pertemuan_8_toksisitas

8/16/2019 Pertemuan_8_TOksisitas

http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan8toksisitas 1/20

11/28/20

ACUTE VS CHRONIC EXPOSURE:

Acute exposure occurs when a dose is deliveredas a single event.

Chronic exposure is likely to be small quantitiesof a substance over a long period of time whichoften results in the slow accumulation ofcompound in the body.

Evaluation of cumulative toxic effects isreceiving increased attention because of chronicexposure to low concentrations of variousnatural and synthetic chemical substances in theenvironment

Thanq

Uji Toksisitas

pada Pengembangan Obat

Kuliah Bioesai

IPB S2 KIMIA 2014

TUJUAN PEMBELAJARAN

Memahami pentingnya peran uji toksisitasdalam pengembangan obat,

Mampu menjelaskan komponen-komponen

uji toksisitas yang biasa dilakukan,

Mengerti hubungan antara masing-masing

uji.



11/28/20

Zat yang memiliki efek terapeutik

kemungkinan memiliki efek tak diinginkan.

Tidak ada obat yang bebas dari efek toksik.

Semua bahan kimia dan zat esensial lainnyaseperti oksigen dan air, bisa toksik bila dalam

jumlah besar.

sumber: THAMMISHETTY S.

MENGAPA PERLU UJI TOKSISITAS??

Membuktikan bahwa obat baru akan aman

Dosis yang akan digunakan

Efek yang akan diberikan

Menuju uji klinikPada populasi lebih besar

Pemberian jangka waktu lebih lama



11/28/20

Paradigma saat ini:

The Exposure-response Continuum

Exposure TissueDose

BiologicallyEffective Dose

EarlyResponses

LateResponses

Pathology

Physiologically Based

Pharmacokinetic Models Mode of Action

Tissue Dose

Metric

Pharmacokinetics

Pharmacodynamics

Biologic

Inputs

Normal

BiologicFunction

Morbidity

and

Mortality

Cell

Injury

Adaptive Stress

Responses

Early Cellular

Changes

Exposure

Tissue Dose

Biologic Interaction

Perturbation

Low Dose

Higher Dose

Higher yet

Paradigma Baru:

Activation of Toxicity Pathways



11/28/20

Toxicity Pathways

Jalur Toksisitas: jalur respons seluler bilacukup mengalami pertubasi (gangguan)maka diprediksi mengalami efekmerugikan terhadap kesehatan.

Untuk menilai keamanan suatu obat ,

berbagai studi toksisitas dapat dilakukan

pada hewan laboratorium.



11/28/20

METODE STANDAR

Metode distandarisasi oleh:

American Society for Testing andMaterials (ASTM)

Organization for Economic Cooperationand Materials (OECD) – (Europe based)

National Toxicology Program (NTP)

Semua protokol tersedia di US EPA,Federal Register.

UJI TOKSISITAS YANG TRADISIONAL

Toksisitas In vitro

Penapisan

Membantu membuat disain studi yang baik

Toksisitas mekanistikPenemuan

Menjelaskan relevansi

Penilaian keamanan (safety assessment)

Hubungan dosis dan respon



11/28/20

614 351

11

Uji Toksisitas

1. Uji toksisitas akut (dosis tunggal)

2. Uji toksisitas subkronik (dosis berulang)

3. Uji toksisitas kronik (dosisi berulang)

4. Uji khusus

4.1 Uji mutagenisitas

4.2 Uji perkembangan dan reproduktivitas

4.3 Uji karsinogenik

4.4 Uji neurogenik,

4.5 dst………………….

614 351

12

Uji toksisitas pada hewan

Asumsi1) Extrapolasi dari hewan ke manusiasangat mungkin- penyesuaian dosis

- karsinogen terhadap manusia jugabeberapa spesies hewan- Perbedaan spesies terutama karenaperbedaan sistim metabolismenya

2) Paparan dosis tinggi dibutuhkan

11/28/20



11/28/20

PRINSIP UJI TOKSISITAS

SOP harus diikuti secara rinci dalammelakukan uji-uji toksisitas.

