 |
| Dalam jumlah besar, karbon monoksida adalah berbahaya, tetapi para ilmuwan menemukan kegunaannya sebagai obat dalam dosis yang rendah. (Joe Raedle, Getty Images / July 11, 2007) |
Oksida nitric, karbon monoksida dan hydrogen sulfide telah diteliti sebagai obat untuk angina, transpalantasi organ dan banyak lagi.
Ketika disemburkan dari knalpot mobil dan cerobong asap pabrik dengan level yang tinggi, gas berbahaya oksida nitric, karbon monoksida dan hydrogen sulfide adalah beracun hingga bisa mematikan. Akan tetapi para ilmuwan telah menemukan bahwa, dalam dosis rendah, gas-gas tersebut bisa menjadi obat.
“Telah terjadi ledakan penelitian dalam dekade terakhir ini guna untuk mencari efek therapeutic dari molekul-molekul ini,” kata Dr. Mark Gladwin, seorang sesialis paru-paru dan peneliti di University of Pittsburgh Medical Center.
Komponen-komponen berbahaya dari asbut, emisi kendaraan bermotor dan asap pabrik ini ternyata juga merupakan zat kimia esensial di dalam tubuh, di mana zat-zat tersebut terdapat dalam jumlah yang sangat kecil. Disebut “gaseotransmitters," zat-zat tersebut berfungsi menurunkan tekanan darah tinggi, mencegah inflamasi dan mengatur penggunaan oksigen.
Hal ini membuat para peneliti optimistis bahwa gas-gas ini bisa digunakan untuk kegunaan medis dalam arti yang luas. Obat-obatan yang menggunakan oksida nitric sudah banyak terdapat. Karbon monoksida dipersiapkan untuk membantu organ-organ hasil transplantasi menetap dengan tenang di tempatnya yang baru. Dan hydrogen sulfide bisa membantu membuat hewan tidak bergerak seperti dalam keadaan Sleeping Beauty, yang mungkin bisa pula digunakan untuk membuat pasien-pasien trauma tetap hidup sampai mereka tiba di rumah sakit.
Perbedaan antara asap yang membahayakan kehidupan dan obat yang menyelamatkan kehidupan adalah pada dosis-nya, kata David Lefer, seorang fisiolog kardiovaskuler di Emory University School of Medicine diAtlanta
Ketiga gas tersebut berfungsi sebagai pembawa zat-zat kimia, serupa dengan hormones. Setelah memasuki sel, zat-zat tersebut menyebar dan berubah menjadi protein. Protein-protein ini, pada gilirannya, mengaktifkan atau men-deaktifasi protein-protein lainnya, sehingga memungkin terjadinya penyampaian zat-zat kimia dari protein ke protein dengan cara seperti barisan kartu domino jatuh. Hasil akhirnya adalah sebuah perubahan dalam jumlah energi yang dihasilkan oleh sebuah sel atau gen-gen yang diaktifkan olehnya. Gaseotransmitters juga membuka jalan di dalam membrane sel, sehingga memungkinkan molekul-molekul pembawa energi melewati sel dan mengubah metabolisme sel.
Oksida nitric, karbon monoksida dan hydrogen sulfide mempunyai banyak fungsi. Menurut Lefer, oksida nitric boleh jadi merupakan gaseotransmitter utama, sedangkan dua lainnya berfungsi sebagai pembantu.
Oksida nitric (jangan keliru dengan oksida nitrous yang berfungsi sebagai pemancing tawa di ruang kerja dokter gigi) adalah zat yang paling dipahami di antara zat-zat ini, dan telah menjadi dasar dari beberapa jenis obat. Efek utamanya adalah membuka jalur kimia yang berfungsi memperlebar saluran darah (blood vessel), yang dengan demikian, menurunkan tekanan darah. Sejak tahun 1999, para dokter telah menggunakan gas ini untuk mengobati bayi baru lahir yang mempunyai tekanan darah tinggi di paru-parunya.
Obat-obat lainnya tidak dibuat dari oksida nitric tetapi tetap mengandalkan zat tersebut untuk bekerja. Nitroglycerin, ketika masuk ke dalam tubuh, dimetabolisasi oleh tubuh menjadi oksida nitric, yang dengan demikian membuka saluran darah dan mengobati angina. Moderator oksida nitric yang paling terkenal adalah Viagra, yang memperkuat efek oksida nitric yang terdapat dalam tubuh guna untuk meningkatkan aliran darah dan gumpalan (tumescence) pada lokasi yang diinginkan.
