Ringkasan dokumen tersebut adalah: 1. Dokumen tersebut membahas tentang uji toksisitas yang digunakan untuk mengetahui efek berbahaya zat kimia terhadap sistem biologi, termasuk uji toksisitas akut, subkronis, dan kronis. 2. Uji toksisitas akut digunakan untuk mendeteksi efek toksik dalam waktu singkat setelah pemberian zat secara tunggal, sedangkan uji subkronis dan kronis unt

1. FARMAKOLOGI
Toksisitas Dr. Afifah B. akut, Sutjiatmo
subkronis, dan
Ita Nur Anisa., S. Si., M. Si., Apt
teratogenik
1

2. PENDAHULUAN
– Toksikologi adalah kajian tentang hakikat
dan mekanisme efek toksik berbagai bahan
terhadap makhluk hidup dan sistem biologik
lainnya (Frank C. Lu; Toksikologi dasar)
– Ilmu yang mempelajari aksi berbahaya zat
kimia atas sistem biologi ttt(Loomis, 1978)
2
Dosis
toksikologi
lebih besar
dari
farmakologi

3. CONTOH PERISTIWA KERACUNAN
3
Tempat dan
tahun
Toksikan Efek buruk Jumlah yg
terkena
Bhopal, India,
1984
Metilisosianat
yang dilepas ke
udara
kasus neofatal 200.000
Eropa barat,
akhir 1950-
awal 1960
Talidomid Fokomelia 10.000
Detroit, mich,
1930
Tri-o-kresil
fosfat dalam
ginger jake
neurotoksisitas 16.000

4. PENGGOLONGAN TOKSISITAS
• Toksisitas akut
Efek yang langsung berhubungan dengan
pemaparan zat toksik.
• Toksisitas kronis
Efek yang diterima tubuh karena adanya zat
dalam jumlah sedikit dalam jangka waktu yang
lama sehingga akan terakumulasi mencapai
konsentrasi toksik dan menyebabkan terjadinya
gejala keracunan.
4

5. UJI
TOKSISITAS
Yang perlu diperhatikan pada
uji toksisitas :
• Pemilihan species, galur dan
jumlah hewan uji
• Cara pemberian zat uji
• Pemilihan dosis uji
• Sifat fisika dan kimia zat uji
• Efek samping zat uji dan
kespesifikan organ tertentu.
• Teknik dan prosedur
pengujian
Uji untuk
mendeteksi efek
toksik suatu zat pada
sistem biologi dan
untuk memperoleh
data pada dosis
tertentu yang khas
dari zat uji.
5

6. METODE UJI TOKSISITAS
• Uji toksisitas yang dirancang untuk
mengevaluasi keseluruhan efek umum suatu
senyawa pada hewan eksperimental, uji-uji
ini diidentifikasi sebagai uji toksisitas akut,
uji toksisitas subkronis, dan uji toksisitas
kronis.
• Uji toksisitas yang dirancang untuk
mengevalusi dengan rinci tipe toksisitas
spesifik.
6

7. TIPE TOKSISITAS SPESIFIK
– Uji toksisitas yang menentukan efek
suatu zat dengan adanya zat-zat
tambahan yang mungkin secara
bersama-sama dijumpai, dan dimana
toksisitas dari satu zat atau yang lain
diperkuat yaitu uji potensi.
– Uji toksisitas untuk menentukan efek
atas janin (fetus) pada hewan hamil
yakni uji teratogenik.
– Uji toksisitas untuk menentukan efek
atas kemampuan reproduktif hewan
eksperimental yakni uji reproduksi.
– Uji toksisitas untuk menentukan efek
pada sistem kode genetika, yakni uji
mutagenik.
– Uji toksisitas untuk
menentukan kemampuan zat
untuk menimbulkan tumor,
yakni uji kemampuan
tumorigenisitas dan
karsinogenisitas.
– Uji toksisitas efek lokal untuk
menentukan bilamana zat-zat
itu dipakai secara langsung
pada kulit dan mata.
– Uji toksisitas untuk
menentukan efek zat atas
berbagai macam pola tingkah
laku hewan, yakni uji perilaku.
7

