1

Metode PengujianToksisitas

I M A Gelgel Wirasuta

PendahuluanUji toksisitas umumnya bertujuan untuk menilairesiko yang mungkin ditimbulkan dari suatu zatkimia „toksikan“uji toksisitas pada dasarnya bertujuan untukmenekan resiko bahaya yang ditimbulkan bagimanusia,

Sehingga umumnya uji toksisitas dilakukan padabinatang, hewan bersel tunggal, atau sel kultur,Hambatan etik, tidak memungkinkan langsungmelakukan uji toksisitas pada manusiaPerkembangan ilmu „QSAR: quantitative structureactivity relationships“ tidak cukup untukmemprediksi potensi resiko bahaya suatu zat kimia

Pendahuluan

Uji toksisitas adalah suatu uji untukmenentukan:

potensial suatu senyawa sebagai racun,mengenali kondisi biologis/lingkunganmunculnya efek toksikdan mengkarakterisasi aksi/efek

Asas uji biologi bagi toksisitasZat kimia harus kontak dengan targetsel/jaringan biologi untuk menimbulkan efekTerdapat kisaran daerah antara „NOEL no observed effect level “ dgn konsentrasi scrsignifikan memberi efek atas segala sistembiologiSel-sel biologi dlm berbagai macam spesiesmemiliki fungsi serupa dan juga jalur metabolikyg serupa, pada umumnya dgn cara serupaakan dipengaruhi oleh zat kimiaPerubahan kecil yg terjadi pada struktur suatuzat kimia mungkin sangat mempengaruhi aksibiologi yang ditimbulkan

Perkembangan kategori ujitoksisitas

Miningkatnya penelitian sumber bahanbaru untuk makanan tambahan, obat, pestisida, dll → memerlukanpengujian toksisitas yang efektifFaktor lain: prosfektif nilai ekonomi daribahan uji.

Summary of tests for Toxicity1. Sifat kimia fisika

Pertanyaan tentang substansi: sintesis, semisintesis, ataulimbah kimia pada proses produksi

2. Exposure dan „enviromental fate“Telaah degradasi?Degradasi di dalam tanah?Mobilitas dan disposisinya di tanah, air, dan udaraAkumulasi di tanaman, biota aquatik, dll

3. Uji invivoToksisitas Akut (LD50 /LC50, Iritasi mata-kulit, sensitivitas padakulitSubkronik (Chronic feeding, teratogen, reproduksi)Tes spesial (neurotoxicity, potensiasi, metabolisme, farmakodinamik, sikap-tingkah-laku)

4. Uji invitroMutagenesis „prokariot & eukaryot“Penyimpangan kromosom

5. Efek terhadap hewan liarBinatang uji yang terseleksi (uji akut, subkronik, akkumulasi, reproduksi)

2

Rute administrasi

OralDermalInhalasiInjeksi

Sifat kimia fisikaInformasi yang diperoleh dpt digunakan untuk

Perbandingan struktur akvifitas terhadapsenyawa toksikan dengan inti-struktur yangsamaSebagai target dlm mengidentifikasi gejalakeracunan yang akan timbulDalam menetapkan stabilitas zat aktifDalam penetapan sifat fisiko kimia „konstantadistribusi oktanol-air

Uji invivoToksisitas akut: menyangkutpemberian zat kimia uji secara tunggal

Penentuan LD50 (uji 24 jam) yang masihhidup diikuti selama 7 hari

Dua spesies (biasanya pada mincit dan tikus)Dua jalur pemberian

Efek topikal pada kulit kelinci atau irritasimata (bila jalur penggunaan dimaksudtopikal; dieveluasi selama 24 jam dan pada7 hari)

Uji invivoUji Toksisitas Subkronik: pemberian zat kimia ujisecara berganda (dosis harian) → „NOEL“

Durasi 3 bulan Dua spesies uji (biasa tikus dan anjing)Jalur pemberian menurut jalur pemberian dimaksudEvaluasi:

Seluruh hewan ditimbang seminggu sekaliPemeriksaan badan lengkap seminggu sekaliUji kimia darah, analisis air kencing, uji hematologi, danuji fungsi dikerjakan atas seluruh hewan yang sakit

Seluruh hewan dapat mengalami bedah mayat lengkapyang menyangkut histologi seluruh organ

Uji invivoUji toksisitas kronis: zat uji diberikan selamasebagian besar masa hidup hewan uji:

Durasi 2 - 7 th bergantung pada spesiesSpesies dipilih dari hasil uji subkronis sebelumnya, studifarmakodinamik atas beberapa spesies hewan, mungkindapat juga pada manusia dengan dosis tunggal yangmemungkinkan sebagai uji coba, jika tidak digunakandua spesiesMinimum dua peringkat dosisJalur pemberian jalur penggunaan dimaksudEvaluasi:

Seluruh hewan ditimbang seminggu sekaliPemeriksaan badan lengkap seminggu sekaliUji kimia darah, analisis air kencins, pemeriksaanhematologi dan uji fungsi atas seluruh hewan padainterval 3 sampai 6 bulan dan atas seluruh hewan yangsakit atau abnormal

Seluruh hewan dapat mengalami bedah mayat lengkapyang menyangkut histologi dari seluruh organ

Uji invivo

Uji toksisitas kronik:Uji karsinogenitasToksisitas reproduksi: menentukan efekatas kemampuan reproduksi hewan ujidan teratogen „uji toksisitas untukmenentukan efek atas janin (fetus) padahewan bunting

3

Uji toksisitas khususUji potensi menentukan potensiasi zat ujibila dicampur dengan zat lainUji teratogenikUji reproduksiUji mutagenikUji tumorgenisitas & karsinogenisitasUji irritasi/sensitivitas pada kulit & mataUji prilaku

Lima pedoman uji toksisitas (Weil, 1972)Bila dianggap praktis dan mungkin sedapat mungkinmenggunakan satu atau lebih spesies yg secara biologismemperlakukan suatu bahan yg secara kualitatif semiripmungkin dengan manusiaBila mudah dikerjakan, gunakan beberapa tingkatandosis, dengan alasan „aksi/efek pada manusia & hewanberkaitan dengan dosisEfek yg ditimbulkan pada tingkat dosis yang lebih tinggibermanfaat untuk melukiskan kerja mekanisme aksi, tetapi untuk suatu bahan dan efek berbahaya, ada tingkatdosis untuk manusia atau hewan di bawah dimana efekberbahaya ini tidak akan munculUji statistika untk signifikansi itu sahih hanya pada satuaneksperimental yang secara matematika telah dirambangdi antara dosis dan kelompok kontrol bersangkutanEfek yg diperoleh melalui suati jalur pemberian kepadahewan uji tidak „a preori“ dapat diterapkan pada efekmelalui jalur pemberian lain pada manusia. Jalur ygdipilih pada mana eksposisi akan terjadi