TAKE HOME TOKSIKOLOGI
UJIAN AKHIR SEMESTER
TAKE HOME
TOKSIKOLOGI
Penyusun
Nama
: Ahmad Fajri
NIM
: 1408010182
Kelas
: IV C
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
UJIAN AKHIR SEMESTER GENAP
TAKE HOME TOKSIKOLOGI
Ahmad Fajri-1408010182
1. Jelaskan perbedaan mekanisme adaptasi dengan peningkatan perbaikan dan
penyeimbangan kegagalan fungsi?
Jawab:
1) Mekanisme adaptasi dengan peningkatan perbaikan merupakan proses
penyesuaian sistem dalam tubuh untuk melakukan perbaikan sehingga
sistem kembali berjalan dengan sempurna. Pada mekanisme adaptasi
dengan peningkatan perbaikan terdapat beberapa mekanisme yang dapat
diinduksi setelah paparan toksikan, diantaranya yaitu membantu dalam
memperbaiki molekul yang rusak, protein dan DNA. Pada proses induksi
ini terdapat enzim yang dinamanakan dengan enzim perbaikan, dimana
enzim akan dioksidasi oleh protein elektrofil response. Contoh kasusnya
yaitu terdapat pada DNA, dimana enzim perbaikan tersebut secara garis
besar berfungsi untuk melakukan detoksifikasi terhadap xenobiotik serta
membantu proses mediasi protein (thioredoxin 1 (Trx 1) dan thioredoxin
reductase (TR1)) yang diekspresikan dengan protein elektrofil response.
Trx 1 dan TR1 berperan untuk mengurangi reduktase ribonucleotida,
dengan membentuk deoksiribonukleotida untuk sintesis DNA. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa induksi Trx1 dan TR 1 juga turut membantu
perbaikan DNA.
2) Sedangkan penyeimbangan kegagalan fungsi yaitu suatu proses pada
sebuah organ yang tidak mampu melakukan fungsinya dengan baik dapat
diseimbangkan kembali fungsinya, sehingga sistem dalam tubuh dapat
kembali bekerja dengan baik. Contoh kasus yaitu pada organ ginjal yang
tidak mampu melakukan proses ekskresi zat kimia pada obat, sehingga
untuk menyeimbangkan fungsinya ginjal akan menyerahkan sebagian
tugasnya pada hati untuk turut membantu proses ekskresi. Mengingat zat
kimia pada obat jika dibiarkan mengendap dalam tubuh (ginjal) akan
menyebabkan efek toksik. Selain itu terdapat cara lain untuk
menyeimbangkan fungsi yaitu dengan mengatur dosis pemberian obat
pada orang yang memiliki kelainan pada fungsi ginjal sehingga tidak
menimbulkan efek toksik.
2. Jelaskan hubungan antara kegagalan mekanisme repair adaptasi dengan
karsinogenitas?
Jawab:
Hubungan antara
kegagalan
mekanisme
repair
adaptasi
dengan
karsionegenitas yaitu pada contoh kasus penurunan jumlah pigmen melanin
yang dibutuhkan untuk melindungi kulit dari paparan sinar UV (matahari).
Hal ini dapat berakibat tidak terlindunginya kulit dari paparan sinar UV
sehingga terjadi kerusakan jaringan, dimana jaringan tersebut berisi kumpulan
sel yang didalamnya terdapat berbagai macam DNA mengalami mutasi
sebagai akibat karsinogenitas dari sinar UV dan mengarah pada terjadinya
kanker kulit. Berdasarkan data yang dihimpun pada DW Indonesia dan
Gosehat menyatakan bahwa karsinogen merupakan segala sesuatu yang
menyebabkan terjadinya kanker kulit. Karsinogen akan bereaksi dengan DNA
sehingga DNA mengalami perubahan. Dimana pada tahap ini DNA
mengalami kegagalan mekanisme repair adaptasi yang berakibat pada mutasi
DNA. Adapun proses terjadinya kanker kulit adalah sebagai berikut:
1) Tahap Inisiasi
Pada tahap ini sel normal berpotensi berubah menjadi sel kanker akibat
rangsangan karsinogen sebagai inisiator. Inisiatro dapat langsung merubah
DNA atau melalui metabolisme sel sehingga DNA pecah. Di tahap ini
perubahan bersifat ireversibel.
