Upload
duonglien
View
218
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Deskripsi Singkat Matakuliah ini membahas ruang lingkup
dan arti pentingnya toksikologi, asas umum toksikologi, faktor-faktor yang mempengaruhi toksisitas zat beracun, tolok ukur toksisitas, evaluasi hasil uji toksikologi, dan toksikologi klinik. Toksikologi klinik ini mencakup keracunan, toksikokinetika, dan penatalaksanaan keracunan.
Standar Kompetensi Pada akhir perkuliahan di harapkan
mahasiswa dapat mengetahui asas umum toksikologi, faktor-faktor yang mempengaruhi toksisitas, tolok ukur toksisitas, uji toksikologi dan evaluasinya serta mengetahui tentang toksikologi klinik
References/ Bibliography Klaasen and Eaton, 2005, Cassaret and
Doulls Toxicology, The Basic of Poison, McGraw Hill, New York
Raymond, J.M., 1995, Toxicology Principles and Application, CRC Press, New York
Timbrell, J.A. 1991, Principles of Biochemical Toxicology, 2nd Edition, Taylor & Francis Ltd, London
Priyanto, 2009. Toksikologi (mekanisme, terapi antidotum dan penilaian resiko), Leskonfi, Jabar.
Frank C.Lu (penerjemah: Edi Nugroho), 2006. Toksikologi Dasar (asas, organ sasaran dan penilaian resiko), Ed.ke-2, UI Press
Toksikologi Ilmu tentang racun??? Zat yg tdk brbahaya jika masuk tubuh scr
tdk tepatpun akan mnyebabkan keracunan. (contoh??)
Ada keterkaitan antara takaran dan respon tubuh trhdp zat yg masuk ke dlm tubuh.
Toksikologi Pengaruh kuantitatif zat kimia atas
sistem biologi Lebih menekankan pd aksi berbahaya
zat kimia tersebut.
(Paracelsus, 1493-1541)
All substances are poisons; there is none that is not poison. The right dose differentiates a poison and a remedy”
Toksikologi menurut: Loomis (1978):
Ilmu yg mempelajari aksi berbahaya zat kimia atas sistem biologi
Doull dan Bruce (1986)lmu yang mempelajari pengaruh zat kimia yang merugikan atas sistem biologi
Timbrell (1989)Interaksi antara zat kimia dan sistem biologi
Toxicology The subject concerned with the study of
the noxious effects of chemical substances on living systems
Multi-disciplinary subject, it embraces areas of biology, pharmacology, biochemistry, physiology and pathology
The importance of toxicology is growing rapidly with increasing numbers of foreign compounds.
Xenobiotics: drugs, pesticides, environmental pollutants, industrial chemicals and food additives. How are their safety ?.
Arti penting toksikologi Dapat mengevaluasi keberbahayaan zat
kimia Shg dpt ditentukan batas keamanannya Penting utk perkembangan produksi
obat, pestisida, zat tambahan makanan dll
Ruang lingkup toksikologi Toksikologi Lingkungan:
menguraikan pemejanan (exposure) zat kimia (pencemar lingkungan, makanan dan air) yg tdk disengaja pd jaringan biologi (lebih khusus manusia)
Lanjutan… Toksikologi ekonomi
Menguraikan pengaruh berbahaya zat kimia yg sengaja diberikan pd jaringan biologi dgn maksud utk mdpatkan pengaruh/efek bermanfaat yg khas (mis. Obat, zat makanan, pestisida)
Lanjutan… Toksikologi kehakiman
Menangani aspek medis dan aspek hukum atas pengaruh berbahaya zat kimia baik yg dipajankan scr sengaja atau tdk sengaja.
