## JURNAL RESPIRASI

## JR
Vol. 1 No. 3 September 2015

## Farmakogenomik Hepatotoksisitas Obat Anti Tuberkulosis

## Andri Dwi Wahyudi, Soedarsono
Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga/RSUD Dr. Soetomo

## abstract
Anti-TB drugs (ATD) associated with hepatotoxicity is a serious medical problem in the world, especially for patients with TB. The production and expenditures toxic drug metabolites depends on the activity of some enzymes, such as N-acetyl transferase 2 (NAT2), Cytochrome P450 oxidase (CYP2E1) and Glutathione S-transferase (GSTM1). Variations from the DNA sequence or polymorphism at this locus (NAT2, CYP2E1 and GSTM1) can modulate enzyme activity and can affect the risk of hepatotoxicity. Hepatotoxicity is generally unpredictable and occur in a small number of patients even when the drug was given according to the recommended dosage. Among the ATD, the metabolism of INH, which is one of the ATD forefront, has been studied extensively, and said acetylation by NAT2, oxidation by cytochrome P450 oxidase (CYP2E1) and detoxified by GST play an important role in the INH-induced hepatotoxicity. Since the prevalence of polymorphisms is different in worldwide populations, the risk of ATD hepatotoxicity varies in the populations. Thus, the knowledge of polymorphisms at these loci, prior to medication, may be useful in evaluating risk and controlling ATD hepatotoxicity.
Key words: pharmacogenomics, hepatotoxicity, ATD, tuberculosis
Correspondence: Andri  Dwi  Wahyudi,  Departemen Pulmonologi  dan  Ilmu  Kedokteran  Respirasi, Fakultas  Kedokteran Universitas Airlangga/RSUD Dr. Soetomo. Jl. Mayjen. Prof. Dr. Moestopo 6-8 Surabaya 60286. E-mail: ad.wahyudi@gmail.com

## PENDAHULUAN
Obat  anti-TB  (OAT)  yang  berhubungan  dengan hepatotoksisitas  adalah  masalah  medis  serius  di  dunia terutama  untuk  pasien  TB.  Produksi  dan  pengeluaran racun  metabolit  obat  tergantung  pada  aktivitas  beberapa enzim,  seperti  N-asetil  transferase  2  (NAT2),  sitokrom P450  oksidase  (CYP2E1)  dan  glutathione  S-transferase (GSTM1). Variasi dari urutan DNA atau polimorfisme pada lokus ini (NAT2, CYP2E1 dan GSTM1) dapat  memodulasi aktivitas  enzim  ini  dan  dapat  mempengaruhi  risiko terjadinya  hepatotoksisitas.  Pengetahuan  polimorfisme pada lokus ini terutama sebelum pengobatan, berguna dalam mengevaluasi  risiko  dan  mengendalikan  hepatotoksisitas oleh karena OAT. 1
Sekitar  9  juta  kasus  baru  aktif  TB  dilaporkan  dan diperkirakan  1,7  juta  orang  meninggal  karena  penyakit ini.  Saat  ini,  kombinasi  isoniazid  (INH),  rifampisin (RMP), pyrazinamide (PZA) dan etambutol (E) digunakan untuk  terapi  TB  pada  banyak  populasi.  Awalnya  (dalam tahun  1950-an) INH  dianggap aman tanpa  efek  samping, tetapi pada awal 1970-an beberapa penelitian dengan
jumlah  sampel  besar  menyatakan  bahwa  INH  ternyata menginduksi  terjadinya  hepatotoksisitas.  Frekuensi  dari dampak yang terjadi bervariasi pada setiap populasi: sekitar 1-30  dalam  100  individu  dengan  pengobatan  INH  dan RMP. 1 Hepatotoksisitas  ini  umumnya  tidak  terprediksi dan terjadi pada  sejumlah kecil  pasien  bahkan ketika obat telah  diberikan  sesuai  dosis  yang  dianjurkan.  Efek  samping ini  tidak  hanya  menyebabkan  morbiditas  dan  mortalitas, tetapi  juga  menyebabkan  terganggunya  pengobatan karena  ketidakpatuhan,  kegagalan  dan  kekambuhan,  yang menyebabkan  terus  menyebarnya  penyakit  dan  timbulnya resistensi terhadap obat TB. Di antara obat  anti-TB (OAT), metabolisme  INH,  yang  merupakan  salah  satu  OAT terdepan, telah dipelajari secara ekstensif, dan dikatakan asetilasi  oleh  NAT2,  oksidasi  oleh  sitokrom  P450  oksidase (CYP2E1)  dan  detoksifikasi  oleh  GST  memainkan  peran penting  dalam  INH-induced  hepatotoksisitas.  Metabolit yang dihasilkan oleh  NAT2  biasanya tidak  beracun.  Namun, dalam  beberapa  kasus,  reaksi  dimediasi  CYP2E1  dapat menyebabkan  pembentukan  metabolit  reaktif  beracun yang  akan  dikeluarkan  dari  tubuh  oleh  GST.  Metabolit reaktif dapat merusak hepatosit baik dengan mengganggu
homeostasis sel atau dengan memicu reaksi kekebalan di mana  metabolit  reaktif,  terikat  pada  protein  membran hepatosit plasma, dapat bertindak sebagai haptens. 2
Polimorfisme pada lokus metabolisme obat yang berbeda dapat  menyebabkan  perbedaan  dalam  respon  farmakologi terhadap  obat  pada  setiap  individu.  Farmakogenetik  dan N-asetiltransferase secara historis terkait, dan variasi in vivo dalam aktifitas NAT adalah salah satu sifat farmakogenetik yang dikenali paling awal. Aksi dari enzim NAT2 pertama kali diidentifikasi sebagai langkah lanjut yang secara umum dikontrol untuk metabolisme INH. 3 Pada tahun 1960, pasien TB  secara  rutin  diberikan  INH  dan  terjadinya  neuropati perifer diamati pada beberapa pasien. Hal  ini dijelaskan oleh  lambatnya pembersihan  senyawa  beracun  yang tidak seperti biasanya, asetil  hidrazin, dari pasien  yang  terkena, dan  mereka  disebut  sebagai  asetilator  lambat. 4 Namun, beberapa  penelitian  juga  melaporkan  bahwa  Asetilator cepat  NAT2  juga  rentan  terhadap  hepatotoksisitas  OAT. 5 Sebelumnya,  NAT2  acetilasi  fenotipe  ditentukan  oleh metode enzimatik, dan beberapa studi mengenai phenotypic sebelumnya telah  menyarankan  seperti  adanya  predisposisi meskipun penelitian lain gagal untuk mendukung observasi ini. Individu dibagi ke dalam populasi etnis yang memiliki fenotipe asetilator lambat, menengah atau cepat atas dasar kapasitas asetilasi enzim  NAT2. Kebanyakan ras kaukasoid dan  minoritas wilayah  Asia Tenggara diobservasi  sebagai asetilator  lambat. 4 Saat  ini  diusulkan  bahwa tidak  hanya NAT2 yang enzim, tetapi juga beberapa enzim lain (seperti CYP2E1  dan  GSTM1)  dilibatkan  dalam  hepatotoksisitas OAT,  menampilkan polimorfisme genetik, dan prevalensi dari banyaknya populasi dengan variasi polimorfik alleles di seluruh dunia.
Terdapat  beberapa  perbedaan  definisi  hepatotoksisitas oleh karena OAT seperti: peningkatan (2-3 kali batas atas nilai normal) aktivitas transaminase, gejala klinis hepatitis, adanya  ikterus.  Berdasarkan  pertemuan  international konsensus di Paris tentang pengaruh obat pada gangguan hati,  parameter  biokimia  hati  meningkat  lebih  dari  dua kali  dari batas normal dianggap sebagai  hepatotoksisitas. 6 Sekitar  10-20%  dari  pasien  TB  mengalami  peningkatan serum  transaminase  tanpa  gejala  klinik  pada  pemberian OAT akan menghilang sendiri setelah beberapa minggu.
Dalam tinjauan kepustakaan ini membahas faktor risiko TB, efek hepatotoksik dari OAT, kemungkinan mekanisme toksisitas dan kerentanan dari faktor host genetic. Terutama ditekankan  mengenai  bagaimana  hepatotoksisitas  oleh karena  OAT  dijelaskan  oleh  adanya  alel  polimorfik  dari faktor genetic host pada populasi.

