nekrosis langsung pada sel hepar dan bukan apoptotik, sekaligus menunjukkan adanya peran sel kupffer dalam menginduksi apoptosis sel hati setelah pemberian
PbNO
3 2
, melalui stress oksidatif Pagliara et al, 2003.
2.3 Molekul Oksigen Reaktif
Ada banyak penelitian yang mengungkapkan bahwa Pb adalah racun yang menyebabkan berbagai gangguan tubuh seperti gangguan neurologis, hematologi,
gastrointestinal, reproduksi, sirkulasi dan imunologi. Aktivitas senyawa Pb dalam tubuh seringkali dikaitkan dengan stres oksidatif, melalui pembentukan molekul
reactive oxygen species Aykin-Burns et al, 2003; Ding Y et al, 2000; Ercal et al,
2001.
Oksigen dapat menerima elektron tunggal dan membentuk molekul tak stabil yang dikenal dengan molekul reactive oxygen species. Beberapa contoh reactive
oxygen species antara lain radikal superoksid O
2 -
, radikal hidroksil HO
.
dan singlet oksigen O
-
. Pada organisme hidup, normalnya pembentukan reactive oxygen species umumnya dijaga seminimal mungkin oleh mekanisme pertahanan antioksidan.
Beberapa kondisi tertentu dimana mekanisme antioksidan tertutupi atau menjadi tak seimbang, akan menyebabkan beberapa kerusakan dalam jaringan, yang dikenal
secara kolektif sebagai stres oksidatif Mc Kee, 2003. Pembentukan ROS dapat berlangsung dalam rantai pernapasan di mitokondria
sel, ketika transfer elektron ke oksigen membentuk air. Sejumlah kecil radikal oksigen yang terbentuk sebagai senyawa antara secara tak terelakkan dapat keluar
dari rantai pernapasan di mitokondria. Spesies oksigen toksis juga dapat terbentuk
T.Helvi Mardiani : Pengaruh Pemberian Timbal Pb Terhadap Kadar Malondialdehyde MDA Plasma Dan Jumlah Eritrosit Mencit, 2008.
USU Repository © 2008
dalam peroksisom dan sistem sitokrom P 450 yang ada pada retikulum endoplasmik Mc Kee, 2003.
Selain hal di atas pembentukan radikal oksigen berlangsung selama proses inflamasi oleh infeksi bakteri. Sel-sel fagosit membentuk dan membebaskan radikal
oksigen toksis tersebut untuk membunuh bakteri yang masuk, proses yang dikenal dengan respiratory burst. Namun pada infeksi yang berkepanjangan, fagosit cendrung
dapat mati dan membebaskan radikal toksik tersebut dan mempengaruhi sel di sekitarnya. Hal-hal lain yang dapat mendorong pembentukan ROS adalah radiasi
kosmik, termakan bahan-bahan kimia dan obat seperti juga halnya inhalasi asap dari udara Devlin, 2002.
2.4 Efek Pb terhadap Keseimbangan Oksidan-Antioksidan Toksisitas Pb dalam pembentukan radikal bebas terdiri dari 2 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. Mekanisme tersebut setidaknya dapat dijelaskan oleh beberapa hal di bawah ini:
2.4.1 Pb mempunyai efek langsung terhadap membran sel
Pengaruh Pb terhadap eritrosit banyak diamati oleh karena affinitas eritrosit terhadap Pb sangat tinggi. Eritrosit mengikat 99 Pb dalam darah. Pb ini
T.Helvi Mardiani : Pengaruh Pemberian Timbal Pb Terhadap Kadar Malondialdehyde MDA Plasma Dan Jumlah Eritrosit Mencit, 2008.
USU Repository © 2008
menimbulkan destabilitas membran sel, menurunkan fluiditas membran dan meningkatkan kecepatan hemolisis. Pb dianggap sebagai agen hemolitik seperti juga
tembaga dan air raksa, menyebabkan penghancuran eritrosit melalui pembentukan peroksida-peroksida lipid dalam membran sel.
Beberapa penelitian menunjukkan terjadi peninggian asam arakidonat 20:4 dan rasio asam arakidonat-asam linoleat 18:2 pada membran sel liver, serum dan
eritrosit. Dianggap bahwa peninggian asam arakidonat yang diinduksi Pb bertanggung jawab terhadap terjadinya peroksidasi lipid membran. Disisi lain Pb
berikatan kuat dengan phosphatidilkholin membran sel secara invitro pada pengamatan shafiq-Ur Rahman dan Abdulla 1993 dalam Gurer Ercal 2000,
sehingga kadar phosphatidilkholin membran sel menurun. 2.4.2 Interaksi Pb dan hemoglobin
Interaksi logam-logam berat pada oksihemoglobin dikemukakan sebagai sumber pembentukan radikal bebas superoksid O
2 -
pada eritrosit. Penelitian Ribarov 1981 dalam Gurer Ercal 2000 invitro, menunjukkan bahwa Pb secara bermakna
memperbesar autooksidasi hemoglobin pada liposom. 2.4.3
ALA menginduksi pembentukan ROS Penghambatan terhadap delta aminolevulinic acid dehidrogenase DALAD,
enzym utama dalam biosintesis heme, menyebabkan peninggian kadar substrat ALA aminolevulinic acid baik dalam darah ataupun urin individu yang terkena.
