MEKANISME KERJA DAN INTERAKSI ZAT TOKSIK

Mekanisme Kerja Zat Toksik Melewati Suatu Rantai Reaksi Mekanisme kerja suatu zat terhadap suatu organ sasaran pada umumnya melewati suatu rantai reaksi yang dapat dibedakan menjadi 3 fase utama: Fase Eksposisi Fase Toksokinetik Fase Toksodinamik

Fase Eksposisi Merupakan  ketersediaan   biologis   suatu   zat toksik di lingkungan  dan  hal  ini  erat  kaitannya  dengan   perubahan sifat-sifat fisikokimianya. Selama Fase eksposisi, zat beracun dapat diubah  melalui  berbagai  reaksi  kimia atau fisika  menjadi senyawa yang lebih toksik  atau  lebih  kurang  toksik.  Jalur intoksikasinya lewat Oral, Saluran Pernafasan dan Kulit. Transportasi dan transformasi zat di lingkungan berhubungan  erat dengan sifat-sifat fisikokimia zat tersebut, proses transportasi zat di lingkungan dan transformasi zat yang terjadi di lingkungan. Pemaparan bahan toksik ke lingkungan akan mengalami berbagai proses transformasi tergantung atas media transportasinya antara lain air, udara, tanah, makanan, organisme dan rantai makanan.

INTERAKSI SELAMA FASE EKSPOSISI 1) Kombinasi Zat yang membahayakan Kombinasi zat yang membahayakan adalah kombinasi dari zat-zat yang hanya berbahaya jika diberikan bersama-sama (bercampur). Zat semacam ini harus disimpan ditempat secara terpisah, harus dibungkus dan diangkut secara terpisah pula. Contoh Jika asam berkontak dengan sianida akan terbentuk gas asam sianida (HCN) yang sangat toksik bagi pekerja. Kegunaan sianida di Industri sebagai pembasmi hama pada bidang pertanian, pelarut logam dalam proses ekstraksi logam dari batuan mineralnya (misalnya ekstraksi emas menggunakan sianida), penyepuhan perhiasan yang terbuat dari logam mulia, sebagai katalis pada industri pembuatan polimer, cat air.

INTERAKSI SELAMA FASE EKSPOSISI Aluminium dan magnesium bubuk tidak boleh berkontak dengan halogen dan karbontetraklorida, karena akan bereaksi dengan hebat. Seperti : Methyl Chlorida bila terkena bubuk aluminium akan menghasilkan Aluminium Methyl yang dapat menyala seketika dan terjadi meledakan Carbon Tetrachlorida bila terkena bubuk Aluminium dapat menimbulkan ledakan Methyl Bromide bila terkena bubuk Magnesium dapat menimbulkan ledakan. Beberapa jenis pemadam yang berbahan Halogen / Halon untuk memadamkan kebakaran tipe B&C dapat menimbulkan ledakan bila terkena bubuk metal Aluminium dan Magnesium.

Bahaya Kebakaran Dan Penanggulangannya Penggunaan air pada penanggulangan kebakaran mempunyai masalah tersendiri. Berbagai zat kimia, bila bereaksi dengan air membebaskan gas yang mudah terbakar(misalnya logam alkali natrium dan kalium, kalsiumkarbida). Bila terkena air akan terurai dan membentuk gas beracun serta kalor dalam jumlah besar (misalnya aluminium klorida, fosfortriklorida, dan fosfida). Uap dan gas beracun dapat pula terbentuk pada kebakaran atau pada penanggulangan kebakaran. Jika pada pembuatan kerangka kapal digunakan pembakar asetilen, serta kapal dicat dengan zat warna yang mengandung timbal atau senyawa timbal, akan sangat berbahaya kalau pekerjaan tersebut dilakukan dalam ruang tertutup.