8. SPEKTRUM EFEK TOKSIK
• Efek lokal dan sistemik
• Efek reversibel dan ireversibel
• Efek segera dan tertunda
• Efek morfologis, fungsional, dan biokimiawi
• Reaksi alergi dan idiosinkrasi
• Respon bertingkat dan respon kuantal
8

9. Factors influence Toxicity
• Composition of toxicant
• Doses and Concentration
• Route and Site of Exposure
intra vena > inhalasi >
intraperitonial > sub kutan >
intra muskular > intra dermal >
oral > topikal
• Duration and Frequency of
Exposure
Acute (less than 24 h), Sub
chronic (1 month or less),
Chronic (more then 3 months)
• Sex
• Metabolism
• Health status
• Age
→ pediatrie and geriatrie
• Nutrition status and food
factors
• Genetic
• Environmental
– Temperature
– Occupation
– Living condition
9

10. ABSORPSI, DISTRIBUSI DAN EKSRESI
- Suatu toksikan melewati membran sel melalui 4
mekanisme : difusi pasif, filtrasi lewat pori-pori
membran, transpor dengan bantuan protein
carier, endositosis.
– Jalur utama absorpsi toksikan adalah
10

11. ABSORPSI, DISTRIBUSI DAN EKSRESI
– Distribusi : laju distribusi ke tiap bagian tubuh
berhubungan dengan aliran darah di bagian
tersebut, mudah tidaknya zat kimia itu melewati
dinding kapiler dan membran sel, serta afinitas
komponen bagian tubuh terhadap zat kimia itu.
– Eksresi : toksikan dikeluarkan dalam bentuk asal,
metabolit, atau konjugat. Jalur utama eksresi
adalah urin, bisa juga hati dan paru.
11

12. BIOTRANSFORMASI TOKSIKAN
• Biotransformasi suatu proses yang
mengubah senyawa asal menjadi metabolit,
kemudian membentuk konjugat.
• William membagi mekanisme biotransformasi
dalam 2 jenis utama :
- reaksi fase 1 melibatkan reaksi oksidasi, reduksi
dan hidrolisis.
- reaksi fase 2 merupakan produksi suatu senyawa
melalui konjugasi toksikan atau metabolitnya
dengan suatu metabolit endogen.
12

13. PENANGANAN KERACUNAN
• Menjaga fungsi vital (respirasi, SSP,
kardiovaskular & sistem vital lain)
• Menghambat absorpsi racun
• Pemberian antidot
• Mempercepat eliminasi racun
13

14. UJI TOKSISITAS
– Uji toksisitas akut: suatu pengujian untuk mendeteksi efek
toksik yang muncul dalam waktu singkat setelah pemberian
zat uji dalam dosis tunggal, atau dosis berulang yang
diberikan dalam jangka waktu 24 jam.
– Uji toksisitas subkronis : suatu pengujian untuk
mendeteksi efek toksik yang muncul setelah pemberian zat
uji dengan dosis berulang pada hewan uji selama sebagian
umur hewan, tetapi tidak lebih dari 10% seluruh umur
hewan.
– Uji toksisitas kronis :suatu pengujian untuk mendeteksi
efek toksik yang muncul setelah pemberian zat uji secara
berulang sampai seluruh umur hewan.
14

15. TOKSISITAS AKUT
• Prinsip uji toksisitas : Zat uji dalam beberapa tingkat
dosis diberikan pada beberapa kelompok hewan uji,
satu dosis per kelompok, selanjutnya dilakukan
pengamatan terhadap adanya efek toksik dan
kematian.
• Tujuan uji toksisitas akut : mendeteksi toksisitas
instrinsik suatu zat, menentukan organ sasaran dan
kepekaan species, memperoleh informasi bahaya
setelah pemaparan suatu senyawa secara akut,
memperoleh informasi awal untuk menetapkan
tingkat dosis, menetapkan LD50, dan merancang
untuk uji toksisitas selanjutnya.
15

