Mekanisme, Wujud, dan Sifat aksi ketoksikan racun

Mekanisme, Wujud, dan Sifat aksi ketoksikan racun1. Mekanisme aksi toksin berdasarkan Sifat dan kejadian awalMekanisme biokimia pd tingkat molekuler timbulnya luka seluler peristiwa rumitMenurut pertimbangan patologi, mekanisme biokimia tsb dibagi menjadi 2Mekanisme luka intraselMekanisme luka ekstra selToksinZat kimia indukMetabolit reaktifSasaran molekuler Perbaikan AdaptasiInteraksi kimiaRespon toksikGangguan Fungsional Biokimia Struktural reversibelIrreversibel Mekanisme luka intra selMembran selMelindungi selToksin merubah ikatan lipid protein/lipid-lipidDetergen Bereaksi pada membran lipid mengganggu ikatan ionik membran lipoprotein konformasi & permeabilitas membran berubahMenguraikan komplek nukleoprotein dlm organel selTergantung sifat dan kadar detergenKarbon tetra kloridaMengalami metabolisme radikal bebas yg reaktif berikatan kovalen dg membrann protein & lipid pd membran nekrosis & fatty liver

mengganggu reseptor & tempat transportToksin botulinusBerikatan dg ujung akson di presinaps kolinergik perifer menyekat pelepasan asetilkolin

DNAKeutuhan DNA penting bagi fungsi sel, pembelahan sel, dllToksin Mempengaruhi struktur dan fungsi DNAAktinomisin DMenyekat transkripsi DNA antarkalasi pasangan basa DNA ikatan hidrogen yg khas pd gugus 2 amino dari guanin teraogen potenDimetil nitroasaminMengalami hidroksilasi oksidatif oleh sitokrom p450 metabolit perantara elektrofil (ion karbonium) memetilkan DNA karsinogenik potenAflatoksin BMetabolit epoksida Membentuk ikatan kovalen dg DNA hepatokarsinogenik

ProteinBanyak protein berperan sebagai enzim dan komponen struktural membranToksin Mengganggu sitesis protein pada translasi RNAStreptomisinMengganggu mRNAlinkomisinMenghambat perlekatan tRNA sitotoksik EnergiSemua aktivitas seluler bergantung pada tingkat kecukupan produksi energiToksin Mengganggu sitesis protein pada translasi RNASianidaSianida berikatan dg atom besi dlm protein hemec merusak kapasitas senyawa tsb untuk mengalami oksidasi & reduksi selama transfer elektron penyekatan fosforilasi oksidatif dan pernafasan sel sistem pernafasan kacau

Mekanisme luka EkstraselKelangsungan hidup sel bergantung pada aneka ragam faktor lingkungan ekstra sel, yg pada dasarnya diperlukan untuk memenuhi kebutuhan metabolik dasar & pengaturan aktivitas selToksin pd ekstra sel dapat mengganggu Mekanisme metabolikKebutuhan oksigenKebutuhan usur haraKebutuhan cairanMekanisme pengaturanSistem syarafSistem endokrinSistem imun

Gangguan mekanisme metabolikKebutuhan oksigenO2 kebutuhan energiKecukupan pemenuhan kebutuhan O2Fungsi alat pernafasanDifusi O2 dr alveoli ke dlm darahJumlah eritrosit yg berfungsi (kapasitas)Sistem kardiovaskuler untuk transport eritrosit ke seluruh tubuhToksinToluenaObstruksi saluran pernafasanInsektisidaMenghambat difusi O2 dr alveoli ke dlm darahNitrit Merubah Hb methemoglobin kapasitas eritrosit dlm membawa O2 hipoksia anoksia produksi energi terganggu degenerasi atau kematian selNitrit hipoiksia Mengganggu sistem kardiovaskuler hipotensi suplai O2 ke dalam sel terganggu

Gangguan mekanisme metabolikKebutuhan Unsur HaraUnsur hara agar reaksi metabolik dpt berlangsung normal shs produksi energi selalu tercukupi, pertumbuhan & fungsi selKecukupan pemenuhan kebutuhan unsur hara :Keefektifan ingestiKeefektifan digestiKeefektifan absorbsiKeefektifan transport dr darah ke lingkungan luar selToksinContoh ingesti :Bahan makanan yg mengandung zat kimia merubah taste selera makan pemenuhan kebutuhan unsur hara berat badan degenerasi pada tingkat selulerMakanan yg mengandung toksin berefek pd tubuh mengantuk, ataksia, nausea vomiting, dll selera makan pemenuhan kebutuhan unsur hara berat badan degenerasi pada tingkat selulerDigesti, absorbsi dan transprort ???