## Epidemiologi
Perkembangan  dunia  kedokteran  antara  lain  diwarnai dengan  makin  banyaknya  jenis  obat,  meningkatkan harapan  kesembuhan  dari  berbagai  penyakit.  Akan  tetapi, perkembangan  ini  juga  membawa  dampak  tersendiri, seperti makin meningkatnya risiko dan angka kejadian efek samping obat. 1,2 Meskipun efek samping obat dapat terjadi pada semua sistem organ tubuh, hati merupakan organ
yang  paling  rentan  karena  sebagian  besar  obat  menjalani metabolisme  parsial  maupun  komplet  serta  eliminasi melalui  hati.  Berbagai  survei  di  dunia  menunjukkan bahwa  frekuensi  kerusakan  hati  yang  diinduksi  oleh  obat sebagai  penyebab  penyakit  hati  akut  maupun  kronik  relatif rendah. 3,4,5 Insidens  hepatotoksisitas  imbas  obat  secara umum  dilaporkan  sebesar  1:10.000  sampai  1:100.000 pasien. 7 Frekuensi  dari  dampak  yang  terjadi  bervariasi pada  setiap  populasi:  sekitar  1-30  dalam  100  individu dengan  pengobatan  INH  dan  RMP. 1 Meskipun  demikian, insidens  hepatotoksisitas  imbas  obat  yang  sebenarnya sulit  diketahui.  Jumlah  aktual  dapat  jauh  lebih  besar karena  sistem  pelaporan  yang  belum  memadai,  kesulitan mendeteksi  atau  mendiagnosis,  dan  kurangnya  observasi terhadap  pasien-pasien  yang  mengalami  hepatotoksisitas imbas obat. 8
Secara  keseluruhan  Frekuensi  dari  hepatotoksisitas dipengaruhi  oleh  INH  menunjukkan  1-30%  pada populasi  yang  berbeda,  tapi  ada  yang  mencolok  terkait usia.  Dilaporkan  bahwa terjadinya  kerusakan  hati  jarang terjadi pada anak-anak usia di bawah 20 tahun, 1-2% pada kelompok  setengah  baya  dan  2-3%  pada  mereka  yang berusia 50 tahun atau lebih. 9 Tingginya  insiden  hepatitis imbas  OAT  juga  telah  telah  dilaporkan  pada  pasien  dengan malnutrisi,  penyalahgunaan  alkohol,  dan  pembawa  virus hepatitis  B  dan  C  serta  HIV. 10 Sebagian  besar  OAT, misalnya,  INH,  RMP  dan  PZA,  adalah  hepatotoksik.  INH, PZA  juga  dapat  menyebabkan  kerusakan  hati  dalam  15% dari penerima, dan  ikterus terjadi pada 2-3% dari pasien yang  mengalami  kerusakan  hati.  INH,  menunjukkan hubungan  dengan  pemberian  dosis  yang  berdampak terhadap  hati.  Biasanya  RMP  adalah  agen  dengan  toksisitas rendah,  tetapi  dapat  mengganggu  clearance  bilirubin dan  asam  empedu,  sehingga  menyebabkan  intoleransi gastrointestinal.  Dalam  kasus  yang  jarang  terjadi,  juga menyebabkan  hepatitis.  Etambutol  sendiri  memiliki  efek samping  pada  penglihatan,  tingkat  asam  urat  serum,  nyeri sendi  dan  sebagainya.  Mereka  juga  mungkin  memiliki  efek sinergis  pada  fungsi  hati  pada  pasien  yang  dikombinasikan dengan  INH.  Kombinasi  INH  dan  RMP,  serta  INH  dan PZA  meningkatkan  hepatotoksisitas.  Dalam  studi  lain dilaporkan  bahwa  angka  kejadian  hepatitis  secara  klinis adalah  5-8%  dari  pasien  yang  diobati  dengan  INH  dan RMP  dibandingkan  dengan  1%  pada  mereka  yang  hanya menerima  INH.  Namun,  tidak  semua  studi  menyatakan bahwa  pengobatan  yang  dikombinasikan  dengan  RMP meningkatkan kejadian hepatitis imbas OAT. 11

