Bahan Pembelajaran: Mata Kuliah Toksikologi Sub Pokok Bahasan: Pendahuluan
Bahasan PENDAHULUAN DAN RUANG LINGKUP TOKSIKOLOGI
z Perkembangan
Awal Toksikologi z Pengertian Toksikologi dan Racun z Cakupan dan Subdisiplin Toksikologi z Perkembangan Mutahir Toksikologi z Prospek Masa Depan
I M.A. Gelgel Wirasuta
1
Perkembangan awal toksikologi:
2
Perkembangan awal toksikologi:
Secara tradisi Makanan
Dimanfaatkan: Obat dll Bermanfaat bagi tubuh
Cina 2000 BC
Babilonia
Racun
Berbahaya bagi tubuh
Lembah Mesopotamia (2600 BC) telah dimulai pemanfaatan bahan-bahan alam (makanan/racun) untuk pengobatan
Pemanfaatan daun-daun untuk pengobatan. Pada saat itu telah dikenal 365 jenis obat dari tanaman
3
Perkembangan awal toksikologi:
4
Perkembangan awal toksikologi:
z Di
India 500 - 600 B.C
z Charaka
Samhita (bahwa tembaga, besi, emas, timbal,
perak, seng, bersifat sebagai racun)
z
Susrata Samhita ( banyak menulis racun dari makanan,
tananaman, hewan, dan penangkal racun gigitan ular)
z Papyrus z z
Ebers (1552 BC)
memuat informasi lengkap tentang pengobatan dan obat, juga ramuan untuk racun, seperti antimon (Sb), tembaga, timbal, hiosiamus, opium, terpentine, dan verdigris (kerak hijau pada permukaan tembaga). 5
6
1
Bahan Pembelajaran: Mata Kuliah Toksikologi Sub Pokok Bahasan: Pendahuluan Perkembangan awal toksikologi:
Perkembangan awal toksikologi:
z Hippocrates z
z Paracelcius
(460-370 B.C.),
Theophratus Bombast von Hohenheim (1493-1541),
dikenal sebagai bapak kedokteran, disamping itu dia juga dikenal
z Sola
dosis facit venenum “Semua zat adalah racun dan tidak ada zat yang tidak beracun, hanya dosis yang membuatnya
sebagai toksikolog dijamannya
z Pendacious z
z
Dioscorides (A.D. 50),
menjadi tidak beracun”.
dikenal sebagai bapak Materia Medika. Di dalam bukunya dia mengelompokkan racun dari tanaman, hewan, dan mineral.
z Maimonides
nama samaran dari Philippus Aureolus
z Pernyataan-pernyataan
ini menjadi dasar bagi konsep hubungan dosis reseptor dan indeks terapi yang berkembang dikemudian hari.
(1135 - 1204)
dalam bukunya yang terkenal Racun dan Andotumnya
7
Perkembangan awal toksikologi:
z
8
Perkembangan awal toksikologi:
Matthieu Joseph Bonaventura Orfila (1787-1853) bapak toksikologi modern z
z
orang pertama, yang menjelaskan nilai pentingnya analisis kimia guna membuktikan bahwa simtomatologi yang ada berkaitan dengan adanya zat kimia tertentu di dalam badan. Mengembangkan hubungan antara kimia dengan biologi tentang racun
z Tokson:
Bahan / Zat kimia berbahaya z Toksikologi berasal dari akar kata Tox dan logos z Tox
→ bhs yunani yang artinya anak panah
z (pada
masa itu anak panah biasanya diberikan racun untuk keperluan berburu, berperang, dll)
z Logos
→ ilmu → ilmu racun
z Toksikologi
9
Pengertian Toksikologi dan Racun
10
Pengertian Toksikologi dan Racun
Konsep dasar Toksikologi (Paracelcius) z
z
Toksikologi merupakan kajian tentang hakikat dan mekanisme efek berbahaya (efek toksik) berbagai bahan kimia terhadap makhluk hidup dan sistem biologik lainnya. Istilah-istilah yg sering digunakan dlm toksikologi z zat racun = tokson z Xenobiotika = senyawa asing bagi organisme z Toksik → efek racun z Toksisitas → informasi relativ tentang tingkat efek racun 11
z
Dosis menentukan suatu zat kimia menjadi racun z
DDT dalam dosis tertentu tidak akan menimbulkan efek yang berbahaya bagi manusia, namun pada dosis tersebut memberikan efek yang mematikan bagi serangga.
