metabolisme-hidrogen-perokside

14
Metabolisme hidrogen peroksida dan peranannya pada infeksi telinga Edi Handoko, Wiro Anton Sumilat Laboratorium Ilmu Penyakit Telinga Hidung Tenggorok Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya/ Rumah Sakit Dr. Saiful Anwar Malang - Indonesia ABSTRAK Latar belakang: Hidrogen peroksida (H 2 O 2 ) telah lama digunakan di bidang medis sebagai obat cuci luka, debriding agent, pembersih serumen, mengobati telinga berair dan membersihkan tuba ventilasi yang tersumbat. Tujuan: Mengetahui keamanan penggunaan hidrogen peroksida sebagai cairan pencuci telinga terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam. Tinjauan pustaka: Dilaporkan bahwa H 2 O 2 memiliki efek bakterisidal, sehingga mampu membunuh bakteri. Penggunaan H 2 O 2 agaknya tidak selamanya aman. Beberapa percobaan pada binatang menunjukkan H 2 O 2 memiliki efek yang merugikan terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam. Kesimpulan: H 2 O 2 dapat memperlambat aktivitas gerak silia, meningkatkan permeabilitas membran, meningkatkan sekresi mukus, akhirnya menyebabkan kerusakan DNA dan kematian sel. Kata kunci: hidrogen peroksida, metabolisme, infeksi telinga, aktivitas gerak silia ABSTRACT Background: Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) had been used as wound cleaner, debriding agent, earwax cleaner, treatment of ear watering and cleaner of blocked ventilating tube. H2O2 has been reported has a bactericidal effect. Purpose: To provide information about the safety of usage hydrogen peroxide for the cochlear and vestibular function. Review: The usage of H 2 O 2 seemed not always safe. Some experiments to animal had shown that H 2 O 2 had negative effect towards cochlear and vestibular function. Conclusion: H 2 O 2 could delay the cilia motility, increase membrane permeability and mucous secretion, cause DNA damage and cell death. Key words: hydrogen peroxyde, metabolism, ear infection, ciliar activity Alamat korespondensi: Edi Handoko, Laboratorium Ilmu Penyakit THT FK Universitas Brawijaya, Malang. E-mail: [email protected] Tinjauan Pustaka

Upload: sangargirl5133

Post on 26-Jul-2015

312 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Metabolisme-hidrogen-perokside

Metabolisme hidrogen peroksida

dan peranannya pada infeksi telinga

Edi Handoko, Wiro Anton Sumilat

Laboratorium Ilmu Penyakit Telinga Hidung Tenggorok

Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya/

Rumah Sakit Dr. Saiful Anwar

Malang - Indonesia

ABSTRAK

Latar belakang: Hidrogen peroksida (H2O2) telah lama digunakan di bidang medis sebagai obat

cuci luka, debriding agent, pembersih serumen, mengobati telinga berair dan membersihkan tuba

ventilasi yang tersumbat. Tujuan: Mengetahui keamanan penggunaan hidrogen peroksida sebagai

cairan pencuci telinga terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam. Tinjauan pustaka:

Dilaporkan bahwa H2O2 memiliki efek bakterisidal, sehingga mampu membunuh bakteri. Penggunaan

H2O2 agaknya tidak selamanya aman. Beberapa percobaan pada binatang menunjukkan H2O2 memiliki

efek yang merugikan terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam. Kesimpulan: H2O2 dapat

memperlambat aktivitas gerak silia, meningkatkan permeabilitas membran, meningkatkan sekresi

mukus, akhirnya menyebabkan kerusakan DNA dan kematian sel.

Kata kunci: hidrogen peroksida, metabolisme, infeksi telinga, aktivitas gerak silia

ABSTRACT

Background: Hydrogen peroxide (H2O2) had been used as wound cleaner, debriding agent, earwax

cleaner, treatment of ear watering and cleaner of blocked ventilating tube. H2O2 has been reported has

a bactericidal effect. Purpose: To provide information about the safety of usage hydrogen peroxide for

the cochlear and vestibular function. Review: The usage of H2O2 seemed not always safe. Some

experiments to animal had shown that H2O2 had negative effect towards cochlear and vestibular

function. Conclusion: H2O2 could delay the cilia motility, increase membrane permeability and mucous

secretion, cause DNA damage and cell death.

Key words: hydrogen peroxyde, metabolism, ear infection, ciliar activity

Alamat korespondensi: Edi Handoko, Laboratorium Ilmu Penyakit THT FK Universitas Brawijaya,

Malang. E-mail: [email protected]

Tinjauan Pustaka

Page 2: Metabolisme-hidrogen-perokside

PENDAHULUAN

Sejak diproduksi pertama kali tahun

1800 di Inggris, hidrogen peroksida atau

H2O2 telah digunakan di seluruh dunia

untuk bahan pemutih produk tekstil dan

kertas, dipakai pada pemrosesan makanan,

bidang pertanian, petrokimia, desinfektan,

deterjen, waste water, bahkan sebagai

komponen oksidan bahan bakar roket.1

H2O2 telah lama dikenal dan digunakan

di bidang medis. Pemakaiannya adalah

sebagai obat cuci luka dan debriding agent.

