PENYAKIT YANG DISEBABKAN TOKSIN LAUT (berasosiasi dengan Fitoplankton) [supplemen materi kuliah S2 Kesling dari Akbar Tahir) Penyakit manusia yang disebabkan oleh mengkonsumsi hasil laut (ikan, kerang, lobster dsbnya) yang tercemar/terkontaminasi oleh toksin fitoplankton atau melalui menghirup udara/aerosol yang mengandung brevetoksin saat terjadi kondisi red-tide (peledakan populasi mikro algae tertentu). Fitoplankton membentuk bagian dasar jejaring makanan di laut (marine food web), dan toksin yang dihasilkannya dapat terakumulasi dan terkonsentrasi pada organisme-organisme lain yang letaknya lebih tinggi pada jejaring makanan. Jalur lain adalah disaat fitoplankton terhempas gelombang dan tertiup angin ke arah pantai membentuk aerosol yang membawa serta fragmen-fragmen fitoplankton yang mengandung toksin yang kemudian terhirup oleh manusia, seperti yang pernah terjadi di pantai Florida (1973) dan dilaporkan menyebabkan iritasi kulit dan gangguan pernafasan (respiratory distress) pada saat terjadinya blooming alga Gymnodinium breve (atau nama barunya Karenia brevis). Penyakit-penyakit
utama
yang
terkait
dengan
fitoplankton
umumnya
karena
mengkonsumsi hasil laut (umumnya jenis-jenis kerang dan krustase). Termasuk diantaranya adalah: amnesic shellfish poisoning (ASP), diarrheic shellfish poisoning (DSP), neurotoxic shellfish poisoning (NSP) dan paralytic shellfish poisoning (PSP). Selain itu terdapat jenis-jenis penyakit lain yang tidak terkait dengan blooming algae (harmful algal toxins/HABs), misalnya: akibat mengkonsumsi ikan yang terkontaminasi oleh ciguatoxins yang dihasilkan oleh fitoplankton (Gamerdiscus toxicus) yang umumnya dijumpai/hidup pada hamparan terumbu karang. Sedang penyakit yang lain adalah keracunan ikan fugu (buntal) akibat tetrodotoksin yang dampak fisiologisnya mirip dengan paralytic shellfish poisonings (PSP) walaupun struktur kimianya berbeda.. Tingkat kejadian dan prevalensi penyakit-penyakit ini umumnya dijumpai tinggi pada daerah-daerah dimana seafood menjadi komponen makanan utama dan penyakitpenyakit ini umumnya bersifat endemik. Misalnya, frekuensi kejadian sebesar 10% pertahun untuk ciguatera dijumpai di Pulau Niutao, Pasifik Selatan, sedang di St. Thomas, Virgin Islands, dilaporkan 3 kasus per 10.000 penduduk di tahun-tahun 1971, 1977 dan 1979 (Laporan WHO). Pemaparan pada toksin ini selain disebabkan oleh 1
faktor kebiasaan makanan (food habits), juga banyak disebabkan oleh faktor profesi seperti nelayan, pengolahan, pekerja-pekerja lingkungan, pengepakan dan pengiriman (shipping), atau masyarakat yang berdomisili dekat pantai (coastal communities). Amnesic Shellfish Poisoning (ASP) Pada tahun 1987, suatu jenis penyakit baru pada manusia yang terkait dengan fitoplankton
ditemukan
di
Kanada,
disaat
107
orang
menjadi
sakit
setelah
mengkonsumsi kerang. Kemudian dari hasil penelusuran, kerang-kerang tersebut berasal dari hasil pembudidayaan di beberapa wilayah estuarin Pulau Prince Edward. Asam Domoat (Domoic acid) yang dapat memicu timbulnya aksi neurotransmitter pada syaraf manusia, teridentifikasi pada kerang-kerang yang tersisa tidak termakan oleh para korban dan yang dikoleksi dari hamparan budidaya di wilayah-wilayah estuarin tadi. Asam domoat kemudian diketahui diproduksi oleh sejenis diatom Nitzchia pungens yang terdapat melimpah dalam gastrointestin kerang-kerang yang dikonsumsi para korban. Para korban diketahui menderita gejala-gejala yang terkait dengan gastrointestin (muntah, kram pada perut dan diarrhea) dan gejala-gejala neurologis (sakit kepala yang dahsyat dan kehilangan memori jangka pendek). Sekitar 90 korban yang diopname, ada