Abstract: ANALYSIS AND THREE-DIMENTIONAL VISUALIZATION OF HEAVY METAL LEAD IMPACT ON ANTI-ANEMIA DRUG ACTION IN Mus musculus BALB/C STRAIN

ANALYSIS AND THREE-DIMENTIONAL VISUALIZATION OF HEAVY METAL LEAD IMPACT ON ANTI-ANEMIA DRUG ACTION IN  

Mus musculus BALB/C STRAIN

DIANA PUTRI HAPSARI

Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Science, Sebelas Maret University, Surakarta.

ABSTRACT

            Heavy metal lead (Pb) in the body generates anemia by disrupting the actions of δ-amino levulinic acid dehydrase (δ-ALAD) and ferrochelatase enzymes. They act in the process of hemoglobin synthesis. Generally people use anti-anemia drugs to prevent and cure anemia. Exposure of lead is assumed impair to anti-anemia drug action. The aim of this research was to know the interaction of lead and anti-anemia drug in anemic blood.

Twenty mice (Mus musculus) Balb/C strain were divided into 5 groups. All of them had acclimated for 7 days before treatment. Each mice was treated sodium nitric dose 3.75 mg/mice/day since day 8^th to 25^th to decrease haemoglobin levels in blood. Afterward, mice were treated lead in dose 12 ppm, lead in dose 50 ppm, lead in dose 12 ppm along with anti-anemia drug dose 2,14 mg, and lead in dose 50 ppm along with anti-anemia drug dose 2,14 mg. Hemoglobin level was measured digitally using a portable hemoglobin meter is Easy Touch GCHb. Interactions of lead and δ-ALAD and ferrochelatase enzymes were visualized using molecular docking method.

Exposure of lead 50 ppm along  with anti-anemia drug decreased hemoglobin levels more than exposure of lead 12 ppm and lead 50 ppm solely. Exposure of lead 50 ppm along  with anti-anemia drug had similar effect on decreasing hemoglobin level on mice blood. Lead replaces zinc in the δ-ALAD enzyme. Lead also inhibits ferrochelatase enzymes action by replacing Fe²⁺ position at the center of heme ring.

Keywords: Lead (Pb), anti-anemia drugs action, δ-amino levulinic acid dehydrase enzyme, ferrochelatase enzyme, molecular docking.

Abstrak: ANALISIS DAN VISUALISASI 3 DIMENSI DAMPAK LOGAM BERAT TIMBAL TERHADAP EFEK KERJA OBAT ANTI ANEMIA PADA Mus musculus STRAIN BALB/C

ANALISIS DAN VISUALISASI 3 DIMENSI DAMPAK LOGAM BERAT TIMBAL TERHADAP EFEK KERJA OBAT ANTI ANEMIA PADA

Mus musculus STRAIN BALB/C

DIANA PUTRI HAPSARI

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRAK

Logam berat timbal (Pb) mampu menyebabkan anemia dengan cara mengganggu kerja enzim δ-amino levulinic acid dehidrase (δ-ALAD) dan enzim ferrochelatase yang berperan dalam proses sintesis hemoglobin. Obat anti anemia yang berada di pasaran banyak digunakan oleh masyarakat untuk mencegah maupun mengatasi anemia. Penggunaan obat anti anemia dengan pemaparan Pb diyakini mampu mengganggu kerja dari obat anti anemia tersebut. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui adanya interaksi timbal dengan obat anti anemia dalam darah yang mengalami anemia.

Dua puluh Mus musculus strain balb/C dikelompokkan menjadi 5 kelompok. Aklimasi dilakukan selama 7 hari. Hari ke-8 sampai ke-25 dilakukan pemberian dengan dosis NaNO₂ 3,75 mg/mencit/hari untuk menurunkan kadar hemoglobin darah. Setelah itu, Hari ke-26 sampai ke-39, mencit diberi perlakuan sebagai berikut: pemberian timbal 12 ppm, timbal 50 ppm, timbal 12 ppm dan obat anti anemia 2,14 mg, timbal 50 ppm dan obat anti anemia 2,14 mg. Kadar hemoglobin diukur dengan alat pengukur hemoglobin digital dengan merek Easy Touch GCHb. Interaksi timbal dengan enzim δ-ALAD dan ferrochelatase divisualkan dengan metode docking molekuler.

Paparan timbal dosis 50 ppm dengan obat anti anemia menurunkan kadar hemoglobin mencit lebih besar daripada dosis 12 ppm dan 50 ppm. Dosis 50 ppm dengan obat anti anemia dan dosis 12 ppm dengan obat anti anemia memberikan pengaruh yang sama pada penurunan kadar hemoglobin dalam darah mencit. Timbal menyebabkan anemia pada struktur enzim δ-ALAD dengan menggantikan posisi zink. Timbal juga menjadi inhibitor pada struktur enzim ferrochelatase dengan menempati posisi Fe²⁺ di pusat cincin heme.

Kata Kunci: Timbal (Pb), efek kerja obat anti anemia, enzim δ-amino levulinic acid dehidrase, enzim ferrochelatase, docking molekuler.