Di bidang THT, H2O2 digunakan sebagai

pembersih serumen, mengobati telinga

berair dan membersihkan tuba ventilasi

yang tersumbat. Dilaporkan bahwa H2O2

memiliki efek bakterisidal, sehingga

mampu membunuh bakteri. Namun,

penggunaan H2O2 agaknya tidak selamanya

aman. Beberapa percobaan pada binatang

menunjukkan H2O2 memiliki efek yang

merugikan terhadap fungsi koklea dan

vestibuler telinga dalam.2

H2O2 ternyata terbentuk alami dalam

tubuh sebagai produk metabolisme

oksidatif sel, terutama sel fagosit lekosit.

Beberapa penelitian melaporkan peranan

radikal bebas dan oksidan termasuk H2O2

dalam patogenesis otitis media.3,4

Berdasarkan hal-hal di atas, penulis

ingin mengetahui metabolisme H2O2 dalam

tubuh manusia dan peranannya pada infeksi

telinga, sehingga dapat memahami dan

menerapkannya secara tepat.

TINJAUAN PUSTAKA

Hidrogen peroksida

H2O2 pertama kali diisolasi melalui

reaksi barium peroksida dan asam nitrat

oleh Louis Jacques Thenard pada tahun

1818. Proses ini digunakan untuk

menghasilkan H2O2 sejak akhir abad ke-19

sampai pertengahan abad ke-20. H2O2

murni ditemukan pertama kali oleh Richard

Wolffenstein pada tahun 1894 melalui

destilasi vakum. Nama lainnya adalah

dioksida dihidrogen, dihidrogen dioksida,

hidrogen dioksida atau dioksidan. H2O2

sangat melimpah di alam, terutama

terbentuk oleh rangsangan cahaya matahari

pada air dan ditemukan pada air hujan dan

salju.5

Sifat fisik dan kimiawi

Hidrogen peroksida mempunyai sifat

fisik: berat molar 34,0147 g/mol, densitas 4

g/cm3 (cair), titik cair -11

0C (262,15K),

titik didih 150,20C (423,35K), keasaman

(pKa) 11,65, viskositas 1,245cP pada suhu

200C, dengan penampakan tidak berwarna

dan tidak berbau.6 H2O2 adalah oksidan

yang lebih kuat dari klorin, klorin dioksida

dan kalium permanganat.1

Page 3: Metabolisme-hidrogen-perokside

Tabel 1. Potensial oksidasi beberapa

oksidan.1

Oksidan Potensial

oksidasi (V)

Florin 3,0

Radikal hidroksil 2,8

Ozon 2,1

Hidrogen peroksida 1,8

Kalium permanganate 1,7

Klorin dioksida 1,5

Klorin 1,4

H2O2 selalu terurai (dekomposisi)

eksotermik menjadi air dan oksigen secara

spontan dengan reaksi:

2 H2O2 → 2 H2O2 + O2

Proses ini sangat termodinamika.

Faktor-faktor yang mendukung

dekomposisi ini adalah peningkatan suhu

(2,2 faktor meningkat setiap 10ºC),

peningkatan pH (khususnya pada pH>6-8),

peningkatan kontaminasi (khususnya logam

transisi seperti tembaga, mangan dan besi)

sebagai katalisator, adanya stabilisator dan

yang lebih kurang adalah pemaparan

dengan sinar ultraviolet.1 Untuk

mengurangi dekomposisi selama

transportasi dan penyimpanan, maka

digunakan stabilisator. Stabilisator yang

biasa digunakan adalah colloidal stannate,

natrium pirofosfat, organofosfonat, juga

ditambah dengan nitrat dan asam fosforik.1

Pembebasan oksigen dan energi dalam

dekomposisi ini memiliki efek berbahaya.

H2O2 konsentrasi tinggi dengan jumlah

banyak bila kontak dengan bahan yang

mudah terbakar dapat langsung terbakar

dipicu oleh oksigen yang dilepaskan.1

Konsentrasi

Konsentrasi H2O2 adalah:

1) 3-3,5%

(kadar farmasi) sediaan dengan konsentrasi

ini banyak dijual di apotek, toko obat dan

supermarket. Sediaan ini mengandung

sejumlah stabilisator, seperti asetanilid,

fenol, natrium stanat dan tetranatrium fosfat

yang bersifat toksik, sehingga tidak

direkomendasikan untuk pemakaian dalam

tubuh; 2) 6% (kadar kecantikan) banyak

digunakan di salon kecantikan sebagai

pelarut zat warna rambut. Tidak

direkomendasikan untuk pemakaian dalam

tubuh; 3) 30% (kadar regen) digunakan

dalam percobaan di laboratorium dan

biasanya mengandung stabilisator; 4) 30-

32% (kadar elektronik) digunakan untuk

membersihkan komponen elektronik; 5)