yang mengalami koma, tekanan darah yang tidak stabil, lendir yang yang terus mengucur pada hidung dan hilang daya ingat sementara. Asam domoat ditemukan pada burung-burung laut Pelicant dan Cormorant yang memakan ikan teri yang terkontaminasi, demikian juga pafa singa laut, kepting dan kerang pecten di Florida, Washington, Oregon dan Kanada. Di Oregon dan Washington, ditemukan kasus keracunan pada 25 orang yang mengkonsumsi kerang pecten pada tahun 1993 (Washington Department of Health, 1994). Diarrheic shellfish poisoning (DSP) Kasus pertama penyakit gastroinstestinal manusia yang terkait dengan masalah konsumsi kerang hijau dan tiram (Mytillus, scallops, dsbnya) yang terkontaminasi dinoflagellata pertama kali dijumpai di Netherland lalu di Jepang (akhir 1979). Penyakit
2
ini kemudian disebut diarrheic shellfish poisoning/DSP (diare akibat keracunan kerangkerangan). Kasus DSP terutama sering terjadi di Eropa dan Jepang, walaupun secara sporadic juga dijumpai di negara-negara Nova Scotia (Kanada) and Chile, Australia, New Zealand dan Indonesia (Sundstrom et al., 1990). Demikian pula di India, bekas Soviet Union, Uruguay dan Long Island, New York, USA, dalam skala kecil. Beberapa jenis
toksin
terkait
dengan
DSP,
yaitu:
asam
okadait
(okadaic
acid)
dan
dinophysiotoxins (DTX) (khususnya DTX-1 and DXT-3). Toksin-toksin ini dihasilkan oleh organisme yang menyebabkan red-tide (mis. Dinophysis spp., Prorocentrum lima). Kerang dan tiram yang memakan alga mengakumulasi toksin dalam organ hepatopancreas, dan manusia terpapar akibat mengkonsumsinya. Dosis minimum untuk dapat menyebabkan diare adalah 40 g untuk asam okadait dan 36 g untuk DTX-1 (Aune and Yndestad, 1993). Gejala DSP adalah gastrointestinal (diarrhea, nausea, muntah-muntah, sakit pada bagian abdomen) yang terjadi setelah 30 menit hingga 3 jam setelah memakan seafood yang terkontaminasi. Walaupun pasien DSP merasa sangat sakit, namun mereka akan pulih setelah beberapa hari perawatan. Walaupun penyakit akut ini tidak mematikan, namun Dinophysis spp., Prorocentrum spp juga menghasilkan toksin lain yang memiliki dampak hepatotoxic, immunosuppressive dan memicu tumor pada hewan vertebrata. Oleh karena itu diduga bahwa pemaparan pada toksin DSP memiliki potensi menimbulkan kanker (carcinogen) yang merupakan dampak kesmas penting. Neurotoxic shellfish poisoning Neurotoxic shellfish poisoning (NSP) telah dikenal sejak tahun 1990-an yang berasal dari laporan kejadian di bagian Tenggara USA (Gold Coast) dan sebelah Timur Meksiko. Peledakan penyakit NSP terkait dengan konsumsi kerang hijau dan Oyster dan beberapa jenis ‘filter feeders’ lainnya. Penyakit ini muncul selalu bersamaan dengan terjadinya red-tides. Jenis toksin ini terutama terakumulasi pada bagian otot kaki kerang (adductor muscles) yang disenangi dan enak dimakan. Karena pihak pemerintah AS secara rutin melakukan pemantauan terhadap Gonyaulax breve dan 3
kandungan brevetoxins dalam seafood, maka respon darurat dalam bentuk pelarangan pengumpulan kerang sering dilakukan, sehingga insiden NSP sangat rendah. Brevetoksin dan ciguatoksin adalah polyethers yang mengikatkan diri pada reseptor yang sama yang mengandung ion Na+, dan menyebabkan sakit pada bagian abdomen, nausea, diarrhea, rasa terbakar pada rectum, sakit kepala, vertigo dan gangguan pada pupil mata/iritasi mata. Paralytic shellfish poisoning (PSP) PSP diketahui telah menyerang suku Indian di sisi Barat-daya Pasifik sejak beberapa abad lalu. Intoksikasi PSP terkonsentrasi di Amerika bagian Utara dan Eropa. Serangan PSP juga diketahui terjadi di Malaysia, the Philippines, Indonesia, Venezuela, Guatemala (Kao, 