buku ajar forensik

Upload: indah-ardyanti-sagita

Post on 19-Oct-2015

379 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

forensik

TRANSCRIPT

  • ANALISIS TOKSIKOLOGI FORENSIK

    Buku Ajar

    disusun oleh:

    Dr.rer.nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, Apt., M.Si.

    JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 1

    KATA PENGANTAR

    Dengan mengucapkan syukur Om Awighnam Astu Nahma Sidham semoga tiada aral yang melintang dan memperoleh wara nugraha Ida Sang Hyang Widhi Wasa. Bahan ajar ini disusun agar dapat memperkaya literatur dan memberi gambaran tentang Analisis Toksikologi Forensik. Analisis toksikologi forensik adalah integrasi berbagai disiplin ilmu diantaranya kimia analisis dan prinsip-prinsip dasar toksikologi, yang mencangkup aplikasi dan telaah tentang racun, yang berhubungan dengan tindakan melawan hukum kriminal.

    Pada tulisan ini diawali dengan sub bahasan: Pengantar Menuju Ilmu Forensik yang menjelaskan definisi forensic science dan bidang ilmu yang tercangkup dalam forensik sains, kemudian dilanjutkan dengan sub bahasan Pengantar Toksikologi yang memberi gambaran tentang pengertian ilmu toksikologi dan sejarah perkembangan ilmu toksikologi. Agar mahasiswa lebih mengerti bagaimana tokson dapat menimbulkan efek keracunan pada sub bahasan berikutnya dibahas Fase Kerja Toksik. Sub bahasan Analisis Toksikologi Forensik dibahas dalam bab IV, karena sebagaian besar sampel analisis toksikologi merupakan materi biologi, maka dalam bab berikutnya dibahas sifat dan cara penanganan materi biologi dalam analisis toksikologi. Bab berikutnya membahas metode analisis yang digunakan dalam penyelenggaraan analisis toksikologi forensik.

    Sangat disadari tulisan ini masih jauh dari sempurna, namun langkah/usaha sekecil apapun akan sangat berarti sebagai daya awal untuk langkah yang lebih besar. Menyadari hal tersebut penulis sangat mengharapkan masukan dan saran, dari berbagai pihak guna menyempurnakan materi ini. Saran dan masukan dapat dialamatkan ke penulis

    Jimbaran, Juli 2008 Hormat kami

    ttd Penulis

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 2

    DAFTAR ISI halaman

    BAB I PENGANTAR MENUJU ILMU FORENSIK 1 1.1. Pengantar 1 1.2. Ruang Lingkup Ilmu Forensik ... 2 1.3. Peran ilmu forensik dalam penyelesaian kasus kejahatan .........

    ... 4

    1.4. Langkah-langkah Penyidikan ....................................................... . 5 BAB II PENGANTAR TOKSIKOLOGI ...................................................... . 9

    2.1. Perkembangan Awal Toksikologi ................................................. . 9 2.2. Pengertian Toksikologi dan Racun ........................................... .... 10 2.3. Cakupan dan Subdisiplin Toksikologi ...................................... ... 12 2.4. Perkembangan Mutahir Toksikologi ......................................... ... 13 2.5. Prospek Masa Depan ................................................................ .. 14

    BAB III FASE KERJA TOKSIK ............................................................. .... 16 3.1. Fase eksposisi ......................................................................... ... 16 3.2. Fase toksokinetik ................................................................... .. 16 3.3. Fase Toksodinamik .................................................................. ... 21 3.4. Pemodelan Farmakokinetik ...................................................... ... 21 3.5. Parameter Farmakokinetik ...................................................... .... 23 3.6. Biotransformasi (metabolisme) ................................................ ... 24

    BAB IV ANALISIS TOKSIKOLOGI FORENSIK .................................... .... 31 4.1. Pendahuluan ................................................................................ ... 31 4.2. Bilamana memerlukan pemeriksaan toksikologik ........................ ... 31 4.3. Langkah-langkah analisis toksikologi forensik ............................. ... 32 4.4. Interpretasi temuan analisis ......................................................... ... 35 4.5. Kesimpulan .................................................................................. ... 39

    BAB V CAIRAN BIOLOGI ....................................................................... ... 41 5.1. Sifat Beberapa Cairan Biologik Tertentu ..................................... ... 41 5.2. Pengambilan Sampel ....... 43 5.3. Faktor-Faktor yang harus diperhatikan dalam Analisis obat dalam cairan

    biologi .......... 43

    BAB VI REAKSI WARNA ......................................................................... ... 46 6.1. Interpretasi reaksi warna ............................................................. ... 46 6.2. Faktor Teknis ............................................................................... ... 46 6.3. Beberapa Reaksi Warna .............................................................. ... 46

    BAB VIII KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS .................................................. ... 50 7.1. Fase Diam ................................................................................... ... 51 7.2. Penotolan sampel .......................................................................... ... 52 7.3. Sistem pelarut ................................................................................ ... 52 7.4. Pengembangan .............................................................................. ... 52 7.5. Deteksi Noda ................................................................................. ... 53 7.6. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan pada KLT ........................... ... 54

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 3

    BAB VIII PENGGUNAAN KROMATOGRAFI GAS DALAM ANALISIS TOKSIKOLOGI ................. 55 8.1. Parameter Retensi ...................................................................... ... 55 8.2. Peralatan ..................................................................................... ... 55 8.3. Analisis Kualitatif ......................................................................... ... 57 8.4. Analisis Kuantitatif ....................................................................... ... 57 8.5. Derivatisasi Pada Kromatograti Gas Cair ..................................... ... 58

    BAB IX PENGGUNAAN KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (HPLC) DALAM ANALISIS TOKSIKOLOGI ................................. ...............

    60

    9.1. Pemilihan Sistem HPLC .............................................................. ... 60 9.2. Analisis Obat ............................................................................... ... 64

    BAB X APLIKASI SPEKTROMETRI MASSA DALAM ANALISIS PENYALAHGUNAAN OBAT .. 66 10.1. Pendahuluan .............................................................................. ... 66 10.2. Aliran Analit/Sampel dalam MS ................................................... ... 66 10.3. Sistem Pengumpulan Data dan Penampilannya ......................... ... 66 10.4. Kepustakaan Spektrum Massa ................................................... ... 67 10.5. Analisis Beberapa Kelompok Obat ............................................. ... 68

    BAB XI APLIKASI SPEKTROSFOTOMETRI INFRA MERAH DALAM ANALISIS TOKSIKOLOGI 73 11.1. Pendahuluan ............................................................................. ... 73 11.2. Hubungan spektra IR dengan struktur molekul ......................... ... 73 11.3. Instrumen .................................................................................. ... 74 11.4. Teknik Sampling Pada IR ......................................................... ... 75 11.5. Berbagai Teknik Yang Dikombinasikan Dengan Spektroskopi IR 77 11.6. Penerjemahan Spektrum IR ....................................................... ... 78 11.7. Spektrum IR obat-obatan yang sering disalahgunakan ............. ... 78

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 4

    BAB I

    PENGANTAR MENUJU ILMU FORENSIK

    1.1. Pengantar Forensik biasanya selalu dikaitkan dengan tindak pinada (tindak melawan hukum). Dalam buku-buku ilmu forensik pada umumnya ilmu forensik diartikan sebagai penerapan dan pemanfaatan ilmu pengetahuan tertentu untuk kepentingan penegakan hukum dan keadilan. Dalam penyidikan suatu kasus kejahatan, observasi terhadap bukti fisik dan interpretasi dari hasil analisis (pengujian) barang bukti merupakan alat utama dalam penyidikan tersebut. Tercatat pertama kali pada abad ke 19 di Perancis Josep Bonaventura Orfila pada suatu pengadilan dengan percobaan keracunan pada hewan dan dengan buku toksikologinya dapat meyakinkan hakim, sehingga menghilangkan anggapan bahwa kematian akibat keracunan disebabkan oleh mistik. Pada pertengahan abad ke 19, pertama kali ilmu kimia, mikroskopi, dan fotografi dimanfaatkan dalam penyidikan kasus kriminal (Eckert, 1980). Revolusi ini merupakan gambaran tanggungjawab dari petugas penyidik dalam penegakan hukum. Alphonse Bertillon (1853-1914) adalah seorang ilmuwan yang pertamakali secara sistematis meneliti ukuran tubuh manusia sebagai parameter dalam personal indentifikasi. Sampai awal 1900-an metode dari Bertillon sangat ampuh digunakan pada personal indentifikasi. Bertillon dikenal sebagai bapak identifikasi kriminal (criminal identification). Francis Galton (1822-1911) pertama kali meneliti sidik jari dan mengembangkan metode klasifikasi dari sidik jari. Hasil penelitiannya sekarang ini digunakan sebagai metode dasar dalam personal identifikasi. Leone Lattes (1887-1954) seorang profesor di institut kedokteran forensik di Universitas Turin, Itali. Dalam investigasi dan identifikasi bercak darah yang mengering a dried bloodstain, Lattes menggolongkan darah ke dalam 4 klasifikasi, yaitu A, B, AB, dan O. Dasar

    klasifikasi ini masih kita kenal dan dimanfaatkan secara luas sampai sekarang. Dalam perkembangan selanjutnya semakin banyak bidang ilmu yang dilibatkan atau dimanfaatkan dalam penyidikan suatu kasus kriminal untuk kepentingan hukum dan keadilan. Ilmu pengetahuan tersebut sering dikenal dengan Ilmu Forensik. Saferstein dalam bukunya Criminalistics an Introduction to Forensic Science berpendapat bahwa ilmu forensik forensic science secara umum adalah the application of science to law. Ilmu Forensik dikatagorikan ke dalam ilmu pengetahuan alam dan dibangun berdasarkan metode ilmu alam. Dalam padangan ilmu alam sesuatu sesuatu dianggap ilmiah hanya dan hanya jika didasarkan pada fakta atau pengalaman (empirisme), kebenaran ilmiah harus dapat dibuktikan oleh setiap orang melalui indranya (positivesme), analisis dan hasilnya mampu dituangkan secara masuk akal, baik deduktif maupun induktif dalam struktur bahasa tertentu yang mempunyai makna (logika) dan hasilnya dapat dikomunikasikan ke masyarakat luas dengan tidak mudah atau tanpa tergoyahkan (kritik ilmu) (Purwadianto 2000). Dewasa ini dalam penyidikan suatu tindak kriminal merupakan suatu keharusan menerapkan pembuktian dan pemeriksaan bukti fisik secara ilmiah. Sehingga diharapkan tujuan dari hukum acara pidana, yang menjadi landasan proses peradilan pidana, dapat tercapai yaitu mencari kebenaran materiil. Tujuan ini tertuang dalam Keputusan Menteri Kehakiman No.M.01.PW.07.03 tahun 1983 yaitu: untuk mencari dan mendapatkan atau setidak-tidaknya mendekati kebanaran materiil, ialah kebenaran yang selengkap-lengkapnya dari sutau perkara pidana dengan menerapkan ketentuan hukum acara pidana secara jujur dan tepat dengan tujuan untuk mencari siapakah pelaku yang dapat didakwakan melakukan suatu pelanggaran hukum, dan selanjutnya meminta pemeriksaan dan putusan dari pengadilan guna menemukan apakah terbukti