35% (kadar teknik) biasa digunakan

bersama dengan fosfor untuk menetralisir

klorin dalam air; 6) 35% (kadar makanan)

digunakan dalam produk makanan seperti

keju dan telur. Juga terdapat dalam lapisan

kertas alumunium pembungkus aseptik

untuk makanan, seperti produk jus buah

dan susu. Ini merupakan kadar yang

direkomendasi untuk pemakaian dalam

tubuh; 7) 90% digunakan sebagai sumber

oksigen dalam bahan bakar roket.6

Page 4: Metabolisme-hidrogen-perokside

Menurut code of federal regulation,

konsentrasi H2O2 terbagi atas: 1) <8% tidak

berbahaya. Digunakan sebagai baking soda

pasta gigi, sterilisasi kontak lens, deterjen

dan lain-lain; 2) 8-27,5%, Oxidizer class-1

(bahaya terbakar); 3) 27,5–52%, Oxidizer

class-2, corrosive (bahaya terhadap

kesehatan, yaitu dapat membakar

kulit/jaringan), unstable/reactive class-1

(bahaya ledakan); 4) 52-91%, Oxidizer

class-3, corrosive and unstable/reactive

class-3; 5) >91%, Oxidizer class-4,

corrosive and unstable/reactive class-4.6

Efek yang merugikan

H2O2 adalah suatu senyawa yang iritan

terhadap mata, membran mukosa dan kulit.

Pemaparan singkat pada mata dapat

mengakibatkan rasa perih dan mata berair,

walaupun dengan konsentrasi 1-3%.

Kontak kulit akan menyebabkan pemutihan

kulit sementara. Inhalasi pada kadar yang

tinggi akan menyebabkan iritasi yang berat

pada hidung dan saluran napas. Bila

tertelan, maka akan terjadi iritasi sampai

kerusakan berat pada saluran cerna.

Keracunan sistemik akan menyebabkan

sakit kepala, pusing, muntah, diare, tremor,

mati rasa, kejang, edema paru, kehilangan

kesadaran sampai syok.7

Cara penyimpanan

H2O2 sebaiknya disimpan dalam

ruangan dingin, kering, dengan ventilasi

yang baik, dan dijauhkan dari bahan-bahan

yang mudah terbakar. Tempat

penyimpanan seharusnya terbuat dari bahan

yang tidak bereaksi, seperti stainless steel,

kaca, beberapa jenis plastik dan campuran

aluminium yang berwarna gelap.6

Hidrogen peroksida dan reactive oxygen

species (ROS)

H2O2 dengan ion oksigen dan radikal

bebas termasuk dalam reactive oxygen

species (ROS). ROS adalah produk

metabolisme oksigen dalam tubuh normal

yang bersifat sangat reaktif, yang disebut

radikal bebas adalah radikal superoksid

(O2-), radikal hidroksil, (OH

-) dan radikal

hidroperoksil (HO2-). H2O2 sendiri bukan

suatu radikal bebas.4 Nilai produksi dan

pembersihan ROS berada dalam keadaan

seimbang pada tubuh yang sehat. Bila ada

penambahan oksidan eksogen seperti asap

rokok, polusi udara, sinar ultraviolet,

radiasi, obat seperti cisplatin dan

aminoglikosida, atau asupan kalori yang

berlebihan, maka keseimbangan ini akan

bergeser ke arah pembentukan ROS yang

lebih banyak.5

Efek berbahaya dari ROS adalah

kerusakan deoxyribonucleic acid (DNA),

oksidasi polyunsaturated fatty acid lemak

atau peroksidasi lipid, dan oksidasi asam

Page 5: Metabolisme-hidrogen-perokside

amino protein yang berujung pada

kematian sel.4,8

H2O2 secara elektris mempunyai sifat

netral, sehingga tidak dihambat saat

berdifusi melewati membran sel. Masa

hidup H2O2 in vivo sangat singkat, yaitu

dalam waktu milidetik. Kestabilannya

dipengaruhi oleh pH dalam lingkungan

oksidasi seperti ekstraseluler, H2O2 lebih

stabil daripada dalam lingkungan reduksi

seperti intraseluler.2

Produksi hidrogen peroksida

Sumber utama H2O2 sel adalah

mitokondria. Selama proses respirasi

seluler di mitokondria, O2 akan berperan

dalam pembentukan adenosine trifosfat

(ATP), akan tetapi sebagian O2 akan

tereduksi membentuk superoksid, O2ˉ yang

reaktif. Ini diperkirakan akibat kehilangan

satu elektron dalam rantai transpor elektron

mitokondria. Proses ini selanjutnya akan

mereduksi O2ˉ (dismutasi) lagi menjadi

H2O2, dengan perantaraan enzim superoksid

dismutase (SOD) dan H2O2 akan tereduksi

menjadi radikal hidroksil, OH-, suatu

oksidan yang luar biasa reaktif. Hal ini bisa

terjadi spontan, akibat pengaruh beberapa

enzim atau pemaparan radiasi ionisasi.

