Senyawa Radikal Bebas
Pada proses metabolisme normal, tubuh memproduksi partikel kecil dengan tenaga besar yang disebut radikal bebas. Atom atau molekul dengan elektron bebas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga dan beberapa fungsi fisiologis seperti kemampuan untuk membunuh virus dan bakteri. Namun oleh karena mempunyai tenaga yang sangat tinggi, zat ini juga dapat merusak jaringan normal apabila jumlahnya terlalu banyak. Radikal bebas dapat mengganggu produksi DNA, lapisan lipid pada dinding sel, mempengaruhi pembuluh darah, dan produksi prostaglandin. Radikal bebas selain dapat dijumpai dalam jumlah kecil dari hasil metabolisme tubuh, juga dapat dijumpai pada lingkungan, makanan dalam kemasan, bahan aditif, dan sinar ultraviolet dari matahari maupun radiasi.
Radikal bebas merupakan sekelompok bahan kimia baik berupa atom maupun molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan pada lapisan luarnya. Dalam teorinya atom terdiri dari nukleus, proton dan elektron. Dimana jumlah proton (muatan positif) dalam nukleus menentukan jumlah dari elektron (muatan negatif) yang megelilingi atom tersebut. Elektron berperan dalam reaksi kimia dan merupakan bahan yang menggabungkan atom – atom untuk membentuk suatu molekul. Elektron mengelilingi suatu atom dalam satu atau lebih lapisan. Gambaran struktur terpenting sebuah atom dalam menentukan sifat kimianya adalah jumlah elektron pada lapisan terluarnya. Karenanya atom-atom akan selalu berusaha untuk mencapai keadaan stabilitas yang maksimum. Jika jumlah elektron pada lapisan terluarnya kurang, maka sebuah atom akan selalu mencoba melengkapinya dengan jalan :
1. menambah atau mengurangi elektron untuk mengisi maupun mengosongkan lapisan luarnya.
2. membagi elektron-elektronya dengan cara bergabung bersama atom yang lain dalam rangka melengkapi lapisan luarnya.
Dari uraian tersebut dapat dikatakan bahwa suatu radikal bebas merupakan suatu zat yang sangat reaktif. Disebabkan karena sifatnya yang sangat reaktif, suatu radikal bebas memiliki spesifitas kimia yang rendah sehingga dapat bereaksi dengan berbagai molekul lain, seperti protein, lemak, karbohidrat dan DNA.
Dalam rangka mendapatkan stabilitas kimia, radikal bebas tidak dapat mempertahankan bentuk asli dalam waktu lama dan segera berikatan dengan bahan sekitarnya. Radikal bebas akan menyerang molekul stabil yang terdekat dan mengambil elektron, zat yang terambil elektronya akan menjadi radikal bebas juga sehingga akan memulai suatu reaksi berantai, yang akhirnya menyebabkan kerusakan pada sel yang terkena. Saat tubuh kita dipenuhi radikal bebas yang berlebihan maka molekul yang tidak stabil yang berada didalam tubuh kita berubah bentuk menjadi molekul pemangsa. Mereka mulai bergerak liar dan menyerang bagian tubuh yang sehat maupun yang tidak sehat sehingga terjadi penyakit.
Sumber radikal bebas berasal dari dalam dan luar tubuh kita.
a. Sumber dari dalam tubuh (endogen), antara lain :
1. Autoksidasi, merupakan produk dari proses metabolisme aerobik, menghasilkan superoksida sebagai bentukan awal radikal. Molekul yang mengalami autoksidasi berasal dari katekolamin, hemoglobin, mioglobin, sitokrom C yang tereduksi dan thiol, kebanyakan pada organ hati.