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 2

    bahwa suatu tindak pidana telah dilakukan dan apakah orang yang didakwa itu dapat dipersalahkan. Adanya pembuktian ilmiah diharapkan polisi, jaksa, dan hakim tidaklah mengandalkan pengakuan dari tersangka atau saksi hidup dalam penyidikan dan menyelesaikan suatu perkara. Karena saksi hidup dapat berbohong atau disuruh berbohong, maka dengan hanya berdasarkan keterangan saksi dimaksud, tidak dapat dijamin tercapainya tujuan penegakan kebenaran dalam proses perkara pidana dimaksud. Dalam pembuktian dan pemeriksaan secara ilmiah, kita mengenal istilah ilmu forensik dan kriminologi. Secara umum ilmu forensik dapat diartikan sebagai aplikasi atau pemanfaatan ilmu pengetahuan tertentu untuk kepentingan penegakan hukum dan keadilan. 1.2. Ruang Lingkup Ilmu Forensik Ilmu-ilmu yang menunjang ilmu forensik adalah ilmu kedokteran, farmasi, kimia, biologi, fisika, dan psikologi. Sedangkan kriminalistik merupakan cabang dari ilmu forensik. Cabang-cabang ilmu forensik lainnya adalah: kedokteran forensik, toksikologi forensik, odontologi forensik, psikiatri forensik, entomologi forensik, antrofologi forensik, balistik forensik, fotografi forensik, dan serologi / biologi molekuler forensik. Biologi molekuler forensik lebih dikenal dengan DNA-forensic. Kriminalistik merupakan penerapan atau pemanfaatan ilmu-ilmu alam pada pengenalan, pengumpulan / pengambilan, identifikasi, individualisasi, dan evaluasi dari bukti fisik, dengan menggunakan metode / teknik ilmu alam di dalam atau untuk kepentingan hukum atau peradilan (Sampurna 2000). Pakar kriminalistik adalah tentunya seorang ilmuwan forensik yang bertanggung jawab terhadap pengujian (analisis) berbagai jenis bukti fisik, dia melakukan indentifikasi kuantifikasi dan dokumentasi dari bukti-bukti fisik. Dari hasil analisisnya kemudian dievaluasi, diinterpretasi dan dibuat sebagai laporan (keterangan ahli) dalam atau untuk kepentingan hukum atau peradilan (Eckert 1980). Sebelum melakukan tugasnya, seorang kriminalistik harus mendapatkan pelatihan atau pendidikan dalam penyidikan tempat kejadian perkara yang

    dibekali dengan kemampuan dalam pengenalan dan pengumpulan bukti-bukti fisik secara cepat. Di dalam perkara pidana, kriminalistik sebagaimana dengan ilmu forensik lainnya, juga berkontribusi dalam upaya pembuktian melalui prinsip dan cara ilmiah. Kriminalistik memiliki berbagai spesilisasi, seperti analisis (pengujian) senjata api dan bahan peledak, pengujian perkakas (toolmark examination), pemeriksaan dokumen, pemeriksaan biologis (termasuk analisis serologi atau DNA), analisis fisika, analisis kimia, analisis tanah, pemeriksaan sidik jari laten, analisis suara, analisis bukti impresi dan identifikasi. Kedokteran Forensik adalah penerapan atau pemanfaatan ilmu kedokteran untuk kepentingan penegakan hukum dan pengadilan. Kedokteran forensik mempelajari hal ikhwal manusia atau organ manusia dengan kaitannya peristiwa kejahatan. Di Inggris kedokteran forensik pertama kali dikenal dengan Coroner. Seorang coroner adalah seorang dokter yang bertugas melalukan pemeriksaan jenasah, melakukan otopsi mediko legal apabila diperlukan, melakukan penyidikan dan penelitian semua kematian yang terjadi karena kekerasan, kemudian melalukan penyidikan untuk menentukan sifat kematian tersebut. Di Amerika Serikan juga dikenal dengan medical examinar. Sistem ini tidak berbeda jauh dengan sistem coroner di Inggris. Dalam perkembangannya bidang kedokteran forensik tidak hanya berhadapan dengan mayat (atau bedah mayat), tetapi juga berhubungan dengan orang hidup. Dalam hal ini peran kedokteran forensik meliputi: melakukan otopsi medikolegal dalam

    pemeriksaan menyenai sebab-sebab kematian, apakah mati wajar atau tidak wajar, penyidikan ini juga bertujuan untuk mencari peristiwa apa sebenarnya yang telah terjadi,

    identifikasi mayat, meneliti waktu kapan kematian itu

    berlansung time of death penyidikan pada tidak kekerasan seperti

    kekerasan seksual, kekerasan terhadap anak dibawah umur, kekerasan dalam rumah tangga,

    pelayanan penelusuran keturunan,

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 3

    di negara maju kedokteran forensik juga menspesialisasikan dirinya pada bidang kecelakaan lalu lintas akibat pengaruh obat-obatan driving under drugs influence. Bidang ini di Jerman dikenal dengan Verkehrsmedizin

    Dalam prakteknya kedokteran forensik tidak dapat dipisahkan dengan bidang ilmu yang lainnya seperti toksikologi forensik, serologi / biologi molekuler forensik, odontologi forensik dan juga dengan bidang ilmu lainnya Toksikologi Forensik, Toksikologi adalah ilmu yang menelaah tentang kerja dan efek berbahaya zat kimia (racun) terhadap mekanisme biologi. Racun adalah senyawa yang berpotensial memberikan efek berbahaya terhadap organisme. Sifat racun dari suatu senyawa ditentukan oleh: dosis, konsentrasi racun di reseptor, sifat zat tersebut, kondisi bioorganisme atau sistem bioorganisme, paparan terhadap organisme dan bentuk efek yang ditimbulkan. Lebih khusus, toksikologi mempelajari sifat fisiko kimia dari racun, efek psikologi yang ditimbulkannya pada organisme, metode analisis racun baik kualitativ maupun kuantitativ dari materi biologik atau non biologik, serta mempelajari tindakan-tidankan pencegahan bahaya keracunan. LOOMIS (1978) berdasarkan aplikasinya toksikologi dikelompokkan dalam tiga kelompok besar, yakni: toksikologi lingkungan, toksikologi ekonomi dan toksikologi forensik. Tosikologi forensik menekunkan diri pada aplikasi atau pemanfaatan ilmu toksikologi untuk kepentingan peradilan. Kerja utama dari toksikologi forensik adalah analisis racun baik kualitatif maupun kuantitatif sebagai bukti dalam tindak kriminal (forensik) di pengadilan. Toksikologi forensik mencangkup terapan ilmu alam dalam analisis racun sebagi bukti dalam tindak kriminal. Toksikologi forensik merupakan gabungan antara kimia analisis dan prinsip dasar toksikologi. Bidang kerja toksikologi forensik meliputi: analisis dan mengevaluasi racun penyebab

    kematian, analisis ada/tidaknya alkohol, obat terlarang

    di dalam cairan tubuh atau napas, yang dapat mengakibatkan perubahan prilaku (menurunnya kemampuan mengendarai kendaraan bermotor di jalan raya, tindak

    kekerasan dan kejahatan, penggunaan dooping),

    analisis obat terlarang di darah dan urin pada kasus penyalahgunaan narkotika dan obat terlarang lainnya.

    Odontologi Forensik, bidang ilmu ini berkembang berdasarkan pada kenyataannya bahwa: gigi, perbaikan gigi (dental restoration), dental protese (penggantian gigi yanng rusak), struktur rongga rahang atas sinus maxillaris, rahang, struktur tulang palatal (langit-langit keras di atas lidah), pola dari tulang trabekula, pola penumpukan krak gigi, tengkuk, keriput pada bibir, bentuk anatomi dari keseluruhan mulut dan penampilan morfologi muka adalah stabil atau konstan pada setiap individu. Berdasarkan kharkteristik dari hal tersebut diatas dapat dijadikan sebagai acuan dalam penelusuran identitas seseorang (mayat tak dikenal). Sehingga bukit peta gigi dari korban, tanda / bekas gigitan, atau sidik bibir dapat dijadikan sebagai bukti dalam penyidikan tindak kejahatan. Psikiatri forensik, seorang spikiater berperan sangat besar dalam bebagai pemecahan masalah tindak kriminal. Psikogram dapat digunakan untuk mendiagnose prilaku, kepribadian, dan masalah psikis sehingga dapat memberi gambaran sikap (profile) dari pelaku dan dapat menjadi petunjuk bagi penyidik. Pada kasus pembunuhan mungkin juga diperlukan otopsi spikologi yang dilakukan oleh spikiater, spikolog, dan patholog forensik, dengan tujuan penelaahan ulang tingkah laku, kejadian seseorang sebelum melakukan tindak kriminal atau sebelum melakukan bunuh diri. Masalah spikologi (jiwa) dapat memberi berpengaruh atau dorongan bagi seseorang untuk melakukan tindak kejahatan, atau perbuatan bunuh diri. Entomologi forensik, Entomologi adalah ilmu tentang serangga. Ilmu ini memperlajari jenis-jenis serangga yang hidup dalam fase waktu tertentu pada suatu jenasah di tempat terbuka. Berdasarkan jenis-jenis serangga yang ada sekitar mayat tersebut, seorang entomolog forensik dapat menduga sejak kapan mayat tersebut telah berada di tempat kejadian perkara (TKP). Antrofologi forensik, adalah ahli dalam meng-identifikasi sisa-sisa tulang, tengkorak, dan

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 4

    mumi. Dari penyidikannya dapat memberikan informasi tentang jenis kelamin, ras, perkiraan umur, dan waktu kematian. Antrofologi forensik mungkin juga dapat mendukung dalam penyidikan kasus orang hidup, seperti indentifiksi bentuk tengkorak bayi pada kasus tertukarnya anak di rumah bersalin. Balistik forensik, bidang ilmu ini sangat berperan dalam melakukan penyidikan kasus tindak kriminal dengan senjata api dan bahan peledak. Seorang balistik forensik meneliti senjata apa yang telah digunakan dalam kejahatan tersebut, berapa jarak dan dari arah mana penembakan tersebut dilakukan, meneliti apakah senjata yang telah digunakan dalam tindak kejahatan masih dapat beroperasi dengan baik, dan meneliti senjata mana yang telah digunakan dalam tindak kriminal tersebut. Pengujian anak peluru yang ditemukan di TKP dapat digunakan untuk merunut lebih spesifik jenis senjata api yang telah digunakan dalam kejahatan tersebut. Pada bidang ini memerlukan peralatan khusus termasuk miskroskop yang digunakan untuk membandingkan dua anak peluru dari tubuh korban dan dari senjata api yang diduga digunakan dalam kejahatan tersebut, untuk mengidentifikasi apakah memang senjata tersebut memang benar telah digunakan dalam kejahatan tersebut. Dalam hal ini diperlukan juga mengidentifikasi jenis selongsong peluru yang tertinggal. Dalam penyidikan ini analisis kimia dan fisika diperlukan untuk menyidikan dari senjata api tersebut, barang bukti yang tertinggal. Misal analisis ditribusi logam-logam seperti Antimon (Sb) atau timbal (Pb) pada tangan pelaku atau terduga, untuk mencari pelaku dari tindak kriminal tersebut. Atau analisis ditribusi asap (jelaga) pada pakaian, untuk mengidentifikasi jarak tembak. Kerjasama bidang ini dengan kedokteran forensik sangat sering dilakukan, guna menganalisis efek luka yang ditimbulkan pada korban dalam merekonstruksi suatu tindak kriminal dengan senjata api. Serologi dan Biologi molekuler forensik, Seiring dengan pesatnya perkembangan bidang ilmu biologi molekuler (imunologi dan genetik) belakangan ini, pemanfaatan bidang

    ilmu ini dalam proses peradilan meningkat dengan sangat pesat. Baik darah maupun cairan tubuh lainnya paling sering digunakan / diterima sebagai bukti fisik dalam tindak kejahatan. Seperti pada kasus keracunan, dalam pembuktian dugaan tersebut, seorang dokter kehakiman bekerjasama dengan toksikolog forensik untuk melakukan penyidikan. Dalam hal ini barang bukti yang paling sahih adalah darah dan/atau cairan tubuh lainnya. Toksikolog forensik akan melakukan analisis toksikologi terhadap sampel biologi tersebut, mencari senyawa racun yang diduga terlibat. Berdasarkan temuan dari dokter kehakiman selama otopsi jenasah dan hasil analisisnya, toksikolog forensik akan menginterpretasikan hasil temuannya dan membuat kesimpulan keterlibatan racun dalam tindak kejahatan yang dituduhkan. Sejak awal perkembanganya pemanfaatan serologi / biologi molekuler dalam bidang forensik lebih banyak untuk keperluan identifikasi personal (perunutan identitas individu) baik pelaku atau korban. Sistem penggolongan darah (sistem ABO) pertama kali dikembangkan untuk keperluan penyidikan (merunut asal dan sumber bercak darah pada tempat kejadian). Belakangan dengan pesatnya perkembangan ilmu genetika (analisi DNA) telah membuktikan, bahwa setiap individu memiliki kekhasan sidik DNA, sehingga kedepan sidik DNA dapat digunakan untuk menggantikan peran sidik jari, pada kasus dimana sidik jari sudah tidak mungkin bisa diperoleh. Dilain hal, analisa DNA sangat diperlukan pada penyidikan kasus pembunuhan mutilasi (mayat terpotong-potong), penelusuran paternitas (bapak biologis). Analisa serologi/biologi molekuler dalam bidang forensik bertujuan untuk: - Uji darah untuk menentukan sumbernya

    (darah manusia atau hewan, atau warna dari getah tumbuhan, darah pelaku atau korban, atau orang yang tidak terlibat dalam tindak kejahatan tersebut)

    - Uji cairan tubuh lainnya (seperti: air liur, semen vagina atau sperma, rambut, potongan kulit) untuk menentukan sumbernya (origin).