16. PROSEDUR UJI TOKSISITAS AKUT
– Kondisi ruangan dan pemeliharaan hewan uji
Untuk hewan pengerat digunakan ruangan dengan
suhu 22ºC (+3º), kelembaban relatif 30-70%, dan
penerangan 12 jam terang dan 12 jam gelap.
– Dosis dan batas uji
Digunakan 5 – 10 kelompok dosis dan 1 kelompok kontrol.
Dosis uji dengan dosis tertinggi yang menyebabkan 0%
kematian dan dosis terendah yang menyebabkan 100%
kematian. Batas uji 15.000 mg/kg BB tidak perlu dinaikan
lagi.
16

17. PROSEDUR UJI TOKSISITAS AKUT
– Hewan uji
biasanya digunakan tikus atau mencit, harus sehat,
dewasa, 2 jenis kelamin, umur 5 – 6 minggu. Masing-masing
perkelompok 5-10 ekor hewan untuk setiap
jenis kelamin.
– Cara pemberian zat uji
sesuai dengan pemberian pada manusia, diberikan
dalam dosis tunggal.
– periode pengamatan
dilakukan 14 hari.
17

18. PROSEDUR UJI TOKSISITAS AKUT
Hewan uji di aklimatisasi dlm ruangan percobaan + 7 hari,kelompokkan
secara acak.
Bila diberikan zat uji diberikan secara oral, hewan uji dipuasakan selama
16-18 jam
Dilakukan pengamatan pada T0 sebelum diberikan zat uji, setelah diberikan zat uji
diamati parameter uji perilaku pada T30, T60, T120 dan T240.
Amati selama 14 hari, dan tiap hari ditimbang.
Setalah 14 hari, dipuasakan kemudian dibedah, dan di
18
timbang organnya.

19. SKEMA ALAT UJI TOKSISITAS AKUT
19

20. EVALUASI PENGAMATAN TOKSISITAS AKUT
• Parameter uji perilaku
• Pengamatan bobot badan
• Indeks organ
% bobot organ = bobot organ/bobot badan X 100%
• Kematian
• Penemuan makroskopis dan mikroskopis
20

21. PARAMETER PENGAMATAN PERILAKU UJI TOKSISITAS
AKUT
• jumlah jengukan : naik dan
turun(hipnotik dan
neuroleptik)
• aktivitas motorik : normal,
naik atau turun
• fenomena straub
• Piloereksi (+ =
Simpatomimetik)
• Ptosis (simpatolitik)
• refleks korneal(transquilizer,
relaksan otot)
• refleks pineal
• Lakrimasi(parasimpatomi
metika)
• vasodilatasi
• katalepsi
• Gelantung(membedakan
neuroleptik dan hipnotik)
• retablishment
• jalan mundur
21

22. • jalan melingkar
• fleksi
• Haffner(analgetika
narkotika)
• geliat
• grooming
• tremor
• gemetar badan
• vokalisasi
• urinasi
• defekasi
• denyut jantung
• salivasi
• mortalitas
• sikap tubuh
• nafas
22

23. PENGAMATAN GEJALA TOKSIK
Sistem Tanda toksik
Autonomik Salivasi, diare, keluar air seni, piloereksi, hipersekresi hidung
perilaku Posisi duduk kepala ke atas, kepala tertunduk, aktivitas aneh
sensorik Refleks korneal, refleks pineal, peka terhadap nyeri
neuromuskular Aktivitas meningkat atau berkurang, ekor melengkung ke atas
23
membentuk huruf S(tanda straub), kematian.
kardiovaskular Denyut jantung meningkat atau berkurang, vasodilatasi,
vasokonstriksi.
pernafasan Sifat dan kecepatan pernafasan
mata Lakrimasi, ptosis,
pencernaan Defekasi, urinasi,
kulit Piloereksi

24. MEKANISME TOKSISITAS AKUT
• Narkosis
• Asetilkolinesterase inhibitor
• Ion chanel modulator
• Inhibitor of cellular respiration
24

25. LD50
LD50 didefinisikan sebagai dosis tunggal suatu zat yang secara statistik
membunuh 50% hewan percobaan
Kegunaan LD50 :
• Klasifikasi zat kimia sesuai dengan toksisitas relatifnya
• Evaluasi dampak keracunan yang tidak disengaja
• Perencanaan toksisitas subkronis dan kronis
• Memberikan informasi tentang mekanisme toksisitas,
pengaruh umur, jenis kelamin, variasi respon antar
species/hewan.
• Memberikan informasi tentang reaktivitas populasi hewan
• Memberikan informasi dalam merencanakan pengujian
obat pada manusia
• Deteksi pencemaran toksik dan perubahan fisisk yang
mempengaruhi bioavaibilitas.
25