Para ilmuwan sekarang sedang mempelajari kemungkinan penggunaan oksida nitric untuk therapi sickle cell anemia, heart failure, penyembuhan luka dan sejumlah kemungkinan lainnya.
Karbon monoksida mempunyai banyak fungsi; di antaranya, gas ini tampaknya mampu melembabkan inflamasi. Gas ini ini berfungsi mengikat protein yang mengandung logam—seperti hemoglobin—dan mengubah bentuknya, yang kemudian mengarah pada terjadinya perubahan-perubahan yang melampaui respon inflamatori tubuh.
Transplantasi organ adalah sebuah area yang banyak menarik perhatian, karena instink alami sistem kekebalan tubuh adalah untuk menyerang sebuah ginjal yang baru, jantung atau liver, yang menyebabkan terjadinya inflamasi. Karbon monoksida tampaknya mampu melawan inflamasi tersebut, kata Leo Otterbein, seorang fisiolog pada Harvard Medical School di Boston.Para peneliti juga memperhatikan aktifitas gas dalam kondisi yang beraneka macam seperti malaria, arthritis dan kanker.
Dalam sebuah paper dalam American Journal of Transplantation bulan lalu, Otterbein dan para koleganya melaporkan tentang beberapa ekor babi yang menerima transplantasi ginjal dengan atau tanpa pemberian karbon dioksida. Babi-babi yang menghirup udara segar ternyata mendapat lebih banyak gen yang berhubungan dengan inflamasi daripada hewan-hewan yang menghirup karbon monoksida.
Ginjal mereka yang baru juga mulai bekerja dengan segera. Ketika para ilmuwan tersebut mengambil ukuran darah untuk mengetahui fungsi ginjal, hewan-hewan yang diberi gas tersebut kembali normal dalam enam hari selama pembedahan berlangsung, sedangkan hewan-hewan dalam kelompok yang menghirup udara segar masih mengalami fungsi ginjal yang abnormal.
Dalam sebuah studi keselamatan yang belum diterbitkan, para peneliti merekrut orang-orang sehat untuk menghirup karbon monoksida dalam dosis 3 miligram per kilogram berat tubuh per jam—jauh di bawah level yang ditemukan dalam lingkungan. Tidak ada efek samping yang berbahaya ditemukan, dan sekarang sedang dilakukan sebuah uji klinis karbon dioksida untuk pasien transplantasi ginjal di beberapa rumah sakit di AS, kata Otterbein.
Gaseotransmitter terbaru adalah hydrogen sulfide yang bau, yang berfungsi memperlambat kerja mesin penghasil energi pada sel, yang dengan demikian memperendah metabolisme. Dengan metabolisme yang berjalan dalam level seperti pada masa hibernasi, seekor hewan bisa bertahan hidup dengan oksigen yang sangat sedikit.
Keadaan tak bergerak (suspended animation) ini bekerja pada ulat dan tikus, tetapi tidak pernah terjadi pada hewan yang lebih besar seperti babi, kata Lefer, sehingga dia ragu hal ini bisa dilakukan pada manusia. Tetapi dia percaya organ-organ individual pada manusia bisa diperlambat geraknya, dan dia mengimpikan akan adanya sebuah terapi dengan hydrogen sulfide untuk membantu menyembuhkan orang-orang dari serangan jantung.
Idenya adalah untuk mengurangi kebutuhan energi pada jantung sehingga organ tersebut hanya memerlukan darah yang sedikit untuk survive. Lefer dan para koleganya menemukan bahwa injeksi sodium sulfide—yang oleh tubuh diubah menjadi hydrogen sulfide—melindungi otot cardiac pada tikus yang terkena serangan jantung. Pada hari berikutnya, area kerusakan pada tikus yang dikenai perlakuan hanya seperempat ukuran area kerusakan yang ditemukan pada tikus yang tidak dikenai perlakuan. Dan ketika para peneliti melakukan echocardiograms, mereka menemukan bahwa jantung hewan yang diberi sulfide berfungsi lebih baik, menurut sebuah laporan pada tahun 2007 dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Zat tersebut benar-benar mampu menyelamatkan sel-sel jantung dari kematian dan memperbaiki fungsi pompa pada jantung,” kata Lefer. “Hewan-hewan tersebut berhasil diselamatkan.”
Dalam percobaan lain, yang diterbitkan pada musim panas ini dalam jurnal Circulation, dia dan para koleganya menemukan bahwa injeksi sodium sulfide harian bisa memperbaiki fungsi jantung pada tikus yang mengalami gagal jantung.