Obat dpt menimbulkan efek yg tidak diinginkan yg berkaitan dgn dosis yg diberikan :
1. efek samping (side effect) 2. efek merugikan (adverse effect) 3. efek toksik (toxic effect)
Side effect Efek yang tidak berbahaya atau
merugikan Mis : mulut kering atau sedasi karena
antihistamin Efek dpt ditoleransi, obat brmanfaat utk
pengobatan
Adverse effect efek yang merugikan dan berbahaya Mis : diare terus menerus, muntah,
gangguan SSP yg menyebabkan bingung, kerusakan organ krn konsumsi obat jangka panjang
Toxic effect Efek yg sangat berbahaya/mengancam
kehidupan Pemberian obat dihentikan/diberi terapi
supportif/antidotumnya
toksikan : Subtansi toksik yang diproduksi oleh aktifitas manusia (contoh??)
Toksin : subtansi toksik yang diproduksi secara alami(contoh???)
• Poisonous substances are produced by plants, animals, or bacteria.
PhytotoxinsZootoxinsBacteriotoxins
Toksisitas Kemampuan suatu zat kimia/xenobiotik
dalam menimbulkan kerusakan pada organisme baik saat digunakan atau saat berada di lingkungan
Subtansi kontak dgn permukaan tubuh misal melalui kulit, mata, mukosa saluran cerna atau traktus respirasi
Toxic symptom : feeling or sign indicating the presence of poison in the system
Selective toxicity : a chemical will produce injury to one kind of living matter without harming another form of life, even though the two may exist close together
Kasus keracunan Tumor anilin ditemukan oleh Rehn
(1895) pada pekerja pabrik anilin (pewarna mkn yg disisntesis dr ter batu bara)
Fokomelia (tidak adanya tungkai badan) krn Thalidomide (1950-an)
Paralisis dan kematian krn metilmerkuri pada ikan di Minamata dan Niigata, Jepang
Sulphanylamide in diethylene glycol (Australia, 1937)
Tempe bongkrek poisoning, Banyumas, Indonesia
Bakteri Pseudomonas cocovenenans akan memproduksi racun toxoflavin dan bongkrekic acid
Cabang Toksikologi Toksikologi analitik
Diperlukan utk mengenali zat toksik yg tdk dikenal dgn analisis cairan tubuh, isi lambung, tmpat makanan yg dicurigai dll
Toksikologi klinikUntuk mengatasi toksisitas , mengupayakan tindakan menghilangkan gejala dan mengeluarkan racun secepatnya dr tubuh misal dgn memberi antidotum
Lanjutan…. Toksikologi forensik
masalah hukum dalam kasus toksisitas Toksikologi kerja
Keracunan yg terjadi di tempat kerja Toksikologi lingkungan
Mempelajari pencemaran lingkungan, sumber bahan, transportnya, degradasi, biokonsentrasi di lingkungan serta pengaruhnya pd manusia
Lanjutan… Toksikologi hukum
Undang2, standart yg membatasi pengggunaan zat kimia beracun
Toksikologi konvensionalPenelitian tentang toksikologi untuk menentukan gambaran efek toksik
Toksikologi mekanistik Pengetahuan cara kerja zat toksik
Regulatory toxicology The Food and Drug Administration
(FDA) regulates drugs, medical devices,
cosmetics and food additives in use for health and/or commercial proposes.
Lanjutan… The Environmental Protection Agency
(EPA) is responsible for regulation of pesticides,
toxic chemicals, hazardous wastes, and toxic pollutants in water and air.
Lanjutan… The Occupational Safety and Health
Administration (OSHA) determines whether or not employers are
providing working conditions that are safe for employees
Lanjutan… The Consumer Products Safety
Commission regulates all articles sold for use in
homes, in schools, or for recreation, except those products regulated by the FDA and the EPA.