2. Oksidasi enzimatik, beberapa jenis enzim mampu menghasilkan radikal bebas dalam jumlah yang cukup bermakna
3. Respiratory burst, merupakan terminologi yang digunakan untuk menggambarkan proses dimana sel fagositik menggunakan oksigen dalam jumlah yang besar selama fagositosis.
b. Sumber dari luar tubuh (eksogen)
1. Obat – obatan, beberapa macam obat dapat meningkatkan produksi radikal bebas dalam bentuk peningkatan tekanan oksigen. Bahan – bahan tersebut bereaksi bersama hiperoksia dapat mempercepat tingkat kerusakan. Termasuk didalamnya antibiotika kelompok quinoid (nitrofurantoin), obat kanker (bleomycin, anthracyclines, methotrexat; selain itu juga fenilbutason, beberapa asam mefenamat dan komponen aminosalisilat)
2. Radiasi, radioterapi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas. Radiasi elektromagnetik (sinar X, sinar gamma) dan radiasi partikel (partikel elktron, photon, neutron, alfa dan beta) menghasilkan radikal primer dengan cara memindahkan energinya pada komponen seluler seperti air.
3. Asap rokok, oksidan dalam rokok mempunyai jumlah yang cukup untuk memainkan peranan yang besar terjadinya kerusakan pada saluran napas. Oksidan asap tembakau menghabiskan antioksidan intraseluler dalam sel paru. Diperkirakan bahwa tiap hisapan rokok mempunyai bahan oksidan dalam jumlah yang sangat besar, yang mungkin cukup berumur panjang dan bertahan hingga menyebabkan kerusakan pada alveoli.
Pembentukan radikal bebas dalam sel yang secara umum melalui reaksi pemindahan elektron, menggunakan mediator enzimatik atau non-enzimatik. Produksi radikal bebas dalam sel dapat terjadi secara rutin maupun sebagai reaksi terhadap rangsangan. Pada keadaan normal sumber utama radikal bebas adalah kebocoran elektron yang terjadi dari rantai transport elektron, misalnya yang ada dalam mitokondria dan endoplasma retikulum dan molekul oksigen yang menghasilkan superoksida. Dalam kondisi yang tidak lazim seperti radiasi ion, sinar ultraviolet, dan paparan energi tinggi lainnya, dihasilkan radikal bebas yang sangat berlebihan.
Reaksi perusakan oleh radikal bebas terjadi manakala tingkat oksigen reaktif intermediet (ROI) yang toksik melebihi pertahanan anti-oksidan dalam tubuh. Keadaan ini mengakibatkan kelebihan radikal bebas, yang akan bereaksi dengan lemak, protein, asam nukleat seluler, sehingga terjadi kerusakan lokal dan disfungsi organ tertentu. Lemak merupakan biomolekul yang rentan terhadap serangan radikal bebas.
Meskipun terdapat ancaman yang cukup mengerikan dari radikal bebas, Alloh telah menciptakan pertahanan sel terhadap efek perusakan suatu bahan teroksidasi kuat. Enzim – enzim tertentu yang ada dalam tubuh telah disediakan secara alami untuk menghilangkan keberadaan radikal bebas. Sebagai contoh Superoksida dismutase dan katalase (SOD) mengkatalisasi dismutasi dari superoksida dan hidrogen peroksida. Glutation (GSH) peroksidase mereduksi peroksida hidrogen dan organik menjadi air dan alkohol. Beberapa bahan tereduksi juga bekerja sebagai antioksidan, reduksi kelompok radikal aktif seperti radikal peroksi dan hidroksi menjadi bentuk yang kurang reaktif misalnya air. Penggabungan tersebut juga mengakhiri reaksi radikal berantai.
Pertahanan antioksidan kimiawi bagai pedang bermata dua. Pertama, saat bahan tereduksi menjadi radikal maka turunan radikalnya juga terbentuk. Sehingga, jika suatu radikal sangat tidak stabil, reaksi radikal berantai mungkin akan berlanjut. Kedua, bahan tereduksi dapat mereduksi oksigen menjadi superoksida atau peroksida yang merupakan radikal hidroksil dalam reaksi auto-oksidasi.
Hati merupakan organ utama untuk membersihkan zat-zat beracun dari bakteri maupun zat kimia seperti indotoksin, oksidan dan pro- oksidan. Untuk melakukan detoksikasi (penghilangan racun) dari bahan tersebut, hati mengandung antioksidan dengan berat molekul rendah dan enzim yang merusak kelompok oksigen reaktif seperti glutation tereduksi (GSH), vitamin C, vitamin E, superoksida dismutase (SOD), glutation peroksidase, dan katalase. (Farida Yanuarti D.K, S. Farm. Apt)
Wallohu a`lam.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar