Insektisida karbofuran digunakan di seluruh dunia karena toksisitas yang rendah dan waktu paruh lebih pendek menyebabkan karbofuran digunakan secara luas menggantikan organofosfat. Penelitian di Blora – Jawa Tengah Indonesia ditemukan residu karbofuran daging sapi melampaui batas maksimal residu (BMR) yang ditetapkan oleh FAO mencapai 169,17 ppb/0,17 mg/kg BB (standar FAO sebesar 50 ppb (0,05 mg/kg). Pemberian sub akut carbofuran secara intraperiotonial terbukti meningkatan stress oksidatif otak seiring dengan peningkatan dosis. Peningkatan ROS yang tidak terkendali pada gilirannya akan mengakibatkan cedera dan kematian sel otak (neuron).
Karbofuran dapat meningkatkan kematian nekrosis dan apoptosis sel neuron masa embrional, namun tidak ditemukan kematian apoptosis sel neuron dari induk yang dipapar karbofuran selama empat hari masa laktasi. Perkembangan otak masa embrional, sel-sel neuron serebrum (otak besar) berkembang lebih awal dan mengalami puncak perkembangan pada pertengahan kebuntingan. Sel-sel neuron serebellum (otak kecil) berkembang pada pertengahan kebuntingan hingga beberapa hari anak dilahirkan dan mengalami puncak perkembangan pada akhir masa menyusui (laktasi). Lama dan periode pemaparan karbofuran pada perkembangan otak (fetus dan anak yang dilahirkan) memberikan hasil yang bervariasi. Jenis kematian sel otak pada masa perkembangan akibat paparan karbofuran (nekrosis dan apoptosis) disebabkan aktivitas radikal bebas oksigen (reactive oxygen species-ROS).
Stres oksidatif menjadi pemicu kematian sel seperti autofagi (proses katabolisme berupa pemecahan komponen sel melalui lisosom), apoptosis (kematian sel terprogram melalui kerusakan DNA) dan nekrosis (cedera pada sel yang mengakibatkan kematian dini sel-sel dan jaringan hidup). Stres oksidatif dapat merangsang inisiator kematian, molekul efektor dan jalur pensinyalan untuk menentukan rute kematian. Autofagi merupakan proses sitoprotektif terkait dengan apoptosis dan nekrosis untuk menstimulasi fungsi pro-survival atau pro-kematian. Phosphatidylinositol-3-OH kinase (PI3K)-Akt-mamalia target rapamycin (mTOR) merupakan sinyal kaskade berkontribusi dalam berbagai proses seperti proliferasi sel, pertumbuhan, dan serapan nutrisi. Jalur sinyal PI3K-Akt-mTOR sangat penting dalam pengembangan saraf neokorteks serebral yang berperan dalam kemampuan kognisi, emosional, bahasa, dan perilaku. Akt diketahui menghambat kematian apoptosis sel neuron, dan target mekanis rapamycin (mTOR) merupakan efek hilir Akt untuk mengendalikan sintesis protein. Hambatan ganda Akt dan mTOR mengurangi kematian sel akut dan memperbaiki defisiensi kognitif jangka panjang setelah efek korteks pada tikus. Hambatan PI3K-Akt-mTOR mengurangi kematian sel nekrotik di daerah CA3 dan CA1 hippocampus dan memperbaiki fungsi korteks pada tikus.
Pemahaman tentang mekanisme kematian sel maupun hambatan kematian sel otak autofagi (PI3K/Akt/mTOR), apoptosis dan nekrosis anak mencit akibat paparan karbofuran selama masa laktasi sangat diperlukan untuk memperoleh dasar penanganan dan pencegahan paparan karbofuran selama masa laktasi. Hal ini penting, karena dengan memahami mekanisme tersebut akan diketahui periode yang paling sensitif dan sel otak yang menjadi target akibat pemaparan karbofuran pada masa laktasi. Apabila dapat ketahui mekanisme tersebut maka dapat dilakukan upaya pencegahan, sehingga penurunan reflek dan motorik pada bayi dapat dihindari. Hasil dari penelitian menunjukan paparan karbofuran pada induk masa laktasi menyebabkan peningkatan nekrosis dan apoptosis sel neuron tetapi tidak menyebabkan autofagi sel neuron melalui jalur PI3K/Akt/mTOR anak mencit. Peningkatan sel neuron apoptotik membuka peluang upaya pencegahan dan penanganan dampak aktivitas ROS karena pajanan karbofuran masa laktasi.
Penulis : Epy Muhammad Luqman
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan di: https://actavet.vfu.cz/media/pdf/actavet_2020089020195.pdf