## Gejala Klinis dan Pencegahan
Gejala  klinis  disebabkan  OAT  dapat  muncul  dalam waktu 4 minggu setelah memulai pengobatan. 12 Sekitar 10% dari  pasien  dengan  hepatotoksik  hanya  menderita  ikterus saja.  Sisanya  menunjukkan  keluhan  terutama  pencernaan seperti:  anoreksia,  mual,  muntah  dan  sakit  perut. Dalam sebagian  besar kasus, serum alanin transaminase  (ALT), aspartat  transaminase  (AST),  alkaline  phosphatase  (AP) dan bilirubin meningkat lebih dari tiga kali lipat dari
Wahyudi dan Soedarsono: Farmakogenomik Hepatotoksisitas Obat Anti Tuberkulosis
angka normal, yang juga berdampak pada kerusakan hati. Pasien dengan hepatitis imbas OAT memiliki angka
NAT2
kematian sekitar 10%. Faktor yang paling sering dikaitkan dengan kejadian fatal seperti usia lebih dari 50 tahun dan
Isoniazid
Hydrolysis Hydrolysis
terus  menggunakan obat  untuk  beberapa  minggu  setelah timbulnya  gejala. 13 ALT dan  bilirubin,  merupakan  marker yang menandakan kerusakan hati, biasanya kembali normal atau mendekati nilai normal setelah minggu kedua/ ketiga setelah penghentian obat. Penting untuk mencegah hepatitis imbas OAT adalah pemantauan secara intensif fungsi hati pada  pasien  dengan  pemberian  INH  yang  dikombinasi dengan RMP atau PZA. Pentingnya penghentian pengobatan pada pasien yang diduga telah menderita hepatitis imbas OAT. INH, RMP dan  PZA  merupakan obat  lini  pertama yang efektif untuk TB, penggunaan kembali obat ini dapat dilakukan  ketika  fungsi  hati  telah  kembali  ke  tingkat normal. 14 Namun, dimulai dari dosis rendah dan selalu
Acetyl Isoniazid NAT2 Monoacetyl Hydrazine
NAT2
Diacetyl Hydrazine
(Posibbly Nontoxic)
Hydrazine Isonicotinic Acid NAT2 Acetyl Hydrazine
Conjugation with Glycine
CYP2E1
CYP2E1 Acetyldiazene Ketene Acetylonium Ion Excretion (Posibbly Toxic
GSTM1 Posisible Elimination from Body