26. MENGHITUNG LD50
Grafik manual
• buat tabel antara dosis, log
dosis, kematian, %kematian
dan probit.
• Masukkan dalam program
excel antara log dosis dan
probit
• Akan di dapat kurva antara
log dosis(X) dan probit(Y)
serta persamaan regresi (y =
bx+a)
• Y = 5, X yang dicari
• Hasilnya adalah log dosis,
maka di anti log kan itulah
LD50.
SPSS
• Klik spss statistik, klik variabel
view.
• Klik name : dosis enter, respon
enter, total enter.
• Klik data view : dosis dan respon
di isi, total diisi semua 100.
• Klik analysis regression, klik
probit
• Tampilan pada layar komputer :
probit analysis
dosis dimasukkan ke co variate
respon dimasukkan ke respon
frequency
total dimasukkan ke total
observeed
26
• Lihat transform : klik log base 10

27. CONTOH TABEL
PROBIT
27

28. CONTOH GRAFIK
PROBIT
28

29. NILAI LD50
Kategori LD50
supertoksik 5 mg/kg atau kurang
Amat sangat toksik 5 - 50 mg/kg
Sangat toksik 5 - 500 mg/kg
Toksik sedang 0,5 – 5 g/kg
Toksik ringan 5 – 15 g/kg
Praktis tidak toksik > 15 g/kg
29

30. CONTOH NILAI LD50
Zat species LD50(mg/kg BB)
etanol mencit 10.000
Natrium klorida mencit 4.000
Fero sulfat tikus 1.500
Morfin sulfat tikus 900
fenobarbital tikus 150
Nikotin tikus 1
Toksin botulinum tikus 0,00001
30

31. PRINSIP UJI TOKSISITAS SUBKRONIS
• zat uji dalam beberapa tingkat dosis diberikan
setiap hari, pada beberapa kelompok hewan uji,
satu dosis per kelompok, selama 28 hari sampai
10% dari seluruh umur hewan (90 hari). Pada
akhir percobaan, hewan yang masih hidup
dipuasakan + 18 jam (bila pemberian zat uji di
oral) dan dibedah, dilakukan pengujian
hematologi, biokimia darah, profil urin, uji
perilaku, dan histologi.
31

32. TUJUAN UJI TOKSISITAS SUBKRONIS
• Memperoleh informasi tentang efek toksik zat
yang tidak terdeteksi pada uji toksisitas akut
• Memperoleh informasi adanya efek toksik setelah
pemaparan zat kimia secara berulang dalam
jangka waktu tertentu.
• Memperoleh informasi dosis yang tidak
menimbulkan efek toksik.
• Mempelajari adanya efek kumulatif dan efek
reversibilitas
32

33. TOKSISITAS SUBKRONIS
• Jumlah dan hewan uji
digunakan 2 jenis hewan yaitu pengerat dan
bukan pengerat biasanya tikus dan anjing, dari
2 jenis kelamin, sehat, dewasa, umur 5-6
minggu untuk tikus dan 4-6 bulan untuk anjing.
Masing-masing 10 ekor untuk pengerat dan 4
ekor untuk non pengerat
33

34. TOKSISITAS SUBKRONIS
– Kondisi ruangan dan pemeliharaan hewan uji
Untuk hewan pengerat digunakan ruangan dengan suhu
22ºC (+3º), kelembaban relatif 30-70%, dan penerangan 12
jam terang dan 12 jam gelap.
– Dosis uji
Digunakan tiga kelompok dosis dan satu kelompok kontrol
untuk setiap jenis kelamin. Dosis dan jumlah kelompok dosis
harus cukup, hingga dapat diperoleh dosis toksik dan dosis
tidak berefek
34

35. TOKSISITAS SUBKRONIS
– Cara pemberian zat uji
zat uji harus diberikan sesuai dengan cara
pemberian atau pemaparan yang diharapkan pada
manusia
– Lama pemberian zat uji
Lama pemberian zat uji selama 28 sampai 90 hari
atau 10% dari seluruh umur hewan
35