Pembentukan Produk Toksik Dalam Lingkungan Pada reaksi kimia antara zat-zat yang mencemari lingkungan, terdapat bahaya timbulnya produk toksik, bahkan tanpa perlakuan apapun oleh manusia. Contohnya adalah kabut fotokimia. Kabut terdiri dari zat yang terbentuk karena interaksi nitrogen oksida dan hidrokarbon tertentu dengan oksigen, dibawah pengaruh sinar matahari. Ozon dan peroksida organik merangsang selaput lendir dengan sangat kuat. Hasil pembakaran industri dan mobil dapat berubah menjadi kabut fotokimia pada kondisi cuaca tertentu, misalnya pada penyinaran oleh sinar matahari dan tak ada angin. Contoh lain adalah berubahnya senyawa raksa anorganik menjadi senyawa raksa organik oleh mikroorganisme, terutama metil dan dimetil raksa. Karena senyawa raksa organik bersifat lipofil, maka akan tertimbun dalam ikan dan anjing laut. Hal yang sama terjadi pada DDT, yang menyebabkan terjadinya pemekatan sepanjang rantai makanan, dan hewan/organisme yang ada pada ujung rantai ini akan terkena bahayanya.

Adsorbensia Dalam Filter Penggunaan adsorbensia dalam filter (termasuk filter pada topeng gas) juga dapat dilihat sebagai interaksi zat selama fase eksposisi. Karena terdapat begitu banyaknya racun yang berbeda-beda, maka tidak dapat digunakan filter universal. Tergantung pada jenis uap atau gas racun yang mungkin terjadi, maka digunakan filter tertentu yang ditandai dengan nomor atau warna.

FASE TOKSIKOKINETIK Hanya sebagian dari jumlah zat yang diabsorpsi mencapai tempat kerjanya yang sebenarnya, yaitu jaringan yang sesuai dan reseptor, lokasi kerjanya ditingkat molekul. Fase toksokinetik, bersama bagian prosesnya, yaitu transpor (absorpsi, distribusi, ekskresi, penyimpanan) dan perubahan kimiawi (metabolik) (biotransformasi) sangat turut menentukan daya kerja zat. Interaksi semacam ini akan menyebabkan naik atau turunnya konsentrasi zat dalam plasma atau menyebabkan bertambah lama atau bertambah singkatnya obat/zat ada dalam organisme. Berbagai zat, mulai dari zat kimia biasa sampai obat-obatan bahkan komponen makanan.

INTERAKSI SELAMA FASE TOKSIKOKINETIK Interaksi antara senyawa yang menginhibisi biotransformasi zat asing dengan zat toksik Inhibisi enzim yang berperan pada biotransformasi dapat menaikkan kerja biologik suatu zat dan dengan demikian akan memperkuat efek toksiknya. Karena sejumlah besar senyawa kimia yang masuk ke dalam organisme, pada metabolismenya diuraikan oleh beberapa enzim yang sama, maka seringkali terjadi interaksi pada proses enzimatiknya. Induksi enzim, disamping dapat timbul karena insektisida (DDT) atau obat-obatan tertentu, juga dapat disebabkan oleh zat kimia yang digunakan di industri. Interaksi akibat reaksi pendesakan Pendesakan zat toksik dari berbagai tempat ikatan, dapat mengubah distribusi zat tersebut dalam jaringan, dan kerja toksik akan meningkat atau pada keadaan tertentu juga dapat turun. Yang paling berarti adalah interaksi pada ikatan protein plasma. Karena pendesakan suatu toksik dari tempat ikatannya pada protein plasma, maka konsentrasinya dalam jaringan akan naik.

FASE TOKSIKODINAMIK Fase toksodinamik meliputi interaksi antara molekul zat racun dan tempat kerja spesifik yaitu reseptor. Salah satu masalah dalam toksikologi terutama toksikologi industri adalah penggunaan menggunakan campuran zat, yang seringkali susunan kualitatif dan kuantitatifnya beragam. Zat toksik biasanya berada dalam bentuk campuran/kombinasi, untuk interaksi dua zat atau lebih terdapat berbagai kemungkinan. Kedua zat itu dapat diabsorpsi bersama-sama atau dapat pula ada perbedaan waktu antara absorpsi senyawa yang satu dengan absorpsi senyawa yang lain. Kombinasi dapat menyebabkan diperkuatnya efek toksik, atau dua efek toksik yang tak saling mempengaruhi atau reaksi toksik yang diperlemah. Reaksi toksik yang diperlemah berlaku pada pemberian zat yang bekerja melindungi atau penggunaan antidot pada keracunan. Konsentrasi zat aktif pada tempat sasaran menentukan kekuatan efek biologi yang dihasilkan. Jika konsentrasi zat aktif pada jaringan tertentu tinggi, maka berarti dengan sendirinya berlaku sebagai tempat sasaran yang sebenarnya, tempat zat bekerja. Pada umumnya ditemukan konsentrasi zat aktif yang tinggi dalam hati dan ginjal, karena di sini zat itu dimetabolisme dan diekskresi.