## memonitoring fungsi hati.

## Mekanisme Terjadinya Toksisitas OAT
Asetilasi  INH  didapatkan  dari  pembentukan acetylisoniazid,  yang  mana  selanjutnya,  dapat  dihidrolisis menjadi  asetil  hidrazin  dan  kemudian  menjadi  nontoxic diacetyl  hidrazin  oleh  NAT2.  Jalur  alternatif  hipotetis lain  untuk  sintesis  asetil  hidrazin  adalah  hidrolisis  INH ke  hidrazin  beracun  yang  mungkin  diasetilasi  menjadi (mungkin  beracun)  monoacetyl  hidrazin.  Meskipun mekanisme tidak  jelas,  hidrazin telah terbukti  hepatotoksik pada  hewan. 14 Pada  suatu  penelitian  menunjukkan  bahwa oksidasi  CYP2E1  dimediasi  dari  monoacetyl  hidrazin dapat  menghasilkan  hepatotoksin  seperti  acetyldiazene, ion  acetylonium, asetil radikal atau ketena (Gambar 1). 15 hepatotoksin  ini  dapat  didetoksifikasi  oleh  kehadiran GSTs  dalam  hati.  Secara  alternatif,  monoacetyl  hidrazin juga  selanjutnya  dapat  di  asetilasi  oleh  NAT2  menjadi (mungkin  tidak  beracun)  diacetyl  hidrazin.  INH  juga dihidrolisis  oleh  isoniazid  hidrolase  menjadi  asam isonikotinat  yang  dapat  dikonjugasi  dengan  glisin  dan diekskresikan oleh ginjal. 14 RMP adalah inducer kuat dari CYP2E1, sehingga dapat  meningkatkan aktivitas enzim  ini dan  dapat  mengatur  produksi  agen  hepatotoksik.  Hal  ini bisa  menjadi  salah  satu  mekanisme  yang  memungkinkan dimana  RMP  meningkatkan  toksisitas  INH.  Dikatakan bahwa  INH  diubah  menjadi  diacetyl  hidrazin  secara cepat dalam asetilator cepat dan diekskresikan dari tubuh, sehingga  asetilator  cepat  kurang  rentan  untuk  hepatitis imbas  OAT. 15 Namun,  karena  lambatnya  proses  asetilasi, sebagian  kecil  monoacetyl  hidrazin  diubah  menjadi diacetyl  hidrazin  di  asetilator  lambat  dan  sebagian  besar monoacetyl  hidrazin  dioksidasi  menjadi  produk  beracun oleh  CYP2E1.  Karenanya  asetilator  lambat  menjadi rentan  terhadap  hepatitis  imbas  OAT  apabila  produk beracun tidak dihilangkan dari hati. Pada NAT2 asetilator lambat,  karena  hidrolisis,  sebagian  INH  mungkin  juga dikonversi ke hidrazin  beracun, yang dapat meningkatkan hepatotoksisitas OAT.
Gambar  1. Kemungkinan  jalur  metabolisme  dari  INH  oleh NAT2, CYP2E1 dan GSTM1. 15

## Polimorfisme dan Hepatotoksisitas OAT
Beberapa  penelitian  mempelajari  hubungan  antara polimorfisme  pada  lokus  metabolisme  obat  yang  berbeda dan  risiko  hepatotoksisitas  oleh  karena  OAT  pada  populasi yang  berbeda. Dikatakan  bahwa NAT2 asetilator lambat rentan  terhadap  hepatotoksisitas  INH.  Saat  ini  tidak  hanya enzim  NAT2  saja  tetapi  beberapa  enzim  lain  (seperti CYP2E1  dan  GSTM1)  juga  terlibat  dalam  hepatotoksisitas OAT.  Pada  bagian  selanjutnya  akan  dibahas  polimorfisme pada  lokus  ini,  serta asosiasi  antara polimorfisme  dan risiko hepatotoksisitas OAT.