1993), China (Anderson et al., 1996) dan Afrika Selatan (Popkiss et al., 1979). PSP pada manusia terjadi setelah mengkonsumsi bivalvia yang terkontaminasi senyawa saxitoxin, yang umumnya terakumulasi pada organ hypatopancreas (kelenjar pencernaan). PSP disebabkan oleh mengkonsumsi kepiting dan gastropoda (jenis siput) dari terumbu karang telah dilaporkan terjadi di Jepang dan Fiji (Noguchi et al., 1969), dan di Indonesia PSP melibatkan ikan sebagai transvektor (Adnan, 1984) Saxitoxin dihasilkan oleh dinoflagellata dari genera Gymnodinium, Alexandrium (Anderson et al, 1996), Gonyaulax dan Pyrodinimum (Halstead and Shantz, 1984.). Organisme-organisme ini merupakan penyebab terjadinya blooming fitoplankton yang biasanya menyebabkan air terlihat berwarna coklat (brown-tide) atau merah (red-tide) yang bersifat toksik. Aksi biologis saxitoxin adalah memblok akson syaraf dan serabut otot. Dosis fatal melalui oral pada manusia adalah 1-4 mg (tergantung berat badan dan usia manusia) (Baden et al., 1995). Gejala PSP muncul antara 30 menit hingga 3 jam, bergantung pada jumlah toksin yang teringesti. Gejala awal adalah parasthesias dan kejang pada bibir dan mulut yang secara menyebar ke seluruh bagian muka dan leher (Kao, 1993). Korban juga segera mual dan muntah-muntah. Jika tingkat keracunan parah, maka korban akan segera merasakan kelumpuhan pada kaki, meracau, kesulitan bernafas akhirnya terjadi paralisis muscular. Korban dapat segera pulih bila segera mendapatkan perawatan 4
karena waktu paruh aktifitas toksin ini sekitar 90 menit. Tingkat kematian akibat PSP tergolong sangat rendah, namun di Eropa dan Amerika pernah mencatat angka 2 dan 14% pada serangan puncak PSP (Kao, 1993). Racun Ikan Ciguatera Keracunan ikan Ciguatera terjadi pada lingkaran area (circumglobal belt) antara 35°N to 34°S (Hessel et al., 1960), meliputi Hawaii, Pasifik Selatan, Karibia, Indo-Pasifik dan Virgin Islands, USA. Diperkirakan sekitar 50.000 hingga 500.000 kasus terjadi setiap tahun di Karibia dan Pasifik Selatan, (Ragelis, 1984). Sumber ciguatoxin, yang merupakan kelompok polyethers yang larut dalam lemak adalah
Gambierdiscus toxicus, dinoflagellata laut uniseluler yang terutama
dijumpai melimpah di sekitar terumbu karangs (Legrand et al., 1992). Toksin ini terakumulasi pada jaringan tubuh ikan-ikan besar (herbivore dan karnivora) yang hidup di daerah terumbu karang (Lange, 1987). Jenis ikan yang paling banyak mengakumulasi ciguatoksin adalah jenis-jenis ikan kerapu (Plectropoma spp.), barracudas (Sphyraena spp.), ikan cepa/snappers (e.g., Lutjanus bohar), ikan lencam/carrang (Caranx ruber), ikan kakatua/parrotfish dan ikan kupu-kupu kecil (Dalzell, 1994; Escalona de Motta et al., 1986; Morris et al. 1982). ikan-ikan ini Nampak sehat saat tertangkap. Gejala
klinis
keracunan
ikan
Ciguatera
adalah
dampak
pada
sistem
pencernaan/gastrointestinal yang segera Nampak beberapa jam setelah memakannya yang segera diikuti oleh gejala-gejala
neurologis dan cardiovascular. Juga terjadi
gangguan pada organ sensor (mulut dan lidah kaku). Dampak gastrointestinal bertahan hingga beberapa hari, sedangkan dampak neurologis hingga beberapa bulan, bahkan pada satu kasus di Pasifik Selatan dilaporkan dampak kronik neurologis bertahan hingga 25 tahun setlah terkena toksin. Satu ciri khas penyakit ciguatera ini adalah lebih dominan menyerang laki-laki, sehingga nelayan di Polynesia, biasanya mencoba ikannya dahulu untuk memastikan apakah mengandung ciguatoksin atau tidak, sebelum diberikan kepada segenap anggota keluarganya. Diagnosa dan Penanganan cepat telah mampu menekan timbulnya peledakan kasus keracunan ikan ciguatera.