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 5

    - Uji imonologi atau DNA individu untuk mencari identitas seseorang.

    1.3. Peran ilmu forensik dalam penyelesaian kasus kejahatan

    Perdanakusuma (1984) mengelompokkan ilmu forensik berdasarkan peranannya dalam menyelesaikan kasus-kasus kriminal ke dalam tiga kelompok, yaitu: 1. Ilmu-ilmu forensik yang menangani tindak

    kriminal sebagai masalah hukum. Dalam kelompok ini termasuk hukum pidana dan hukum acara pidana. Kejahatan sebagai masalah hukum adalah aspek pertama dari tindak kriminal itu sendiri, karena kejahatan merupakan perbuatan-perbuatan yang melanggar hukum.

    2. Ilmu-Ilmu forensik yang menangani tindak kriminal sebagai masalah teknis. Kejahatan dipandang sebagai masalah teknis, karena kejahatan dari segi wujud perbuatannya maupun alat yang digunakannya memerlukan penganan secara teknis dengan menggunakan bantuan diluar ilmu hukum pidana maupun acara pidana. Dalam kelompok ini termasuk ilmu kriminalistik, kedokteran forensik, kimia forensik, fisika forensik, toksikologi forensik, serologi/biologi molekuler forensik, odontologi forensik, dan entomogoli forensik. Pada umumnya suatu laboratorium kriminalistik mencangkup bidang ilmu kedokteran forensik, kimia forensik dan ilmu fisika forensik. Bidang kimia forensik mencangkup juga analisa racun (toksikologi forensik), sedangkan ilmu fisika forensik mempunyai cabang yang amat luas termasuk: balistik forensik, ilmu sidik jari, fotografi forensik. Apabila terjadi suatu kasus kejahatan, maka pada umumnya timbul pertanyaan-pertanyaan seperti: Peristiwa apa yang terjadi? Di mana terjadinya? Bilamana terjadinya? Dengan alat apa dilakukannya? Bagaimana melakukannya? Mengapa perbuatan tersebut dilakukan? Siapa yang melakukan?

    Pertanyaan peristiwa apa yang terjadi adalah mencari jenis kejahatan yang terjadi, misalnya pembunuhan atau bunuh diri. Dengan bantuan ilmu kedokteran forensik atau bidang ilmu lainnya, dapat disimpulkan penyebabnya adalah bunuh diri. Oleh sebab itu penyidik tidak perlu melakukan penyidikan selanjutnya guna mencari siapa pelaku dari peristiwa tersebut, karena kematian diakibatkan oleh perbuatannya sendiri.

    3. Ilmu-ilmu forensik yang menangani tindak kriminal sebagai masalah manusia. Dalam kelompok ini termasuk kriminologi, psikologi forensik, dan psikiatri/neurologi forensik. Kejahatan sebagai masalah manusia, karena pelaku dan objek penghukuman dari tindak kriminal tersebut adalah manusia. Dalam melakukan perbuatannya, manusia tidak terlepas dari unsur jasmani (raga) dan jiwa. Disamping itu, kodrat manusia sebagai mahluk sosial, yang hidup di tengah-tengah masyarakat. Oleh karena itu perbuatan yang dilakukan juga dipengaruhi oleh faktor internal (dorongan dari dalam dirinya sendiri) dan faktor eksternal (dipengaruhi oleh lingkungannya). Atas asas keadilan, dalam pemutusan sangsi dari tindak pidana, perlu ditelusuri faktor-faktor yang menjadi sebab seseorang itu melakukan kejahatan. Untuk itu perlu diteliti berbagai aspek yang menyangkut kehidupannya, seperti faktor kejiwaan, keluarga, dan faktor lingkungan masyarakatnya. Seseorang melakukan tindak kriminal mungkin didorong oleh latar belakang kejiwaannya, atau karena keadaan ekonomi keluarganya, ataupun karena pengaruh dari keadaan sosial masyarakatnya. Dalam hal ini peran serta kriminolog, psikolog forensik, dan psikiater forensik mempunyai peran penting dalam menyelesaikan kasus kejahatan.

    Berdasarkan klasifikasi diatas peran ilmu forensik dalam menyelesaikan masalah / kasus-kasus kriminal lebih banyak pada penanganan kejahatan dari masalah teknis dan manusia. Sehingga pada umumnya laboratorium forensik dimanfaatkan untuk kepentingan peradilan, khususnya perkara pidana.

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 6

    1.4. Langkah-langkah Penyidikan Dalam sistem peradilan pidana yang berlaku di Indonesia, peradilan perkara pidana diawali oleh penyidikan yang dilakukan oleh penyidik tunggal (lebih tepatnya penyidik umum) yang dilakukan oleh kepolisian (Polri), dalam khasus-khasus khusus (tindak kejahatan ekonomi dan pelanggaran Hak Asasi Manusia) pihak kejaksaan dapat melakukan penyidikan. Sampurna (2000) menggambarkan proses penyidikan sampai ke persidangan (gambar 1.1). Upaya penyidikan pada umumnya bermuara pada proses penuntutan dan disusul oleh proses pengadilan. Proses ini dikenal sebagai upaya litigasi. Upaya penyidikan dilakukan setelah suatu peristiwa atau kejadian dianggap peristiwa hukum, yaitu peristiwa atau kejadian yang dapat mengganggu kedamaian hidup antar pribadi. Lingkup antar pribadi khususnya antara seseorang (memikul kepentingan pribadi) dihadapkan dengan masyarakat atau negara yang memikul suatu kepentingan umum. Penyelasaian kasus-kasus kriminal diperlukan pembuktian peristiwa kasus yang terjadi sampai membuktikan pelaku yang terlibat dalam tindak kriminal tersebut. Pembuktian dari suatu perkara pidana adalah upaya untuk membuktikan bahwa benar telah terjadi tindak pidana yang diperkarakan dan bahwa si terdakwalah pelaku tindak pidana tersebut. Pembuktian dilakukan dengan mengajukan alat bukti yang sah ke depan persidangan. Guna mendapatkan atau setidak-tidaknya mendekati kebenaraan materiil, dalam pembuktian (penyidikan dan pemeriksaan bukti fisik) harus dilakukan pembuktian secara ilmiah. Menurut Kitab Hukum Acara Pidana (KUHAP) pasal 184 ayat 1 menyebutkan bahwa alat bukti yang sah terdiri dari 5 jenis, yaitu:

    a. Keterangan saksi b. Keterangan ahli c. Surat d. Petunjuk e. Keterangan terdakwa

    Gambar 1.1: Skema langkah-langkah penyidikan (Sampurna 2000) Alat bukti yang sah adalah alat bukti yang sesuai dengan hukum, yaitu memenuhi prisip admissibility (dapat diterima) sebagaimana diatur oleh perundang-undangan yang berlaku. Pengertian keterangan saksi menurut KUHAP adalah salah satu alat bukti dalam perkara pidana yang berupa keterangan dari saksi mengenai suatu peristiwa yang ia dengar, ia lihat sendiri, dan ia alami sendiri dan dengan menyebutkan alasan dari pengetahuannya tersebut. Keterangan saksi tidak boleh berupa pendapat atau hasil rekaan saksi, ataupun keterangan dari orang lain (KUHAP pasal 185). Ketentuan keterangan saksi diatur dalam pasal 168, 170, 171 dan 185 KUHAP. Dalam pasal-pasal tersebut mengatur ketentuan keterangan saksi siapa-siapa yang berhak, tidak berhak, atau berkompeten menjadi saksi pada suatu tindak pidana. Keterangan saksi dianggap sah apabila diajukan oleh sedikitnya dua orang saksi. Bila berasal dari satu orang saja, harus didukung oleh alat bukti sah lain. Keterangan saksi juga harus diberikan oleh orang yang berkompeten, yaitu orang yang mampu secara

    Tindak Pidana

    Dilaporkan ke Ditemukan oleh polisi

    Penyelidikan

    Penyidikan

    Pernyataan dan Catatan

    Pemeriksaan TKP

    Identifikasi

    Bukti fisik

    Penyelidikan lanjutan

    Pemberkasan

    Pelimpahan Berkas ke Penuntut Umum

    Persidangan

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 7

    hukum. Orang disebut berkompeten apabila tidak di bawah umur dan tidak di dalam pengampuan, misal sakit jiwa. Perngertian umum keterangan ahli, sesuai dengan pasal 1 butir 28 KUHAP adalah keterangan yang diberikan oleh seorang yang memiliki keahlian khusus tentang hal yang diperlakukan untuk membuat terang suatu perkara pidana guna kepentingan pemeriksaan. Pasal 186 KUHAP menjelaskan bahwa: keterangan ahli dapat diberikan pada waktu pemeriksaan oleh penyidik atau jaksa penuntut umum yang dituangkan dalam suatu bentuk laporan dan dibuat dengan mengingat sumpah diwaktu menerima jabatan atau pekerjaan. Jika hal tersebut diberikan pada waktu pemeriksaan oleh tim penyidik atau jaksa penuntut umum, maka pada pemeriksaan di sidang, diminta keterangan dan dicatat dalam berita acara pemeriksaan. Keterangan tersebut diberikan sebelum mengucapkan sumpah janji di depan hakim. Pasal 187 memuat ketentuan tentang surat sebagaimana tersebutkan pada pasal 184 hurup c, surat dibuat atas sumpah jabatan atau dikuatkan dengan sumpah. Surat dapat berupa: a) Berita acara dan surat lain dalam bentuk

    resmi yang dibuat oleh pejabat umum yang berwenang atau yang dibuat dihadapannya, yang memuat keterangan tentang kejadian atau keadaan yang didengar, dilihat, atau dialami sendiri, disertai dengan alasan yang jelas dan tegas tetang keterangannya itu.

    b) Surat yang dibuat menurut ketentuan peraturan perundang-undangan atau surat yang dibuat oleh pejabat yang menangani hal yang termasuk dalam tatalaksana yang menjadi tanggung jawabnya dan yang diperuntukkan bagi pembuktian suatu hal atau suatu keadaan.

    c) Surat keterangan dari seorang ahli yang memuat pendapat berdasarkan keahliannya yang diminta secara resmi dari padanya.

    d) Surat lain yang hanya dapat berlaku jika ada hubungannya dengan isi dari alat pembuktian yang lain.