## NAT2 polimorfisme
Pada  manusia,  NAT2  mengurangi  konsentrasi  terapeutik dari  INH  oleh  N-asetilasi.  Turunan  asetilasi  dari  INH menghambat sekitar 100 kali  lebih  sedikit aktifitasnya secara invivo  dan  500-kali  lebih  sedikit  aktifitasnya  secara  invitro terhadap  M.  tuberculosis.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa N-asetil  transferase  dari  M.  tuberculosis  meningkatkan kelangsungan  hidup  bakteri  selama  pengobatan  INH. Oleh  karena  itu,  asetilasi  dari  INH oleh  bakteri  NAT dapat membuat  itu tidak  aktif.  NAT endogen  dari  M. tuberculosis mungkin  memiliki  fungsi  yang  berbeda  dalam  proses perkembangannya,  tetapi  dapat  mengubah  sensitivitas bakteri  terhadap  INH. 16 Pada  manusia,  NAT2  memainkan peran  penting  dalam  menentukan  hepatotoksisitas  INH, dan  beberapa  bagian  polimorfik  telah  dilaporkan  pada NAT2.  Oleh  karena  itu,  sangat  penting  untuk  memahami hubungan  antara  variasi  genetik/polimorfisme  pada  NAT2 dan  kapasitas  asetilasi  enzim.  Lokus  NAT2  berisi  beberapa single  nucleotide  polymorphism  (SNP)  tetapi  hanya  sedikit yang monomorfik pada populasi etnis yang berbeda. Genotip di  beberapa  SNP,  mungkin  diperlukan  untuk  menentukan status asetilasi yang tepat pada setiap individu dalam suatu
populasi. 19 Sekitar  50%  dari  individu  heterozigot  pada dua  atau  lebih  SNP.  Sebuah  software  digunakan  untuk mengidentifikasi  sepasang  alel  atau  kehadiran  haplotype dalam  individu  dari  populasi. 18 Sebagian  besar  peneliti mempelajari tujuh atau kurang SNP pada posisi nukleotida (np) (191 [G/A], 282 [C/T], 341 [T > C], 481 [C > T], 590 [G > A], 803 [A > G] dan 857 [G > A]) pada ekson 2 pada NAT2  lokus  untuk  menentukan  status  asetilasi  individu dalam  studi different association. (Gambar 2) Alel pada SNP  dapat  ditentukan  oleh  PCR-fragmen  restriksi  length polymorphism  (RFLP)  dan  sebaliknya  menganalisis  data genotipe  di  situs  polimorfik  secara  terpisah,  genotipe umumnya  dinyatakan  sebagai  alel/  haplotype,  seperti NAT2*4,  NAT2*5,  NAT2*6,  NAT2*7,  NAT2*12  dan seterusnya,  tergantung  pada  pengaturan  nukleotida  (G/A, C/T , T/C , C/T , G/A , A/G dan G/A pada 191, 282, 341, 481,  590,  803,  dan  857np  masing-masing)  sesuai  yang disebutkan pada  situs polimorfik diatas. Sebuah  software (disebut  FASE v2.1.1, program statistik untuk rekonstruksi haplotype)  digunakan  untuk  menentukan  pasangan haplotype  pada  setiap  individu  dari  data  genotipe. 19 Beberapa  dari  SNP  (seperti  341np  T  >  C,  481np  C  >  T dan 803np A > G) berada dalam hubungan disequilibrium yang  kuat, 18 sehingga  genotipe  pada  SNP  341np  T  > C  dapat  memberikan  informasi  alel  dua  SNP  lainnya (481np C > T dan 803np A > G). Beberapa SNP memiliki frekuensi  yang kurang atau monomorfik di populasi  yang berbeda, seperti 191np G/A pada populasi India. Pada alel yang umum  (yaitu, NAT2  * 4)  yang  memiliki  kesamaan nukleotida di semua situs polimorfik  yang dikenal  sebagai NAT2 alel acetylating cepat. Polimorfisme pada  481 dan 803np tidak dapat mengubah status asetilasi, tetapi  varian alel/haplotipe 17 memiliki  setidaknya  satu  varian  nukleotida pada  salah  satu  dari  situs  polimorfik  pada  341,  590  dan 857np  yang  dikenal  sebagai  alel  acetylating  lambat (misalnya, NAT2 * 5, NAT2 * 6B dan NAT2 * 7A).
Oleh karena itu, individu membawa dua alel acetylating cepat (seperti NAT2 * 4/NAT2 * 4 genotipe) di sepasang kromosom  adalah  asetilator  cepat;  membawa  dua  alel acetylating lambat (seperti NAT2 * 5/NAT2 * 6B genotipe) merupakan  asetilator  lambat;  dan  mereka  membawa acetylating alel satu lambat dan satu cepat (yaitu, NAT2 *  4/NAT2  *  5  genotipe)  yang  merupakan  asetilator intermediate.
Dengan  menggunakan  data  haplotype,  peneliti melaporkan  bahwa  frekuensi  NAT2  asetilator  cepat, intermediate  dan  lambat  sama  pada  ras  Kaukasia  dan populasi di India. 18 Frekuensi dari NAT2 asetilator cepat, intermediate dan lambat juga mirip pada populasi di Jepang dan  Cina. 18 Oleh  karena  itu,  bisa  dicatat  bahwa  NAT2 asetilator  lambat  lebih  sering  ditemukan  pada  populasi Kaukasia  dan  India,  sedangkan  jarang  pada  populasi  di Jepang dan Cina (Tabel 1). Studi pada populasi di Jepang dan  Taiwan  menggunakan  metode  genotip  PCRRFLP, di  pnI  (481np  C  >  T),  TaqI  (590np  G  >  A)  dan  BamHI (857np G > A) situs polimorfik, untuk menemukan Status asetilasi pasien dan kontrol, dan mengesankan risiko tinggi
hepatotoksisitas OAT, dengan RR 28,0 dan CI 95% dari 26-30  dan  OR dari  3.66;  95% CI 1,58-8,49 dari,  masing- masing,  di  NAT2  asetilator  lambat. 20 Baru-baru  ini,  sebuah studi  pada  populasi  Korea  juga  mengamati  bahwa  NAT2 asetilator  lambat  memiliki  risiko  yang  signifikan  dari hepatotoksisitas  oleh  karena  OAT  (Risiko  3,8  kali  lipat, p  =  0,005).  Kami  menggenotipkan  pada  MspI,  KPNI  dan BamHI  situs  polimorfik  penduduk  India,  dan  Vuilleumier et  al. 20 dan  menggenotipkan  pada  191np,  KPNI,  TaqI dan  BamHI  situs  polimorfik  dalam  campuran  populasi Kaukasia,  Hispanik,  Afrika,  Amerika  Selatan  dan  Asia. Namun,  dua  studi  ini  tidak  bisa  menunjukkan  hubungan antara  hepatotoksisitas  OAT  dan  status  asetilasi  NAT2. Semua  studi  yang  disebutkan  di  atas  dianggap  bahwa hilangnya  situs  KpnI  di  481np  akan  menyebabkan  asetilasi lambat.  Tapi  telah  dilaporkan  bahwa  hilangnya  situs KPNI di  481np tidak  mengubah  status  asetilasi  dalam  uji fenotipik. 17 Oleh  karena  itu,  pengamatan  yang  disebutkan di  atas  harus  divalidasi  oleh  genotip  setidaknya  satu  lebih SNP,  (katakanlah  341  T  >  C)  meskipun  C481T  (Situs KPNI)  polimorfisme  sangat  terkait  dengan  polimorfisme T341C  dalam  populasi  India  yang  mengarah  untuk memperlambat  asetilasi  (Das  Roy  P  et  al). 18 Oleh  karena itu,  penting  untuk  mengetahui  status  linkage  disequilibrium pada populasi  antara  C481T  dan T341C,  jika  polimorfisme pada  481np  digunakan  untuk  menentukan  status  asetilasi dari  individual.  Namun,  harus  dilakukan  untuk  memilih SNP  sesuai  untuk  genotip  dan  mengklasifikasikan  individu sebagai  asetilator  lambat,  cepat  atau  intermediate,  jika  tidak terlalu  tinggi  asetilator  lambat  dapat  diperoleh.  Hal  ini mungkin  menjadi  sumber  kesalahan  dalam  studi.  Namun, studi  dengan  ukuran  sampel  yang  lebih  besar  dari  populasi yang  berbeda  dan  genotip  pada  situs  polimorfik  yang  tepat adalah  sangat  penting  dalam  memperoleh  pemahaman yang  jelas  dari  hubungan  antara  status  asetilasi  NAT2  dan hepatotoksisitas OAT.