INTERAKSI SELAMA FASE TOKSIKODINAMIK Masuknya beberapa racun bersama-sama, yang cara kerjanya sangat berbeda satu dari yang lainnya, seringkali mempertinggi risiko karena dengan kerja zat yang satu tidak jarang kemampuan pertahanan tubuh berkurang hingga daya tahan tubuh terhadap racun lainnya juga berkurang. Contoh : dalam hal ini terutama pada kerja karsinogenik dan mutagenik, karena biasanya jika dua karsinogen atau dua mutagen bekerja, akan terjadi sumasi (penjumlahan) dari kerja kedua zat tersebut. Juga kontak sebelumnya dengan zat karsinogen atau mutagen patut diperhitungkan. Sumasi kerja dapat pula terjadi pada kerusakan kronis yang terjadi sebelumnya. Contohnya : pekerja yang merokok dapat menyebabkan kanker paru dan juga bekerja di bagian polimerisasi polivinil klorida (PVC) yang menggunakan bahan dasar monomer vinil klorida dapat menyebabkan timbulnya tumor maupun kanker pada organ otak, paru-paru maupun hati dengan jalan inhalasi dan vinil klorida terisolasi dalam DNA sehingga menyebabkan mutasi DNA. PVC digunakan untuk pipa paralon, mainan, pembungkus kabel, botol.

Interaksi Toksikodinamik Penggolongan interaksi toksikodinamik dari zat aktif biologi dapat digunakan untuk mengenal dan mengatasi persoalan yang timbul akibat pemakaian kombinasi beberapa zat. Pada kombinasi dua zat dapat terjadi kemungkinan berikut: Kombinasi suatu zat aktif A dengan zat B yang tak aktif akan tetapi dapat mengubah kerja zat A, Kombinasi dua zat, yang keduanya aktif.

Antagonisme Antagonisme Persaingan (Kompetitif). Pada jenis antagonisme ini, agonis dan antagonis bekerja pada pusat aktif yang sama, reseptor yang sama. Antagonis mendesak agonis dari tempat kerjanya. misalnya Asam fitat banyak terdapat dalam bahan makanan serealia, asam oksalat banyak terdapat dalam sayuran, phospitin banyak terdapat dalam kuning telur. Senyawa tersebut akan mengikat besi sehingga besi menjadi sulit diserap. tanin (teh dan kopi) juga menghambat absorbsi besi. Antagonisme Kimia. Antagonisme kimia atau antagonisme dengan penetralan (netralisasi) adalah suatu bentuk antagonisme, yang dalam peristiwa ini antagonis bereaksi secara kimia dengan agonis dan kemudian menginaktifkannya. Jenis antagonisme ini juga sering berguna pada penanganan keracunan. Antagonisme kimia terjadi pada fase toksokinetik. Contoh : pekerja tambang mengalami keracunan fosfor yang dapat menyebabkan iritasi lokal, keracunan sistemik, sehingga memerlukan larutan/cairan curpie sulfat 2% yang berfungsi sebagai emetik (pemuntah) dan antidot .

Sinergisme Berbagai jenis sinergisme terjadi pada interaksi selama fase eksposis dan toksokinetik. Misalnya, sinergisme antara suatu tokson dengan zat, yang meninggikan absorpsinya atau yang menghambat inaktivasi biokimia atau ekskresinya. Sinergisme lain yang juga terjadi pada fase toksikokinetik, ialah naiknya pembentukan metabolit toksik oleh senyawa yang menaikkan kapasitas sistem enzim di hati dengan induksi. Sedangkan sinergisme pada fase toksikodinamik terutama sinergisme zat karsinogenik dan mutagenik.

TERIMA KASIH