BAB I PENDAHULUAN
Uji toksisitas diperlukan untuk penelitian obat baru selain uji farmakokinetik dan uji farmakodinamik. Uji farmakokinetik dilakukan melalui penelitian kondisi obat di dalam tubuh, menyangkut absorbsi, distribusi, redistribusi, biotransformasi, dan ekskresi obat. Sedangkan uji farmakodinamik dilakukan untuk mengetahui efek biokimia, fisiologi obat, serta mekanisme kerja obat. Uji toksisitas suatu senyawa dibagi menjadi dua golongan yaitu uji toksisitas umum dan uji toksisitas khusus. Uji toksisitas umum meliputi berbagai pengujian yang dirancang untuk mengevaluasi keseluruhan efek umum suatu senyawa pada hewan uji. Pengujian toksisitas umum meliputi: pengujian toksisitas akut, sub-akut, dan kronik. Pengujian toksisitas khusus meliputi uji potensiasi, uji kekarsinogenikan, uji kemutagenikan, uji keteratogenikan, uji reproduksi, kulit dan mata, serta perilaku (Loomis, 1978). Ketoksikan akut adalah derajat efek toksik suatu senyawa yang terjadi secara singkat (24 jam) setelah pemberian dalam dosis tunggal. Jadi yang dimaksud dengan uji toksisitas akut adalah uji yang dilakukan untuk mengukur derajat efek suatu senyawa yang diberikan pada hewan coba tertentu, dan pengamatannya dilakukan pada 24 jam pertama setelah perlakuan dan dilakukan dalam satu kesempatan saja . Data kuantitatif uji toksisitas akut dapat diperoleh melalui 2 cara, yaitu dosis letal tengah (LD 50) dan dosis toksik tengah (TD50). Namun yang paling sering digunakan adalah dengan metode LD50.
BAB II ISI
A. PENGERTIAN UJI TOKSISITAS AKUT Uji toksisitas akut merupakan uji untuk menentukan Dosis Lethal (LD50), dimana LD50 didefinisikan sebagai dosis tunggal suatu zat yang secara statistik diharapkan akan membunuh 50 % hewan percobaan. Uji toksisitas akut ini dilakukan dengan memberikan zat kimia yang sedang diuji sebanyak satu kali selama masa pengujian dan diamati dalam jangka waktu minimal 24 jam atau lebih (7-14 hari). Uji toksisitas akut dirancang untuk menentukan efek toksik suatu senyawa yang akan terjadi dalam waktu yang singkat setelah pemejanan atau pemberiannya dengan takaran tertentu. Takaran dosis yang dianjurkan paling tidak empat peringkat dosis, berkisar dari dosis terendah yang tidak atau hampir tidak mematikan seluruh hewan uji sampai dengan dosis tertinggi yang dapat mematikan seluruh atau hampir seluruh hewan uji. Biasanya pengamatan dilakukan selama 24 jam, kecuali pada kasus tertentu selama 7-14 hari. Pengamatan tersebut meliputi: gejala-gejala klinis seperti nafsu makan, bobot badan, keadaan mata dan bulu, tingkah laku, jumlah hewan yang mati, serta histopatologi organ (Loomis, 1978). Menurut Laurence dan Bennet (1995), dari uji toksisitas akut dapat diperoleh gambaran kerugian yang terjadi akibat peningkatan dosis tunggal dan bagaimana kematian dapat terjadi. Uji toksisitas akut dapat memberikan gambaran tentang gejalagejala ketoksikan terhadap fungsi penting seperti gerak, tingkah laku, dan pernafasan yang dapat menyebabkan kematian. LD50 dapat dihubungkan dengan Efektif Dosis 50 (ED50) yaitu dosis yang secara terapeutik efektif terhadap 50 % dari sekelompok hewan percobaan. Hubungan tersebut dapat berupa perbandingan antara LD50 dengan ED50 dan disebut Indeks Terapeutik (IT), yaitu perbandingan antara dosis obat yang memberikan efek terapi yang samar dengan dosis obat yang menyebabkan efek toksik yang nyata. Makin besar indeks terapeutik suatu obat makin aman obat tersebut. Faktor-faktor yang berpengaruh pada LD50 sangat bervariasi antara jenis yang satu dengan jenis yang lain dan antara individu satu dengan individu yang lain dalam satu jenis. Beberapa faktor tersebut antara lain:
Spesies, Strain dan Keragaman Individu Setiap spesies dan strain yang berbeda memiliki sistem metabolisme dan detoksikasi yang berbeda. Setiap spesies mempunyai perbedaan kemampuan bioaktivasi dan toksikasi suatu zat (Siswandono dan Bambang, 1995). Semakin tinggi tingkat keragaman suatu spesies dapat menyebabkan perbedaan nilai LD50. Variasi strain hewan percobaan menunjukkan perbedaan yang nyata dalam pengujian LD50 (Lazarovici dan Haya, 2002). Perbedaan Jenis Kelamin Perbedaan jenis kelamin mempengaruhi toksisitas akut yang disebabkan oleh pengaruh langsung dari kelenjar endokrin. Hewan betina mempunyai sistem hormonal yang berbeda dengan hewan jantan sehingga menyebabkan perbedaan
kepekaan terhadap suatu toksikan (Lazarovici dan Haya, 2002). Hewan jantan dan betina yang sama dari strain dan spesies yang sama biasanya bereaksi terhadap toksikan dengan cara yang sama, tetapi ada perbedaan kuantitatif yang menonjol dalam kerentanan terutama pada tikus (Lu, 1995).
