotoksik, memicu hipotensi berat. Obat
antidepresan seperti imipriminin, agen antipsikotik, dan anestesi memicu gangguan impuls berakibat aritmia. Kadar anestesi lokal sistemik yang tinggi seperti
lidokain memicu gangguan jantung sebab gangguan konduksi akson syaraf. Katekolamin sintetis yang dipakai untuk mengobati gangguan pernafasan
dan kardiovaskular nekrosis sel jantung (kematian sel). Paparan akut alcohol memicu aritmia.
--Kerusakan pembuluh darah di paru-paru oleh hidrogen fluorida, oksida nitrat, dan ozon memicu akumulasi cairan yang dinamakan edema paru. Efek toksik yang terjadi yaitu penebalan dinding arteri yang tidak normal ditambah hilangnya elastisitas, keadaan dinamakan arteriosklerosis. Efek lainnya yaitu aterosklerosis, suatu bentuk arteriosklerosis yang mana lapisan dalam dinding arteri ditutupi dengan plak yang dihasilkan oleh pengendapan zat lemak. Kolesterol,
karbon monoksida, dinitrotoluen, hidrokarbon aromatik polisiklik, dan asam amino homocysteine sudah dikaitkan sebagai pemicu atherosklerosis. Acrolein, dari asap tembakau dan knalpot mesin, secara biokimia aktif akibat gugus aldehidnya memicu kerusakan pada sel vaskular. Arsenik memicu arteriosclerosis, pelebaran arteri dan kapiler yaitu gejala keracunan arsenik akut.
--Hipoksia yaitu keadaan jaringan kekurangan oksigen, ada 3 jenis yaitu:
--- Hipoksia histotoxic terjadi saat oksigen dikirim secara normal ke jaringan, namun kemampuan pemakaian oksigen oleh jaringan menurun, contohnya HCN dan H2S.
---Hipoksia stagnan yaitu aliran darah yang menurun, yang bisa dipicu oleh berkurangnya efisiensi pemompaan jantung atau vasodilatasi, yang mana dinding pembuluh darah rileks, sehingga menurunkan tekanan dan aliran darah.
---Hipoksia anemia, bila aliran darah normal, namun kapasitas darah untuk membawa oksigen menurun. pemicu nya yaitu kompetisi pada area heme mengikat
oksigen, biasanya hasil paparan karbon monoksida. CO Karbon monoksida memiliki afinitas yang lebih besar pada besi (II) pada heme dibandingkan molekul oksigen, membentuk kompleks stabil carboxyhemoglobin (Hb-CO). pemicu lainnya yaitu
methemoglobinemia, di mana zat besi (II) dalam hemoglobin teroksidasi menjadi besi (III). Methemoglobin tidak membawa oksigen dan korban keracunan dapat meninggal sebab kekurangan oksigen. Ion nitrit, NO2, anilin, dan nitrobenzena...
yaitu racun yang memicu methemoglobinemia.
--Anemia
Hipoksia jangka panjang dapat menurunkan pembentukan sel darah di sumsum tulang. Penurunan produksi eritrosit dan leukosit dalam sumsum, memicu anemia aplastic dapat dipicu paparan benzene. Timbal memicu gangguan sintesis heme.
--Leukemia, yaitu produksi leukosit yang tidak terkendali yaitu suatu bentuk kanker, paparan benzena kini dianggap sebagai pemicu kanker jenis ini.
metode pengambilan specimen dan penanganan specimen yaitu tahap pra analitik yang menentukan validitas hasil pemeriksaan laboratorium toksikologi.
Konsentrasi analit pada spesimen diperkirakan mewakili konsentrasi pada cairan atau jaringan tertentu. Seluruh darah, plasma (cairan yang diperoleh pada sentrifugasi darah utuh dengan antikoagulan), atau serum banyak dipakai dalam pekerjaan klinis.
ini sebab tidak hanya darah yang relatif mudah dihimpun , namun juga analisa kuantitatif
sering dapat memberi informasi yang bermanfaat mengenai besarnya paparan dan sebab nya tingkat keparahan keracunan. Ekskresi (udara yang dihembuskan, urin) atau sekresi (air liur, empedu) sering kurang bermanfaat dalam hal interpretasi data kuantitatif, namun bisa bermanfaat dalam pekerjaan kualitatif. Variasi pengukuran bioanalitik dapat bergantung pada subjek dan mencerminkan perubahan fisiologis normal, sedang yang lain mungkin mencerminkan prosedur pengumpulan dan penanganan specimen , Spesimen postmortem yaitu masalah khusus sebab , informasi tentang konsentrasi analit dalam darah pada saat kematian diperlukan. Konsentrasi darah postmortem tidak secara akurat mencerminkan konsentrasi darah perimortem sebab beberapa alasan. Haemolysis biasa terjadi, sedang haemostasis memicu perubahan komposisi seluler dari darah yang dijadikan specimen . Ada juga mungkin kontaminasi selama pengumpulan, contoh nya
dengan isi perut, dan kebocoran analit dari jaringan yang berdekatan, contohnya kebocoran
potassium intraselular ke plasma, yang dimulai segera sesudah kematian. specimen biologis mungkin mengandung agen infektif sehingga harus ditangani
dengan hati-hati, terutama bila berasal dari penyalahguna narkoba, dan harus selalu diperlakukan seolah-olah infektif. Risiko yang utama terkait dengan TB, hepatitis B, dan human immunodeficiency virus (HIV). Urine paling tidak mungkin bersifat infektif. Staf yang melakukan kontak rutin dengan bahan berpotensi infektif harus dilatih dengan benar dalam penanganan dan pembuangan specimen biologis yang aman. Staf itu harus divaksinasi pada hepatitis B, polio, tuberkulosis, dan tetanus dan mungkin penyakit lain di negara tertentu. bahwa sesudah ekstraksi pelarut atau prosedur preparasi specimen lainnya, agen infektif menjadi tidak aktif, namun specimen dapat terus infektif sesudah inkubasi, walau diencerkan. Bahkan, inkubasi dapat meningkatkan titer agen infektif.
Penanganan specimen harus dilakukan dengan memperhatikan adanya tetesan air ke dalam mata dan meminimalkan pembentukan aerosol (memakai pelindung mata, lakukan pencampuran dan prosedur lainnya di lemari asams atau safety cabinet, selalu gunakan tabung sentrifus yang disegel atau alat pemotong dengan rotor yang dilubangi).
Tabung specimen yang tertutup rapat lebih disukai dibandingkan sumbat push-in sebab ada sedikit
risiko pembentukan aerosol saat membuka tabung.