pengaruh induktor dan inhibitor terhadap efek farmakologi

PERCOBAAN II

PENGARUH INDUKTOR DAN INHIBITOR

TERHADAP EFEK FARMAKOLOGI

I. TUJUAN

Mempelajari pengaruh beberapa senyawa kimia terhadap enzim

pemetabolisme obat dengan mengukur efek farmakologinya.

II. DASAR TEORI

Metabolisme obat terutama terjadi di hati, yakni di membran endoplasmic

reticulum (mikrosom) dan di cytosol.tempat metabolisme yang lain

(ekstra hepatik) adalah : dinding usus, ginjal, paru,darah, otak, dan kulit,

juga lumen kolon ( oleh flora usus ).

Tujuan metabolisme obat adalah mengubah obat nonpolar (larut lemak)

menjadi polar (larut air) agar dapat di ekskresi melalui ginjal atau

empedu. Dengan perubahan ini obat aktif umumnya diubah menjadi

inaktif (jika asalnya prodrug), kurang aktif atau menjadi toksik.

Reaksi metabolisme terdiri dari reaksi fase I dan fase II. Reaksi fase I

terdiri dari oksidasi, reduksi, dan hidrollisis yang mengubah obat menjadi

lebih polar, dengan akibat menjadi inaktif, lebih aktif atau kurang aktif.

Sedangkan reaksi fase II merupakan reaksi kpnjugasi dengan substrat

endogen : asam glukuronat, asam sulfat, asam asetat,atau asam amino dan

hasilnya menjadi sangat polar, dengan demikian hampir selalu tidak aktif.

Obat dapat mengalami reksi fase I saja, atau reaksi fase II saja, atau

reaksi fase I dan diikuti dengan reaksi fase II. Pada reaksi fase I , obat

dibubuhi gugus non polar seperti gugus hidroksil, gugus amino,

karboksil, sulfhidril, dsb, untuk dapat bereaksi dengan substrat endogen

pada reaksi fase II. Hasil reaksi fase I dapat juga sudah cukup polar untuk

langsung diekskresi lewat ginjal tanpa harus melalui reaksi fase II lebih

dahulu.

Reaksi metabolisme yang terpenting adalah oksidasi oleh enzim

cytochrome P450 (CYP), yang disebut juga enzim mono-oksigenase, atau

MFO (mixed-function axidase), dalam endoplasmic reticulum

(mikrosom) hati. Ada sekitar 50 jenis isoenzim CYP yang aktif pada

menusia,tetapi hanya beberapa yang penting untuk metabolisme obat.

Enzim-enzim tersebut (70 % dari total CYP dalam hati) adalah :

CYP 3A4/5 (30% dari total CYP dalam hati):

Memetabolisme 50% obat untuk manusia, jadi merupakan enzim

metabolisme yang terpenting. Isoenzim ini juga terdapat di epitel

usus halus (70% dari total CYP di usus halus) dan di ginjal.

CP2D6 (2-4% dari total CYP dalam hati):

Merupakan CYP yang pertama dikenal dengan nama debrisoquine

hydroxylase.memetabolisme 15-25% obat.

CYP2C (20%) : CYP2C8/9 dan CYP2C19

( CYP2C8/9 memetabolisme 15% obat ).

CYP1A1/2 (12-13%) : dulu disebut cytochrome P448,

memetabolisme 5% obat.

CYP2E1 (6-7%), memetabolisme 2% obat.

CYP yang terdapat di dinding usus 20-50% dari CYP dalam hati.

Interaksi dalam metabollisme obat berupa induksi atau inhibisi enzim

metabolisme, terutama enzim CYP. Induksi berarti peningkatan sintesis

enzim metabolisme pada tingkat transkripsi sehingga terjadi peningkatan

kecepatan metabolisme obat yang menjadi substrat enzim yang

bersangkutan, akibatnya diperlukan peningkatan dosis obat tersebut,

berarti terjadi toleransi farmakokinetik. Karena melibatkan sintesis

enzim maka diperlukan waktu perjalanan beberapa hari (3 hari sampai 1

minggu) sebeelum dicapai efek yang maksimal. Induksi dialami oleh

semua enzim mikrosomal, jadi enzim CYP (kecuali 2D6) dan UGT.

Inhibisi enzim metabolisme : hambatan terjadi secara langsung, dengan

akibat peningkatan kadar obat yang menjadi substrat dari enzim yang

dihambat juga terjadi secara langsung. Untuk mencegah terjadinya

toksisitas, diperlukan penurunan dosis obat yang bersangkutan atau

bahkan tidak boleh diberikan bersama penghambatnya (kontra indikasi)

jika akibatnya membahayakan. Hambatan pada umumnya bersifat

kompetitif (karena merupakan substrat dari enzim yang sama), tetapi

dapat juga bersifat nonkompetitif (bukan substrat dari enzim yang

berssangkutan atau ikatannya ireversibel).

