e. Gangguan DNA ; DNA repair dihambat
II.2. Radikal Bebas
Radikal didefinisikan sebagai suatu molekul dengan sebuah elektron tak berpasangan yang sangat reaktif diluar orbit, yang dapat memulai reaksi berantai
dengan memindahkan sebuah elektron dari molekul yang lain untuk menyempurnakan orbitnya sendiri. Rangkaian tahapan perpindahan elektron ke O
2
mengakibatkan pembentukan intermediate-intermediate yang berikut seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, yakni, anion superoxide O
2 -
, yang direduksi dari peroksida hidrogen secara parsial H
2
O
2
, dan radikal bebas hidroksil OH
+
. Struktur elektron O
2
, bagaimanapun, pada reduksi menyukai penambahan satu elektron pada saat pembuatan radikal oxigen yang dapat menyebabkan kerusakan selular Beattie,
2002.
Gambar 2. Langkah-langkah elektron tunggal pada oksigen mendorong ke arah pembentukan jenis oksigen yang reaktif seperti superoksida, peroksida
hidrogen, dan radikal hidroksil Beattie, 2002
Dari intermediate ini pada reduksi O
2
menjadi air, radikal hidroksil adalah radikal bebas yang sangat berbahaya karena radikal bebas tersebut dilibatkan dalam reaksi
seperti lipid peroxidation dan pembentukan radikal-radikal toksik lainya. Hidrogen peroksida sendiri bukanlah suatu radikal bebas tetapi dikonversi oleh reaksi Haber-
Weiss atau Fenton menjadi radikal hidroksil dengan adanya Fe
2+
atau Cu
+
di sel seperti terlihat pada Gambar 3 Beattie, 2002; Sadrzadeh et al, 1984.
Gambar 3. Reaksi Fenton dan Haber-weis untuk pembentukan radikal hidroksil Beattie, 2002
II.2.1. Kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas Reaktive Oxygen Species ROS bereaksi menyebabkan kerusakan pada semua
kelompok utama makromolekul di sel. Adanya phospholipid di plasma dan membran- membran organella merupakan subjek terhadap peroksidasi lipid. Suatu reaksi rantai
radikal bebas dimulai dengan pemindahan hidrogen dari sebuah asam lemak tak jenuh ganda oleh radikal hidroksil. Radikal lipid yang dihasilkan akibat reaksi tersebut
selanjutnya bereaksi dengan O
2
untuk membentuk radikal-radikal peroksidasi lipid bersama dengan malondialdehyde. Dimana dapat larut dalam air dan dapat dideteksi
dalam darah Beattie, 2002. II.2.2. Pertahanan seluler melawan radikal bebas
Sel-sel yang dapat hidup dalam lingkungan anaerob telah mengembangkan berbagai cara untuk merubah radikal bebas dan melindungi diri mereka melawan efek
yang merusak dari radikal-radikal ini. Sebuah mekanisme utama sebagai perlindungan melawan kerusakan yang disebabkan oleh radikal-radikal oksigen
adalah glutathion peroksidase, yang mengkatalis reduksi dari hidrogen peroksida dan peroksida lipid Gambar.4. Enzim yang mengandung selenium ini menggunakan
grup-grup sulfhidril glutathion GSH sebagai donor hidrogen dengan pembentukan bentuk disulfida yang dioksidasi dari glutathion GSSG. Glutathion reduktase
mengubah kembali bentuk disulfida glutathion menjadi bentuk sulfhidril menggunakan NADPH yang dihasilkan pada Pentose Phosphate Pathway sebagai
donor elektron Lachant, 1984; Beattie, 2002; Patrick, 2006.
II.3. Efek Plumbum Terhadap Keseimbangan Oksidan-antioksidan Toksisitas Pb dalam pembentukan radikal bebas terdiri dari dua cara berbeda yang
berhubungan, yakni 1 Pembentukan ROS termasuk hidroperoksida, oksigen tunggal dan hidrogen peroksida dan 2 Penekanan langsung cadangan antioksidan Ercal et
al, 2001. Mekanisme Pb menginduksi stress oksidatif tidak secara sempurna diketahui, meskipun banyak sekali penelitian menunjukkan bukti-bukti tersebut.
Beberapa penelitian melaporkan terjadinya perubahan pada enzim-enzim antioksidan seperti superoksida dismutase SOD, katalase, Glutathion Peroxidase
GPx dan juga molekul antioksidan seperti glutathion GSH pada pemaparan Pb. Pb pada dosis rendah meningkatkan kadar enzim-enzim antioksidan darah seperti SOD,
katalase dan GPx tetapi pemaparan pada dosis lebih tinggi lebih dari 40 gdL darah dan jangka waktu lama justru akan menekan enzim-enzim tersebut
Kasperczyk et al, 2004. Plumbum menghambat beberapa enzim dengan gugus fungsional SH seperti
Glucose 6-Phosphat Dehidrogenase G6PD. G6PD merupakan enzim yang bertanggung jawab menyediakan NADPH diluar mitokondria, dimana hal tersebut
penting dalam menjaga tersedianya GSH yang dibentuk kembali dari Glutathion teroksidasi GSSG oleh enzim Glutathion reductase GR. Peran GSH sebagai
molekul antioksidan dapat secara non-enzimatik atau enzimatik sebagai kofaktor ko- enzim dalam detoksifikasi radikal bebas Gambar 4. Pb yang berikatan dengan gugus
SH dari GSH menyebabkan kadar GSH menurun dan mempengaruhi aktivitas antioksidannya. Enzim GR memiliki disulfida pada tempat katalitiknya yang
merupakan target Pb. Dengan demikian Pb yang terikat pada enzim ini menghambat aktivitasnya Ercal et al , 2001.
Enzim lainnya yang mengandung SH, h-ALAD juga mengalami penghambatan
aktivitas akibat berikatan dengan Pb. Penghambatan terhadap h-ALAD akan
menyebabkan produksi heme akan menurun dan meningkatkan akumulasi ALA yang akan menstimulasi produksi ROS Bechara et al, 1993. Pengaruh Pb terhadap
eritrosit banyak diamati oleh karena afinitas eritrosit terhadap Pb sangat tinggi. Eritrosit mengikat 99 Pb dalam darah. Pb ini menimbulkan destabilitas membran
sel, menurunkan fluiditas membran dan meningkatkan kecepatan hemolisis.
Gambar 4. Efek Pb pada metabolisme glutathion Patrick, 2006
II.4. Oksidasi Lipid
Kategori