Dioksin, suatu senyawa dengan nama kimia 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin adalah bahan kimia paling berbahaya yang diketahui manusia, karena merupakan senyawa persistent environmental pollutants (POPs) yang berarti tetap bertahan di lingkungan selama bertahun-tahun. Sumber alami dioksin adalah gunung berapi, kebakaran hutan, dan sumber alam lainnya. Selain itu, dioksin juga dihasilkan dari penggunaan bahan bakar, seperti kayu, batu bara, atau minyak, pembakaran sampah rumah tangga, pemutihan klorin dari pulp dan kertas, produksi pestisida dan herbisida, daur ulang produk elektronik, asap rokok, dan proses kimia lainnya. Dunia memproduksi lebih dari 380 juta ton plastik setiap tahun, yang berakhir sebagai polutan. Pembakaran tidak sempurna sampah plastik merupakan sumber yang signifikan dari polusi udara. Dioksin dapat tersebar dengan mudah melalui udara, air dan tanah, dan tidak cepat rusak, sehingga dapat terjadi penumpukan kadar dioksin yang mencemari lingkungan. Senyawa tersebut kemudian terkumpul dalam konsentrasi tinggi di tanah dan sedimen. Tumbuhan, air, dan udara semula mengandung kadar dioksin yang rendah. Air minum dapat mengandung dioksin jika telah terkontaminasi oleh limbah kimia dari pabrik, atau oleh proses industri lainnya. Namun, ketika dioksin memasuki rantai makanan, dioksin disimpan dalam lemak hewani. Lebih dari 90 persen paparan manusia terhadap dioksin berasal dari makanan, terutama produk hewani, seperti susu, daging, ikan, dan kerang. Setelah dikonsumsi, dioksin dapat bertahan lama di dalam tubuh. Dioksin adalah bahan kimia yang stabil, setelah berada di dalam tubuh, diperlukan waktu antara 7-11 tahun agar kadar dioksin turun hingga setengah dari kadar semula. Dioksin adalah senyawa kimia yang sangat beracun yang berbahaya bagi kesehatan. Dioksin dapat menyebabkan masalah pada system reproduksi, perkembangan, dan sistem kekebalan tubuh, mengganggu hormon dan menyebabkan kanker.
Pada tubuh, paparan dioksin menyebabkan produksi reactive oxygen species (ROS) di dalam sel yang akan menarik elektron dari molekul penting dalam tubuh, seperti protein, lemak, dan DNA, sehingga menimbulkan kerusakan sel. Telah banyak penelitian pada hewan coba yang menyimpulkan bahwa dioksin memiliki efek toksik pada sistem reproduksi karena jaringan testis rentan terhadap stres oksidatif oleh ROS. ROS menghambat proses steroidogenesis dalam sel Leydig, menurunkan kadar hormon testosteron, diikuti oleh penurunan libido dan gangguan pembentukan sperma. Pada manusia, studi epidemiologi menunjukkan bahwa paparan dioksin mempengaruhi fungsi kelenjar seks, penurunan volume sperma dan menyebabkan infertilitas pria. Pada akhirnya paparan dioksin akan dapat menimbulkan ketidaksuburan (infertilitas) bahkan apabila lebih parah dapat menyebabkan kemandulan (sterilitas).
Pada prinsipnya ROS dapat dinetralisir secara fisiologis oleh antioksidan dari dalam tubuh sendiri, namun faktor lingkungan, seperti polutan, dapat menurun kapasitas antioksidan endogen tersebut. Oleh karena itu, pemberian asupan antioksidan misalnya vitamin E diharapkan untuk melawan stres oksidatif yang diinduksi radikal bebas. Vitamin E adalah antioksidan yang terlibat dalam banyak proses tubuh dan beroperasi sebagai antioksidan alami yang membantu melindungi struktur sel yang penting terutama membran sel dari kerusakan akibat adanya radikal bebas. Dalam melaksanakan fungsinya sebagai antioksidan dalam tubuh, vitamin E bekerja dengan cara mencari, bereaksi dan merusak rantai reaksi radikal bebas. Dalam reaksi tersebut, vitamin E sendiri diubah menjadi radikal, namun radikal ini akan segera beregenerasi menjadi vitamin aktif melalui proses biokimia yang melibatkan senyawa lain. Vitamin E sebagai antioksidan eksogen memiliki kemampuan memutuskan reaksi rantai radikal, sehingga dapat menghambat ROS dan stres oksidatif. Molekul utama dari vitamin E adalah tokoferol. Tokoferol merupakan kelompok senyawa fenolik yang larut dalam lemak. Setiap tokoferol terdiri dari cincin kromanol dan rantai fitil yang terdiri atas 16 rantai karbon. Tokoferol terdiri atas empat macam, yaitu alfa, beta, delta, dan gama tokoferol, tergantung pada jumlah dan posisi gugus metil pada cincin kromanol. Molekul alfa tokoferol mengandung tiga gugus metil pada posisi 5, 7dan 8 dari cincin kromanol. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh alfa tokoferol (molekul aktif dari vitamin E) terhadap tahap-tahap pembentukan sel-sel spermatogenik, diameter dan tebal epitel tubulus seminiferus pada tikus sebagai model yang dipapar dengan dioksin.