Mengenai toksisitas gaseotransmitters, para ilmuwan sangat berhati-hati dalam melakukan investigasi pada treatment-teatment baru ini. Perusahaan seperti Ikaria Inc. di Clinton, N.J., sedang bekerja membuat sebuah alat yang mampu mengatur dengan ketat asupan obat-obatan gas pada seseorang. Obat-obatan lainnya tampaknya akan dibuat dalam bentuk pil atau injeksi yang mengandung gas, yang akan lebih nyaman bagi para pasien.
Hal ini membuat para peneliti optimistis bahwa gas-gas ini bisa digunakan untuk kegunaan medis dalam arti yang luas. Obat-obatan yang menggunakan oksida nitric sudah banyak terdapat. Karbon monoksida dipersiapkan untuk membantu organ-organ hasil transplantasi menetap dengan tenang di tempatnya yang baru. Dan hydrogen sulfide bisa membantu membuat hewan tidak bergerak seperti dalam keadaan Sleeping Beauty, yang mungkin bisa pula digunakan untuk membuat pasien-pasien trauma tetap hidup sampai mereka tiba di rumah sakit.
Perbedaan antara asap yang membahayakan kehidupan dan obat yang menyelamatkan kehidupan adalah pada dosis-nya, kata David Lefer, seorang fisiolog kardiovaskuler di Emory University School of Medicine di
Ketiga gas tersebut berfungsi sebagai pembawa zat-zat kimia, serupa dengan hormones. Setelah memasuki sel, zat-zat tersebut menyebar dan berubah menjadi protein. Protein-protein ini, pada gilirannya, mengaktifkan atau men-deaktifasi protein-protein lainnya, sehingga memungkin terjadinya penyampaian zat-zat kimia dari protein ke protein dengan cara seperti barisan kartu domino jatuh. Hasil akhirnya adalah sebuah perubahan dalam jumlah energi yang dihasilkan oleh sebuah sel atau gen-gen yang diaktifkan olehnya. Gaseotransmitters juga membuka jalan di dalam membrane sel, sehingga memungkinkan molekul-molekul pembawa energi melewati sel dan mengubah metabolisme sel.
Oksida nitric, karbon monoksida dan hydrogen sulfide mempunyai banyak fungsi. Menurut Lefer, oksida nitric boleh jadi merupakan gaseotransmitter utama, sedangkan dua lainnya berfungsi sebagai pembantu.
Oksida nitric (jangan keliru dengan oksida nitrous yang berfungsi sebagai pemancing tawa di ruang kerja dokter gigi) adalah zat yang paling dipahami di antara zat-zat ini, dan telah menjadi dasar dari beberapa jenis obat. Efek utamanya adalah membuka jalur kimia yang berfungsi memperlebar saluran darah (blood vessel), yang dengan demikian, menurunkan tekanan darah. Sejak tahun 1999, para dokter telah menggunakan gas ini untuk mengobati bayi baru lahir yang mempunyai tekanan darah tinggi di paru-parunya.
Obat-obat lainnya tidak dibuat dari oksida nitric tetapi tetap mengandalkan zat tersebut untuk bekerja. Nitroglycerin, ketika masuk ke dalam tubuh, dimetabolisasi oleh tubuh menjadi oksida nitric, yang dengan demikian membuka saluran darah dan mengobati angina. Moderator oksida nitric yang paling terkenal adalah Viagra, yang memperkuat efek oksida nitric yang terdapat dalam tubuh guna untuk meningkatkan aliran darah dan gumpalan (tumescence) pada lokasi yang diinginkan.
Karbon monoksida mempunyai banyak fungsi; di antaranya, gas ini tampaknya mampu melembabkan inflamasi. Gas ini ini berfungsi mengikat protein yang mengandung logam—seperti hemoglobin—dan mengubah bentuknya, yang kemudian mengarah pada terjadinya perubahan-perubahan yang melampaui respon inflamatori tubuh.
Transplantasi organ adalah sebuah area yang banyak menarik perhatian, karena instink alami sistem kekebalan tubuh adalah untuk menyerang sebuah ginjal yang baru, jantung atau liver, yang menyebabkan terjadinya inflamasi. Karbon monoksida tampaknya mampu melawan inflamasi tersebut, kata Leo Otterbein, seorang fisiolog pada Harvard Medical School di Boston.
