Ada zat beracun yang disebut spesies oksigen reaktif (ROS, Reactive oxygen species). Seperti mobil yang menggunakan bensin dan oksigen untuk mendapatkan tenaga dari mesin, tubuh kita menggunakan glukosa dan oksigen untuk menghasilkan energi di mitokondria.
Produk sampingan yang dihasilkan dalam proses tersebut adalah gas buang pada mobil, sedangkan pada tubuh manusia adalah spesies oksigen reaktif. Oleh karena itu, selama manusia hidup, tidak mungkin untuk menghindari produksi spesies oksigen reaktif.
Jika dilihat dari sudut pandang biologi molekuler, spesies oksigen reaktif disebut 'radikal bebas (free radical)'. Molekul sel normal memiliki elektron yang berpasangan, tetapi jika karena suatu alasan elektron tidak dapat berpasangan, maka menjadi radikal bebas yang tidak stabil. Radikal bebas memiliki sifat untuk menyerang molekul lain untuk mencuri elektron dan menjadi stabil, dan dalam proses ini, sel yang diserang akan mengalami kerusakan [1].
Spesies oksigen reaktif tidak selalu buruk. Mereka memainkan peran yang sangat penting dalam sistem kekebalan tubuh kita. Ketika sel darah putih membunuh bakteri atau virus, mereka menggunakan spesies oksigen reaktif untuk melakukan tindakan pembunuhan [2].
Spesies oksigen reaktif juga berfungsi sebagai sinyal untuk memicu 'apoptosis' (kematian sel terprogram) pada sel yang rusak atau sel mutan [3]. Dengan kata lain, jumlah spesies oksigen reaktif yang tepat sangat diperlukan oleh tubuh kita.
Masalahnya adalah 'kelebihan'. Jika spesies oksigen reaktif terlalu banyak, "seperti besi yang berkarat di udara," berbagai sel dalam tubuh kita juga mengalami 'reaksi oksidasi' yang merusak mitokondria dan menyebabkan perubahan struktural pada membran sel, protein, lipid, DNA, dan berbagai jaringan lainnya (lihat gambar di bawah) [4].
Akibatnya, dapat menyebabkan berbagai penyakit seperti penyakit kardiovaskular, diabetes, penyakit pernapasan, demensia dan penyakit sistem saraf, penyakit hati dan ginjal, penuaan kulit, kanker, dan lain-lain [5, 6, 7].
Namun, tidak perlu terlalu takut terhadap spesies oksigen reaktif. Tubuh kita sudah memiliki mekanisme pertahanan untuk menangani spesies oksigen reaktif. Misalnya, apel yang dikupas berubah menjadi coklat karena reaksi oksidasi, tetapi jika kita mengoleskan jus lemon pada permukaan apel yang dikupas, fenomena kecoklatan tersebut akan hilang. Zat-zat ini adalah 'zat antioksidan', dan vitamin C yang terdapat dalam jus lemon melakukan fungsi tersebut.
'Zat antioksidan' terdiri dari zat yang diproduksi dalam tubuh (enzim) dan zat yang diperoleh dari makanan (vitamin). Zat yang diproduksi dalam tubuh termasuk superoksida dismutase (SOD), katalase, glutation, koenzim Q10, dan lain-lain.
Zat yang diperoleh dari makanan termasuk vitamin C (asam askorbat) dan vitamin E (tokoferol), karotenoid (beta-karoten, lutein, likopen), polifenol (katekin, resveratrol, isoflavon, antosianin, quercetin), serta elemen jejak seperti selenium dan zinc [8]. Zat-zat antioksidan ini menetralkan spesies oksigen reaktif dan mengubahnya menjadi bentuk yang tidak berbahaya seperti air dan oksigen, serta membantu pemulihan jaringan yang rusak [9].
Pada tahun 1969, tim profesor McCord dan Fridovich dari Universitas Duke di Amerika menemukan enzim yang menghilangkan spesies oksigen reaktif, yaitu 'superoksida dismutase (SOD, Super Oxide Dismutase)', yang menjadi awal penelitian tentang pengembangan antioksidan untuk pengobatan penyakit dan penuaan [10].
SOD adalah enzim antioksidan yang kuat. Ketika 'spesies oksigen reaktif' bertemu dengan SOD, mereka menerima elektron yang hilang dan menjadi 'hidrogen peroksida (H2O2)'. Setelah itu, hidrogen peroksida bertemu dengan katalase dan glutation dan berubah menjadi air (H2O) yang dikeluarkan dari tubuh. Khususnya, tim peneliti dari Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins menyatakan, “Lebih dari 90% dari semua penyakit kronis disebabkan oleh spesies oksigen reaktif” [11].
Sekarang umat manusia telah membuka jalan untuk menghilangkan spesies oksigen reaktif dengan menggunakan 'zat antioksidan' termasuk SOD, sehingga dapat terbebas dari berbagai penyakit degeneratif akibat penuaan dan hidup sehat lebih lama. Oleh karena itu, penelitian klinis yang menggunakan zat antioksidan telah dilakukan secara aktif di tingkat nasional.