Perubahan ini lebih mudah terjadi bila

adanya unsur logam seperti besi atau

tembaga. Selain terbentuk dari dismutasi

superoksid, ia juga terbentuk oleh glikolat

oksidase dalam peroksisom.4,9

Bakteri pun dapat menghasilkan H2O2.

Penelitian oleh Seki,10

menyimpulkan

bahwa Streptococcus pyogenes

menghasilkan H2O2 dengan mengkonsumsi

glukosa, melalui perantaraan tiga enzim,

yaitu NADH oksidase (di sitoplasma),

laktat oksidase (di membran sel) dan α-

gliserofosfat oksidase. Penelitian in vivo

dan in vitro, menyimpulkan bahwa H2O2

merupakan faktor virulensi yang penting

untuk merusak jaringan tubuh manusia.

Gambar 1. Produksi ROS dan H2O2.5

Page 6: Metabolisme-hidrogen-perokside

Selain itu H2O2 yang dihasilkan suatu

bakteri dapat menghambat pertumbuhan

bakteri lainnya. Pericone,11

menunjukkan

bahwa kuman Streptococcus pneumonia

yang diisolasi dari nasofaring menghasilkan

H2O2, diperantarai enzim piruvat oksidase

(SpxB) dalam keadaan aerob. Produk ini

dapat membunuh (bakterisidal)

Haemophillus influenzae, menghambat

pertumbuhan (bakteriostatik) Moraxella

catarrhalis dan Neisseria meningitidis.

Organisme dalam mulut yang dapat

dibunuh atau dihambat oleh H2O2 adalah

Neisseria gonorrhea, Staphylococcus

aureus dan Corynebacterium diphteria.

Takoudes dan Haddad,3 menyatakan

bahwa bakteri Streptococcus pneumonia

dan netrofil yang diisolasi dari penderita

otitis media akan melepaskan H2O2 yang

selanjutnya akan berubah menjadi radikal

bebas.

Lactobacillus di kolon dan vagina dapat

menghasilkan H2O2, yang akan membunuh

bakteri dan virus patogen lain.6 Melalui

penelitian oleh Bolm,12

dilaporkan bahwa

H2O2 yang dihasilkan oleh Streptococcus

pneumonia, Streptococcus viridans,

Streptococcus group B dan C, serta

Pneumonoccus dapat membunuh larva

nematoda Caenorhabditis elegans.

Pemberian obat tertentu dapat

merangsang pembentukan H2O2.

Ciprofloxacin dapat merangsang

terbentuknya ROS termasuk H2O2 dalam

tubuh bakteri, yang akan menyebabkan

kerusakan DNA bakteri tersebut. Hal

senada disimpulkan oleh Goswami,13

pada

penelitian mereka terhadap bakteri

Escheria coli, bahwa O2ˉ dan H2O2 terlibat

dalam aksi antibakterial Ciprofloxacin.

Walaupun demikian, mereka belum dapat

menjelaskan dengan lengkap

mekanismenya.

Peran hidrogen peroksida dalam

jaringan tubuh manusia

H2O2 berperan pada proses luka pada

pembuluh darah kecil, yang mengakibatkan

peningkatan permeabilitas endotel. Hal ini

menunjukkan bahwa H2O2 bersifat toksik

pada endotel. Selain itu, dapat menghambat

transpor anion, merangsang aktivitas

pompa natrium-kalium membran sel dan

kerusakan DNA.14

Menurut penelitian Lee

et al,15

setelah pemberian H2O2 1% dan 3%

dalam larutan salin dengan nebuliser

sebanyak tiga kali dalam 24 jam pada tikus.

Peningkatan permeabilitas vaskuler,

respons jalan napas terjadi bersamaan

dengan peningkatan ekspresi protein

vascular endothelial growth factor

(VEGF). Hal yang sebaliknya terjadi

setelah pemberian antioksidan, asam lipoat-

α dan L-2-Oxothiazolidine-4-carboxylic

acid (OTC). Ini menunjukkan H2O2

menyebabkan peningkatan permeabilitas

Page 7: Metabolisme-hidrogen-perokside

endotel melalui regulasi VEGF. ROS

termasuk H2O2 juga menyebabkan

peningkatan produksi mukus, penurunan

fungsi dan jumlah epitel bersilia.15

Di sisi lain, ROS dalam hal ini H2O2

memiliki sifat yang menguntungkan, yaitu

sebagai bagian sistem pertahanan tubuh.

H2O2 bersifat bakterisidal dihasilkan oleh

lekosit fagositik, seperti netrofil dan

makrofag, melalui proses yang disebut

oxidative burst atau respiratory burst.5

Proses ini diperantarai oleh enzim

nikotinamida adenine dinukleotid fosfat

tereduksi (NADPH) oksidase.16

Adanya

patogen akan memicu produksi interleukin-

12 oleh makrofag dan sel dendrit, yang

selanjutnya menginduksi sekresi interferon-

γ oleh sel T dan natural killer cell.