36. EVALUASI UJI TOKSISITAS SUBKRONIS
– Parameter hematologi : eritrosit, leukosit, platelet,
hematokrit, hemoglobin, diferensiasi leukosit, MCV,
MCH, MCHC.
– Parameter urin : pH, bobot jenis, volume urin dan
endapan.
– Parameter biokimia darah : Protein total, kreatinin,
nitrogen urea, glukosa, kolesterol, SGPT, SGOT,dll.
– Parameter uji perilaku
– Parameter bobot badan
– Histologi : jantung, paru-paru, hati, ginjal dan limfa.
36

37. ALAT UJI TOKSISITAS SUBKRONIS
37

38. 38
Organ atau
sistem organ
Pengamatan
umum
Uji laboratorium
klinik pada darah
Pemeriksaan
patologi
hati Perubahan warna SGOT, SGPT,
kolesterol,
protein total,
albumin,
fosfatase alkaline
hati
Sistem saluran
cerna
Diare, muntah,
tinja nafsu
makan.
Protein total,
albumin,
natrium,
kalium,globulin
Lambung, saluran
cerna.
Sistem kemih Volume urin,
konsistensi,
warna
BUN, protein
total, albumin,
globulin
Ginjal dan
kandung kemih
sistem
pernafasan
Frekuensi nafas,
batuk.
Protein total,
albumin, globulin
Paru dengan
bronkus besar

39. 39
Sistem endokrin Kulit,bulu, berat
badan,sifat urin dan
tinja
Glukosa, Na, K, dan
kolesterol
Tiroid, adrenal,
pankreas
Sistem skeletal Pertumbuhan,
deformasi,
kelumpuhan
Kalsium, fosfor, AP tulang
kardiovaskular Frekuensi dan sifat
nadi
SGOT jantung
kulit Warna, penampilan,
bulu
Protein total,
albumin, globulin
Dermal test only

40. UJI TOKSISITAS KRONIS
–Tujuan uji toksisitas kronis untuk mengetahui
profil efek toksik setelah pemberian zat uji
secara berulang selama waktu yang
diperpanjang, untuk menetapkan tingkat
dosis yang tidak menimbulkan efek toksik,
dosis yg di dapatkan dapat digunakan untuk
menetapkan jumlah yang dapat dikonsumsi
setiap hari(ADI)
40

41. TOKSISITAS TERATOGENIK
– Istilah teratogenik berasal dari bahasa Yunani yang
berarti menghasilkan monster, atau lebih tepat
disebut dismorfogenik.
– Teratologi adalah studi tentang penyebab, mekanisme
dan manifestasi dari perkembangan yang
menyimpang dari sifat struktural dan fungsional.
– Malformasi janin itu disebut terata dan zat kimia yang
menimbulkan terata disebut zat teratogen atau zat
teratogenik. 41

42. Prinsip-prinsip teratologi
• Kerentanan terhadap teratogenesis tergantung pada genotip
konseptus dan cara komposisi genetik ini berinteraksi dengan
lingkungan.
• Kerentanan terhadap teratogen berbeda-beda menurut stadium
perkembangan saat paparan.
• Manifestasi perkembangan abnormal tergantung pada dosis dan
lamanya paparan terhadap suatu teratogen.
• Teratogen bekerja dengan cara (mekanisme) yang spesifik pada
sel-sel dan jaringan yang sedang berkembang untuk memulai
embriogenesis (Patogenesis) yang abnormal.
• Manifestasi perkembangan abnormal adalah kematian,
malformasi, keterlambatan pertumbuhan, dan gangguan 42
fungsi

43. Rangkaian seluruh uji teratologi
• Menimbulkan kehamilan
• Memastikan kehamilan
dan memberikan zat kimia
uji
• Menentukan efek
teratogenik
43

44. Mekanisme teratogen
• Mutasi
• Kelainan kromosom
• Gangguan mitosis
• Gangguan fungsi asam nukleat
• Kekurangan nutrisi
• Perubahan suplai energi
• Perubahan dalam osmolaritas
• Perubahan dalam membran sel
• Perubahan enzim
44

