Pengaruh Agen Kimia Terhadap Perubahan Sel dan Penyakit yang Ditimbulkannya

Dalam kehidupan, tidak ada yang dapat terpisah dengan agen kimia, baik di kota maupun di desa. Agen Kimia: zat-zat kimia (organik/anorganik) yang berada di lingkungan yang dapat memberikan efek pada manusia, baik Eugenik (menguntungkan) maupun Disgenik (merugikan).

Agen kimia yang paling banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari adalah:

1. Karbon Monoksida (CO)

Sifat

: gas, tidak berwarna, dan tidak berbau, afinitasnya terhadap Hb 210 kali afinitas O2 terhadap Hb

Sumber: pembakaran yang tidak sempurna (80% kendaraan bermotor)

Mekanisme: HbO2 + CO HbCO + O2Efek

: pusing, disorientasi, gangguan ssp, paru, jantung, pingsan (250 ppm), dan meninggal (750 ppm)

2. Sulfur Dioksida (SO2)

Sifat

: gas, tidak berwarna, iritan kuat

Sumber: gunung berapi, pembusukan, batubara, dan buangan industri

Efek

: iritasi kuat terhadap kulit dan selaput lendir, spasme otot polos bronchioli, produksi lendir dan peradangan dan metaplasia sel epitel

3. Nitrogen Oxida (NO)

Sifat

: gas yang beracun

Sumber: pembakaran dan kendaraan bermotor (50%)

Efek

: radang paru-paru, bronchiolitis fibrosis obliterans dan meninggal (500 ppm)

4. Hidrokarbon (CH2O)

Sifat

: gas beracun dan karsinogenik

Sumber: kendaraan bermotor, tanaman

Efek

: tergantung reaksi fotokimianya (peroksi asetil nitrat = PAN, keton dan aldehid) sehingga berisiko menimbulkan kanker

5. Air Raksa (Hg)

Sifat

: metal, menguap pada temperatur kamar, racun sistemik (hati, ginjal, limpa, tulang)

Sumber: industri (amalgam, perhiasan)

Efek

: gejala ssp (tremor, pikun, insomnia), stomatitis, gigigivitis, ulcer, cacat bawaan (minamata dan niigata), dan meninggal

6. Cadmium (Cd)

Sifat

: metal, kristal putih keperakan, lunak

Sumber: industri, pestisida

Efek

: pada hati, ginjal, paru-paru, tulang, otot polos, hipertensi

7. Cobalt (Co)

Sifat

: metal, warna biru cerah, tahan oksidasi, dan magnetik yang baik

Sumber: pabrik elektronik, bir

Efek

: gondok, polisitemia (bersama vit. B12) hipertensi, kematian karena gagal jantung

8. Arsen (As)

Sifat

: metal, mudah patah, warna keperakan dan sangat toksin

Sumber: alam, pabrik

Efek

: akut muntaber (darah), koma, dan kematian kronis anoreksia, kolik, ikterus, ginjal, kanker kulit, alergi, dan cacat bawaan

9. Dichloro Diphenyl Trichloroethane (DDT)

Sifat

: persisten (menetap), mudah terakumulasi, menghambat enzim Asetilkolin Esterase terutama di otot rangka

Sumber: pestisida

Efek

: pusing, mual, tremor, konvulsi, rusak hati, SSP, dan ginjal

Selain zat kimia diatas, masih banyak lagi zat-zat yang bisa menyebabkan perubahan pada tingkat sel, seperti obat-obatan yang dikonsumsi serta bumbu penyedap makanan. Semua zat kimia tersebut dapat disebut dengan xenobiotik, yang merupakan suatu zat asing bagi tubuh dan tidak digunakan dalam proses metabolisme tubuh secara normal.