    Yang dimaksudkan surat menurut penjelasan diatas adalah surat yang dibuat oleh pejabat-pejabat resmi yang berbentuk berita acara, akte, surat keterangan ataupun surat yang lain

    yang mempunyai hubungan dengan perkara yang sedang diadili. Petunjuk menurut KUHAP adalah perbuatan, kejadian atau keadaan, yang karena persuaiannya, baik antara satu dengan yang lain, maupun dengan tindak pidana itu sendiri, menandakan bahwa telah terjadi suatu tindak pidana dan siapa pelakunya. Petunjuk dapat berupa fotografi, foto kopi, kaset rekaman, rekaman vidio, atau barang bukti lainnya yang diketemukan di tempat kejadian perkara (TKP). Barang bukti tersebut dapat digunakan sebagai rekonstruksi kasus atau penelusuran identitas pelaku. Alat yang paling terakhir menurut KUHAP adalah keterangan terdakwa, merupakan keterangan dari terdakwa tentang apa yang ia lakukan, ia ketahui sendiri, atau ia alami sendiri. Bukti fisik yang diketemukan di TKP dapat dikelompokkan menjadi 4 (Sampurna 2000), yaitu: a) Bukti transient. Bukti ini sesuai dengan

    sifatnya hanya sementara dan akan dengan mudah hilang atau berubah. Sebagai contoh adalah: buah-buahan, suhu, imprints dan indentation (tanda-tanda yang ditimbulkan akibat tekanan, seperti tanda jejak sepatu, atau tapak ban mobil pada kasus kecelakaan bermotor), tanda-tanda seperti lembam mayat, jejak bibir di puntung rokok, bercak darah di pakaian yang akan dicuci, dll. Bukti seperti ini diketemukan oleh penyidik di TKP, dan harus segera dicatat dan didokumentasikan.

    b) Bukti pola, seperti percikan bercak darah, pola pecahan kaca/gelas, pola kebakaran, pola posisi furnitur, trayektori proyektil, dan posisi mayat, dll.

    c) Bukti kondisional, seperti derajat kekakuan mayat, distribusi lembam mayat, apakah pintu terkunci, apakah lampu menyala, ketebalan dan arah geraknya asap.

    d) Bukti yang dipindahkan (transfer), yang merupakan bukti fisik yang paling klasik. Bukti transfer terjadi karena kontak antara orang-orang atau benda-benda, atau antar orang dengan benda.

    Dalam kriminalistik dikenal dua prinsip utama, yaitu: prinsip Locard yang menyatakan bahwa setiap kontak meninggalkan jejak every

  • Pengantar Menuju Ilmu Forensik 8

    contact leaves a trace dan prinsip individualitas yang menyatakan bahwa dua objek mungkin tidak dapat dibedakan, tetapi tidak ada dua objek yang identik. Gabungan kedua prisip ini dapat diturunkan suatu pernyataan bahwa apabila tidak ada dua orang atau benda yang identik, maka setiap jejak yang ditinggalkan orang atau benda harus berbeda dengan jejak orang atau benda yang lain. Ahli forensik dan kriminilalistik berperan dalam upaya pembuktian dengan menyediakan dua alat bukti yang sah, yaitu keterang ahli dan surat (yang dibuat oleh ahli). Dalam hal ini keterangan ahli tidak dibatasi dengan ketentuan tentang yang merupa-kan hal-hal yang dialami atau didengar atau dilihat sendiri oleh saksi, melainkan diberi peluang untuk memberikan pendapat atau opini berdasarkan keahliannya, sepanjang ketentuan yang berlaku. Keterangan ahli atau surat keterangan oleh ahli harus diberikan oleh seseorang ahli yang memenuhi persyaratan kualifikasi dan berisikan keterangan yang berada dalam lingkup keahliannya (bukan keterangan bersifat awam) (Sampurna, 2000). Dalam memberikan atau menuliskan pendapat atau opini seorang ahli harus berdasar-kan hasil temuan atau data adekuat baik yang diperoleh dari pemeriksaan bukti fisik maupun dengan membandingkannya terhadap data di literatur, referensi ilmiah yang terkini, dan secara teknis dianggap benar, serta menggunakan prinsip dan metode ilmiah yang diakui. Pendapat ahli satu dengan yang lainnya tentang suatu hal tentu dapat berbeda, hal ini berdasarkan latar belakang keahliannya (ilmu yang mendasari dalam membuat keterangan), kecanggihan teknologi dari alat yang digunakan memeriksa barang bukti, metode analisis, dan berbagai aspek lainnya. Sehingga pemeriksaan kriminalistik harus diberi peluang untuk melakukan pemeriksaan ulang, baik oleh institusi yang sama maupun institusi yang lain. Secara tradisi di Indonesia, bahwa sejak lama keputusan apakah di dalam pemecahan suatu kasus pidana atau perdata diperlukan bukti-bukti ilmiah tidak berada ditangan para ahli forensik atau kriminalistik melainkan di tangan para penegak hukum. Para ahli forensik dan kriminalistik cendrung bersikap sebagai

    pendukung saja di dalam suatu proses peradilan pidana atau perdata. Hal ini tentunya merupakan kendala dalam pembuktian secara ilmiah kasus pidana maupun penegakan hukum. Akan tetapi di lain sisi sesuai dengan Keputusan Menteri Kehakiman No.M.01.PW.07.03 tahun 1983 dituntut pembuktian secara ilmiah dengan tujuan untuk mendapatkan kebenaran materiil. Untuk itu diperlukan kerjasama antara aparat penegak hukum dan ahli forensik. Meskipun demikian harus diakui pula bahwa pada akhir-akhir ini memang sedang terjadi pergeseran peran ahli forensik, yaitu dari bersifat pasif menjadi akfit. Sampurna (2000) menggambarkan bahwa ahli forensik maupun kriminalistik dapat terlibat pada setiap tahap peyidikan (lihat gambar 1.1). Bahan Bacaan 1) Eckert, W.G., 1980, Introduction to Forensic

    sciences, The C.V. Mosby Company, St. Louis, Missori

    2) Kansil, CST, 1991, Pengantar hukum kesehatan Indonesia, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta

    3) Loomis, T.A., 1978, Toksikologi Dasar, Donatus, A. (terj.) IKIP Semarang Press, Semarang

    4) Perdanakusuma, P., 1984, Bab-bab tentang kedokteran forensik, Ghalia Indonesia, Jakarta

    5) Purwandianto, A. 2000, Pemanfaatan Laboratorium Forensik Untuk Kepentingan Non-Litigasi, dalam Tim IBA Kriminalistik, Laporan Kegiatan Buku II, Proyek Pengembangan Kewirahusaan Melalui Itegratif Bahan Ajar Kriminalistik, Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Indonesia, Jakarta

    6) Saferstein R., 1995, Criminalistics, an Introduction to Forensic Science, 5th Ed., A Simon & Schuster Co., Englewood Cliffs, New Jersey

    7) Sampurna, B., 2000, Laboratorium Kriminalistik Segabai Sarana Pembuktian Ilmiah, dalam Tim IBA Kriminalistik, Laporan Kegiatan Buku II, Proyek Pengembangan Kewirahusaan Melalui Itegratif Bahan Ajar Kriminalistik, Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Indonesia, Jakarta

  • Pengantar Toksikologi 9

    BAB II

    PENGANTAR TOKSIKOLOGI

    2.1. Perkembangan Awal Toksikologi Sejak perkembangan peradaban manusia dalam mencari makannya, tentu telah mencoba beragam bahan baik botani, nabati, maupun dari mineral. Melalui pengalamannya ini ia mengenal makanan, yang aman dan berbaya. Dalam kontek ini kata makanan dikonotasikan ke dalam bahan yang aman bagi tubuhnya jika disantap, bermanfaat serta diperlukan oleh tubuh agar dapat hidup atau menjalankan fungsinya. Sedangkan kata racun merupakan istilah yang digunakan untuk menjelaskan dan mengambarkan berbagai bahan zat kimia yang dengan jelas berbahaya bagi badan. Kata racun toxic adalah bersaral dari bahasa Yunani, yaitu dari akar kata tox, dimana dalam bahasa Yunani berarti panah. Dimana panah pada saat itu digunakan sebagai senjata dalam peperangan, yang selalu pada anak panahnya terdapat racun. Di dalam Papyrus Ebers (1552 B.C.) orang Mesir kuno memuat informasi lengkap tentang pengobatan dan obat. Di Papyrus ini juga memuat ramuan untuk racun, seperti antimon (Sb), tembaga, timbal, hiosiamus, opium, terpentine, dan verdigris (kerak hijau pada permukaan tembaga). Sedangkan di India (500 - 600 B.C.) di dalam Charaka Samhita disebutkan, bahwa tembaga, besi, emas, timbal, perak, seng, bersifat sebagai racun, dan di dalam Susrata Samhita banyak menulis racun dari makanan, tananaman, hewan, dan penangkal racun gigitan ular. Hippocrates (460-370 B.C.), dikenal sebagai bapak kedokteran, disamping itu dia juga dikenal sebagai toksikolog dijamannya. Dia banyak menulis racun bisa ular dan didalam bukunya juga menggambarkan, bahwa orang Mesir kuno telah memiliki pengetahuan penangkal racun, yaitu dengan menghambat laju absorpsi racun dari saluran pencernaan. Disamping banyak lagi nama besar toksikolog pada jaman ini, terdapat satu nama yang perlu mendapat catatan disini, yaitu besar pada jaman Mesir dan Romawi kuno adalah Pendacious Dioscorides (A.D. 50), dikenal sebagai bapak Materia Medika, adalah seorang dokter tentara. Di dalam bukunya dia

    mengelompok-kan racun dari tanaman, hewan, dan mineral. Hal ini membuktikan, bahwa efek berbahaya (toksik) yang ditimbulkan oleh zat racun (tokson) telah dikenal oleh manusia sejak awal perkembangan beradaban manusia. Oleh manusia efek toksik ini banyak dimanfaatkan untuk tujuan seperti membunuh atau bunuh diri. Untuk mencegah peracunan, orang senantiasa berusaha menemukan dan mengembangkan upaya pencegahan atau menawarkan racun. Usaha ini seiring dengan perkembangan toksikologi itu sendiri. Namun, evaluasi yang lebih kritis terhadap usaha ini baru dimulai oleh Maimonides (1135 - 1204) dalam bukunya yang terkenal Racun dan Andotumnya. Sumbangan yang lebih penting bagi kemajuan toksikologi terjadi dalam abad ke-16 dan sesudahnya. Paracelcius adalah nama samaran dari Philippus Aureolus Theophratus Bombast von Hohenheim (1493-1541), toksikolog besar, yang pertama kali meletakkan konsep dasar dasar dari toksikologi. Dalam postulatnya menyatakan: Semua zat adalah racun dan tidak ada zat yang tidak beracun, hanya dosis yang membuatnya menjadi tidak beracun. Pernyataan-pernyataan ini menjadi dasar bagi konsep hubungan dosis reseptor dan indeks terapi yang berkembang dikemudian hari. Matthieu Joseph Bonaventura Orfila dikenal sebagai bapak toksikologi modern. Ia adalah orang Spayol yang terlahir di pulau Minorca, yang hidup antara tahun 1787 sampai tahun 1853. Pada awak karirnya ia mempelajari kimia dan matematika, dan selanjutnya mempelajari ilmu kedokteran di Paris. Dalam tulisannya (1814-1815) mengembangkan hubungan sistematik antara suatu informasi kimia dan biologi tentang racun. Dia adalah orang pertama, yang menjelaskan nilai pentingnya analisis kimia guna membuktikan bahwa simtomatologi yang ada berkaitan dengan adanya zat kimia tertentu di dalam badan. Orfila juga merancang berbagai metode untuk mendeteksi racun dan menunjukkan pentingnya analisis kimia sebagai bukti hukum pada kasus kematian akibat keracunan. Orfila