Interferon-γ ini akan mengaktifkan

makrofag dan netrofil untuk menghasilkan

TNF-α dan NADPH oksidase.16

Gambar 2. Peranan NADPH oksidase dalam membentuk H2O2 (oxidative burst).21

Gambar 3. Produksi H2O2 oleh makrofag.16

Gambar 4. Metabolisme ROS.5

Page 8: Metabolisme-hidrogen-perokside

Aktivitas limfosit T juga dipengaruhi

oleh H2O2.

H2O2 yang dilepaskan oleh

makrofag akan merangsang limfosit T

untuk berikatan dengan antigen

mikroorganisme pada reseptor sel T (T cell

receptor). Reseptor sel T ini nantinya lewat

MAPK pathway akan merangsang

mitokondria limfosit T menghasilkan

H2O2.5

Hidrogen peroksida dalam jaringan

tubuh manusia: 1) rongga mulut, esophagus

dan lambung. H2O2 yang ada di minuman

seperti teh hijau, teh hitam dan kopi instant,

konsentrasinya dapat mencapai di atas 100

mikro-M dan bila tertelan, maka akan

segera berdifusi ke dalam sel. H2O2

terdapat pada air liur akan mengoksidasi

tiosianat dengan enzim peroksidase,

menghasilkan produk toksik yang akan

menghambat pertumbuhan beberapa

bakteri; 2) sistem respirasi. H2O2 juga

ditemukan dalam udara ekspirasi, terutama

pada penderita penyakit paru, akibat proses

fagositosis yang dilepaskan oleh makrofag

alveolar dan netrofil; 3) ginjal dan saluran

kencing. H2O2 dapat terdeteksi di urin

dengan konsentrasi bisa mencapai 100

mikro-M. Ini diperkirakan akibat

autoksidasi sel. Ada pemikiran bahwa

senyawa ini terlibat dalam modulasi fungsi

ginjal, namun mekanismenya belum dapat

diterangkan; 4) endotel vaskuler dan sel

darah sirkulasi. Beberapa studi menegaskan

ditemukannya kadar yang cukup banyak

dalam plasma darah. Di sini ia dapat

bereaksi dengan protein heme, askorbat dan

kelompok protein-SH. H2O2 dalam plasma

dapat berdifusi ke dalam eritrosit, lekosit,

endotel dan platelet untuk proses

metabolisme; 5) mata, telah dilaporkan

adanya H2O2 dalam akuos humor dan

vitreus humor manusia dan binatang, yang

diperkirakan berasal dari oksidasi glutation

atau askorbat. Ketidakmampuan epitel

lensa, retina dan jaringan lain untuk

membuangnya menyebabkan terjadi

akumulasi.7

Antioksidan

Radikal bebas dapat dihilangkan dari

lingkungan sel dengan perantaraan

antioksidan. Enzim antioksidan yang ada

yaitu superoksida dismutase (SOD),

glutation peroksidase dan katalase.4

Antioksidan non-enzim yang ada dalam

tubuh yaitu glutation, α-tokoferol (vitamin

E), asam askorbat (vitamin C), β-karoten

(vitamin A), albumin, bilirubin dan asam

urat. Antioksidan dan enzimnya akan

merubah oksidan atau radikal bebas

menjadi senyawa yang aman dan kurang

reaktif.8

Enzim SOD akan merubah superoksid, O2ˉ menjadi H2O2:

Page 9: Metabolisme-hidrogen-perokside

2O2ˉ + 2H+

SOD

O2 + H2O2

Glutation (GSH) peroksidase akan merubah H2O2 menjadi air dan glutation disulfid (GSSG):

H2O2 + 2 GSH Glutation peroksidase

2 H2O + GSSG

Katalase akan merubah H2O2 menjadi air dan oksigen:

2 H2O2 Katalase

H2O + O2

Peran hidrogen peroksida pada otitis

media

H2O2 dipikirkan berperan dalam proses

infeksi di telinga, baik secara langsung atau

lewat produk dismutasi yang dihasilkan,

yaitu OH-. Yilmaz

4 di Turki, melakukan

penelitian terhadap cairan telinga tengah

dan darah perifer dari 24 penderita otitis

media efusi (OME) yang dilakukan operasi

insersi tuba ventilasi dan adenoidektomi.

Mereka mendapatkan bahwa kadar oksidan

dalam hal ini produk oksidasi,

malondialdehid, meningkat sebelum

operasi dan menurun setelah operasi.

Sebaliknya kadar antioksidan, yaitu asam

askorbat, α-tokoferol dan glutation, rendah

sebelum operasi dan lalu meningkat setelah

operasi. Proses inflamasi otitis media akan

meningkatkan produksi radikal bebas O2ˉ

dan OH- lekosit. Produk ini akan

mengakibatkan peroksidasi lipid (lipid

peroxidation) membran sel mukosa, yang

menghasilkan malondialdehid sebagai

produk oksidasi. Ketidakseimbangan

produksi oksidan (radikal bebas) dan

antioksidan akan menimbulkan keadaaan

yang disebut stres oksidatif (oxidative

stress), yang dalam waktu tertentu akan

menyebabkan kerusakan sel/jaringan

telinga tengah.