45. METODE UJI TERATOGENIK
• metode in vivo , yaitu pada hewan percobaan tikus betina
yang telah hamil diberikan larutan uji secara oral dengan
dosis tertentu pada fase implantasi yaitu pada hari ke 3 – 5
untuk melihat kematian prenatal, fase organogenesis pada
hari ke 8 – 10 untuk melihat abnormalitas morfologi utama
dan fase fetus pada hari 15 – 17 untuk melihat cacat fisik.
• Apusan vagina dilakukan dengan pengamatan secara
makroskopis untuk melihat siklus estrus tikus. Penetapan
siklus estrus untuk mengawinkan dan menentukan hari
pertama kehamilan. Setelah hamil, induk tikus dibedah
kemudian di ambil fetusnya. Sebelum diamati sepertiga
fetus itu diawetkan dalam etanol 90 % untuk pengamatan
kerangka dan sisanya dalam larutan bouin untuk
pengamatan jaringan lunak.
45

46. MENENTUKAN SIKLUS ESTRUS
• Metode pipet
• Metode spatula atau kuret
• Metode kapas atau oles
46

47. SKEMA PENGUJIAN TERATOGENIK
47
Penentuan siklus
estrus ditandai
dengan sel epitel
bertanduk
Pembuktian
pekawinan ditandai
dengan adanya
sperma pada masa
subur
Tikus dibiarkan hamil
dan sehari sebelum
kelahiran tikus
dianastesi dan
dibedah
Sisa 2/3 nya dimasukkan ke
dalam larutan bouin selama
10-14 hari untuk
pengamatan jaringan lunak
1/3 anak tikus
dimasukkan ke dalam
etanol 90% selama 1-
2 minggu untuk
pengamatan
kerangka
Setelah
dibedah, anak
tikus yang
telah dibedah
ditimbang
Untuk pengamatan
kerangka, fetus dikeringkan
dan di kuliti
Setelah dikuliti, kemudian
diwarnai, dengan KOH
0,5%, H2O2 1%, pewarna
alizarin, dan gliserol 5%,
20%, 40%, 80% @ I minggu.
Hasilnya disimpan dan
ditmbahkan kristal timol

48. • Penentuan siklus estrus ditandai dengan sel epitel bertanduk
• Pembuktian pekawinan ditandai dengan adanya sperma pada masa
48
subur
• Tikus dibiarkan hamil dan sehari sebelum kelahiran tikus dianastesi
dan dibedah
• Setelah dibedah, anak tikus yang telah dibedah ditimbang
• 1/3 anak tikus dimasukkan ke dalam etanol 90% selama 1-2 minggu
untuk pengamatan kerangka
• Sisa 2/3 nya dimasukkan ke dalam larutan bouin selama 10-14 hari
untuk pengamatan jaringan lunak
• Untuk pengamatan kerangka, fetus dikeringkan dan di kuliti
• Setelah dikuliti, kemudian diwarnai, dengan KOH 0,5%, H2O2 1%,
pewarna alizarin, dan gliserol 5%, 20%, 40%, 80% @ I minggu.
• Hasilnya disimpan dan ditmbahkan kristal timol

49. CONTOH HASIL UJI TERATOGENIK
49

50. CONTOH HASIL PENGAMATAN
JARINGAN LUNAK
50
Perlakuan
Fetus
Total
Fetus
Diama
ti
Jumlah (%) Fetus Dengan Kelainan Organ yang Diamati Secara Makroskopis
Hidung
Cleft Palate
Mata
Hidro
Hati
Lambung
Ginjal
Pankreas
Limpa
Usus
Jantung
Paru
Testis
Ova
Tangan
Kaki
Ekor
I 26 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II 26 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
III 30 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Kontro
l
26 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

51. CONTOH HASIL PENGAMATAN
KERANGKA
51
Perlakuan
Fetus
Total
Fetus
Diamati
Kelainan
Vertebra
Anggota Gerak
Depan
Anggota Gerak
Belakang
C T L S Distal Proksimal
Meta
karpal
Distal Proksimal
Meta
tarsal
I 26 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II 26 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
III 30 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Kontrol 26 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0