  • Pengantar Toksikologi 10

    bekerja sebagai ahli medikolegal di Sorbonne di Paris. Orfila memainkan peranan penting pada kasus LaFarge (kasus pembunuhan dengan arsen) di Paris, dengan metode analisis arsen, ia membuktikan kematian diakibatkan oleh keracuanan arsen. M.J.B. Orfila dikenal sebagai bapak toksikologi modern karena minatnya terpusat pada efek zat tokson, selain itu karena ia memperkenalkan metodologi kuantitatif ke dalam studi aksi zat tokson pada hewan, pendekatan ini melahirkan suatu bidang toksikologi modern, yaitu toksikologi forensik. Dalam bukunya Traite des poison, terbit pada tahun 1814, dia membagi racun menjadi enam kelompok, yaitu: corrosives, astringents, acrids, stupefying or narcotic, narcoticacid, dan septica atau putreficants. 2.2. Pengertian Toksikologi dan Racun Secara sederhana dan ringkas, toksikologi dapat didefinisikan sebagai kajian tentang hakikat dan mekanisme efek berbahaya (efek toksik) berbagai bahan kimia terhadap makhluk hidup dan sistem biologik lainnya. Ia dapt juga membahas penilaian kuantitatif tentang berat dan kekerapan efek tersebut sehubungan dengan terpejannya (exposed) makhluk tadi. Apabila zat kimia dikatakan berracun (toksik), maka kebanyakan diartikan sebagai zat yang berpotensial memberikan efek berbahaya terhadap mekanisme biologi tertentu pada suatu organisme. Sifat toksik dari suatu senyawa ditentukan oleh: dosis, konsentrasi racun di reseptor, sifat zat tersebut, kondisi bioorganisme atau sistem bioorganisme, paparan terhadap organisme dan bentuk efek yang ditimbulkan. Sehingga apabila menggunakan istilah toksik atau toksisitas, maka perlu untuk mengidentifikasi mekanisme biologi di mana efek berbahaya itu timbul. Sedangkan toksisitas merupakan sifat relatif dari suatu zat kimia, dalam kemampuannya menimbulkan efek berbahaya atau penyimpangan mekanisme biologi pada suatu organisme. Toksisitas merupakan istilah relatif yang biasa dipergunakan dalam memperbandingkan satu zat kimia dengan lainnya. Adalah biasa untuk mengatakan bahwa satu zat kimia lebih toksik daripada zat kimia lain. Perbandingan sangat kurang informatif, kecuali jika pernyataan tersebut melibatkan informasi tentang mekanisme biologi yang sedang

    dipermasalahkan dan juga dalam kondisi bagaimana zat kimia tersebut berbahaya. Oleh sebab itu, pendekatan toksikologi seharusnya dari sudut telaah / studi tentang berbagai efek zat kimia atas berbagai sistem biologi, dengan penekanan pada mekanisme efek berbahaya zat kimia itu dan berbagai kondisi di mana efek berbahaya itu terjadi. Pada umumnya efek berbahaya (efek farmakologik) timbul apabila terjadi interaksi antara zat kimia (tokson atau zat aktif biologis) dengan reseptor (tempat berikatnya tokson). Terdapat dua aspek yang harus diperhatikan dalam mempelajari interakasi antara zat kimia (zat aktif biologis) dengan organisme hidup, yaitu kerja farmakon pada suatu organisme (aspek farmakodinamik / toksodinamik) dan pengaruh organisme terhadap zat aktif (aspek farmakokinetik / toksokinetik) aspek ini akan lebih detail dibahas pada sub bahasan kerja toksik. Telah dipostulatkan oleh Paracelcius, bahwa sifat toksik suatu tokson sangat ditentukan oleh dosis (konsentrasi tokson pada reseptornya). Artinya kehadiran suatu zat yang berpotensial toksik di dalam suatu organisme belum tentu menghasilkan juga keracunan. Misal insektisida rumah tangga (DDT) dalam dosis tertentu tidak akan menimbulkan efek yang berbahaya bagi manusia, namun pada dosis tersebut memberikan efek yang mematikan bagi serangga. Hal ini disebabkan karena konsentrasi tersebut berada jauh dibawah konsentrasi minimal efek pada manusia. Namun sebaliknya apabila kita terpejan oleh DDT dalam waktu yang relatif lama, dimana telah diketahui bahwa sifat DDT yang sangat sukar terurai dilingkungan dan sangat lifofil, akan terjadi absorpsi DDT dari lingkungan ke dalam tubuh dalam waktu relatif lama. Karena sifat fisiko kimia dari DDT, mengakibatkan DDT akan terakumulasi (tertimbun) dalam waktu yang lama di jaringan lemak. Sehingga apabila batas konsentrasi toksiknya terlampaui, barulah akan muncul efek toksik. Efek atau kerja toksik seperti ini lebih dikenal dengan efek toksik yang bersifat kronis. Toksin Clostridium botulinum, adalah salah satu contoh tokson, dimana dalam konsentrasi yang sangat rendah (10-9 mg/kg berat badan), sudah dapat mengakibatkan efek kematian.

  • Pengantar Toksikologi 11

    Berbeda dengan metanol, baru bekerja toksik pada dosis yang melebihi 10 g. Pengobatan parasetamol yang direkomendasikan dalam satu periode 24 jam adalah 4 gram untuk orang dewasa dan 90 mg / kg untuk anak-anak. Namun pada penggunaan lebih dari 7 gram pada orang dewasa dan 150 mg/kg pada anak-anak akan menimbulkan efek toksik. Dengan demikian, resiko keracunan tidak hanya tergantung pada sifat zatnya sendiri, tetapi juga pada kemungkinan untuk berkontak dengannya dan pada jumlah yang masuk dan diabsorpsi. Dengan kata lain tergantung dengan cara kerja, frekuensi kerja dan waktu kerja. Antara kerja (atau mekanisme kerja) sesuatu obat dan sesuatu tokson tidak terdapat perbedaan yang prinsipil, ia hanya relatif. Semua kerja dari suatu obat yang tidak mempunyai sangkut paut dengan indikasi obat yang sebenarnya, dapat dinyatakan sebagai kerja toksik. Kerja medriatik (pelebaran pupil), dari sudut pandangan ahli mata merupakan efek terapi yang dinginkan, namun kerja hambatan sekresi, dilihat sebagai kerja samping yang tidak diinginkan. Bila seorang ahli penyakit

    dalam menggunakan zat yang sama untuk terapi, lazimnya keadaan ini manjadi terbalik. Pada seorang anak yang tanpa menyadarinya telah memakan buah Atropa belladonna, maka mediaris maupun mulut kering harus dilihat sebagai gejala keracuanan. Oleh sebab itu ungkapan kerja terapi maupun kerja toksik tidak pernah dinilai secara mutlak. Hanya tujuan penggunaan suatu zat yang mempunyai kerja farmakologi dan dengan demikian sekaligus berpotensial toksik, memungkinkan untuk membedakan apakah kerjanya sebagai obat atai sebagai zat racun. Tidak jarang dari hasil penelitian toksikologi, justru diperoleh senyawa obat baru. Seperti penelitian racun (glikosida digitalis) dari tanaman Digitalis purpurea dan lanata, yaitu diperoleh antikuagulan yang bekerja tidak langsung, yang diturunkan dari zat racun yang terdapat di dalam semanggi yang busuk. Inhibitor asetilkolinesterase jenis ester fosfat, pada mulanya dikembangkan sebagai zat kimia untuk perang, kemudian digunakan sebagai insektisida dan kini juga dipakai untuk menangani glaukoma.

    Gambar 2.1: Hubungan ilmu dasar dan terapan dengan cabang toksikologi. Toksikologi modern merupakan bidang yang didasari oleh multi displin ilmu, ia dengan dapat dengan bebas meminjam bebarapa ilmu dasar, guna mempelajari interaksi antara zat tokson dan mekanisme biologi yang ditimbulkan (lihat gambar 2.1). Ilmu toksikologi ditunjang oleh berbagai ilmu dasar, seperti

    kimia, biologi, fisika, matematika. Kimia analisis dibutuhkan untuk mengetahui jumlah toksikan yang melakukan ikatan dengan reseptor sehingga dapat memberikan efek toksik. Bidang ilmu biokimia diperlukan guna mengetahui informasi penyimpangan reaksi kimia pada organisme yang diakibatkan oleh

    Farmakologi

    Patologi Biologi

    Kimia

    Matematika

    Fisiologi

    Immunologi

    Kesehatan masyarakat

    Lingkungan: - Pencemaran - Akumulasi pencemaran - Kesehatan lingkungan

    kerja

    Ekonomi (dari segi manfaat):

    - Perkembangan obat, zat tambahan pada makanan dan pestisida

    Forensik: - Aspek medikolegal - Diagnosis - Terapi

    Toksikologi

  • Pengantar Toksikologi 12

    zat tokson. Perubahan biologis yang diakibatkan oleh zat tokson dapat diungkap melalui bantuan ilmu patologi, immonologi, fisiologi. Untuk mengetahui efek berbahaya dari suatu zat kimia pada suatu sel, jaringan atau organisme memerlukan dukungan ilmu patologi, yaitu dalam menunjukan wujud perubahan / penyimpangan kasar, mikroskopi, atau penyimpangan submikroskopi dari normalnya. Perubahan biologi akibat paparan tokson dapat termanisfestasi dalam bentuk perubahan sistem kekebakan (immun) tubuh, untuk itu diperlukan bidang ilmu immunologi guna lebih dalam mengungkap efek zat toksik pada sistem kekebalan organisme. Mengadopsi konsep dasar yang dikemukakan oleh Paracelcius, manusia menggolongkan efek yang ditimbulkan oleh zat tokson menjadi konsentrasi batas minimum memberikan efek, daerah konsentrasi dimana memberikan efek yang menguntungkan (efek terapeutik , lebih dikenal dengan efek farmakologi), batas konsentrasi dimana sudah memberikan efek berbahaya (konsetrasi toksik), dan konstrasi tertinggi yang dapat menimbulkan efek kematian. Agar dapat menetapkan batasan konsentrasi ini toksikologi memerlukan dukungan ilmu kimia analisis, biokimia, maupun kimia instrmentasi, serta hubungannya dengan biologi. Ilmu statistik sangat diperlukan oleh toksikologi dalam mengolah baik data kualitatif maupun data kuantitatif yang nantinya dapat dijadikan sebagai besaran ekspresi parameter-parameter angka yang mewakili populasi. Bidang yang paling berkaitan dengan toksikologi adalam farmakologi, karena ahli farmakologi harus memahami tidak hanya efek bermanfaat zat kimia, tetapi juga efek berbahayanya yang mungkin diterapkan pada penggunaan terapi. Farmakologi pada umumnya menelaah efek toksik, mekanisme kerja toksik, hubungan dosis respon, dari suatu tokson. 2.3. Cakupan dan Subdisiplin Toksikologi Toksikologi sangat luas cakupannya. Ia menangani studi efek toksik toksisitas di berbagai bidang, LU (1995) mengelompokkan ke dalam empat bidang, yaitu:

    bidang kedokteran untuk tujuan diagnostik, pencegahan, dan terapeutik,

    dalam industri makanan sebagai zat tambahan baik langsung maupun tidak langsung,

    dalam pertanian sebagai pestisida zat pengatur pertumbuhan, peyerbuk bantuan, dan zat tambahan pada makanan hewan,

    dalam bidang industri kimia sebagai pelarut, komponen, dan bahan antara bagi plstik serta banyak jenis bahan kimia lainnya.

    Di dalam industri kimia juga dipelajari pengaruh logam (misal dalam dalam pertambangan dan tempat peleburan), produk minyak bumi, kertas dan pulpa, tumbuhan beracun, dan racun hewan terhadap kesehatan. LOOMIS (1979) berdasarkan aplikasinya toksikologi dikelompokkan dalam tiga kelompok besar, yakni: toksikologi lingkungan, toksikologi ekonomi dan toksikologi forensik. Toksikologi lingkungan lebih memfokuskan telaah racun pada lingkungan, seperti pencemaran lingkungan, dampak negatif dari akumulasi residu senyawa kimia pada lingkungan, kesehatan lingkungan kerja. Toksikologi ekonomi membahas segi manfaat dan nilai ekonomis dari senobiotik. Tosikologi forensik menekunkan diri pada aplikasi ilmu toksikologi untuk kepentingan peradilan. Kerja utama dari toksikologi forensik adalah analisis racun baik kualitatif maupun kuantitatif sebagai bukti dalam tindak kriminal (forensik) di pengadilan. Masih dijumpai subdisiplin toksikologi lainnya selain tiga golongan besar diatas, seperti toksikologi analisis, toksikologi klinik, toksikologi kerja, toksikologi hukum, dan toksikologi mekanistik. Untuk menegakan terapi keracunan yang spesifik dan terarah, diperlukan kerjasama antara dokter dan toksikolog klinik. Hasil analisis toksikologi dapat memastikan diagnose klinis, dimana diagnose ini dapat dijadikan dasar dalam melakukan terapi yang cepat dan tepat, serta lebih terarah, sehingga ancaman kegagalan pengobatan (kematian) dapat dihindarkan. Analisis toksikologi klinik dapat berupa analisis kualitatif maupun kuantitatif. Dari hasil analisis kualitatif dapat dipastikan bahwa kasus keracunan adalah memang benar diakibatkan oleh instoksikasi. Sedangkan dari hasil analisis kuantitatif dapat