H2O2 dilaporkan dapat memperlambat

aktivitas gerak silia, meningkatkan

permeabilitas membran dan meningkatkan

sekresi mukus. Perlambatan gerak silia di

tuba Eustachius dan telinga tengah (TT)

dapat menimbulkan OME. Lebih jauh,

kerusakan DNA sel dan proteinnya dapat

menyebabkan kerusakan struktur silia sel,

menghambat regenerasi seluler,

mengganggu sintesa enzim antioksidan dan

glutation. Semua hal ini tentu akan semakin

memperberat kerusakan jaringan di tuba

Eustachius dan telinga tengah. Kemotaksis

netrofil juga menurun pada penderita OME.

Ini dipikirkan akibat penghambatan

mediator oleh produk oksidasi atau

defisiensi antioksidan.4

Pada otitis media supuratif akut

(OMA), H2O2 juga diproduksi oleh lekosit

polimorfonuklear dan Streptococcus

pneumonia. Setelah pemberian antibiotik,

bakteri yang mati akan merangsang reaksi

inflamasi yang mengarah pada peroksidasi

lipid membran sel.4 Haddad,

17 melakukan

Page 10: Metabolisme-hidrogen-perokside

penelitian terhadap lipoperoksidasi yang

terjadi pada otitis media. Reaksi

peroksidasi radikal bebas dan H2O2 pada

lipid membran sel (lipoperoksidasi) akan

menghasilkan lipid hidroperoksida. Produk

oksidasi ini diukur pada guinea pig, setelah

telinga tengahnya diinjeksi dengan suspensi

Streptococcus pneumonia. Hasilnya pada

hari kelima, muncul tanda-tanda otitis

media dan nilai lipoperoksidasi mencapai

titik tertinggi dari rentang 30 hari

pengukuran. Kesimpulannya adalah

lipoperoksidasi berperan dalam terjadinya

peradangan telinga tengah akibat infeksi.

Staphylococcus aureus sebagai salah satu

kuman penyebab otitis media, dapat

dibunuh oleh netrofil yang menghasilkan

H2O2. Senyawa ini akan masuk ke dalam

sel bakteri dan bereaksi dengan ion besi

(Fe++

), melalui reaksi Fenton membentuk

radikal hidroksil (OH-) yang akan

membunuh bakteri tersebut.17

Obat aminoglikosida yang diberi pada

otitis media memiliki efek ototoksik.

Mekanisme yang dapat dijelaskan, yaitu

kation aminoglikosida dalam telinga akan

berikatan dengan ion membran sel rambut

luar dan diinternalisasi. Dalam sel ikatan

ini bereaksi dengan besi dan akan

merangsang O2 membentuk O2-, yang

selanjutnya dengan SOD akan membentuk

H2O2. Senyawa ini akan dipecah melalui

reaksi Fenton membentuk OH- yang sangat

radikal.18

Pemberian hidrogen peroksida sebagai

tetes telinga

Pemberian H2O2 sebagai tetes telinga

telah lama dilakukan. Secara klinis

senyawa ini berguna untuk menghancurkan

serumen, mengobati telinga berair dan

membersihkan tuba ventilasi yang

tersumbat. Di samping itu, ia juga

mempunyai efek yang merugikan, yaitu

merusak epitel neurosensori koklea,

berdasarkan penelitian pada guinea pig.

Perez2 mencoba membuktikan lagi pada

tikus pasir yang diberi H2O2 topikal telinga,

dibandingkan larutan salin, lalu diukur

dengan vestibuler evoked potential (VsEPs)

dan auditory brainstem response (ABR).

Hasilnya H2O2 meningkatkan ambang alat

bantu dengar (ABR) secara bermakna

sampai 60 dB, sedangkan larutan salin

tidak memberi pengaruh apapun. Dapat

disimpulkan bahwa H2O2 memberi efek

merugikan terhadap fungsi koklea dan

vestibuler telinga tikus pasir. Penelitian ini

juga menggambarkan efek reactive oxygen

species pada kerusakan telinga dalam.

Walaupun percobaan ini bukan pada

manusia, kehati-hatian diperlukan bila

memberikan H2O2 dalam jumlah yang

banyak pada telinga dengan perforasi

membran timpani.2 Nader

19 mengutip

Page 11: Metabolisme-hidrogen-perokside

laporan Clerici, bahwa H2O2 menyebabkan

pemendekkan sel rambut luar dan

pembentukan bleb. Percobaan melalui

penyuntikan langsung ke dalam koklea

guinea pig ini telah mempengaruhi stimuli

akustik pada sel rambut koklea.

Berbeda dengan ini, beberapa penelitian

menunjukkan H2O2 tidak memberi efek

ototoksik pada binatang percobaan. Nader19

memberikan H2O2 3% dibandingkan

dengan larutan salin pada chinchillas.