( Gunawan, S.G, 2007, hal 8 )

CIMETIDIN ( H2 –Antagonis kompetitif, selektif )

Farmakokinetik BM : 252

Ketersediaan biologik : 65%

Waktu paruh plasma : 2 jam

Eliminasi pada pemberian i.v : 90% dieliminasi renal tanpa

diubah.

Interaksi obat :

Penghambatan biotransformasi yang tergantung

cytochrome P-450 dari antikoagulant oral, Phenytoin,

Propanolol, Chinidin, Lidocain, Theophyllin, Phenobarbital,

Diazepam, Triazolam, Imipramin, Carbamazepin dan

sebagainya.

Pengurangan resorbsi pada pemberian yang bersamaan

dengan Antacida.

Peningkatan metabolisme pada pemberian bersamaan

dengan Phenobarbital.

Inkompatibilitas chemik dengan Barbiturat dan Antibiotika

Aminoglykosida.

Phenobarbital (Barbiturat yang berefek panjang, Antiepilepticum)

Farmakokinetik BM : 232

Ketersediaan biologi : 100%.

Waktu paruh plasma : Dewasa 4 hari (bertambah pada

umur tua), anak-anak 3 hari.

Elimonasi : 25% dieliminasi oleh ginjal dalam

keadaan tak diubah (pengurangan resorbsi tubuler dengan

percepatan eliminasi renal pada urin yang alkali), sisanya

dikonjugasi dengan Asam glukuronat di dalam hati.

Interaksi obat :

Penguatan efek oleh obat-obat yang menekan sistem saraf

pusat yang lain dan alkohol.

Induksi enzim mikrosomal dengan pemecahan hormon-

hormon steroidyang dipercepat (misalnya Kontrasepsi

oral),juga Cholesterol, garam empedu, Vitamin D dan K dan

beberapa obat-obatan (misalnya Antidepressiva,

Antiepileptica, Tuberculostatica, Chloramphenicol,

Corticosteroid, Digitoxin, Doxycyclin, Griseofulfin,

Metronidazol, Metoprolol, neuroleptica, Phenytoin,

Propanolol dan sebagainya.)

Hydroxilasi Phenobarbital diperlambat pada pemberian

yang bersamaan dengan asam Valprionat dan Cimetidin.

Inkompatibilitas dengan beberapa cairan infus.

III. ALAT DAN BAHAN

Alat:

- Sepuit injeksi dan jarum ( 1-2 ml )

- Stopwatch

Bahan:

- hewan uji (mencit)

- Phenobarbital

- Simetidin

IV. SKEMA KERJA

tiap kelas dibagi menjadi 3 kelompok,

masing-masing kelompok mendapat 5 ekor mencit

kel I (kontrol), hewan uji diberi phenobarbital 80 mg/kg BB

dosis tunggal secara intraperitoneal

kel II, seperti kel I dengan perlakuan phenobarbiital 80 mg/kg BB

secara intraperiitoneal selama 3 hari tiap 24 jam

kel III, sepeti kel I yang diberikan bersama-sama dengan simetidin

secara intraperitoneal 80 mg/kg BB 1 jam sebelumnya

diamati lama waktu sampai terjadoi hypnosis serta lama waktu tidur

karena phenobarbital dengan parameter righting refleks

IV. DATA PENGAMATAN

no perlakuan

Waktu

onset durasiPemberian

reflek balik badan

hilang kembali

1 inhibitor 07.18 07.45 16.15 27 510

2 inhibitor 07.25 07.49 16.15 24 506

3 inhibitor 07.24 07.40 12.35 16 295

4 inhibitor 07.25 07.47 16.15 22 508

5 inhibitor 07.20 07.48 16.15 28 507

6 inhibitor 07.35 07.53 10.50 18 117

7 inhibitor 07.20 07.37 10.11 17 94

8 inhibitor 07.30 08.15 10.03 45 108

9 inhibitor 07.28 08.40 10.25 72 105

10 inhibitor 07.30 07.54 10.46 24 112

1 induktor 07.30 07.40 09.58 10 138

2 induktor 07.33 08.16 11.30 32 194

3 induktor 07.42 08.15 11.00 33 165

4 induktor 07.32 08.15 - 43 -

5 induktor 07.42 08.09 10.00 27 111

6 induktor 07.28 08.20 09.45 52 85

7 induktor 07.35 - - - -

8 induktor 07.37 08.24 09.25 47 61

9 induktor 07.35 - - - -

10 induktor 07.29 08.10 09.40 41 90

1 control 07.30 08.52 13.00 82 288

2 control 07.26 07.52 10.00 26 180

3 control 07.35 08.57 13.40 82 283

4 control 07.28 08.45 13.40 77 295

5 control 07.43 08.45 13.40 62 295

Tabel Perhitungan rentang Durasi

perlakuan Durasix̄ SD Range

Induktor I 160 17,79 142,21- 177,79Induktor II 152,5 10,61 141,89 – 163,21Inhibitor I 237,6 11,66 221,94 – 253,26Inhibitor II 234,4 25,04 209,36 – 259,44Kontrol 173,8 24,61 144,19 – 198,41

Perhitungan ANAVA satu jalan terhadap durasi

NoKELOMPOK

Induktor Inhibitor Kontrol

1.