2) Tahap Promotor
Karsinogen akan mengubah sel terinisiasi menjadi sel kanker dan bersifat
reversibel.
3) Tahap Perubahan Menetap atau Progresif
Terjadi pembelahan sel yang tidak terkendali, tanpa memerlukan inisiator
atau promotor. Sel kanker menghasilkan faktor angiogenesis yaitu faktor
pertumbuhan vaskuler untuk nutrisi sel kanker.
3. Sebutkan contoh senyawa karsinogen dan jelaskan secara lengkap dalam
menginduksi sel kanker?
Jawab:
Senyawa karsinogen yang dapat menginduksi sel kanker, salah satunya yaitu
4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone
(NNK)
dan
N'nitrosonornicotine (NNN) yang berasal dari asap rokok. NNK pada asap
rokok merupakan jenis prokarsinogen, dimana dalam prosesnya membutuhkan
aktivasi metabolik yang mampu memunculkan efek karsinogenik. NNK
dimetabolisme untuk DNA-Reaktif, sehingga dapat menginduksi metilasi,
pyridyloxubutylation dan pyridylhydroxybutylation nukleobasa (Gambar 1).
Gambar 1. Skema Ilustrasi Jalur Metabolisme NNK dan NNN
(Xue Jiaping et all, 2014)
Pada gambar tersebut dijelaskan bahwa nicotine
menghasilkan
NNK
karbonil, kemudian NNK mengalami reduktasi sehingga menghasilkan
NNAL. Pada tahap ini enzim 11-β-hidroksisteroid dehidrogenase yang
merupakan enzim mikrosomal bertanggung jawab untuk melakukan
interkonversi aktif 11-hydroxyglucocorticoids menjadi bentuk 11-okso in
aktif, yang kemudian diidentifikasi terlibat dalam proses pengurangan NNK
untuk NNAL. Selain itu normicotine juga turut menghasilkan NNN, dimana
NNN pada penelitian hewan tikus menyebabkan tumor esofagus, hidung serta
saluran pernafasan. Pada dasarnya NNK dan NNN akan berkolaborasi untuk
menghasilkan senyawa 7-Methylguanine, O6- Methylguanine, dan O4-
Methylguanine untuk menginduksi DNA Adducts/POB DNA Adduct.
Sehingga DNA Adducts tersebut mengalami mutasi pada onkogen dan tumor
gen supresor, yang kemudian nAChRs pada NNK dan NNN mengaktifasi
pertumbuhan tumor dan deregulasi poliferasi sel, yang menyebabkan
terjadinya migrasi dan invasi pada sel sehingga terjadi kanker (Gambar 2).
Gambar 2. Skema Ilustrasi NNK dan NNN dalam menginduksi kanker
(Xue Jiaping et all, 2014)
DAFTAR PUSTAKA
Arredondo, J.; Chernyavsky, A.I.; Grando, S.A. 2007. Overexpression of SLURP-1
and -2 alleviates the tumorigenic action of tobacco-derived nitrosamine
on immortalized oral epithelial cells. Biochem. Pharmacol, 74, 1315–
1359.
IONI. Gagal Ginjal. http://pionas.pom.go.id/ioni/lampiran-3-gagal-ginjal. Diakses
pada tanggal 10 Juli 2016.
Jin, Z.; Gao, F.; Flagg, T. Deng, X 2004.. Tobacco-specific nitrosamine 4(methylnitrosamino)-1-(3- pyridyl)-1-butanone promotes functional
cooperation of Bcl2 and C-MYC through phosphorylation in regulating
cell survival and proliferation. J. Biol. Chem, 279, 40209–40219
Scribd.
Mekanisme Toksisitas. https://id.scribd.com/doc/314164665/Bab-3Mekanisme-Toksisitas-89. Diakses pada tangan 10 Juli 2016.
Xue Jiaping et all. 2014. Mechanisms of Cancer Induction by Tobacco-Specific
NNK and NNN. United States of America. Jurnal of Cancer Vol 6.