## CYP2E1 Polimorfisme
CYP  merupakan  kelompok  besar  multigen  dengan spesifisitas  substrat  yang  berbeda,  sangat  penting  dalam reaksi  oksidasi  beberapa  bahan  kimia  eksogen  dan endogen  ke  bentuk  reaktif  utama  mereka.  CYP2E1,  salah satu  Enzim  CYP,  dapat  mengkonversi  asetil  hidrazin menjadi  hepatotoksin,  seperti  acetyldiazene,  ketena,  ion acetylonium  dan  sebagainya,  yang  dapat  mempengaruhi hepatotoksisitas  OAT.  (Gambar  1).  INH  atau  metabolit hidrazin  dapat  menginduksi  aktivitas  CYP2E1  pada  tikus, tergantung  pada  dosis  INH  dalam  darah.  Namun,  INH juga  bisa  menghambat  Aktivitas  CYP2E1,  dan  inhibisi ini  lebih  banyak  terdapat  pada  manusia  dengan  varian genotipe  pada  CYP2E1.  Oleh  karena  itu,  individu  dengan genotipe  umum  di  CYP2E1  mungkin  memiliki  aktivitas lebih  tinggi  CYP2E1  dibandingkan  dengan  individu dengan  varian  genotipe  di  CYP2E1  ketika  diobati  dengan INH.  Aktivitas  yang  lebih  tinggi  dari  CYP2E1  mungkin meningkatkan  sintesis  hepatotoksin  dan  meningkatkan risiko hepatotoksisitas. 21
Tabel 1. Distribusi dari status asetilasi, genotipe dan alel pada populasi yang berbeda. 20 Acetylation Frequency (%) Locus Population Fast/Rapid Intermediate Slow NAT2 Caucasian 6 37 57 Indian 4 36 60 Japanese 48 46 6 Chinese 35 47 18 Genotype/allele Frequency (%) *1A/*1A *1A/*5 *5*5 *6 allele CYP2E1 European-American 92 7 1 10 African-American 98 2 0 - Taiwanese 56 32 12 25 Japanese - 26 - 33 Hawaiians - 16 - 15 Indian 98 2 0 20
Aktivitas CYP2E1 juga dipengaruhi oleh adanya lokus polimorfisme di beberapa situs. Dua polimorfisme hulu dari CYP2E1 transkripsi situs awal ini terdeteksi oleh PstI dan RsaI  enzim  restriksi  dan  menjadi  linkage  disequilibrium secara  lengkap  (Gambar  2). 21 Berdasarkan  nilai  positif [+]  atau  negatif  [-]  dari  urutan  RsaI  dan  PstI,  haplotype umum (RsaI [+]. PstI [-]), Dan salah satu varian haplotype, (RsaI  [-].  PstI  [+]),  yang  ditunjuk  sebagai  ‘c1’  dan  ‘c2’ alel,  masing-masing. Saat  ini,  c1  liar  ini  haplotype telah ditandai sebagai CYP2E1 * 1A, dan haplotype varian c2 telah diubah namanya sebagai CYP2E1 * 5 alel. PstI dan RsaI situs polimorfik tersedia dalam Situs HNF-1 mengikat, dan  dengan  demikian  dapat  memainkan  penting  peran dalam  regulasi  transkripsi  CYP2E1  dan  ekspresi  protein berikutnya. DraI polimorfisme pada intron 6 dari CYP2E1 mengarah ke  varian  CYP2E1 * 6 alel (tidak adanya  situs restriksi DraI). Polimorfisme  lain (96 bp penyisipan/delesi CYP2E1 * 1D / * 1C polimorfisme) pada 5’-bagian regulasi dari gen ini juga bisa mengatur aktivitas enzim. Beberapa penelitian melaporkan bahwa varian CYP2E1 * 5, * 6 dan * 1D alel berhubungan dengan peningkatan aktfitas enzim. Namun, peneliti  lain tidak dapat  mengkonfirmasi hubungan ini.  Frekuensi  alel  CYP2E1  * 6 adalah  10%, 25%, 33%, 15% dan 20% di Eropa-Amerika, Taiwan, Jepang, Hawaii dan  India  populasi  masing-masing.  Frekuensi  CYP2E1  * 1A / * 1A, 1A * / * 5 dan * 5/5 * genotipe telah dilaporkan dalam populasi yang berbeda (Tabel 1). Mereka serupa pada populasi  Eropa-Amerika,  Afrika-Amerika  dan  India,  tetapi bervariasi  pada orang-orang di populasi  Taiwan. Sebuah laporan  pasien  Taiwan  telah  menunjukkan  bahwa  sangat umum  *  1A  /  *  1A  genotipe  di  CYP2E1  meningkatkan risiko hepatotoksisitas OAT, dengan OR 2,52 dan 95% CI dari  1,26-5,05,  pada  pasien  TB  dewasa.  Penelitian  yang sama  juga  melaporkan bahwa  individu dengan genotipe * 1A / * 1A dan NAT2 dengan status asetilasi  lambat telah meningkatkan  risiko  hepatotoksisitas  OAT,  dengan  OR 7,43 dan 95% CI dari 2,42-22,79, dibandingkan dengan * 1A / * 1A genotipe (OR: 2,52, 95% CI: 1,26-5,05) atau
status  asetilasi  lambat  saja (OR:  2,3,  95%  CI: 1,21-4,39). Meskipun  ukuran  sampel  rendah,  juga  diamati  bahwa CYP2E1 varian * 6 alel dan * 1A-* 6  - * 1D haplotype pada  CYP2E1  meningkatkan  risiko  hepatotoksisitas  (OR: 11,0; 95% CI: 1,02-110 dan OR:  4,6;  95% CI: 1,3-16,3) pada pasien anak-anak di India. 21 Haplotype ini * 1A-* 6 - * 1D termasuk umum * 1A alel pada situs (RsaI [+]. PstI [-]), tetapi varian * 6 dan * 1D alel ada pada dua situs polimorfik  lainnya.  Studi  lain  pada  populasi  campuran Kaukasia,  Hispanik,  Afrika,  Amerika  Selatan  dan  Asia juga  mengamati  bahwa  *  1A  alel  umum  pada  CYP2E1 meningkatkan  enzim  hati  oleh  karena  OAT.  Namun sebuah  studi  Korea  tidak  mengamati  hubungan  antara hepatotoksisitas OAT dan CYP2E1 polimorfisme. 20