  • Pengantar Toksikologi 13

    diperoleh informasi tingkat toksisitas pasien. Dalam hal ini diperlukan interpretasi konsentrasi toksikan, baik di darah maupun di urin, yang lebih seksama. Untuk mengetahui tepatnya tingkat toksisitas pasien, biasanya diperlukan analisis toksikan yang berulang baik dari darah maupun urin. Dari perubahan konsentrasi di darah akan diperoleh gambaran apakah toksisitas pada fase eksposisi atau sudah dalam fase eleminiasi. Keracunan mungkin terjadi akibat pejanan tokson di tempat kerja. Hal ini mungkin dapat mengkibatkan efek buruk yang akut maupun kronik. Efek toksik yang ditimbulkan oleh kesehatan dan keselamatan kerja merupakan masalah bidang toksikologi kerja. Toksikologi kerja merupakan subbagian dari toksikologi lingkungan. Toksikologi hukum mencoba melindungi masyarakat umum dari efek berbahaya tokson dengan membuat undang-undang, peraturan, dan standar yang membatasi atau melarang penggunaan zat kimia yang sangat beracun, juga dengan menentukan syarat penggunaan zat kimia lainnya. Gambaran lengkap tentang efek toksik sangat diperlukan untuk menetapkan peraturan dan standar yang baik. Profil semacam itu hanya dapan ditentukan lewat berbagai jenis penelititan toksikologi yang relevan, dan ini membentuk dasar bagi toksikologi hukum. 2.4. Perkembangan Mutahir Toksikologi Dalam perkembangan beradaban modern, masyarakat menuntut perbaikan kondisi kesehatan dan kehidupan, diantaranya makanan bergizi, mutu kesehatan yang tinggi, pakaian, transportasi. Untuk memenuhi tujuan ini, berbagai jenis bahan kimia harus diproduksi dan digunakan, banyak diantaranya dalam jumlah besar. Diperkirakan berribu-ribu bahan kimia telah diproduksi secara komersial baik di negara-negara industri maupun di negara berkembang. Melalui berbagai cara bahan kimia ini kontak dengan penduduk, dari terlibatnya manusia pada proses produksi, distribusi ke konsumen, dan terakhir pada tingkat pemakai. Meningkatnya jumlah penduduk dunia menuntut, salah satunya meningkatnya jumlah produksi pangan. Dalam hal ini diperlukan bahan kimia, seperti pupuk, pestisida,rebisida.

    Tidak jarang pemakaian pestisida yang tidak sesuai dengan atuaran, atau berlebih justru memberi beban pencemaran terhadap lingkungan, perubahan ekosistem, karena pembasmian pada salah satu insteksida akan berefek pada rantai makanan dari organisme tersebut, sehingga dapan juga mengakibatkan berkurangnya atau bahkan musnahnya predator insek tersebut. Pemakaian pestisida, telah ditengarai mengakibatkan mutasi genetika dari insektisida tersebut, sehingga pada akhirnya melahirkan mutan insek yang justru resisten terhadap pestisida jenis tertentu. Pemakaian pertisida yang tidak benar juga merupakan salah satu penginduksi toksisitas kronik (menahun). Petani berkeinginan mendapatkan untung yang tinggi dari hasil pertaniannya, tidak jarang penyemprotan pestisida berlebih justru dilakukan pada produk pertanian satu-dua hari sebelum panen, dengan tujuan buah atau daun sayuran tidak termakan insek sebelum panen, dengan jalan demikian akan diperoleh buah atau sayuran yang ranun, tidak termakan oleh insek. Namun tindakan ini justru membahayakan konsumen, karena pestisida kemungkinan dapat terakumulasi secara perlahan di dalam tubuh konsumen, melalui konsumsi buah atau sayuran yang sebelumnya diberikan pestisida sebelum panen. Banyaknya kasus keracunan masif akut dan keracunan kronis, yang diakibatkan oleh pencemaran lingkungan akibat proses produksi. Seperti pada tahun 1930 di Detroit, Mich. kontaminasi ginger jake oleh Tri-o-kresil, mengakibatkan neurotksis, telah mengakibatkan keracunan syaraf pada 16 ribu penduduk. Di London, pada tahun 1952, terjadi peningkatan jumlah kematian penduduk akibat penyakit jantung dan paru-paru. Hal ini disebabkan oleh kontaminasi udara oleh Belerang dioksida dan partikel tersuspensi, yang merupakan limbah buangan pabrik di Ingris pada saat itu. Penyakit Minamata di Jepang pada tahun 1950-an diakibatkan karena pembuangan limbah industri yang mengandung metil merkuri ke teluk Minamata, yang mengakibatkan ikan di teluk tersebut terkontaminasi oleh metil merkuri. Ikan terkontaminasi ini dikonsumsi oleh penduduk disekitar teluk, mengakibatkan

  • Pengantar Toksikologi 14

    deposisi (pengendapan) metil merkuri di dalam tubuh. Metil merkuri adalah senyawa toksik yang mengakibatkan penyakit neurologik berat, salah satunya mengakibatkan kebutaan. Pada akhir 1950-an sampai awal tahun 1960-an, di Eropa Barat terjadi kasus keracunan yang dikenal dengan kasus Talidomid. Talidomid adalah senyawa kimia yang pertama disintesa untuk obat menekan rasa mual, muntah. Karena efeknya tersebut pada waktu itu banyak diresepkan pada ibu-ibu hamil, dengan tujuan menekan mual-mutah yang sering muncul pada trimester pertama pada kehamilan. Efek samping yang muncul dari pemakaian ini adalah terlahir janin dengan pertumbuhan organ tubuh yang tidak lengkap, belakangan diketahui bahwa salah satu dari bentuk rasemat Talidomid ini memberikan efek menghambat tertumbuhan organ tubuh pada janin di masa kandungan. Salah satu contoh, kasus pencemaran lingkungan di Indonesia akibat proses produksi adalah kasus teluk Buyat. Sampai saat ini masih kontropersial didiskusikan. Kejadian-kejadian di atas dan peristiwa tragis keracunan masif lainnya telah menghasilkan program pengujian yang lebih intensif, yang telah mengungkapkan beragamnya sifat dan sasaran efek toksik. Pada gilirannya ini menuntut lebih banyak penelitian pada hewan, lebih banyak indikator toksisitas, persyaratan yang lebih ketat sebelum suatu bahan kimia baru dapat dilepas pemakaiannya ke masyarakat, serta melakukan evaluasi dan pemantauan efek toksik senyawa kimia yang telah beredar dan dimanfaatkan oleh masyarakat. Oleh karena itu, ada kebutuhan untuk mempermudah tugas penilaian toksikologik atas begitu banyak bahan kimia, dimana prosedur pengujian toksisitasnya menjadi semakin komplek. Untuk memenuhi kebutuhan ini, beberapa kreteria telah diajukan dan dipakai untuk memilih menurut prioritasnya bahan kimia yang akan diuji. Disamping itu, sistem penilaian berlapis memungkinkan keputusan dibuat pada berbagai tahap pengujian toksikologik, sehingga dapat dihindarkan penelitian yang tidak perlu. Prosedur ini sangat berguna dalam pengujian karsinogenisitas, mutagenisitas, dan imunotoksisitas karena besarnya biaya yang terlibat dan banyaknya sistem uji yang tersedia.

    Karena banyaknya orang yang terpejan dengan bahan-bahan kimia ini, maka kita harus berupaya mencari pengendalian yang tepat sebelum terjadi kerusakan yang hebat. Karena itu, bila mungkin, ahli toksikologi modern harus mencoba mengidentifikasikan berbagai indikator pejanan dan tanda efeknya terhadap kesehatan yang dini dan reversibel. Hal ini penting untuk menentukan ketentuan keputusan, pada saat yang tepat untuk melindungi kesehatan masyarakat baik sebagai individu yang bekerja maupun masyasakat yang terpejan. Pencapaian di bidang ini telah terbukti dapat membantu para mengambil keputusan (pemerintah) yang bertanggungjawab dalam menjalankan surveilan medik yang sesuai pada pekerja atau masyarakat yang terpejan. Contoh yang menonjol adalah penggunaan penghambat kolinesterase sebagai indikator pejanan pestisida organofosfat dan berbagai parameter biokimia untuk memantau pejanan timbal. Menggunakan indikator biologi seperti jenis ikan tertentu untuk memantau tingkat cemaran limbah cair insdustri sebelum dinyatakan aman untuk dilepaskan ke lingkungan. Petanda biologik semacam itu dimaksudkan untuk mengukur pejanan terhadap toksikan atau efeknya di samping untuk mendeteksi kelompok masyarakat yang retan. Kemajuan yang dicapai dalam bidang biokimia dan toksikokinetik, toksikologi genetika, imunotoksikologi, morfologik pada tingkat subsel, serta perkembangan ilmu biologimolekular berperan dalam memberikan pengertian yang lebih baik tentang sifat, tempat, dan cara kerja berbagai toksikan. Misalnya perkembangan bidang ilmu tersebut dapat memberikan berbagai metode uji toksikologi secara invitro, dimana target uji langsung pada tingkat sel, seperti uji senyawa yang mengakibatkan kerusakan sel hati hepato toksik dapat dilakukan langsung pada kultur sel hati secara invitro, atau uji toksikan yang mempunyai sifat sebagai karsinogen juga dapat dilakukan pada kultur sel normal, disini dilihat tingkat pertumbuhan sel dan perubahan DNA yang dialamai oleh sel akiat pejanan toksikan uji. Banyak lagi metode uji invitro yang sangat bermanfaat dalam menunjang perkembangan ilmu toksikologi itu sendiri.

  • Pengantar Toksikologi 15

    Salah satu wujud perlindungan kesehatan masyarakat, ahli toksikologi akan selalu terlibat dalam menentukan batas pejanan yang aman atau penilaian resiko dari pejanan. Batas pejanan yang aman mencangkup asupan (intake) harian yang diperbolehkan, dan nilia ambang batas dari toksikan yang masih dapat ditolerir, sedangkan penilaian resiko digunakan dalam hubungan dengan efek bahan yang diketahui tidak berrabang batas atau ambang batasnya tak dapat ditentukan. Penentuan ini merupakan penelitian menyeluruh tentang sifat toksik, pembuktian dosis yang aman, penentuan hubungan dosis-efek dan dosis-respon, serta penelitian toksokinetik, biotransformasi. Meluasnya bidang cakupan dan makin banyaknya subdisiplin toksikologi seperti digambarkan di atas memberikan gambaran tersendiri tentang kemajuan akhir dalam toksikologi. 2.5. Prospek Masa Depan Kemajuan di bidang bioteknologi pertanian, telah terbukti memberikan bebagai kemajuan jika dibandingkan pertanian konvensional. Melalui rekayasa genetika pada tanaman pertanian telah terbukti diperoleh bibit unggul, yang dibandingkan dengan pertanian konvensional sangat sedikit membutuhkan tanah, merupakan andalan dalam meningkatkan pasokan makanan kita. Kemanan makanan semacam ini membutuhkan evaluasi keamanan yang memadai. Bersama dengan ilmu-ilmu lain, toksikologi dapat menyediakan bahan kimia alternatif yang lebih aman untuk pertanian, industri, dan kebutuhan konsumen melalui penentuan hubungan strukter-toksisitas. Pengurangan sifat toksik mungkin dapat dicapai dengan mengubah toksisitas sasaran atau dengan mengubah sifat toksokinetiknya. Toksikologi juga berperan dalam pengembangan obat baru, sudah menjadi prasat dalam pengembangan obat baru harus dibarengi baik uji toksisitas akut maupun toksisitas krinis, dengan persyaratan uji yang ketat. Penilaian tentang keamanannya merupakan tantangan dang tunggung jawab toksikologi. Karena imbauan masyarakat untuk mengurangi penggunaan hewan coba dengan alasan

    prikemanusiaan, maka lebih sering digunakan organ terisolasi, jaringan biakan, sel, dan bentuk-bentuk kehidupan yang lebih rendah. Sistem ini memiliki banyak keuntungan, seperti pengujian yang lebih cepat dan lebih murah, miningkatkan keragaman penelitian terutamanya yang berkaitan dengan mekanisme keracunan. Dengan meningkatnya tuntutan ini akan mendorong perbaikan prosedur pengujian yang lebih sederhana dan handal, seperti misal pengujian karsinogen uji kanker, uji mutagenesis, menggunakan petanda biologik (biomarker) yaitu kultur sel kanker. Mingkatnya kebutuhan akan uji toksikologik, namun pada kenyataannya terdapat keterbatasan akan fasilitas dan sumber daya manusia yang memenuhi syarat, Oleh sebab itu maka data toksisitas yang dihasilkan dimana saja sebaiknya dapat diterima secara international. Agar data-data tersebut dapat diterima secara umum, kama data tersebut harus memenuhi standar tertentu. Untuk itu lembaga terkemuka dunia mengeluarkan standar seperti yang dikeluarkan oleh Lembaga pengawas obat dan makanan Amerika (FDA) mengeluarkan Good Laboratory Practice , dimana standar ini dapat diterima secara international. Pada akhirnya, ahli toksikologi harus terus memperbaiki prosedur uji untuk mengurangi hasil positif palsu dan negatif palsu, dan terus melakukan penelitian yang dirancang untuk meningkatkan pemahaman yang lebih baik akan pentingnya efek toksik sehingga penilaian keamanan/resiko berbagai tokson dapt dilakukan dengan hasil lebih memuaskan. Bahan Bacaan: 1. Lu, F.C., 1995, Toksikologi Dasar, Asas,