5
Pustaka Anderson, D.A., Kulis, D. M., Qi, Y-Z., Zheng, L., Lu, S., Lin, Y.-T. (1996) Paralytic shellfish poisoning in southern China. Toxicon 34: 579-590. Aune, T.,Yndestad, M. (1993) Diarrhetic shellfish poisoning. Falconer, I.R. (ed.), Algal Toxins in Seafood and Drinking Water, Academic Press Ltd., London, pp. 87-104. Backer,L.C., Fleming, L. E., Rowan, A. D. and Baden, D. G. (2001). Epidemiology and Public Health of Human Illnesses Associated with Harmful Marine Phytoplankton. In: WHO/UNESCO HAB HANDBOOK. Chapter 26. Baden, D., Fleming, L.E., Bean, J.A. (1995) Marine Toxins. deWolff, F.A. (ed), Handbook of Clinical Neurology: Intoxications of the Nervous System Part II. Natural Toxins and Drugs, Elsevier Press, Amsterdam, Netherlands, pp. 141-175. Dalzell, P. (1994) Management of ciguatera fish poisoning in the South Pacific. Memoires of the Queensland Museum 34: 471-479. Escalona de Motta, G., Feliu, J.F., Izquierdo, A. (1986) Identification and epidemiological analysis of ciguatera cases in Puerto Rico. Marine Fisheries Rev. 48: 14-18. Halstead, B.W., Shantz, E.J. (1984) Paralytic shellfish poisoning. WHO Offset Publication No. 79, World Health Organization, Geneva, pp. 1-59. Hessel, D.W., Halstead, B.W., Peckham, N.H. (1960) Marine biotoxins. 1. Ciguatera poisoning some biological and chemical aspects. Ann. N.Y. Acad. Sci. 90: 788-797. Kao, C.Y. (1993) Paralytic shellfish poisoning. Falconer, I.R. (ed.), Algal Toxins in Seafood and Drinking Water, Academic Press Ltd., London, pp. 75-86. Legrand A. M., Fukui, M., Cruchet, P., Ishibashi, Y., Yasumoto, T. (1992) Characterization of ciguatoxins from different fish species and Gambierdiscus toxicus. Graneli, E., Sundstrüm, B., Edler, L., Anderson, D.M. (eds.), Toxic Marine Phytoplankton, Elsevier, New York, pp. 25-32. Morris, J.G., Jr., Lewin, P., Smith, C.W., Blake, P.A., Schneider, R. (1982) Ciguatera fish poisoning: epidemoiology of the disease on St. Thomas and U.S. Virgin Islands. Am. J. Trop. Med. Hyg. 31: 574-578. Popkiss, M.E.E., Horstman, D.A., Harpur, D. (1979) Paralytic shellfish poisoning. S. Afr. Med. J. 55: 10171023. Ragelis, E.P. (1984) Ciguatera seafood poisoning. Ragelis, E.P. (ed.). Seafood Toxins, ACS Symposium Serial 262, American Chemical Society, Washington, D.C, pp. 25-36. Washington Department of Health (1994) Fact Sheet on Amnesic Shellfish Poisoning (ASP). Washington Department of Health, Environmental Programs, Office of Shellfish Programs.
6