Namun, penelitian yang mengganggu suasana ini dipublikasikan pada tahun 1990-an. Penelitian ATBC (Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene) yang dipublikasikan pada tahun 1994 adalah salah satu penelitian yang paling penting dan mengejutkan dalam sejarah kedokteran.
Pada saat itu, para ilmuwan percaya bahwa antioksidan yang terdapat dalam sayuran dan buah-buahan, yaitu beta-karoten (prekursor vitamin A) dan alpha-tokoferol (vitamin E), akan mencegah kanker. Terutama bagi perokok berat, karena mereka memiliki banyak spesies oksigen reaktif yang berbahaya dalam tubuh, harapan besar ada bahwa 'suplementasi antioksidan' ini akan mencegah kanker paru-paru, dan untuk membuktikan hipotesis ini, penelitian terbesar dalam sejarah pencegahan kanker paru-paru dimulai dengan melibatkan rakyat Finlandia oleh Institut Kesehatan Nasional Finlandia dan Institut Kanker Nasional Amerika [12].
Dari tahun 1985 hingga 1993, penelitian besar dilakukan dengan metode 'double-blind' terhadap sekitar 29.000 pria perokok (usia 50-69 tahun) yang merokok lebih dari 5 batang rokok per hari (rata-rata 1 bungkus). Peserta yang mengonsumsi obat setiap hari dan dokter yang memberikan obat tidak tahu siapa yang mengonsumsi suplemen yang sebenarnya, sehingga meningkatkan objektivitas percobaan.
Hasil penelitian yang berlangsung rata-rata 6,1 tahun sangat mengecewakan. Meskipun diharapkan bahwa "mengonsumsi suplemen antioksidan akan mengurangi kanker paru-paru", alpha-tokoferol tidak memberikan efek apapun, dan kelompok yang mengonsumsi beta-karoten menunjukkan tingkat kejadian kanker paru-paru 18% lebih tinggi, yang mengejutkan dunia (*lihat grafik di bawah -〉 orang yang mengonsumsi beta-karoten (garis solid) mengalami lebih banyak kanker paru-paru seiring berjalannya waktu dibandingkan dengan mereka yang tidak mengonsumsinya (garis putus-putus) [13].
Kesimpulan dari penelitian ini adalah, "Saya pikir vitamin akan mencegah kanker, tetapi perokok yang mengonsumsi pil beta-karoten justru lebih rentan terhadap kanker paru-paru," menjadikan penelitian ini sebagai penelitian monumental yang menyadarkan pentingnya 'kedokteran berbasis bukti' dalam kedokteran modern. Vitamin yang terdapat dalam suplemen tidak memberikan efek yang sama dengan vitamin yang terdapat dalam buah dan sayuran.
Dokter Medis Song Mu-ho, Spesialis Ortopedi dan Kedokteran Gaya Hidup
Referensi
1. Sciencedirect https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/free-radical
2. JA Knight. Radikal bebas, antioksidan, dan sistem kekebalan. Annals of clinical & laboratory science 2000;30(2):145-158.
3. M Redza-Dutordoir, DA Averill-Bates. Aktivasi jalur sinyal apoptosis oleh spesies oksigen reaktif. Biochim Biophys Acta 2016;1863(12):2977-2992.
4. Z Zou, H Chang, H Li, et al. Induksi spesies oksigen reaktif: pendekatan baru untuk terapi kanker. Apoptosis 2017;22:1321–1335.
5. YA Hajam, R Rani, SY Ganie, et al. Stres oksidatif dalam patologi manusia dan penuaan: Mekanisme molekuler dan perspektif. Cells 2022;11(3):552.
6. YA Hajam, R Rani, SY Ganie, et al. Stres oksidatif dalam patologi manusia dan penuaan: Mekanisme molekuler dan perspektif. Cells 2022;11(3):552.
7. MI Anik, N Mahmud, AA Masud, et al. Peran spesies oksigen reaktif dalam penuaan dan penyakit terkait usia: sebuah tinjauan. ACS applied bio materials 2022;5(9):4028-4054.
8. S Sen, R Chakraborty. Peran antioksidan dalam kesehatan manusia. Dalam Stres oksidatif: diagnostik, pencegahan, dan terapi (hlm. 1-37). American Chemical Society 2011.
9. V Lobo, A Patil, A Phatak, N Chandra. Radikal bebas, antioksidan, dan makanan fungsional: Dampak pada kesehatan manusia. Pharmacogn Rev 2010;4(8):118-26.
10. JM McCord, I Fridovich. Superoksida Dismutase, Fungsi Enzimatik untuk Erythrocuprein (Hemocuprein). Journal of Biological Chemistry 1969;244(22):6049–6055.
11. Health Chosun https://m.health.chosun.com/svc/news_view.html?contid=2017052801010
12. ATBC Cancer Prevention Study Group. Studi pencegahan kanker paru-paru alpha-tokoferol, beta-karoten: desain, metode, karakteristik peserta, dan kepatuhan. Annals of epidemiology 1994;4(1):1-10.
13. Alpha-Tocopherol Beta Carotene Cancer Prevention Study Group. Pengaruh vitamin E dan beta-karoten terhadap insiden kanker paru-paru dan kanker lainnya pada perokok pria. NEJM 1994;330(15);1029-1035.