Harus dilakukan oleh individu terlatih danberkualifikasi.

Harus memenuhi norma good laboratory practices.

Zat uji dan sistemnya harus terkarakterisasidan terstandarisasi.

Uji toksisitas dengan hewan, 2 prinsip

utama:

Suatu efek yang ditimbulkan oleh suatu zat pada

hewan lab, bila memenuhi persyaratan,

interpertasinya dapat diproyeksikan pada manusia.

Terpaparnya hewan lab terhadap zat toksikdengan dosis tinggi, suatu hal yang penting dan

merupakan metode yang sah untuk menemukan

kemungkinan bahayanya pada manusia.

11/28/20



11/28/20

UJI TOKSISITAS AKUT:

Efek merugikan terjadi dalam waktu singkat setelah

pemberian oral suatu dosis tunggal atau dosis

berulang dalam 24 jam.

Pertimbangan:

spesies hewan, jenis kelamin, jumlah hewan, caradan frekuensi pemberian, dosis, observasi

614 351

16

UJI TOKSISITAS AKUT

Termasuk dosis letal (mematikan)/konsentrasi dan paparan

jangka pendek.,

Muncul efek segera setelah paparan,

Titik akhir biasanya kematian, biasanya untuk peroleh LD50

/LC50

LD50 adalah dosis toksik yang mematikan setengah dari

populasi.

11/28/20



11/28/20

614 351

17

Metode

Route: cara pemberian yang diingini (mis oral atau suntik)Spesies: 1 rodent + 1 non-rodentDosis : > 5 level

Pengamatan: sampai dengan 14 hari

Indikator

LD50 + 95% confidence intervalToksisitas dengan mengamati fungsi organHistopatologi, hematologi dll

UJI TOKSISITAS AKUT ORGANISME UTK TOKSISITAS AKUT

Spesies:

Umum

Siklus hidup dikenal

murah

Siklus hidup pendek

Tahan banting di lab

11/28/20



11/28/20

SCREENING TEST

100%30% 100%

% R

e s p o n d i n g

[X] mg/L

0

1 0 0

# dead none none some all RIP all RIP

0 0

Concen. 10-3 10-2 10-1 100 101

UJI TOKSISITAS SUBKRONIK:

Suatu senyawa dapat dikatakan tidak toksikdengan uji akut, tetapi bisa jadi toksik setelah paparan ulang dengan rentang waktu yanglebih lama walau dosis rendah. Hal inidisebabkan akumulasi dan perubahan

enzimatik dalam tubuh serta gangguan fisiologis maupun homeostasis biokimianya. Mengevaluasi efek merugikan dari paparan

berulang suatu zat selama waktu tertentu,yaitu sebagian dari masa hidup (umur) suatuhewan lab.

11/28/20



11/28/20

614 351

21

Tujuannya:

1. Estimasi NOAEL (No observedadverse effect level) dan MTD

(maximal tolerable dose)2. Identifikasi organ sasaran yang

mengalami keracunan setelahpaparan berulang

3. Kalkulasi kisaran dosis yang dapatdijadikan pedoman dosis untuk uji

toksisitas kronik


Rute pemberian dapat secara oral, dermaldan inhalasi.

Pada studi subkronik, pemberian oral daninhalasi biasanya dilakukan selama 3 bulanpada hewan umur pendek (roden) dan 1tahun untuk hewan umur panjang (anjing)

Uji dermal biasanya kurang lebih 1 bulan.


11/28/20



11/28/20

614 351

23

MTD = highest dose that suppress <10% body wt gain in90-days when compare to control group.