TAKE HOME
TOKSIKOLOGI
Penyusun
Nama
: Ahmad Fajri
NIM
: 1408010182
Kelas
: IV C
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
UJIAN AKHIR SEMESTER GENAP
TAKE HOME TOKSIKOLOGI
Ahmad Fajri-1408010182
1. Jelaskan perbedaan mekanisme adaptasi dengan peningkatan perbaikan dan
penyeimbangan kegagalan fungsi?
Jawab:
1) Mekanisme adaptasi dengan peningkatan perbaikan merupakan proses
penyesuaian sistem dalam tubuh untuk melakukan perbaikan sehingga
sistem kembali berjalan dengan sempurna. Pada mekanisme adaptasi
dengan peningkatan perbaikan terdapat beberapa mekanisme yang dapat
diinduksi setelah paparan toksikan, diantaranya yaitu membantu dalam
memperbaiki molekul yang rusak, protein dan DNA. Pada proses induksi
ini terdapat enzim yang dinamanakan dengan enzim perbaikan, dimana
enzim akan dioksidasi oleh protein elektrofil response. Contoh kasusnya
yaitu terdapat pada DNA, dimana enzim perbaikan tersebut secara garis
besar berfungsi untuk melakukan detoksifikasi terhadap xenobiotik serta
membantu proses mediasi protein (thioredoxin 1 (Trx 1) dan thioredoxin
reductase (TR1)) yang diekspresikan dengan protein elektrofil response.
Trx 1 dan TR1 berperan untuk mengurangi reduktase ribonucleotida,
dengan membentuk deoksiribonukleotida untuk sintesis DNA. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa induksi Trx1 dan TR 1 juga turut membantu
perbaikan DNA.
2) Sedangkan penyeimbangan kegagalan fungsi yaitu suatu proses pada
sebuah organ yang tidak mampu melakukan fungsinya dengan baik dapat
diseimbangkan kembali fungsinya, sehingga sistem dalam tubuh dapat
kembali bekerja dengan baik. Contoh kasus yaitu pada organ ginjal yang
tidak mampu melakukan proses ekskresi zat kimia pada obat, sehingga
untuk menyeimbangkan fungsinya ginjal akan menyerahkan sebagian
tugasnya pada hati untuk turut membantu proses ekskresi. Mengingat zat
kimia pada obat jika dibiarkan mengendap dalam tubuh (ginjal) akan
menyebabkan efek toksik. Selain itu terdapat cara lain untuk
menyeimbangkan fungsi yaitu dengan mengatur dosis pemberian obat
pada orang yang memiliki kelainan pada fungsi ginjal sehingga tidak
menimbulkan efek toksik.
2. Jelaskan hubungan antara kegagalan mekanisme repair adaptasi dengan
karsinogenitas?
Jawab:
Hubungan antara
kegagalan
mekanisme
repair
adaptasi
dengan
karsionegenitas yaitu pada contoh kasus penurunan jumlah pigmen melanin
yang dibutuhkan untuk melindungi kulit dari paparan sinar UV (matahari).
Hal ini dapat berakibat tidak terlindunginya kulit dari paparan sinar UV
sehingga terjadi kerusakan jaringan, dimana jaringan tersebut berisi kumpulan
sel yang didalamnya terdapat berbagai macam DNA mengalami mutasi
sebagai akibat karsinogenitas dari sinar UV dan mengarah pada terjadinya
kanker kulit. Berdasarkan data yang dihimpun pada DW Indonesia dan
Gosehat menyatakan bahwa karsinogen merupakan segala sesuatu yang
menyebabkan terjadinya kanker kulit. Karsinogen akan bereaksi dengan DNA
sehingga DNA mengalami perubahan. Dimana pada tahap ini DNA
mengalami kegagalan mekanisme repair adaptasi yang berakibat pada mutasi
DNA. Adapun proses terjadinya kanker kulit adalah sebagai berikut:
1) Tahap Inisiasi
Pada tahap ini sel normal berpotensi berubah menjadi sel kanker akibat
rangsangan karsinogen sebagai inisiator. Inisiatro dapat langsung merubah
DNA atau melalui metabolisme sel sehingga DNA pecah. Di tahap ini
perubahan bersifat ireversibel.