Peningkatan kadar ALA menyebabkan pembentukan hidrogen peroksida, radikal superoksida dan juga interaksi keduanya menghasilkan radikal hidroksil, suatu
T.Helvi Mardiani : Pengaruh Pemberian Timbal Pb Terhadap Kadar Malondialdehyde MDA Plasma Dan Jumlah Eritrosit Mencit, 2008.
USU Repository © 2008
radikal bebas yang paling reaktif. ALA yang kemudian teroksidasi akan menjadi asam 4,5-dioxovalerat, suatu senyawa yang berpotensi genotoksik
dan memungkinkan Pb sebagai karsinogenik Gurer-Orhan et al, 2004.
ALA mengalami enolisasi dan autooksidasi pada pH 7-8. Enol ALA ALA terenolisasi menjadi donor elektron ke oksigen molekuler bersama dengan transfer
elektron dari oksihemoglobin ke oksigen. H
2
O
2
dan O
2 -
yang terbentuk berinteraksi membentuk radikal HO yang sangat reaktif. Disamping oksihemoglobin,
methemoglobin dan logam besi atau kompleks besi juga memicu oksidasi ALA Monteiro et al, 1986 dalam Gurer Ercal, 2000.
2.4.4 Pb mempengaruhi pertahanan antioksidan sel
Beberapa penelitian melaporkan terjadinya perubahan pada enzim-enzim antioksidan seperti superoksida dismutase SOD, katalase, glutation peroksidase
GPx dan juga molekul antioksidan seperti glutation GSH pada pemaparan Pb. Pb pada dosis rendah, meningkatkan kadar enzim-enzim anti-oksidan dalam darah
seperti SOD, katalase dan GPx tetapi pemaparan pada dosis lebih tinggi lebih dari 40 µgdL darah dan jangka waktu lama justru akan menekan enzim-enzim tersebut
Kasperczyk et al, 2004. Pb dan logam lain seperti Hg dan Cd mempunyai affinitas tinggi terhadap gugus sulfhidril SH. Pb menghambat beberapa enzim dengan gugus
fungsional SH seperti delta aminolevulinic acid dehidrogenase DALAD dan glucose 6-phosphat dehidrogenase G6PD. G6PD adalah enzim yang bertanggung
jawab untuk menyediakan NADPH di luar mitokondria. Molekul pereduksi NADPH
T.Helvi Mardiani : Pengaruh Pemberian Timbal Pb Terhadap Kadar Malondialdehyde MDA Plasma Dan Jumlah Eritrosit Mencit, 2008.
USU Repository © 2008
ini penting dalam menjaga tersedianya GSH yang dibentuk kembali dari glutation teroksidasi GSSG oleh enzim glutation reduktase GR Devlin, 2002.
GSH mempunyai gugus SH yang berpotensi reduktif, menjadikan molekul ini pelindung sel dari stres oksidatif. Peran GSH sebagai molekul anti-oksidan dapat
secara non-enzimatik atau enzimatik sebagai ko-faktorko-enzim dalam detoksifikasi ROS. Pb yang berikatan dengan gugus SH dari GSH, menyebabkan kadar GSH
menurun dan mempengaruhi aktivitas antioksidannya. Enzim GR menyokong sistem pertahanan antioksidan secara tak langsung.
Enzim ini memiliki disulfida pada tempat katalitiknya, yang merupakan target Pb. Dengan demikian Pb yang terikat pada enzim ini menghambat aktivitasnya.
GPx, katalase dan SOD adalah metaloprotein yang mendetoksifikasi secara enzimatik berbagai peroksida, H
2
O
2
dan O
2 -
. Enzim-enzim ini sangat tergantung pada berbagai mikromineral untuk struktur molekulnya ataupun fungsi enzimatiknya,
sehingga potensial menjadi target dari efek Pb. Pb diketahui sebagai antagonis selenium Se, menurunkan pengambilan Se
oleh jaringan dan berakibat menurunkan aktivitas GPx yang memerlukan Se sebagai ko-faktornya. Pb menurunkan absorbsi besi di saluran cerna dan menghambat
biosintesis heme, menyebabkan gagalnya pembentukan hemoglobin darah dan juga menurunkan aktifitas katalase yang memerlukan heme sebagai gugus prostetiknya.
SOD adalah enzim yang memerlukan Cu dan Zn untuk aktifitasnya. Terdapat korelasi yang tinggi antara penurunan SOD dengan penurunan kadar Cu darah pada
hewan. Selain itu juga didapatkan bahwa pada kadar Pb darah meninggi, tidak
T.Helvi Mardiani : Pengaruh Pemberian Timbal Pb Terhadap Kadar Malondialdehyde MDA Plasma Dan Jumlah Eritrosit Mencit, 2008.
USU Repository © 2008
terdapat efek pada SOD bila kadar Cu darah normal. Pengamatan ini mengesankan adanya penghambatan oleh Pb terhadap aktifitas SOD secara tak langsung melalui
penurunan kadar Cu Gurer Ercal, 2000.
2.5 Peroksidasi Lipid Asam lemak tidak jenuh ganda mudah sekali teroksidasi oleh radikal bebas atau