Larutan ini diberi sebanyak 2 ml,

didiamkan selama lima menit lalu dialirkan

keluar pada telinga chinchillas yang

dipasang tuba ventilasi, dan diberi berturut-

turut selama tujuh hari. Hasil pengukuran

ABR pada hari ke-1 dan ke-5 menunjukkan

peningkatan ambang dengan perbedaan

yang tidak bermakna. Disimpulkan bahwa

H2O2 yang diberi sesuai standar klinik,

tidak memberi efek ototoksik pada telinga

chinchillas. Hal ini berkorelasi dengan

laporan Brenman et al pada tahun 1986,

seperti yang dikutip Nader,19

bahwa H2O2

efektif dalam membersihkan tuba ventilasi

manusia tanpa mengganggu sistem

pendengaran perifer. Nader19

mengutip

laporan Westine, bahwa H2O2 tidak lebih

efektif dari air dalam membersihkan tuba

ventilasi yang tersumbat dengan cairan

efusi, khususnya mukoid. Spekulasi mereka

bahwa H2O2 lebih efektif dalam melarutkan

darah yang menyumbat tuba tersebut,

karena darah mengandung enzim katalase

yang akan merubahnya menjadi air.

Di banyak tempat, H2O2 digunakan

sebagai pelarut/pembersih serumen.

Chyuan20

dari RS Gleneagles, Singapura

menyarankan pemberian H2O2 pada

serumen yang keras dan menutup, di

samping baby oil, gliserin dan obat lain.

Perez2 mengutip laporan Robinson dan

Hawke, bahwa H2O2 3% dan natrium

bikarbonat 10% paling efektif dalam

melarutkan serumen. Paparella21

mengatakan bahwa pemberian H2O2 akan

menimbulkan gelembung-gelembung

oksigen dan air yang membasahi telinga

dan melunakkan serumen. Hal yang sama

juga diterapkan oleh para ahli dari

Universitas California dan Arizona Utara

dengan memberi H2O2 tetes telinga

sebanyak 2-3 kali sehari. Menurut Hain

TC,22

H2O2 hanya bekerja baik pada

serumen yang tidak terlalu banyak. Mereka

juga menyarankan untuk tidak memberi

cairan apapun, termasuk H2O2 pada infeksi

telinga dengan perforasi membran timpani.

Beberapa penulis menyarankan H2O2 diberi

pada otitis eksterna dengan krusta atau

debris yang keras atau sekret yang cukup

kental.22,23

DISKUSI

Hidrogen peroksida atau H2O2 adalah

suatu senyawa yang terbentuk secara alami

Page 12: Metabolisme-hidrogen-perokside

di alam atau dapat disintesis secara kimia,

dan memiliki sifat fisik dan kimia tertentu.

H2O2 tersedia dalam beberapa konsentrasi.

Semakin tinggi konsentrasi, semakin tinggi

oxidizer class, corrosive dan

unstable/reactive class. Konsentrasi yang

paling banyak dipakai di bidang kesehatan

adalah 3%. H2O2 memiliki efek yang

merugikan pada mata, mukosa dan kulit.

H2O2 bersama dengan ion oksigen dan

radikal bebas, termasuk dalam reactive

oxygen species (ROS). ROS adalah oksigen

produk metabolisme normal dalam sel

tubuh yang bersifat sangat reaktif. H2O2

sendiri bukan suatu radikal bebas. Sumber

utama H2O2 sel adalah mitokondria.

Bakteri juga menghasilkan H2O2, di

antaranya Streptococcus pyogenes,

Streptococcus pneumonia, Streptococcus

viridans, Streptococcus group B dan C,

Lactobacillus, serta Pneumonoccus. H2O2

yang dihasilkan suatu bakteri merupakan

faktor virulensi yang penting untuk

merusak jaringan tubuh manusia, dan juga

dapat menghambat pertumbuhan bakteri

lainnya. H2O2 bersifat bakterisidal dan

dihasilkan oleh lekosit fagositik, seperti

netrofil dan makrofag, melalui proses yang

disebut oxidative burst atau respiratory

burst.

H2O2 menyebabkan peningkatan

permeabilitas melalui regulasi VEGF. Di

membran sel, ia akan menyebabkan

penghambatan transpor anion, merangsang

aktivitas pompa natrium-kalium membran

sel. H2O2 dianggap berperan dalam proses

infeksi di telinga, baik secara langsung atau

lewat produk dismutasi yang dihasilkannya.

H2O2 dapat memperlambat aktivitas gerak

silia, meningkatkan permeabilitas

membran, meningkatkan sekresi mukus,

akhirnya kerusakan DNA dan kematian sel.

Disimpulkan bahwa H2O2 dapat

digunakan untuk menghancurkan serumen,

mengobati telinga dengan krusta pada otitis

eksterna dan membersihkan tuba ventilasi

yang tersumbat. Namun demikian, perlu

kehati-hatian dalam memberi H2O2 untuk

mengobati telinga dengan perforasi

membran timpani.

DAFTAR PUSTAKA

1. US peroxide. Introduction to hydrogen

peroxide. [database on the internet].