2.

3.

160

175

170

232

239

247

189

178

168

n =3x̄= 168,33∑ ¿ ¿x = 505∑ ¿ ¿x2 = 85125

n =3x̄= 239,33∑ ¿ ¿x = 718∑ ¿ ¿x2 = 171954

n =3x̄= 178,33∑ ¿ ¿x = 535∑ ¿ ¿x2 = 95629

N = 9∑ ¿ ¿xT = 1758∑ ¿ ¿x2

T = 352708

∑ ¿ ¿x2t = ∑ x

2T−

(∑ xT )2

N=352708−

(1758)2

9=9312

∑ x2 b=(∑ x1)2

n1

+(∑ x2)2

n2

+(∑ x3)2

n3

+(∑ x4 )2

n4

− (∑ xT )2

N

=

(505 )2

3+(718)2

3+(535 )2

3−

(1758 )2

9=8862

∑ x2 w=∑ x2 t−∑ x2 b=9312−8862=450

varians JK (∑ x2) dk RJK Fhitung

Total(t) - -

RJKb

RJKw

¿443175

¿59 ,08

Antar

kelompok

(b)

9312 G-1=

3-1=2∑ x2bG-1

¿93122

¿ 4431

Sebelum

kelompok

(w)

450 N-G=

9-3=6∑ x2 wN-G

¿4506

¿75

k-1 = 2

N- k = 6 5,14F hitung > F tabel, artinya pada kelompok ini ada perbedaan yang signifikan ,

sehingga perlu dilakukan uji pasca anava.

Uji pasca anava

Fhit=( xi−xj )2

Rjkwhi

+Rjkw

hjF`= (G-1) . Ftabel

= (3-1) . 5,14 = 10,28

Kontras F hitung F` Perbedaan

induktor vs inhibitor

(168 ,33−239 ,33 )2

753

x 2=100 ,82

10,28

Berbeda signifikan

induktor vs kontrol

(168 ,33−178 ,33 )2

753

x 2=2 Tidak berbeda

signifikan

inhibitor vs kontrol

(239 ,33−178 ,33 )2

753

x 2=17 , 46

Berbeda signifikan

Kesimpulan :

Perbandingan induktor vs inhibitor dan inhibitor vs kontrol menunjukkan perbedaan

signifikan

Perbandingan induktor vs kontrol tidak menunjukkan perbedaan signifikan

V. PERHITUNGAN DOSIS

Pemberian intraperitoneal:

a. Pada mencit no I:

Konsentrasi larutan stok 50 mg / ml

Dosis = 80 mg / kg BB

Mg obat = 80 mg / kg x 29,3 . 10-3 kg

= 2,34 mg

Volume pemberian = dosis x 1 ml

stok

= 2,34 mg x 1ml

50 mg

= 0,05 ml

b. Pada mencit no II:

Konsentrasi larutan stok 50 mg/ml

Dosis = 80 mg/kg BB

Mg obat = 80 mg/kg x 30,8 . 10 -3 kg

= 2,46 m

Volume pemberian= dosis x 1 ml

stok

= 2,46 mg x 1 ml

50 mg

= 0,05 ml

c. Pada mencit no III:


Dosis = 80 mg/kg BB

Mg obat = 80 mg/kg x 22,2 . 10-3 kg

= 1,78 mg


stok

= 1,78 mg x 1 ml

50 mg

= 0,04 ml

d. Pada mencit no IV:


Dosis = 80 mg/kg BB

Mg obat = 80 mg/kg x 30,6 . 10-3 kg

= 2,45 mg


stok

= 2,45 mg x 1 ml

50 mg

= 0,05 ml

e. Pada mencit no V:


Dosis = 80 mg/kg BB

Mg obat = 80 mg/kg x 33,1 . 10-3 kg

= 2,65 mg


stok

= 2,65 mg x 1 ml

50 ml

= 0,05 ml

f. Pada mencit no VI:


Berat badan mencit + tara = 103,8 g

Berat tara = 74,2 g -

Berat mencit 29,6 g

Dosis = 80 mg/kg BB

Mg obat = 80 mg/kg x 29,9 . 10-3 kg

= 2,39 mg


stok

= 2,39 mg x 1 ml

50 mg

= 0,05 ml

VI. PEMBAHASAN

Tujuan metabolisme obat adalah mengubah obat yang nonpolar

(larut lemak) menjadi polar (larut air) agar dapat diekskresi melalui ginjal

atau empedu.