## GSTM1 & GSTT1 polimorfisme
GSTs  adalah  keluarga  enzim  yang  dikenal  memainkan peran  penting  dalam  detoksifikasi  beberapa  karsinogen, bahan  kimia  beracun  dan  obat-obatan.  GSTs  umumnya mengkatalisis  konjugasi  reaksi  antara  glutathione  dan substrat  untuk  solubilisasi  dan  ekskresi  dari  tubuh. Enzim  ini  dikodekan  oleh  setidaknya  lima  lokus  yang berbeda,  yang  dikenal  sebagai  α,  μ,  π, Φ dan ɣ .  dari jumlah tersebut lima lokus, GSTM1 (tipe μ) dan GSTT1 (tipe Φ )  mendapatkan  perhatian  dalam  hepatotoksisitas. Delesi homozigot di GSTM1 dan GSTT1 pada beberapa individu  mengakibatkan  hilangnya  aktivitas  enzimatik, tetapi  individu  yang  membawa  salah  satu  atau kedua  alel fungsional  memiliki  aktivitas  enzimatik.  Polimorfisme pada dua  lokus  ini telah  dipelajari  secara ekstensif dalam populasi  yang  berbeda.  Frekuensi  dari  GSTM1  dan  GSTT1 delesi  homozigot  genotipe  pada  individu  yang  sehat dilaporkan  pada  populasi  yang  berbeda  (Tabel  2).  Secara umum,  frekuensi  delesi  homozigot  relatif  lebih  besar  di Kepulauan  Pasifik,  Malaysia,  Populasi  Cina,  Korea  dan Jepang.  Sedikit  populasi  etnis  di  India  juga  memiliki tinggi  frekuensi  GSTM1  dan  GSTT1  delesi  homozigot genotipe. 20,21
Glutathione  S-transferase  memainkan  peran  penting pada  metabolisme  OAT,  terutama  INH.  Hepatotoksisitas INH terbukti  berhubungan dengan pengurangan kandungan glutathione hati dan penurunan aktivitas GST. Glutathione (GSH)  memainkan  peran  sebagai  pelindung  intraseluler scavenger  radikal  bebas  konjugasi  dengan  metabolit toksik yang dihasilkan dari metabolisme INH. Sulfhidril (SH)  konjugasi  memiliki  peran  pengeluaran  dari  tubuh dan  mengurangi  potensi  toksisitas.  Kekurangan  aktivitas GST,  karena  delesi  homozigot  di  lokus  GSTM1  dan GSTT1,  dapat  memodulasi  kerentanan  untuk  terjadinya hepatotoksisitas.  Risiko  hepatotoksisitas  OAT  meningkat, dengan OR 2,13 dan CI 95% dari  1,25-3,10, pada pasien India  dengan  delesi  GSTM1  homozigot.  Demikian  pula, Huang et al. juga melaporkan bahwa pasien dengan delesi GSTM1  homozigot  memiliki  risiko  tinggi  INH-induced hepatotoksisitas,  dengan  OR:  2,23;  95%  CI:  1,07-4,67, pada  populasi  di Taiwan.  Oleh  karena  itu, skrining pada pasien dengan delesi GSTM1 homozigot dapat memberikan informasi  yang  lebih  baik  untuk  mengontrol  kerusahan organ hati. 20,21