    Organ Sasaran, dan Penilaian Resiko, Nugroho, E. (terj.), UI Press, Jakarta

    2. Loomis, T.A., 1978, Toksikologi Dasar, Donatus, A. (terj.) IKIP Semarang Press, Semarang

    3. Ariens,E.J., Mutschler,E., Simonis,A.M., 1985, Toksikologi Umum, Pengantar, Wattimena,Y.R.(terj.), Gadjah Mada University Press,Yogyakarta.

    4. Ling, L.J., 2000, Toxikology Secrets, Hanley & Belfus, Inc. Philadelphia

  • Fase Kerja Toksik 16

    BAB III FASE KERJA TOKSIK

    Dua aspek yang perlu diperhatikan dalam menelaah interaksi senobitika dengan organisme hidup yaitu: kerja senobiotika pada organisme dan reaksi atau efek yang ditimbulkan. Kerja toksik pada umumnya

    merupakan hasil sejumlah besar proses biologi yang komplek. Secara umum kerja toksik dapat digambarkan dalam rantai kerja yang terdiri dari: fase eksposisi, toksokinetik dan fase toksodinamik (lihat. Gam. 3.1).

    Gambar 3.1: Rantai fase kerja tokson (racun) pada organisme 3.1. Fase eksposisi: Dalam fase ini organisme terpapar (terkontak) dengan senobiotika. Paparan dapat melalui kulit, oral, saluran pernafasan (inhalasi) atau dengan cara injeksi. Pada pemakaian oral (misal sediaan dalam bentuk padat), maka terlebih dahulu kapsul/tablet akan terdistegrasi, sehingga xenobiotika akan telarut di dalam cairan saluran pencernaan. Xenobiotika yang terlarut akan siap terabsorpsi secara normal dalam

    duodenal dari usus halus dan ditraspor melalui pembuluh kapiler mesenterika menuju vena porta hepatika menuju hati sebelum ke sirkulasi sistemik. Paparan xenobiotika (rute administrasi) dapat melalui oral, inhalasi, topikal, rektal, atau vaginal. Sedangkan pemasukan xenobiotika langsung ke sirkulasi sistemik (injeksi), dapat dikatakan bahwa xenobiotika tidak mengalami proses absorpsi.

    Tabel 3.1. Beberapa contoh rute pemakaian obat-obat terlarang

    Rute Drugs (Obat-Obat terlarang) Oral cannabinoide, opiate, LSD, meskalin, benzodiazepin, barbiturate, anti depresan tri-

    siklik, ecstasy Inhalasi pelarut-pelarut perangsang (terpentin, kloroform, eter, dll), alkaloid dengan titik didih

    yang rendah (nikotin, kokain, amfetamin) Merokok marijuana, daun ganja, Crack kokain, metamfetamin, Intravenus heroin, morfin, kokain, metamfetamin, fensilidin Intranasal kokain, heroin, methamfetamin Dermal fentanyl, nikotin.

    Kontak/ Penggunaa

    - Bentuk

    farmasetik hancur

    - Zat aktif melarut

    - Adsorpsi - Distribusi -

    Metabolisme

    Ekskresi

    I II III

    Zat aktif tersedia untuk

    diabsorpsi

    Ketersediaan Farmasetik

    Fase: Eksposisi

    Zat aktif tersedia untukmemberikan

    efek

    Ketersediaan biologik

    Interaksi tokson-reseptor dalam organ efektor

    Fase: Toksokinetik

    Fase: Toksodinamik

    Efek

  • Fase Kerja Toksik 17

    3.2. Fase toksokinetik Efek toksik timbul jika tokson terabsorpsi kemudian ditransfer bersama sistem peredaran darah menuju reseptor, hasil interaksi tokson dengan reseptor akan menimbulkan efek farmakologi. Untuk mengakhiri efek yang timbul, oleh tubuh tokson akan dimetabolisme dan dieliminasi dari dalam tubuh. Proses absorpsi, distribusi, metabolisme dan eliminasi (ADME) terangkum dalam fase toksokinetik. Tubuh mengenal drug sebagai senyawa asing atau xenobiotika. Jika tubuh terpejan oleh xenobiotika, maka tubuh akan berusaha menghancurkan dan kemudian mengeliminasi senyawa xenobiotika ini dari dalam tubuh. Farmakokinetik dapat juga dipandang suatu bidang ilmu, yang mengkaji perubahan konsentrasi (kinetika) dari xenobiotika di dalam tubuh organisme sebagai fungsi waktu. Perubahan konsentrasi xenobiotika ditentukan oleh: dimana dan berapa cepat xenobiotika diabsorpsi menuju ke sirkulasi sistemik, bagaimana terdistribusi di dalam tubuh organisme, bagaimana enzim tubuh merubah struktur molekulnya, serta dari mana dan berapa cepat dieksresi dari dalam tubuh (Mutschler dan Schfer-Korting, 1997). Toksokinetik (farmakokinetik) menelaah perubahan konsentrasi tokson terhadap waktu di dalam organisme. Secara umum toksokinetik menelaah dari mana dan berapa laju absorpsi tokson dari lingkungan ke sistem peredaran darah, bagaimana distribusinya ke seluruh tubuh, bagaimana enzim tubuh memetabolismenya, dari mana dan bagaimana tokson atau metabolitnya dieliminasi dari dalam tubuh. Farmakokinetik melibatkan proses invasi (masuknya xenobiotika ke tubuh), trasportasi dan distribusi (pergerakan xenobiotika di dalam tubuh), serta proses eleminasi (proses hilangnya xenobiotika dari dalam tubuh). Proses ini semua menentukan efficacy (kemampuan xenobiotika mengasilkan efek), efektifitas dari xenobiotika, konsentrasi xenobiotika di reseptor, dan durasi dari efek farmakodinamiknya. Sifat-sifat farmakokinetik suatu xenobiotika digunakan oleh farmakolog, ilmuwan klinik dan toksikolog untuk mengembangkan pengobatan, untuk mengertikan faktor-faktor yang dapat mendorong penyalahgunaan xenobiotika tersebut, serta dijadikan dasar untuk mengetahui kapan dan

    dalam bentuk apa xenobiotika tersebut masih dapat dideteksi setelah selang waktu pemakaian dan menginterpretasikan efek-efek xenobitika tersebut. 3.2.1. Absorpsi (Proses Invasi) Semua proses transfer tokson dari lingkungan menuju sistem peredaran darah dirangkum kedalam proses invasi, proses ini juga digambarkan sebagai resorpsi. Tokson dapat teresorpsi umumnya berada dalam bentuk terlarut atau terdispersi molekular. Laju resorpsi tokson ditentukan oleh daerah paparan (topikal, oral, inhalasi atau injeksi), bentuk farmasetik tokson (tablet, salep, sirop, aerosol, suspensi atau larutan), proses resorpsi, sifat fisikokimia tokson dan konsentrasinya. Proses invasi disebut juga dengan absorpsi, yang ditandai oleh masuknya xenobiotika dari tempat kontak (paparan) menuju sirkulasi sistemik tubuh. Laju absorpsi xenobiotika ditentukan oleh sifat membran biologis dan aliran kapiler darah tempat kontak serta sifat fisiko kimia dari xenobiotika itu sendiri. Pada pemakaian oral (misal sediaan dalam bentuk padat), maka terlebih dahulu kapsul/tablet akan terdistegrasi, sehingga xenobiotika akan telarut di dalam cairan saluran pencernaan. Xenobiotika yang terlarut ini akan terabsorpsi secara normal dalam duodenal dari usus halus dan ditraspor melalui pembuluh kapiler mesenterika menuju vena porta hepatika menuju hati sebelum ke sirkulasi sistemik. Kelarutan xenobiotika akan sangat mempengaruhi laju absorpsinya, jika xenobiotika terlalu non polar, maka dia akan terlarut cukup kuat dalam lapisan lipofil dari membran sel. Demikian juga jika terlalu polar xenobiotika ini akan mudah terlarut di dalam saluran cerna namun transport melalui membran biologis akan terhambat. Paparan xenobiotika (rute administrasi) dapat melalui oral, inhalasi, topikal, rektal, atau vaginal. Sedangkan pemasukan xenobiotika langsung ke sirkulasi sistemik (injeksi), dapat dikatakan bahwa xenobiotika tidak mengalami proses absorpsi. Rute pemakaian obat akan mempengaruhi onset dari aksi, durasi efek, intensitas dan qualitas efek dari obat. Pada pemakaian intravenus obat dapat langsung ditranspor ke reseptor, rute pemakaian ini tentunya akan memberikan efek yang paling maksimum dan onset aksi yang singkat. Namun pemakaian intravenus pada penyalahgunaan obat

  • Fase Kerja Toksik 18

    terlarang lebih banyak menimbulkan resiko yang berbahanya, oleh sebab itu pada kasus ini pemakaian melalui inhalasi dan merokok merupakan alternatif yang lebih poluler dikalangan junkies. Jika drug dihisap melalui hidung atau bersamaan dengan rokok, maka drug akan sangat cepat terabsorpsi di alveoli paru-paru, dan selanjutnya melalui pembuluh darah arteri dibawa ke otak. Oleh sebab itu efek akan lebih cepat timbul. Pemakaian crack (bentuk kokain yang digunakan secara merokok) dengan menghisap akan menimbulkan onset aksi yang sangat singkat, sehingga intesitas eforia akan cepat tercapai. Demikian juga pada pemakain heroin secara inhalasi, efek eforia akan relatif sama tercapainya dibandingkan dengan pemakaian secara intravenus. Heroin biasanya digunakan dengan cara menguapkan dan kemudian uap dihirup, dengan merokok, atau injeksi secara intravenus. Setelah heroin sampai di sirkulasi sistemik, maka heroin sangat cepat menuju otak. Karena sangat cepatnya timbulnya efek pada pemakaian intravenus, maka rute pemakaian ini sangat digemari oleh para junkis. Namun pemakain ini sangat berresiko ketimbang pemakaian secara inhalasi atau merokok, karena sering ditemui muncul penyakit bawaan lain pada pemakaian injeksi, seperti infeksi HIV, hepatitis. Pada paparan melalui oral bentuk farmasetik (tablet, kapsul, dll) akan terdispersi dan melarut di dalam cairan saluran pencernaan. Bentuk terlarut melalui pembuluh kapiler pada saluran pencernaan akan terabsorpsi. Absorpsi ini sebagaian besar berlangsung di pembuluh kapiler usus halus, kemudian melalui pembuluh

    kapiler mesenterika menuju vena porta hepatika menuju hati sebelum ke sirkulasi sistemik, dari sini akan terdistribusi ke seluruh tubuh. 3.2.2. Distribusi Setelah tokson mencapai sistem peredahan darah, bersama darah akan terdistribusi ke seluruh tubuh. WEISS M. (1990) membagi distribusi ke dalam konveksi (transpor tokson bersama peredaran darah) dan difusi (difusi tokson di dalam sel atau jaringan). Transprot tokson intra- dan inter organ di dalam tubuh diprasaranai oleh sistem peredaran darah. Difusi berperan penting dalam transport suatu tokson diantara ekstra dan intra selular. Difusi tokson melalui membran biologi dapat berlangsung melalui berbagai proses difusi, seperti: difusi pasif, difusi aktif (melalui sistem transport tertentu ,cariier, melalui finocitose, atau fagocitose) atau melalui poren. Laju difusi suatu tokson sangat ditentukan oleh sifat fisikokimanya (lipofili, ukuran melekul, derajat ionisasi, ikatan dengan protein plasma). Transpor Transport dapat di kelompokkan ke dalam dua proses utama, yaitu konveksi (transport xenobiotika bersama aliran darah) dan difusi (transport xenobiotika melalui membran biologis). Sirkulasi sistemik sangat memegang peranan penting dalam transport xenobiotika antar organ dan jaringan di dalam tubuh. Sehingga laju peredaran darah di dalam organ atau jaringan juga akan menentukan kecepatan distribusi xenobiotika di dalam tubuh.