z
Pejanan DDT dalam waktu yang relatif lama akan terjadi absorpsi DDT dari lingkungan ke dalam tubuh dalam waktu relatif lama, sehingga karena sifat fisiko kimianya, DDT akan terakumulasi (tertimbun) dalam waktu yang lama di jaringan lemak. z
Apabila batas konsentrasi toksiknya terlampaui, barulah akan muncul efek toksik. Efek atau kerja toksik seperti ini lebih dikenal dengan efek toksik yang bersifat kronis. 12
2
Bahan Pembelajaran: Mata Kuliah Toksikologi Sub Pokok Bahasan: Pendahuluan Pengertian Toksikologi dan Racun
Pengertian Toksikologi dan Racun
Konsep dasar Toksikologi (Paracelcius) z
Konsep dasar Toksikologi (Paracelcius)
Dosis menentukan suatu zat kimia menjadi racun z
Letal dosis dari toksin Clostridium botulinum = 10-9 mg/kg berat badan.
z
Dosis toksik metanol 10 g
z
Dosis pemakaian parasetamol dalam 24 jam: z
4 gram untuk orang dewasa
z
90 mg / kg untuk anak-anak.
z
Namun pada penggunaan lebih dari 7 gram pada orang dewasa dan 150 mg/kg pada anak-anak akan menimbulkan efek toksik.
z
Dosis membuat sutau zat kimia menjadi toksik z
Tingkat toksisitas berbeda pada setiap organisme
z
Lamanya efek toksik:
z
z
Efek akut
z
Efek kronis
Munculnya efek farmakologi yang tidak diinginkan disebut
efek samping
13
14
Hubungan ilmu dasar dan terapan dengan cabang toksikologi (LOOMIS 1979)
Timbulnya efek toksik
z
z
Pada umumnya efek toksik timbul apabila terjadi interaksi antara tokson dengan reseptor (tempat berikatnya tokson). Dua hal yang perlu diperhatikan: z z
Farmakologi
Patologi
Biologi Kimia
kerja farmakon pada suatu organisme (aspek farmakodinamik / toksodinamik) pengaruh organisme terhadap zat aktif (aspek farmakokinetik / toksokinetik
Immunologi
Toksikologi
Kesehatan masyarakat
Matematika
Toksikologi modern merupakan bidang yang didasari oleh multi displin ilmu, ia dengan dapat dengan bebas meminjam bebarapa ilmu dasar, guna mempelajari interaksi antara tokson dan mekanisme biologi yang ditimbulkan
Lingkungan: -Pencemaran - Akumulasi pencemaran - Kesehatan lingkungan kerja
Fisiologi
Ekonomi (dari segi manfaat): - Perkembangan obat, zat tambahan pada makanan dan pestisida
Forensik: -Aspek medikolegal - Diagnosis - Terapi
15
16
LOOMIS (1979) berdasarkan aplikasinya toksikologi Farmakologi Immunologi dikelompokkan dalam tiga kelompok besar, yakni:
Cakupan dan Subdisiplin Toksikologi LU (1995) mengelompokkan ke dalam empat bidang, yaitu: z
bidang kedokteran untuk tujuan diagnostik, pencegahan, dan terapeutik,
Biologi
z
dalam industri makanan sebagai zat tambahan baik langsung maupun tidak langsung,
Kimia
z
dalam pertanian sebagai pestisida zat pengatur pertumbuhan, peyerbuk bantuan, dan zat tambahan pada makanan hewan,
Matematika
z
dalam bidang industri kimia sebagai pelarut, komponen, dan
Patologi
Toksikologi
Fisiologi
Kesehatan masyarakat
bahan antara bagi plstik serta banyak jenis bahan kimia lainnya. Lingkungan: -Pencemaran - Akumulasi pencemaran - Kesehatan lingkungan kerja 17
Ekonomi (dari segi manfaat): - Perkembangan obat, zat tambahan pada makanan dan pestisida
Forensik: -Aspek medikolegal - Diagnosis - Terapi
18
3
Bahan Pembelajaran: Mata Kuliah Toksikologi Sub Pokok Bahasan: Pendahuluan Cakupan dan Subdisiplin Toksikologi
Perkembangan mutahir toksikologi
Masih dijumpai subdisiplin toksikologi lainnya z toksikologi analisis: melakukan analisis (identifikasi,
z Tuntutan
manusia:
penetapan kadar) tokson untuk tujuan tertentu
z Berbaikan
z
toksikologi klinik: pemanfaatan ilmu toksikologi untuk
z Miningkatnya
z
toksikologi kerja: mengkaji masalah dari akibat pejanan
keperluan klinis
z
tingkat hidup standar hidup
z Mengakibatkan
tokson di tempat kerja,
z Meningkatnya
toksikologi hukum: mencoba melindungi masyarakat umum
z Sintesa
produksi senyawa kimia senyawa kimia baru z Perkembangan ilmu bioteknologi „Genteknologi“ z Perubahan prilaku manusia
dari efek berbahaya tokson dengan membuat undang-undang, peraturan, dan standar yang membatasi atau melarang penggunaan zat kimia yang sangat beracun, juga dengan menentukan syarat penggunaan zat kimia lainnya
z Dituntut
peningkatan peran dan perkembangan ilmu toksikologi
19
20
Kasus Keracunan masal
Kasus Keracunan masal
z Seperti
pada tahun 1930 di Detroit, Mich. kontaminasi ginger jake oleh Tri-o-kresil, mengakibatkan neurotoksis, telah mengakibatkan keracunan syaraf pada 16 ribu penduduk.