## KESIMPULAN
Hepatotoksisitas  oleh  karena  OAT  adalah  masalah medis  serius  di  dunia  terutama  untuk  pasien  TB.  Telah dipelajari  hubungan  antara  hepatotoksisitas  OAT  dan polimorfisme  pada  berbagai  metabolisme  obat  dalam populasi yang berbeda di seluruh dunia. Beberapa penelitian melaporkan bahwa NAT2 asetilasi lambat dan alel CYP2E1 *  IA  meningkatkan  risiko  hepatotoksisitas  OAT.  Selain itu,  delesi  GSTM1  homozigot  bisa  meningkatkan  risiko hepatotoksisitas.

## DAFTAR PUSTAKA
1.    Farrell  GC:  Drug-induced  acute  hepatitis.  In:  Drug-induced  liver disease Farrell GG (Ed.). Churchill Livingstone, Edinburgh, UK.1994; 247-299.
2.  Pessayre D, Larrey D: Drug-induced liver injury: In: Oxford Textbook of clinical Hepatology. Volume 2. (Eds). Oxford University Press, Oxford, UK. 1991.
3.    Sim  E,  Payton  M,  Noble  M,  Minchin  R:  An  update  on  genetic, structural and functional studies on arylamine N-acetyltransferases in eucaryotes and procaryotes. Hum. Mol. Genet.2000; 9: 2435-2441.
4.   Nebert DW: Polymorphism in drug-metabolizing enzymes: what is their clinical relevance and why do they exist. Am. J. Hum. Genet. 1997; 60: 265-271.
5.   Yamamoto T, Suou T, Hirayama C: Elevated serum aminotransferase induced by isoniazid in relation to isoniazid acetylator phenotype. Hepatology 1986: 6; 295-298.
6.   Benichou C: Criteria of drug induced liver disorder: report of an International Consensus Meeting. J. Hepatol. 1990: 11; 272-276.
7. Larrey D. Epidemiology and individual susceptibility to adverse drug reactions aff ecting the liver. Semin Liver Dis. 2002; 22; 145-55.
8. Navarro VJ, Senior JR. Drug-related hepatotoxicity. N Engl J Med. 2006; 354: 731-9.
9.   Rapp RS, Campbell RW, Howell JC, Kendig ELJ: Isoniazid hepatotoxicity in children. Am. Rev. Respir. Dis. 1978: 118; 794- 796.
10.  Pande JN, Singh SPN, Khilnani GC, Khilnani S, Tandon RK: Risk Factors for hepatotoxicity from antituberculous drugs: a case control study. Thorax 1996: 51; 132-136.
11.  Girling DJ: The hepatic toxicity of antituberculosis regimens containing isoniazid, rifampicin and pyrazinamide. Tubercle. 1978: 59; 13-32.
12.  Fountain FF, Tolley E, Chrisman CR, Self TH: Isoniazid hepatotoxicity associated with treatment of latent tuberculosis infection: a 7-year evaluation  from  a  public  health  tuberculosis  clinic.  Chest.  2005:  128; 116-123.
13.  Saukkonen JJ, Cohn DL, Jasmer RM et al.: An official ATS statement: hepatotoxicity of antituberculosis therapy. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006: 174; 935-952.
14.  Garg PK, Tandon RK: Antituberculous Agents Induced Liver Injury. In: Drug-induced Liver Disease. Kaplowitz N, Deleve LD (Eds). Marcel Dekker, New York, USA. 2003.
15.  Sarma GR, Immanuel, C, Kailasam S, Narayana AS, Venkatesan P:
Rifampicininduced release of hydrazine from isoniazid. A possible cause  of  hepatitis  during  treatment  of  tuberculosis  with  regimens containing  isoniazid  and  rifampicin.  Am.  Rev.  Respir.  Dis.  1986: 133; 1072-1075.
16.  Upton AM, Mushtaq A, Victor TC et al.: Arylamine N-acetyltransferase of Mycobacterium tuberculosis is a polymorphic enzyme and a site of isoniazid metabolism. Mol. Microbiol. 2001: 42; 309-317.
17.  Description of different alleles at NAT2 and corresponding acetylating status www.louisville.edu/medschool/pharmacology/nat.html
18.  Golka K, Blaszkewicz M, Samimi M, Bolt HM, Selinski S: Reconstruction  of  N-acetyltransferase  2  haplotypes  using  PHASE. Arch. Toxicol. (2007) (Epub ahead of print).
19.  A software to restructure the haplotypes from genotype data www. stat.washington.edu/stephens/
20.  Cho HJ, Koh WJ, Ryu YJ et al.: Genetic polymorphisms of NAT2 and CYP2E1 associated with antituberculosis drug-induced hepatotoxicity in  Korean  patients  with  pulmonary  tuberculosis.  Tuberculosis  (Edinb.) 2007: 87; (6), 551-556.
21.  Huang YS, Chern HD, Su WJ et al.: Cytochrome P450 2E1 genotype and the susceptibility to antituberculosis druginduced hepatitis. Hepatology. 2003: 37; 924-930.