Dalam sebuah paper dalam American Journal of Transplantation bulan lalu, Otterbein dan para koleganya melaporkan tentang beberapa ekor babi yang menerima transplantasi ginjal dengan atau tanpa pemberian karbon dioksida. Babi-babi yang menghirup udara segar ternyata mendapat lebih banyak gen yang berhubungan dengan inflamasi daripada hewan-hewan yang menghirup karbon monoksida.
Ginjal mereka yang baru juga mulai bekerja dengan segera. Ketika para ilmuwan tersebut mengambil ukuran darah untuk mengetahui fungsi ginjal, hewan-hewan yang diberi gas tersebut kembali normal dalam enam hari selama pembedahan berlangsung, sedangkan hewan-hewan dalam kelompok yang menghirup udara segar masih mengalami fungsi ginjal yang abnormal.
Dalam sebuah studi keselamatan yang belum diterbitkan, para peneliti merekrut orang-orang sehat untuk menghirup karbon monoksida dalam dosis 3 miligram per kilogram berat tubuh per jam—jauh di bawah level yang ditemukan dalam lingkungan. Tidak ada efek samping yang berbahaya ditemukan, dan sekarang sedang dilakukan sebuah uji klinis karbon dioksida untuk pasien transplantasi ginjal di beberapa rumah sakit di AS, kata Otterbein.
Gaseotransmitter terbaru adalah hydrogen sulfide yang bau, yang berfungsi memperlambat kerja mesin penghasil energi pada sel, yang dengan demikian memperendah metabolisme. Dengan metabolisme yang berjalan dalam level seperti pada masa hibernasi, seekor hewan bisa bertahan hidup dengan oksigen yang sangat sedikit.
Keadaan tak bergerak (suspended animation) ini bekerja pada ulat dan tikus, tetapi tidak pernah terjadi pada hewan yang lebih besar seperti babi, kata Lefer, sehingga dia ragu hal ini bisa dilakukan pada manusia. Tetapi dia percaya organ-organ individual pada manusia bisa diperlambat geraknya, dan dia mengimpikan akan adanya sebuah terapi dengan hydrogen sulfide untuk membantu menyembuhkan orang-orang dari serangan jantung.
Idenya adalah untuk mengurangi kebutuhan energi pada jantung sehingga organ tersebut hanya memerlukan darah yang sedikit untuk survive. Lefer dan para koleganya menemukan bahwa injeksi sodium sulfide—yang oleh tubuh diubah menjadi hydrogen sulfide—melindungi otot cardiac pada tikus yang terkena serangan jantung. Pada hari berikutnya, area kerusakan pada tikus yang dikenai perlakuan hanya seperempat ukuran area kerusakan yang ditemukan pada tikus yang tidak dikenai perlakuan. Dan ketika para peneliti melakukan echocardiograms, mereka menemukan bahwa jantung hewan yang diberi sulfide berfungsi lebih baik, menurut sebuah laporan pada tahun 2007 dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Zat tersebut benar-benar mampu menyelamatkan sel-sel jantung dari kematian dan memperbaiki fungsi pompa pada jantung,” kata Lefer. “Hewan-hewan tersebut berhasil diselamatkan.”
Dalam percobaan lain, yang diterbitkan pada musim panas ini dalam jurnal Circulation, dia dan para koleganya menemukan bahwa injeksi sodium sulfide harian bisa memperbaiki fungsi jantung pada tikus yang mengalami gagal jantung.
Mengenai toksisitas gaseotransmitters, para ilmuwan sangat berhati-hati dalam melakukan investigasi pada treatment-teatment baru ini. Perusahaan seperti Ikaria Inc. di Clinton, N.J., sedang bekerja membuat sebuah alat yang mampu mengatur dengan ketat asupan obat-obatan gas pada seseorang. Obat-obatan lainnya tampaknya akan dibuat dalam bentuk pil atau injeksi yang mengandung gas, yang akan lebih nyaman bagi para pasien.
Karena gas-gas yang kuat ini bergerak dan bekerja di dalam tubuh, efek sampingnya harus pula diperhatikan. Akan tetapi, Gladwin menambahkan, sebagian dari efek samping itu boleh jadi malah akan menguntungkan. Sebagai contoh dalam hal ini: Viagra ditemukan sebagai efek samping yang tak terduga dari sebuah obat yang dibuat untuk mengobati tekanan darah tinggi.***(By Amber Dance, Special to the Los Angeles Times, December 6, 2010)
Posts
Post a Comment