Atlanta: c2008 - [cited 2009 Jul 15].

Available from:

http://www.h2o2.com/intro/overview.html.

2. Perez R, Freeman S, Cohen D, Sichel JY,

Sohmer H. The effect of hydrogen peroxide

applied to the middle ear on inner ear

function. Laryngoscope 2003; 113:2042-6.

3. Takoudes TG, Haddad J. Evidence of

oxygen free radical damage in human otitis

media. Otolaryngol Head Neck Surg 1999;

120 (5):5:638-42.

4. Yilmaz T, Kocan EG, Besler HT, Yilmaz

G, Gursel B. The role of oxidants and

Page 13: Metabolisme-hidrogen-perokside

antioxidants in otitis media with effusion in

children. Otolaryngol Head Neck Surg

2004; 131(6):797-803.

5. Nindl G. Hydrogen peroxide from

oxidative stressor to redox regulator. Cell

Sci Rev 2004; 1(2):1-12.

6. Williams DG. The many benefits of

hydrogen peroxide. Family Health News

[homepage on the internet]. c2003 [updated

2003 Jul 17; cited 2007 Nov 8]. Available

from:

http://www.rebprotocol.net/November2007

/The%20Many%20Benefits%20of%20Hyd

rogen%20Peroxide.pdf

7. Halliwell B, Clement MV, Long LH.

Hydrogen peroxide in the human body.

FEBS Lett 2000; 486(1):10-3.

8. Campbell K. Ototoxicity: understanding

oxidative mechanisms. J Am Acad Audiol

2003; 14(3):121-3.

9. Bowler RP, Crapo JD. Oxidative stress in

airways. Am J Respir Crit Care Med 2002;

166:38-43.

10. Seki M, Iida K, Saito M, Nakayama H,

Yoshida S. Hydrogen peroxide production

in streptococcus pyogenes: involvement of

lactate oxidase and coupling with aerobic

utilization of lactate. J Bacteriology 2004;

186(7):2046-51.

11. Pericone CD, Overweg K, Hermans PWM,

Weiser JN. Inhibitory and bactericidal

effects of hydrogen peroxide production by

Streptococcus pneumonia on other

inhibitans of the upper respiratory tract.

Infect Immun 2000; 68(7):3390-7.

12. Bolm M, Jansen WTM, Schnabel R,

Chhatwal GS. Hydrogen peroxide mediated

killing of caenorhabditis elegans: a

common feature of different streptococcal

species. Infect Immun 2004; 72(2):1192-4.

13. Goswami M, Mangoli SH, Jawali N.

Involvement of reactive oxygen species in

the action of ciprofloxacin against

Escherichia coli. Antimicrob Agents

Chemother 2006; 50(3):949-54.

14. Okayama N, Kevil CG, Correia L, Heuil

DJ, Itoh M, Grisham MB, et al. Nitric

oxide enhance hydrogen peroxide-mediated

endothelial permeability in vitro. Am J

Physiol Cell Physiol 1997; 273(5):1581-7.

15. Lee KS, Kim SR, Park SJ, Park HS, Min

KH, Lee MH, et al. Hydrogen peroxide

induced vascular permeability via

regulation of vascular endothelial growth

factor. Am J Respir Cell Mol Biol 2006;

35:190-7.

16. Himes JAL, Gallin JI. Immunodeficiency

diseases caused by defects in phagocytes. N

Engl J Med 2000; 343:1703-14.

17. Haddad J. Lipoperoxidation as a measure

of free radical injury in otitis media.

Laryngoscope 1998; 108:524-30.

18. Repine JE, Fox RB, Berger EM. Hydrogen

peroxide kills Staphylococcus aureus by

reacting with staphylococcal iron to form

hydroxyl radical. J Biol Chem 1981;

256(14):7094-6.

19. Nader M, Kourelis M, Daniel SJ. Hydrogen

peroxide ototoxicity in unblocking

ventilation tube: a Chinchilla pilot study.

Page 14: Metabolisme-hidrogen-perokside

Otolaryngol Head Neck Surg 2007;

136(2):216-20.

20. Chyuan HS. Earwax [homepage on the

internet]. Chinnese: Huang Ear Nose

Throat Surgery, Inc; c2008 [updated 2009

Jan 10; cited 2009 March 26]. Available

from:

http://www.entsurgery.com.sg/index.php?

21. Paparella M. Earwax [homepage on the

internet]. Minnesota: Paparella Ear Head &

Neck Institute; c2008 [update 2008 Jul 14;

cited 2008 Nov 9]. Available from:

http://www.pehni.com/patient_ed/earwax.h

tm.

22. Hain TC. Ear wax [homepage in the

internet]. Chicago: American Hearing

Research Foundation; c2004 [updated 2008

Aug 20; cited 2008 Dec 7]. Available from:

http://www.american-

hearing.org/disorders/hearing/ear_wax.html

.

23. Sander R. Otitis externa: a practical guide

to treatment and prevention. Am Fam

Physic 2001; 63:927-36.