Alfa-tokoferol adalah antioksidan eksogen yang dapat memutus reaksi berantai radikal untuk menghambat ROS dan stres oksidatif. Pemberian asupan alfa-tokoferol untuk tikus yang mengalami stres oksidatif dapat secara signifikan mengurangi kadar MDA, menormalkan epitel tubulus seminiferus dan meningkatkan fungsi endokrin reproduksi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan efek pemberian alfa-tokoferol pada hewan model untuk memperbaiki kerusakan histologis testis pada tikus yang terpapar dioksin. Tokoferol tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut lemak. Kelarutannya dalam lemak merupakan sifat yang menguntungkan karena sebagian besar kerusakan akibat radikal bebas terjadi di dalam membran sel dan lipoprotein yang terbuat dari molekul lemak. Dioksin juga bersifat lebih mudah larut dalam lemak, sehingga alfa tokoferol memiliki efek antogonis terhadap toksisitas dari dioxin.
Mekanisme hambatan oleh alfa tokoferol dikenal sebagai mekanisme antioxidan chain breaking vitamin E tidak hanya efektif sebagai antioksidan dan imunomodulator, tetapi dapat memerangi efek neurotoksik yang disebabkan oleh dioxin. Vitamin E dapat menghambat transkripsi dan ekspresi dari gen CYP450 dan gen steroid dehydrogenase akibat induksi oleh dioxin terhadap aktivasi reseptor aromatic hydrocarbon receptor (AhR). Selain itu, alfa tokoferol dapat menurunkan competitive binding dari dioxin terhadap AhR dan protein pengikat hormone androgen. Hasil penilitian menunjukkan bahwa paparan dioksin menyebabkan pengurangan jumlah sel-sel spermatogenik, sel Leydig, diameter dan ketebalan epitel tubulus seminiferus dibandingkan dengan tikus normal. Pemberian vitamin E mampu memperbaiki kerusakan jaringan testis tersebut. Dosis alfa tokoferol 259 mg/kg/BB/hari mampu memperbaiki kerusakan histologis testis pada tikus yang terpapar dioksin. Dengan demikian pada masyarakat yang sering terpapar asap (yang diduga kuat banyak mengandung cemaran dioksin) dapat mengkonsumsi vitamin E untuk menjaga kesehatan reproduksinya, memelihara kesuburan dan mencegah infertilitas pada pria.
Penulis: Prof. Dr. Imam Mustofa, drh., M.Kes. (Corresponding author)
Artikel ilmiah hasil penelitian ini sudah terbit pada The Thai Journal of Veterinary Medicine, suatu jurnal bereputasi terindeks Scopus Q3, H-index=12, Skor SJR= 0.16. Artikel dapat di akses melalui tautan: https://he01.tci-thaijo.org/index.php/tjvm/article/view/248676/168399
Disarikan dari artikel:
Research article
Wurlina Wurlina, Imam Mustofa, Dewa Ketut Meles, Sri Mulyati, Desak Ketut Sekar Cempaka Putri, Niluh Suwasanti. 2021. Administration of the α-tokoferol for repairing testicle histological damage on rats exposed to dioxin. The Thai Journal of Veterinary Medicine, Vol. 51 No. 2 (2021): June,293-301. doi: https://doi.org/10.14456/tjvm.2021.37