Umur Hewan-hewan yang lebih muda memiliki kepekaan yang lebih tinggi terhadap obat karena enzim untuk biotransformasi masih kurang dan fungsi ginjal belum sempurna (Ganong, 2003). Perbedaan aktivitas biotransformasi akibat suatu zat menyebabkan perbedaan reaksi dalam metabolisme (Mutschler, 1991). Sedangkan pada hewan tua kepekaan individu meningkat karena fungsi biotransformasi dan ekskresi sudah menurun. Berat Badan Penentuan dosis dalam pengujian toksisitas akut dapat didasarkan pada berat badan. Pada spesies yang sama, berat badan yang berbeda dapat memberikan nilai LD50 yang berbeda pula. Semakin besar berat badan maka jumlah dosis yang diberikan semakin besar (Mutschler, 1991). Cara Pemberian Lethal dosis dipengaruhi pula oleh cara pemberian. Pemberian obat melalui suatu cara yang berbeda pada spesies yang sama akan memberikan hasil yang berbeda. Menurut Siswandono dan Bambang (1995), pemberian obat peroral tidak langsung didistribusikan ke seluruh tubuh. Pemberian obat atau toksikan peroral didistribusikan ke seluruh tubuh setelah terjadi penyerapan di saluran cerna sehingga mempengaruhi kecepatan metabolisme suatu zat di dalam tubuh (Mutschler, 1991). Faktor Lingkungan Beberapa faktor lingkungan yang mempengaruhi toksisitas akut antara lain temperatur, kelembaban, iklim, perbedaan siang dan malam. Perbedaan temperatur suatu tempat akan mempengaruhi keadaan fisiologis suatu hewan. Kesehatan hewan Status hewan dapat memberikan respon yang berbeda terhadap suatu toksikan. Kesehatan hewan sangat dipengaruhi oleh kondisi hewan dan lingkungan. Hewan yang tidak sehat dapat memberikan nilai LD50 yang berbeda dibandingkan dengan nilai LD50 yang didapatkan dari hewan sehat (Siswandono dan Bambang, 1995). Diet Komposisi makanan hewan percobaan dapat mempengaruhi nilai LD50. Komposisi makanan akan mempengaruhi status kesehatan hewan percobaan. Defisiensi zat makanan tertentu dapat mempengaruhi nilai LD50 (Balls et al., 1991).
B. TUJUAN DAN SASARAN UJI TOKSISITAS AKUT Tujuan dilakukannya uji toksisitas akut adalah untuk menentukan potensi ketoksikan akut dari suatu senyawa dan untuk menentukan gejala yang timbul pada hewan coba, adanya efek toksik yang khas (kualitatif) serta mode of death (kualitatif). Sasaran
uji toksisitas akut adalah C. TATA CARA PELAKSANAAN UJI TOKSISITAS AKUT Dalam tata cara pelaksanaan uji toksisitas akut, terdapat beberapa indikator yang diamati, yaitu :
Pemilihan Spesies Hewan Pada dasarnya tidak ada satu hewan pun yang sempurna untuk uji toksisitas akut yang nantinya akan digunakan oleh manusia. Walaupun tidak ada aturan tetap yang mengatur pemilihan spesies hewan coba, yang lazim digunakan pada uji toksisitas akut adalah tikus, mencit, marmut, kelinci, babi, anjing, monyet. Pada awalnya, pertimbangan dalam memilih hewan coba hanya berdasarkan avaibilitas, harga, dan kemudahan dalam perawatan. Namun, seiring perkembangan zaman tipe metabolisme, farmakokinetik, dan perbandingan catatan atau sejarah avaibilitas juga ikut dipertimbangkan. Hewan yang paling sering dipakai adalah mencit dengan mempertimbangkan faktor ukuran, kemudahan perawatan, harga, dan hasil yang cukup konsisten dan relevan. Secara umum, dalam penentuan LD50 digunakan tikus dan mencit. Hewan ini dipilih karena murah, mudah didapat, dan mudah ditangani. Selain itu, terdapat banyak data toksikologi tentang jenis hewan ini, suatu fakta yang mempermudah perbandingan toksisitas zat-zat kimia. Kadang kala, dipakai spesies yang bukan tikus. Hal ini, terutama dilakukan bila LD50 pada tikus dan mencit sangatlah berbeda, atau bila pola maupun laju bitransformasi pada manusia sangat berbeda dari tikus atau mencit. Penentuan LD50 sebaiknya dilakukan pada kedua jenis kelamin, juga pada hewan dewasa dan yang masih muda, karena kerentanannya mungkin berbeda. Perlakuan Hewan Percobaan Hewan coba dikarantina terlebih dahulu selama 7 – 14 hari. pengkarantinaan ini bertujuan untuk menghilangkan stres akibat transportasi. Serta untuk mengkondisikan hewan dengan suasana lab. Pada waktu pengkarantinaan, temperatur dan kelembaban harus diperhatikan. Temperatur yang cocok untuk karantina adalah temperatur kamar serta kelembapan yang sesuai antara 40 – 60%. Pemberian senyawa pada hewan coba (mencit) memiliki dosis maksimum yaitu 5000mg/KgBB15 dan juga mempunyai batas maksimum volume cairan yang boleh diberikan pada hewan uji. Dosis yang diberikan dapat diperhitungkan dengan beberapa cara, yaitu: 1. Berdasarkan ED50 senyawa uji dari hasil uji farmakologi dengan hewan uji dengan jalur pemberian yang sama.
2. Berdasarkan harga LD50 senyawa uji pada hewan uji yang sama (5 – 10% LD50 intra vena). 3. Berdasarkan kelipatan dosis yang disarankan untuk digunakan pada manusia. 4. Berdasarkan tabel konversi perhitungan dosis anta-jenis hewan, berdasarkan nisbah (ratio luas permukaan badan mereka).
Cara Pemberian Secara umum, toksikan harus diberikan melalui jalur yang biasa digunakan pada manusia. Jalur oral paling sering digunakan. Bila akan diberikan per oral, zat tersebu harus diberikan dengan sonde. Jalur dermal dan inhalasi kini makin sering digunakan, bukan hanya untuk zat yang digunakan manusia lewat jalur tersebut, tetapi juga untuk menilai bahayanya bagi kesehatan para peneliti yang menangani zat kimia tersebut. Jalur pareteral terutama dipakai untuk menilai toksisitas akut obat parenteral. Disamping itu, injeksi intrafena dan intraperitoneal biasanya segera diikuti dengan penyerapan yang lengkap atau hampir lengkap; karenanya jenis pemberian ini juga dipakai bersamaan dengan LD50 oral dan dermal untuk menilai laju dan luasnya penyerapan lewat jalur oral dan dermal. Dosis dan Jumlah Hewan Untuk menentukan LD50 secara tepat, perlu dipilih suatu dosis yang akan membunuh sekitar separuh jumlah hewan-hewan tersebut, dosis lain yang akan membunuh lebih dari separuh (sebaiknya kurang dari 90%), dan dosisi ketiga yang akan membunuh kurang dari separuh (sebaiknya lebih dari 10%) dari hewan-hewan tersebut. Ada
D. ANALISIS HASIL DAN EVALUASI Data gejala – gejala klinis yang didapat dari fungsi vital, dapat dipakai sebagai pengevaluasi mekanisme penyebab kematian secara kualitatif. Data hasil pemeriksaan histopatologi digunakan untuk mengevaluasi spektrum efek toksik. Data jumlah hewan yang mati digunakan untuk menentukan nilai LD 50. Jika pada batas dosis maksimum tercapai, namun belum diketahui LD 50-nya, maka hasil yang didapat tertulis “LD 50 lebih dari 5000mg/KgBB”. 15 Dan jika sampai pada batas volume maksimum yang boleh diberikan pada hewan uji, namun belum menimbulkan kematian, maka dosis tertinggi tersebut dinyatakan sebagai LD50 semu (LD0).
Hubungan Dosis-Respon Bila frekuensi atau efek lain dihubungkan terhadap dosis dalam skala logaritmik, dieproleh suatu kurva berbentuk S. Bagian tengan kuva itu (antara 16% dan 84% respon) cukup lurus untuk memperkirakan LD50 atau ED50. Akan tetapi, banyak bagian kurva dapat diluruskan denga menggambarkan titik-titik t ersebut berdasarkan
nilai basis probit. Prosedur ini terutama bergunan untuk memperhitunkan, misalnya LD5 atau LD95, dengan menggunakan ujung-ujung ekstrem dari kurva. Unit probitsesuia dengan deviasi normal di sekitar nilai rata-rata (mean). Namun untuk menghindari angka negatif, unit-unit probit diperoleh dengan menambahkan 5 pada deviasi-deviasi itu.
Potensi Relatif Potensi suatu toksikan sangat beragam. Agar nilai LD50 lebih ada artinya dianjurkan juga untuk menentukan simpang bakunya (atau confidence limit) dan kemiringan (slope) pada kurva dosisi-respon. Jika confidence limit dari dua LD50 tumpang tindih, zat yang LD50-nya lebih kecil mungkin itdak lebih toksik daripada zat lainnya. Kemiringan kurva penting untuk membandingkan dua zat yang LD40-nya hampir sama. Zat yang membentuk kurva yang lebih datar akan menyebabkan lebih banyak kematian daripada zat lainnya pada dosis yang lebih kecil daripada LD50.