Nasib zat toksik dalam tubuhZat toksik masuk dalam tubuh melalui jalur intravaskuler
(mis :IV, intracardial, intraarteri) Jalur ekstravaskuler
(mis : oral, inhalasi, IM, SC, IP)
Lanjutan…. Selanjutnya stelah diabsorbsi, disposisi
ke cairan atau jaringan tubuh1. distribusi • Memungkinkan zat beracun mencapai
sel/jaringan sasaran (reseptor/tempat aksi)2. eliminasi• Dikeluarkan dari tubuh/dimetabolisme
terlebih dahulu sebelum diekskresikan
Lanjutan…. Penentu ketoksikan adalah sampainya
zat kimia utuh atau metabolit aktifnya di sel sasaran dalam jumlah berlebihan
Zat beracunAbsorbsi
Sirkulasi sistemik
disposisi
distribusi
Tempat Aksi
ReseptorSel sasaran(antaraksi)
EFEK TOKSIK
eliminasi
metabolisme ekskresi
metabolit
toksik Tak toksik
Asas Umum Toksikologi Meliputi : Kondisi efek toksik Mekanisme efek toksik Wujud efek toksik Sifat efek toksik
A. Kondisi efek toksik Keadaan atau faktor yg mempengaruhi
efektifitas absorbsi ,distribusi dan eliminasi zat beracun dalam tubuh
Akan menentukan keberadaan zat kimia utuh atau metabolitnya dalam sel sasaran/tempat kerjanya.
Kondisi efek toksik meliputiKondisi paparan zat kimia jalur paparan lama/kekerapan paparan Saat /waktu paparan Dosis/takaran paparan Jenis paparan (akut/kronis)
(bisa menjelaskan??)
Kondisi subyek/makhluk hidup Keadaan fisiologi
(mis:berat badan, umur, suhu tubuh, kecepatan pengosongan lambung, kecepatan aliran darah, status gizi, kehamilan, genetika dan jenis kelamin)
Keadaan patologi (mis:penyakit saluran cerna, kardiovaskuler, hati dan ginjal)
Lanjutan.. Kondisi menentukan ketersediaan biologi
zat kimia di sel sasaran sehingga menentukan toksisitasnya
B. Mekanisme Aksi Efek ToksikKeberadaan zat kimia dalam tubuh
menimbulkan efek toksik melalui 2 cara : Toksik intrasel (toksisitas yg diawali dgn
interaksi secara langsung antara zat kimia atau metabolitnya dgn reseptornya)
Toksik ekstrasel (toksisitas scr tdk langsung dgn mempengaruhi lingkungan sel sasaran tp dpt brpengaruh pd sel sasaran).
Mekanisme Efek Toksik Intrasel Sifatnya langsung/primer Zat kimia atau metabolitnya masuk pd
sel sasaran dan sebabkan gangguan sel/organelanya melalui pendesakan, ikatan kovalen, subtitusi, atau peroksidasi dsb)
Lanjutan.. Sebelumnya tubuh beradaptasi atau
melakukan perbaikan Bila respon pertahanan tdk mampu
eliminir gangguan, akan ada efek toksik Wujud terjadinya perubahan adalah
kekacauan biokimiawi, fungsional dan struktural
Lanjutan..Contoh zat toksik intrasel Tetrasiklin/kloramfenikol mengikat ribosom
sel Antimikroba golongan sulfa dapat
menghambat sistesis asam folat Radikal bebas sebabkan peroksidasi lipid
/protein
Lanjutan.. Insektisida yg mengikat enzim
asetilkolinesterase sebabkan bertumpuknya Ach dalam sinap shg mengakibatkan efek kolinergik yg berlebihan
Sianida berikatan dgn atom besi dari heme (bag. dari Hb), shg mengganggu pernapasan sel/produksi energi
Lanjutan… Toksin botulisme berikatan dengan ujung
akson presinaptik kolinergik perifer shg menghambat pelepasan Ach, terjadi hambatan kolinergik
Racun kobra ular dpt berikatan dgn postsinaptik neuromuskuler shg tidak peka dgn asetilkolin
Aflatoksin? Parasetamol? INH? CCl4?(cari ya…!)
Mekanisme Toksik Ekstrasel Kelangsungan hidup sel bergantung
pada faktor lingkungan ekstrasel utk memenuhi kebutuhan metabolik basal dan pengaturan aktifitas sel.