Dalam proses metabolisme dapat terjadi metabolisme obat berupa

induksi atau inhibisi enzim metabolisme, terutama enzim CYP

(cytochrome P450). Induksi berarti peningkatan sintesis enzim

metabolisme pada tingkat transkripsi sehingga terjadi peningkatan

kecepatan metabolisme obat yang menjadi substrat enzim yang

bersangkutan.

(Syarif, Amir,dkk.1995. Farmakologi dan Terapi edisi V, hal 8)

Pada praktikum kali ini induktor yang digunakan adalah luminal

pada dosis 80 mg/kg BB.

Fenobarbital merupakan obat yang larut dalam lemak yang dapat

menginduksi sintesis enzim metabolisme di hati dan mukosa saluran

cerna. Obat ini dapat menginduksi hampir semua isoenzim CYP. Jika

metabolit yang terjadi sedikit atau tidak mempunyai efek farmakologik,

maka zat penginduksi mengurangi efek obat, sehingga dosis obat perlu

ditingkatkan karena terjadi toleransi farmakokinetik, hal ini yang

memungkinkan mencit pada percobaan induksi ada yang tidak tidur. Efek

induksi tersebut dapat hilang apabila penggunaan penginduksi tersebut

dihentikan.


Sedangkan untuk inhibitor obat yang digunakan adalah simetidin.

Berkebalikan dengan luminal, simetidin dapat menghambat sitokrom

P450 sehingga menurunkan aktivitas enzim mikrosom hati, sehingga obat

lain yang merupakan substrat enzim tersebut akan terakumulasi bila

diberikan bersamaan dengan simetidin. Dan luminal adalah obat yang

metabolismenya dipengaruhi oleh simetidin.


Inhibisi enzim metabolisme sendiri hambatannya terjadi secara

langsung, dengan akibat peningkatan kadar obat yang menjadi substrat

dari enzim yang dihambat juga terjadi secara langsung. Untuk mencegah

terjadinya toksisitas, diperlukan penurunan dosis obat yang bersangkutan

bahkan tidak boleh diberikan bersama penghambatnya (kontraindikasi)

jika akibatnya membahayakan. Hambatan pada umumnya bersifat

kompetitif (karena merupakan substrat dari enzim yang sama), tetapi

dapat juga nonkompetitif (bukan substrat dari enzim yang bersangkutan

atau ikatannya irreversibel).


Melihat dari interaksi yang terjadi apabila penggunaan inhibitor

bersamaan dengan obat yang terpengaruhi metabolismenya dengan

inhibitor tersebut, hal tersebut yang menjelaskan kenapa durasi yang lama

terjadi pada mencit yang diberi simetidin.

Perlu dijadikan perhatian bahwa sustrat isoenzim CYP merupakan

obat dengan margin of safety yang sempit, maka hambatan

metabolismenya akan menyebabkan efek toksisk sehingga dosis substrat

harus diturunkan jika hendak diberikan bersama penghambatnya

(kontraindikasi) karena akumulasi obat substrat berakibat

membahayakan.


VII. KESIMPULAN

Karena bereaksi setelah terjadi proses metabolisme, maka

pemberian induktor dan inhibitor sangat berpengaruh pada durasi waktu

tidur mencit, sedangkan untuk onset seharusnya memberikan hasil yang

hampir sama karena cara pemberiannya sama.

Apabila terdapat mencit yang tidak tidur dimungkinkan telah

terjadi toleransi terhadap obat yang diberikan.

Inhibitor merupakan senyawa yang menghambat proses

metabolisme, sedangkan induktor merupakan senyawa yang

meningkatkan aktivitas dan kapasitas enzim pemetabolisme.

Dari praktikum tersebut diperoleh hasil :

N

o

Perlakua

n

Rerata

Onset

Rerata

Durasi

1 Inhibitor 27.3 286.2

2 Induktor 36.6 120.6

3 Kontrol 65.8 268.2

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Tjay, Tan Hoan,dkk . 2007. Obat-obat Penting. PT. Media

Komputindo Gramedia: Jakarta

Anonim. 1995. Farmakologi dan Terapi edisi V. Departemen

Farmakologi dan Terapeutik Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia:

Jakarta

Anief, Moch. 1990. Perjalanan dan Nasib Obat Dalam Tubuh.

Universitas Gadjah Mada Pers : Jogjakarta

Dosen pengampu

Yustisia D. A.S.Farm,Apt.

pengaruh induktor dan inhibitor terhadap efek farmakologi

Documents