    Tabel 3.2: Laju aliran darah pada berbagai organ pada orang dewasa Organ Prosen (%) dari

    berat badan Prosen (%) dari volum jantung per menit

    Laju aliran darah (ml/min/100g organ)

    Aliran darahnya bagus: Ginjal 0,5 20 400 Hati 2,8 28 85 Otak 2,0 12 54 Paru-paru 1,5 100 400 Jantung 0,5 4 84 Lambung dan usus saluran pencernaan

    2,8 24 70

    Aliran darahnya kurang bagus: Kulit 10 6 5 Otot-otot 40 23 5

    Aliran darahnya jelek: Jaringan Lemak 18 5 2,1

  • Fase Kerja Toksik 19

    Pada tabel 3.2 menggambarkan perbedaan jalu aliran darah di berbagai organ tubuh. Organ tubuh seperti ginjal, hati, otak, paru-paru, jantung, lambung dan usus, adalah organ-organ yang memiliki laju aliran darah (perfusi) yang baik. Karena laju aliran darah dalam organ-organ ini sangat baik, maka xenobiotika akan sangat cepat terdistribusi homogen di dalam organ tersebut, jika dibandingkan pada organ-organ yang memiliki laju aliran darah relatif lambat. Difusi Pada pemodelan farmakokinetik, tubuh dibagi menjadi berbagai ruang difusi (kompartimen). Pembagian ruang ini hanya didasarkan pada laju distribusi xenobiotika. Perlu ditegaskan di sini bahwa, pembagaian kompartimen ini hanya merupakan langkah abstraksi guna mempermudah pemahaman ruang distribusi (difusi) xenobiotika di dalam tubuh. Model yang paling sederhana untuk memahami jalu difusi xenobiotika di dalam tubuh adalah model kompartimen tunggal. Pada model ini tubuh dipandang seperti satu ember besar, dimana difusi xenobiotika hanya ditentukan oleh daya konveksi di dalam ember. Namun pada kenyataannya, agar xenobitika dapat ditransportasi dari saluran kapiler pembuluh darah menuju sel-sel pada jaringan tubuh, haruslah melewati membran biologis, yaitu membran yang menyeliputi sel-sel di dalam tubuh. Secara keseluruhan luas permukaan kapiler tubuh (orang dewasa) diperkirakan berkisar antara 6000-8000 m2, dengan panjang keseluruhan diduga sekitar 95000 km. Di bagian luar kapileredotel ini diselimuti oleh membran basal yang sangat halus dan elastis. Struktur membran basal dapat dibedakan menjadi: - kapiler yang sangat tertutup (contoh: barier

    sawar darah otak) - kapiler yang berjendela, pada jendela ini

    terjadi pertukaran cairan yang sangat intensiv, jarak jendela dalam kapiler ini adalah tidak beraturan (contoh:tubulus ginjal),

    - kapiler yang terbuka, tidak terdapat hubungan antar sel-sel endotel, sehingga pada kapiler ini terdapat lubang-lungang yang besar, yang dapat dilewati oleh plasma darah (contoh: hati).

    Laju penetrasi xenobiotika melewati membran biologis akan ditentukan oleh struktur membran basal dan juga sifat lipofilitasnya. Senyawa-senyawa lipofil akan dapat menembus membran biologis dengan baik, sedangkan senyawa yang polar (larut air) haruslah melewati lubang-lunag di membran biologis, yang dikenal dengan poren. Jumlah poren dalam membran biologis adalah terbatas, oleh sebab itu dapatlah dimengerti, bahwa senyawa lipofil akan terdistribusi lebih cepat dibandingkan senyawa hidrofil (lihat tabel 3.3). Difusi xenobiotika melalui membran biologis dapat berlangsung melalui berbagai proses, seperti: difusi pasiv, difusi aktiv, melalui poren dan juga melalui jembatan intraseluler. Ketika xenobiotika mencapai pembuluh darah, maka bersama darah melalui sirkulasi sistemik siap untuk didistribusikan ke reseptor dan ke seluruh tubuh. Untuk memudahkan memahami sejauh mana suatu xenobiotika terdistribusi di dalam tubuh, para ilmuan farmakokinetik mengumpamakan bahwa xenobitika di dalam tubuh akan terdistribusi di dalam suatu ruang, yang memiliki sejumlah volume tertentu. Jadi kemampuan suatu xenobiotika untuk terdistribusi di dalam tubuh dinyatakan sebagai parameter yang disebut dengan volume distribusi. Distribusi Terdapat banyak faktor yang dapat mempengaruhi proses distribusi dari suatu xenobiotika, dimana faktor-faktor tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu: a) faktor biologis: - laju aliran darah dari organ dan jaringan, - sifat membran biologis - perbedaan pH antara plasma dan jaringan b) faktor sifat molekul xenobiotika - ukuran molekul - ikatan antara protein plasma dan protein

    jaringan - kelarutan - sifat kimia Senyawa yang larut lemak akan lebih mudah terdistribusi ke seluruh jaringan tubuh, sehingga pada umumnya senyawa lipofil akan mempunyai volume distribusi yang jauh lebih besar ketimbang senyawa yang hidrofil. Tetra-Hidro-Canabinol (THC) (zat halusinogen dari tanaman ganja) adalah sangat larut lemak,

  • Fase Kerja Toksik 20

    sehingga THC akan sangat mudah terdistribusi ke seluruh jaringan dan akan terdeposisi di jaringan lemak, oleh sebab itu THC memiliki volume distribusi yang relatif besar (4-14 l/kg). Karena kelarutannya yang tinggi, hal itu pun menyebabkan THC sangat lama tertambat di

    jaringan lemak, dan ini akan memperlambat laju eliminasi THC. Etanol (alkohol), senyawa yang bersifat agak hidrofil, sebagian besar terdistribusi di dalam cairan intra- dan ekstraseluler tubuh. Volume distribusi (Vd) etanol adalah 0,5 l/kg.

    Tabel 3.3: Permeabilitas beberapa membran biologis (H Nau, 1994)

    Membran lipid - barier sawar darah otak

    darah ( liquor) darah ( otak )

    hanya xenobiotika lipofil, tidak terionisasi; xenobitika polar akan terperfusi sangat lambat atau sama sekali tidak

    - lapisan lendir penanjang saluran pencernaan - lapisan lendir di mulut - tubulus ginjal - kulit

    Membran lipid dengan Poren xenobiotika lipofil dan hidrofil dapat lewat - darah ( hati ) - hati ( empedu ) - paru-paru - plasenta - darah ( kelenjar mamai) - kapilar-kapiler di kulit dan otot - lapisan lendir (mata, hidung, kantung kemih) - glomerulus ginjal (Filtrasi)

    3.2.3 Metabolisme dan Ekskresi Metabolisme dan ekskresi dapat dirangkum ke dalam eliminasi. Yang dimaksud proses eliminasi adalah proses hilangnya xenobiotika dari dalam tubuh organisme. Eliminasi seatu xenobiotika dapat melalui reaksi biotransformasi (metabolisme) atau ekskresi xenobiotika melalui ginjal, empedu, saluran pencernaan, dan jalur eksresi lainnya (kelenjar keringan, kelenjar mamai, kelenjar ludah, paru-paru). Jalur eliminasi yang paling penting adalah eliminasi melalui hati (reaksi metabolisme) dan eksresi melalui ginjal. Ginjal sangat memegang peranan penting dalam mengekskresi baik senyawa eksogen (xenobiotika) maupun seyawa endogen, yang pada umumnya tidak diperlukan lagi oleh tubuh. Proses utama ekskresi renal dari xenobiotika adalah: filtrasi glumerula, sekresi aktiv tubular, dan resorpsi pasiv tubular. Pada filtrasi glumerular, ukuran melekul memegang peranan penting. Molekul-molekul dengan diameter yang lebih besar dari 4 nm atau dengan berat lebih besar dari 50 kilo Dalton (k Da) tidak dapat melewati filtrasi glumerular. Oleh sebab itu hanya senyawa dengan ukuran dan berat lebih kecil akan dapat terekskresi.

    Xenobiotika yang terikat dengan protein plasma tentunya tidak dapat terekskresi melalui ginjal. Resorpsi pasiv tubular ditentukan oleh gradien konsentrasi xenobitika antara urin dan plasma di dalam pembuluh tubuli. Berbeda dengan resorpsi tubular, sekresi tubular melibatkan proses transport aktiv. Xenobiotika yang masuk ke dalam tubuh akan diperlakukan oleh sistem enzim tubuh, sehingga senyawa tersebut akan mengalami perubahan struktur kimia dan pada akhirnya dapat dieksresi dari dalam tubuh. Proses biokimia yang dialami oleh xenobiotika dikenal dengan reaksi biotransformasi. Biotransformasi pada umumnya berlangsung di hati dan sebagian kecil di organ-organ lain seperti: ginjal, paru-paru, saluran pencernaan, kelenjar susu, otot, kulit atau di darah. Secara umum proses biotransformasi dapat dibagi menjadi dua fase, yaitu fase I (reaksi fungsionalisasi) dan fase II (reaksi konjugasi). Dalam fase pertama ini tokson akan mengalami pemasukan gugus fungsi baru, pengubahan gugus fungsi yang ada atau reaksi penguraian melalui reaksi oksidasi (dehalogenasi, dealkilasi, deaminasi, desulfurisasi, pembentukan oksida, hidroksilasi, oksidasi alkohol dan oksidasi aldehida); rekasi reduksi

  • Fase Kerja Toksik 21

    (reduksi azo, reduksi nitro reduksi aldehid atau keton) dan hidrolisis (hidrolisis dari ester amida). Pada fase II ini tokson yang telah siap atau termetabolisme melalui fase I akan terkopel (membentuk konjugat) atau melalui proses sintesis dengan senyawa endogen tubuh, seperti: Konjugasi dengan asam glukuronida asam amino, asam sulfat, metilasi, alkilasi, pembentukan asam merkaptofurat. Enzim-enzim yang terlibat dalam biotransformasi pada umumnya tidak spesifik terhadap substrat. Enzim ini (seperti monooksigenase, glukuronidase) umumnya terikat pada membran dari retikulum endoplasmik dan sebagian terlokalisasi juga pada mitokondria, disamping itu ada bentuk terikat sebagai enzim terlarut (seperti esterase, amidase, sulfoterase). Sistem enzim yang terlibat pada reaksi fase I umumnya terdapat di dalam retikulum endoplasmik halus, sedangkan sistem enzim yang terlibat pada reaksi fase II sebagian besar ditemukan di sitosol. Disamping memetabolisme xenobiotika, sistem enzim ini juga terlibat dalam reaksi biotransformasi senyawa endogen (seperti: hormon steroid, biliribun, asam urat, dll). Selain organ-organ tubuh, bakteri flora usus juga dapat melakukan reaksi metabolisme, khususnya reaksi reduksi dan hidrolisis.

    3.3. Fase Toksodinamik Setelah tokson didistribusikan ke