2) Tahap Promotor
Karsinogen akan mengubah sel terinisiasi menjadi sel kanker dan bersifat
reversibel.
3) Tahap Perubahan Menetap atau Progresif
Terjadi pembelahan sel yang tidak terkendali, tanpa memerlukan inisiator
atau promotor. Sel kanker menghasilkan faktor angiogenesis yaitu faktor
pertumbuhan vaskuler untuk nutrisi sel kanker.
3. Sebutkan contoh senyawa karsinogen dan jelaskan secara lengkap dalam
menginduksi sel kanker?
Jawab:
Senyawa karsinogen yang dapat menginduksi sel kanker, salah satunya yaitu
4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone
(NNK)
dan
N'nitrosonornicotine (NNN) yang berasal dari asap rokok. NNK pada asap
rokok merupakan jenis prokarsinogen, dimana dalam prosesnya membutuhkan
aktivasi metabolik yang mampu memunculkan efek karsinogenik. NNK
dimetabolisme untuk DNA-Reaktif, sehingga dapat menginduksi metilasi,
pyridyloxubutylation dan pyridylhydroxybutylation nukleobasa (Gambar 1).
Gambar 1. Skema Ilustrasi Jalur Metabolisme NNK dan NNN
(Xue Jiaping et all, 2014)
Pada gambar tersebut dijelaskan bahwa nicotine
menghasilkan
NNK
karbonil, kemudian NNK mengalami reduktasi sehingga menghasilkan
NNAL. Pada tahap ini enzim 11-β-hidroksisteroid dehidrogenase yang
merupakan enzim mikrosomal bertanggung jawab untuk melakukan
interkonversi aktif 11-hydroxyglucocorticoids menjadi bentuk 11-okso in
aktif, yang kemudian diidentifikasi terlibat dalam proses pengurangan NNK
untuk NNAL. Selain itu normicotine juga turut menghasilkan NNN, dimana
NNN pada penelitian hewan tikus menyebabkan tumor esofagus, hidung serta
saluran pernafasan. Pada dasarnya NNK dan NNN akan berkolaborasi untuk
menghasilkan senyawa 7-Methylguanine, O6- Methylguanine, dan O4-
Methylguanine untuk menginduksi DNA Adducts/POB DNA Adduct.
Sehingga DNA Adducts tersebut mengalami mutasi pada onkogen dan tumor
gen supresor, yang kemudian nAChRs pada NNK dan NNN mengaktifasi
pertumbuhan tumor dan deregulasi poliferasi sel, yang menyebabkan
terjadinya migrasi dan invasi pada sel sehingga terjadi kanker (Gambar 2).
Gambar 2. Skema Ilustrasi NNK dan NNN dalam menginduksi kanker
(Xue Jiaping et all, 2014)
DAFTAR PUSTAKA
Arredondo, J.; Chernyavsky, A.I.; Grando, S.A. 2007. Overexpression of SLURP-1
and -2 alleviates the tumorigenic action of tobacco-derived nitrosamine
on immortalized oral epithelial cells. Biochem. Pharmacol, 74, 1315–
1359.
IONI. Gagal Ginjal. http://pionas.pom.go.id/ioni/lampiran-3-gagal-ginjal. Diakses
pada tanggal 10 Juli 2016.
Jin, Z.; Gao, F.; Flagg, T. Deng, X 2004.. Tobacco-specific nitrosamine 4(methylnitrosamino)-1-(3- pyridyl)-1-butanone promotes functional
cooperation of Bcl2 and C-MYC through phosphorylation in regulating
cell survival and proliferation. J. Biol. Chem, 279, 40209–40219
Scribd.
Mekanisme Toksisitas. https://id.scribd.com/doc/314164665/Bab-3Mekanisme-Toksisitas-89. Diakses pada tangan 10 Juli 2016.
Xue Jiaping et all. 2014. Mechanisms of Cancer Induction by Tobacco-Specific
NNK and NNN. United States of America. Jurnal of Cancer Vol 6.