Dalam keadaan normal, xenobiotik akan diekskresikan dari tubuh. Cara yang dipakai untuk mengekskresikannya adalah mengubahnya dari lipofilik menjadi hidrofilik dengan 2 tahap untuk mengubahnya yaitu:

1. Hidroksilasi

Dalam prosesnya, enzim yang digunakan adalah sitokrom P450 dan monooksigenase, namun yang utama adalah sitokrom P450. Pemberian nama sitokrom P450 karena enzim ini ditemukan saat diketahu bahwa preparat mikrosom yang telah diredukse secara kimiawi dan kemudian dipajankan dengan karbondioksida memperlihatkan puncak tersendiri di 450 nm. Salah satu alasan mengapa enzim ini penting adalah kenyataan bahwa sekitar 50% dari obat yang sering dikonsumsi manusia dimetabolisme oleh berbagai isoform sitokrom P450. Beberapa hal penting dari Sitokrom P450 adalah:

Seperti hemoglobin, sitokrom P450 adalah hemoprotein

Keberadaan enzim ini hampir diseluruh jaringan, kecuali di tulang dan eritrosit.

Enzim sitokrom P450 yang utama dalam metabolisme obat adalah anggota famili CYP1, CYP2, dan CYP3

Diantara ketiga jenis isoform tersebut, CYP3 adalah yang terpenting dalam metabolisme obat karena jumlahnya yang banyak di hati dan usus serta enzim ini dapat bekerja di berbagai obat dari hampir semua kelas

Dalam reaksinya, yang berperan adalah NADPH, bukan NADH

Lipid merupakan komponen penting sistem sitokrom P450 dan lipid yang disukainya adalah fosfatidilkolin, yaitu lipid utama di membran retikulum endoplasma

Sebagian isoform dapat diinduksi2. Konjugasi

Dalam prosesnya, enzim yang dipakai adalah transferase. Ada beberapa tipe konjugasi yaitu:

1. Glukuronidasi

Glukuronidasi xenobiotik pada dasarnya serupa dengan glukuronidasi bilirubin. Asam UDP-glukuronat adalah donor glukuronil, dan berbagai glukuronosiltransferase yang terdapat baik di retikulum endoplasma maupun sitosol adalah katalisnya. Glukuronida dapat melekat pada gugus oksigen, nitrogen, atau sulfur substrat. Glukuronidasi mungkin merupakan reaksi konjugasi yang paling sering terjadi

2. Sulfasi

Sebagian alkohol, arilamin, dan fenol mengalami sulfasi. Donor sulfat dalam reaksi sulfasi berbagai molekul tersebut dan sulfasi biologis lain (sulfasi steroid, glikosaminoglikan, glikolipid, dan glikoprotein) adalah adenosin 3 fosfat 5 fosfosulfat (PAPS)

3. Konjugasi dengan Glutation

Glutation adalah suatu tripeptida yang terdiri dari asam glutamat, sistein, dan glisin. Glutation sering disingkat GSH karena gugus sulfhidril sisteinnya, yaitu bagian molekul yang aktif. Enzim yang mengatalisis reaksi ini disebut glutation S-transferase yang terdapat dalam jumlah besar di sitosol hati dan dalam jumlah lebih sedikit di jaringan lain. Selain untuk metabolisme xenobiotik, glutation memiliki beberpa peran lain yaitu:

ikut serta dalam dekomposisi hidrogen peroksida

merupakan reduktan intrasel yang penting yang membantu mempertahankan gugus SH esensial enzim dalam keadaan tereduksi

Dalam pengangkutan asam amino tertentu yang menembus membran di ginjal, diduga terdapat suatu siklus metabolik yang melibatkan GSH sebagai pembawa.

4. Asetilasi

Seperti reaksi asetilasi lain, asetil-KoA adalah donor asetil. Reaksi ini dikatalisis oleh asetiltransferase yang terdapat di dalam sitosol berbagai jaringan, terutama hati.

5. Metilasi

Beberapa xenobiotik mengalami metilasi oleh metiltransferase dengan menggunakan S-adenosilmetionin sebagai donor metil