Gangguan akan sebabkan perubahan struktur atau fungsi sel
Kelangsungan hidup sel membutuhkan:
1. Oksigen, kecukupan pasok oksigen tergantung :
fungsi alat pernapasan difusi oksigen dr alveoli ke dlm
darah jmlh eritrosit yg berfungsi sistem kardiovaskuler
Sasaran zat beracun
Lanjutan…Misal : nitrit dpt merubah hemoglobin menjadi
methemoglobin kekurangan oksigen di sirkulasi darah (hipoksia) anoksia produksi energi sel terganggu
terjadi degenerasi sel/kematian sel
2. Suplai unsur hara Agar reaksi metabolik brlangsung normal
dan produksi energi sel tercukupi. Kecukupan unsur hara/zat makanan
tergantung pd proses spt ingesti, digesti, absorpsi dan transpornya ke lingkungan sel.
Zat beracun yg mengganggu proses tersebut akan mempengaruhi produksi energi dan pertumbuhan sel
3. Sistem pengaturan aktifitas sel meliputi sistem saraf, sist. hormon dan sist. Imun
Gangguan sistem ini dpt sebabkan kematian sel
Lanjutan..Misal : Atropin pengaruhi saraf otonom, shg
hambat sekresi klj.ludah, mulut jd kering. Senyawa nirsteroid methalibure dpt
menekan sekresi gonadotropin, shg hambat spermatogenesis dan atropi klj.kelamin.
Molekul antigenik dr bakteri, virus, protein dan zat kimia asing memacu reaksi alergi yg dpt sebabkan syok anafilaktik(Four types of allergic reactions, based on the mechanism of immunological involvement (apa saja??))
C. Wujud Efek Toksik Merupakan perubahan biokimia,
fungsional atau struktural yang terjadi dalam tubuh
Wujud efek toksik dpt berupa gabungan dr perubahan di atas.
Mis. Perubahan struktural berakibat tjd perubahan biokimia atau fungsi dr sel.
Perubahan biokimia dpt sebabkan perubahan fungsional.
1. Perubahan biokimia Wujud efek toksik berupa perubahan atau
kekacauan biokimia dari sel akibat adanya antaraksi zat beracun dan tempat aksi yg sifatnya terbalikan (reversible)
Misal trjadi penghambatan respirasi sel, perubahan keseimbangan cairan & elektrolit, dan gangguan hormonal.
Lanjutan… Contoh :
sianida menghambat transport elektron, shg mnghambat respirasi sel dan gangguan pasok energi
2. Perubahan Fungsional Wujud efek toksik yg dpt mempengaruhi
fungsi homeostasis yg sifatnya terbalikkan (reversible)
Misal terjadinya anoksia, gangguan pernafasan, gangguan SSP, hipo/hipertensi, hiperglikemia, perubahan kontraksi/relaksasi otot, hipo/hipertermi
Lanjutan… Contoh :
Insektisida organofosfat malation menyebabkan kejangnya otot2 pernafasan sebagai akibat penumpukan asetilkolin yg berlebihan krn hambatan trhdp enzim asetilkolinesterase.
3. Perubahan struktural Wujud efek toksik yg berkaitan dgn
perubahan morfologi sel shg terwujud sebagai kekacauan struktural.(dpt reversible/irreversible)
Terdapat 3 respon histopatologi krn adanya luka sel yaitu degenerasi, proliferasi, inflamasi
Lanjutan..Contoh Tetrasiklin dapat menyebabkan
terjadinya perlemakan hati Aflatoksin dapat sebabkan nekrosis hati
Ciri-ciri efek toksik terbalikkan Bila zat toksik dlm tempat kerjanya atau
reseptornya habis, maka reseptor akan kembali ke kedudukan semula
Efek toksik akan cepat kembali normal Ketoksikan sangat bergantung pd dosis,
kecepatan absorbsi, distribusi dan eliminasi zat racun
Ciri-ciri efek toksik takterbalikkan Kerusakan bersifat permanen Paparan berikutnya akan sebabkan
kerusakan yg sifatnya sama memungkinkan terjadinya akumulasi efek toksik
Paparan dgn dosis yg sangat kecil dlm jangka panjang akan menimbulkan efek toksik yg sama efektifnya dgn paparan dosis besar jangka pendek. Ini berarti zat racun sangat sulit dieliminasi.