Kebutuhan cairanPemenuhan kebutuhan cairan, keseimbangan elektolit dan eliminasi produk buangan metabolisme seluler sasaran potensial toksin

Gangguan mekanisme PengaturanSistem SyarafPengaturan aktivitas sel yg penting Kerusakan/gangguan pada sistem syaraf gangguan aktivitas dan fungsi selGolongan pestisida tertentu merusak syaraf perifer skiatik pd otot kaki otot tdk dpt berkontraksi kelumpuhan Antikolinergik sekresi air liur mulut terasa kering sekresi kelenjar air mata mata kering jika berlebihan kerusakan mataKolinergik sekresi asam lambung jika berlebih kerusakan lambung

Sistem EndokrinMengatur aktivitas pertumbuhan & keseimbangan cairan elektrolit dlm sel, mengendalikan sistem reproduksiToksin menekan sekresi gonadotropin penghambatan spermatogenesis & atropi kelenjar reproduksi

Sistem ImunMengatur molekul2 asing yg masuk ke dalam tubuhVirus, bakteri , zat kimia asing antigenDalam keadaan normal antigen di netralkan oleh sistem imun dieliminasiDlm keadaan terkontaminasi toksin???

2. Mekanisme aksi toksin berdasarkan Sifat interaksi toksin dan tempat aksinyaBerdasarkan sifat interaksi toksin & tempat aksinya :Reaksi reversibelBila kadar toksin di reseptor habis konformasi reseptor kembali seperti semula efek toksik Ex : botulinus toksin, alkaloid ergot, pestisida organophosphatReaksi irreversibelTerjadi ikatan kovalenEx aflatoksin BMetabolit epoksida Membentuk ikatan kovalen dg DNA hepatokarsinogenik

3. Mekanisme aksi toksin berdasarkan Resiko PenumpukanXenobiotik yg sangat lipofil & sulit dimetabolisme disimpan dalam kompartemen lemakPrinsip dan pemahaman toksikokinetik diperlukanSecara perlahan-lahan xenobiotik tsb akan terlepas ke sirkulasi MEC terlewati toksikEx : racun DDT insektisida sangat lipofil & sulit dimetabolisme menumpuk dlm kompartemen lemak perlahan lepas ke sirkulasi efekl toksik

Jenis efek toksik berdasarkan perubahan biokimiaRespon dan perubahan biokimiaAksi toksik xenobiotik dlm tubuh respons biokimia Beberapa respons biokimia akibat xenobiotik adaptif patologisPerlu diperhatikan sifat reversibilitas dan irreversibilitasnyaContohEtanol Perubahan keseimbangan elektrolit yg disebabkan oleh pengaruh thd produksi hormon antidiuretik peningkatan transport eklektron pembangkit energi dalam mitokondria, sintesis protein, dll

b. Jenis efek toksik berdasarkan perubahan fisiologiRespon dan perubahan fisiologi (fungsional)Respon dan perubahan fisiologi (fungsional)Interaksi xenobiotik dg reseptor sistem homeostasis terganggu ex: efek perubahan tekanan darah, kesulitan bernafas, kontraksi otot , anoksia, hiperglikemi/hipoglikemi perubahan fungsional

c. Jenis efek toksik berdasarkan perubahan strukturalRespon dan perubahan strukturalInteraksi efek toksik dg sel/jaringan/organ perubahan struktur :degenerasi, proliferasiinflamasi

I. DegenerasiPerubahan yg regresif spt pengecilan ukuran sel atau pengurangan jumlah organelContoh :AtropiUkuran dan jumlah sel penyusutan/pengkerutan jaringan atau organ Salah satu penyebabnya kekurangan unsur hara dan ketidakseimbangan endokrinAkumulasi intra selFungsi & kelangsungan hidup sel kemampuan sel mempertahankan keseimbangan antara kompartemen2 intrasel, antar sel dan ekstrasel.Xenobiotik mengganggu keseimbangan tsbPengaturan kadar Na dipelihara oleh pompa Natrium yg energinya tergantung ATP hambatan pd sistem pompa Na Na masuk intrasel kenaikan iso osmotik air intra sel pembengkakan selNekrosisKematian selRespon degenerasi terhadap luka selNekrosis perubahan morfologis proses lisis dan denaturasi proteinContohnya???II. ProliferasiAdanya efek toksik xenobiotik pd sel sel menanggapi dg me pertumbuhan pd tingkat struktural, molekuler sampai seluler.ContohHipertropiRespon proliferasi yg berkaitan dg pembesaran selHiperplasiaRespon proliferasi yg berkaitan dg pertambahan jumlah sel

III. Inflamasi dan perbaikanDegenerasi dan proliferasi merupakan respon seluler utama thd adanya luka pada sel seringkali disertai respon ekstrasel untuk menahan/mengambil zat penyebab luka dan memperbaiki jaringan inflamasi & perbaikanInflamasiProses dinamis, luas, beragam sesuai sifat, tingkat dan lamanya lukaBerbagai proses tsb respon vaskuler, neurologis, humoral, selulerPerbaikanProses dinamis yg terdiri dr 2 elemen utama Regenerasifibrosis

Terima Kasih