614 351

24

Metode

Rute: sesuaiSpesies: 1 roden + 1 non-rodent

Dosis : > 3 level + k ontrol

dosis tinggi…………

.. < 10% kematian………… dosis rendah……………. Tidak ada toksisias

Periode pengamatan: 30-90 hari


11/28/20

http://www.stopanimaltests.com/phots/beaglebig.jpg





11/28/20

614 351

25

Menggunakan konsentrasi sub-letal dan

paparan jangka panjang,

Efek bisa dari mana saja seperti biokimiawi,

fisiologik; tetapi tidak kematian,

Respon uji kronik dapat jangka waktu

panjang atau permanen,

Pada kondisi kronik, organism bisa bertahan

akan tetapi reproduksi atau gennya bisa

berubah.

UJI TOKSISITAS KRONIK:

614 351

26

Tujuan

1. Mengidentifikasikan spektrumtoksisitas oleh dosis dengan kisaran

luas, 2. Extrapolasi efek merugikan pada

manusia, 3. Prediksi Tingkat keamanan pada

paparan di manusia (Safety Factor, SF)


11/28/20



614 351

27

METHOD


Rute: sesuaiSpesies: 1 rodent + 1 non-rodent

Dosis : > 3 level + kontrol

dosis tinggi…………

.. MTD………… dosis ¼, 1/8, ………Tidak ada toksisias

Periode pengamatan: >90 hari sd 2 tahun

JUMLAH HEWAN

Repeated study 28-hari: 5 jantan, 5 betina per tingkat

dosis

Subkronik/Studi 90-hari:

Roden: 10 jantan, 10 betina per tingkat dosis Non-roden: 4 jantan, 4 betina per tingkat dosis

Kronik:

Roden: 20 jantan, 20 betina

Non-roden: 4 jantan, 4 betina

11/28/20



NOAEL, LOAEL

NOAEL the highest dose which does not cause an adverse effect in a given study

LOAEL correspondingly the lowest dose which does cause an adverse effect

Exercise:

Three studies with NOAEL and LOAEL for chemical x. The studies are equally valid,i.e. none of them can be disregarded.

Study 1: NOAEL 100 LOAEL 500 Study 2: NOAEL 200 LOAEL 300

Study 3: NOAEL 50 LOAEL 150

Please suggest an overall NOAEL and LOAEL for chemical x based on the combinedinformation from the three studies

Solution: select the highest NOAEL which is not in conflict

with any LOAEL. Select the lowest LOAEL.

0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4

The NOAEL 100 is the highest NOAEL which does not conflictwith any LOAEL. The LOAEL 150 is the lowest LOAEL.

Lowest

LOAEL

Highest NOAEL

not in conflictwith any LOAEL

11/28/20



614 351

31

Uji iritasi mata (Draize)

METODE

Eksklusi uji : pH <2 atau >12

Rute: mataSpesies: kelinci (New Zealand White)Dosis : 0.01- 0.1 ml or 100 mgkontrol : mata kontralateral eye

Pengukuran: kornea, iris, konjungtiva

614 351

32

11/28/20

http://www.ein-besseres-leben.de/images/tierversuche-draize-1.jpg



614 351

33

Uji Iritasi Kulit

614 351

34

Uji Sensitasi Kulit

11/28/20

http://www.stopanimaltests.com/phots/DermalToxGPs.jpg

http://www.stopanimaltests.com/phots/DermalToxGPs.jpg



614 351

35

Uji Toksisitas Perkembangan dan Reporduksi

[Development and Reproductive Toxicity Test

(DART)]

Tujuan:

mengevaluasi potensi toksisitas pada

perkembangan dan sistem reproduksi

hewan.

Tipe studi

Multigenerasi (2-3 G)

tiga-segmen generasi tunggal

614 351

36

PERKEMBANGAN EMBRIONIK DAN PERIODE

KRITIS UNTUK TERATOGENESIS

11/28/20



614 351

37

614 351

38

11/28/20



614 351

39

Target untuk D RT

Sistem Reproduksi Hormon –hormon utamaSpermatogenesis/ OvulasiFungsi kawinViabilitas sperma/ fertilisasi

Pembentukan plasentatingkah laku maternal

Perkembangan anakan ImplantasiPerkembangan dan pematanganorganPertumbuhan embrio atau fetustingkah laku menyusu

pertemuan_8_toksisitas

Documents