z Di
London (1952), terjadi peningkatan jumlah kematian penduduk akibat penyakit jantung dan paru-paru. z Hal ini disebabkan oleh kontaminasi udara oleh SO2 (belerang dioksida) dan partikel tersuspensi, yang merupakan limbah buangan pabrik di Ingris pada saat itu
21
22
Kasus Keracunan masal z
z
Kasus Keracunan masal
Penyakit Minamata di Jepang (1950-an) pembuangan limbah industri yg mengandung metil merkuri ke teluk Minamata Ikan terkontaminasi ini dikonsumsi oleh penduduk disekitar teluk, mengakibatkan deposisi (pengendapan) metil merkuri di dalam tubuh mengakibatkan penyakit neurologik berat, salah satunya mengakibatkan kebutaan
23
z
Kasus Talidomid pada akhir 1950-an -1960-an, di Eropa Barat. z z
z
Talidomid adalah senyawa kimia yang pertama disintesa untuk obat menekan rasa mual dan muntah. Karena efeknya tersebut pada waktu itu banyak diresepkan pada ibu-ibu hamil, dengan tujuan menekan mual-mutah yang sering muncul masa trimester pertama pada kehamilan. Efek samping yang muncul dari pemakaian ini adalah terlahir janin dengan pertumbuhan organ tubuh yang tidak lengkap, belakangan diketahui bahwa salah satu dari bentuk rasemat Talidomid ini memberikan efek menghambat tertumbuhan organ tubuh pada janin di masa kandungan
24
4
Bahan Pembelajaran: Mata Kuliah Toksikologi Sub Pokok Bahasan: Pendahuluan
Kasus Keracunan masal
Dituntut peningkatan peran dan perkembangan ilmu toksikologi
z Salah
satu contoh, kasus pencemaran lingkungan di Indonesia akibat proses produksi adalah kasus teluk Buyat. Sampai saat ini masih kontropersial didiskusikan
z z z z
Pengawasan dan evaluasi senyawa yang telah beredar, Penilaian yang berlapis dan ekstra ketat terhadap senyawa baru Pengembangan metode uji Pembuatan regulasi-hukum untuk melindungi masyarakat z Penetapan ”asupan (intake) harian yang diperbolehkan, dan z ”nilai ambang batas” dari tokson yang masih dapat ditolerir
25
Prospek Masa Depan z
Prospek Masa Depan z Bersama
dengan ilmu-ilmu lain, toksikologi dapat menyediakan bahan kimia alternatif yang lebih aman untuk pertanian, industri, dan kebutuhan konsumen. z Toksikologi juga berperan dalam pengembangan obat baru, yang aman dengan persyaratan uji yang ketat.
Kemajuan di bidang bioteknologi pertanian terbukti memberikan bebagai kemajuan jika dibandingkan pertanian konvensional. z
z
26
Melalui rekayasa genetika pada tanaman pertanian telah terbukti diperoleh bibit unggul, yang dibandingkan dengan pertanian konvensional sangat sedikit membutuhkan tanah, merupakan andalan dalam meningkatkan pasokan makanan Keamanan makanan semacam ini membutuhkan evaluasi keamanan yang memadai 27
28
Prospek Masa Depan z Mengembangkan
metode uji toksisitas yang mudah, cepat dan menguntungkan. z Pengembangan prosedur uji yang dengan standar dan realibitas tinggi. z Penilaian tentang keamanannya merupakan tantangan dan tunggung jawab toksikologi
29
5
