BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Gangguan jiwa merupakan bentuk gangguan dalam fungsi alam pikiran. Gangguan tersebut dapat berupa disorganisasi (kekacauan) isi pikiran, yang ditandai antara lain oleh adanya gejala gangguan pemahaman (delusi/waham), dan gangguan persepsi berupa halusinasi atau ilusi serta dijumpai gangguan terhadap daya nilai realitas berupa perilaku aneh (bizzare). Gangguan jiwa tidak menyebabkan kematian secara langsung, namun akan menyebabkan penderitanya menjadi tidak produktif dan menimbulkan beban bagi keluarga dan lingkungan masyarakat sekitarnya. Salah satu bentuk gangguan jiwa adalah skizofrenia (Agus, 2005). Pada saat ini penderita dengan gangguan jiwa jumlahnya mengalami peningkatan terkait dengan berbagai macam permasalahan yang dialami oleh bangsa Indonesia, mulai dari kondisi perekonomian yang memburuk, kondisi keluarga atau latar belakang, pola asuh anak yang tidak baik sampai bencana alam yang melanda negara kita. Selain itu, dampak modernisasi dimana tidak semua orang siap untuk menghadapi perubahan dan kemajuan teknologi baru (Maramis, 2004). Skizofrenia merupakan gangguan mental yang sangat berat. Penyakit ini menyerang 4 sampai 7 dari 1000 orang (Saha et al., 2005). Skizofrenia biasanya menyerang pasien dewasa yang berusia tahun. Skizofrenia diperkirakan terdapat 50 juta penderita di dunia, 50% dari penderita tidak menerima pengobatan yang sesuai, dan 90% dari penderita yang tidak mendapat pengobatan tepat tersebut terjadi di negara berkembang (WHO, 2011). Di Indonesia, prevalensi gangguan jiwa berat (skizofrenia) sebesar 4,6%. Sulawesi Tengah menempati peringkat pertama dari provinsi lain yang berada di Sulawesi dengan penderita skizofrenia sebesar 5,3% yang kemudian 1

2 2 secara berturut-turut diikuti oleh Sulawesi Selatan 3,2%, Sulawesi Tenggara 2,5%, Sulawesi Utara 2,4%, Gorontalo 2,4%, dan Sulawesi Barat 1% (RISKESDAS, 2008). Salah satu penanganan skizofrenia dengan menggunakan pengobatan antipsikotik. Antipsikotik merupakan terapi obat-obatan pertama yang efektif mengobati skizofrenia (Irwan et al., 2008). Hasil penelitian pola penggunaan antipsikotik pada penderita skizofrenia menunjukkan bahwa jenis antipsikotik yang digunakan adalah klorpromazin, haloperidol, trifluoperazin, risperidon dan klozapin. Pada terapi tunggal antipsikotik yang paling banyak digunakan adalah risperidon (21,1%) dan terapi kombinasi antipsikotik yang banyak digunakan adalah kombinasi haloperidol dan klorpromazin (23,2%). Pada kategori pengobatan terdiri dari pengobatan antipsikotik tipikal, pengobatan antipsikotik atipikal dan kombinasi antipsikotik tipikal-atipikal. Pengobatan dengan menggunakan antipsikotik tipikal merupakan pengobatan terbanyak yang digunakan dengan persentase sebesar 41,5% (Jarut et al., 2013). Hasil penelitian evaluasi penggunaan obat pada pasien skizofrenia adalah tepat indikasi sebanyak 100%, tepat pasien 100%, tepat obat 93,39%, dan tepat dosis 99,06% (Setyaningsih, 2011). Mekanisme kerja obat antipsikotik tipikal seperti haloperidol dan klorpromazin adalah memblokade dopamin pada reseptor pasca sinaptik neuron di otak, khususnya di sistem limbik dan sistem ekstrapiramidal (Dopamine D2 receptor antagonists). Dengan adanya mekanisme kerja tersebut maka penggunaan antipsikotik tipikal mempunyai potensi yang besar untuk menimbulkan efek samping diantaranya berupa gejala ekstrapiramidal (GEP) (Maslim, 2003). Gejala ekstrapiramidal ini dapat berupa parkinsonisme (hipokinesia, kekakuan anggota tubuh, tremor tangan dan keluar air liur berlebihan, gejala rabbit syndrome ), akathisia, dystonia akut, dyskinesia tardive, (BPOM RI, 2008). Respons biologis merupakan akibat interaksi molekul obat dengan gugus fungsional molekul reseptor. Interaksi ini dapat berlangsung karena kekuatan

3 3 ikatan kimia tertentu. Molecular dynamics adalah suatu bentuk simulasi komputer dimana atom dan molekul yang diizinkan untuk berinteraksi selama jangka waktu tertentu dengan pendekatan secara fisik yang diketahui, memberikan pandangan dari gerak dan partikel. Molecular dynamics merupakan tahapan lebih lanjut dari pendekatan molecular mechanic dan didasari dari ide bahwa atom dari suatu molekul merasakan kekuatan untuk bergerak. Simulasi molecular dynamics menyediakan pendekatan yang baik untuk menentukan konformasi molekul terbaik. Hal ini didapatkan dengan melakukan simulasi dari pergerakan dinamik suatu molekul yang bervibrasi dan berotasi. Dua jenis sistem solvasi yang biasa dipergunakan pada simulasi molecular dynamics, yaitu sistem implisit dan eksplisit (Becker et al., 2001). Pada sistem implisit, molekul pelarut hanya berperan sebagai medium dan tidak terlalu terlibat di dalam suatu proses simulasi. Pada sistem ini pengaruh pelarut dimodelkan dengan menggunakan pelarut kontinyu. Sedangkan pada sistem solvasi eksplisit, molekul protein secara nyata dikelilingi oleh molekul air. Saat ini telah tersedia beberapa perangkat lunak yang dapat digunakan untuk simulasi dinamika molekuler. Salah satunya yaitu Gromacs. GROMACS (GROningen Machine for Chemical Simulation) merupakan suatu perangkat lunak berbasis Unix/Linux yang dikembangkan oleh Departemen Kimia Universitas Groningen Belanda pada era 1990an untuk keperluan simulasi molecular dynamics. Prangkat lunak ini dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman ANSI C dan merupakan perangkat lunak yang bersifatopen source dibawah lisensi GPL (GNU General Public License). GROMACS merupakan program simulasi MD yang diklaim sebagai program yang cepat, fleksibel, dan bersifat bebas oleh para pengembangnya. Parameter yang digunakan sebagai input dalam menjalankan simulasi MD dapat menggunakan format file dari program simulasi MD lainnya, begitu juga dengan algoritma untuk menghitung energi ataupun interaksi yang terjadi dalam simulasi bersifat kompatibel dengan program yang sejenis. Program GROMACS berjalan lebih cepat dalam proses running programnya karena menggunakan proses stokastik dalam metode komputasinya dan mendukung operasional secara

4 4 multiparalel menggunakan beberapa prosesor sekaligus dalam penghitungan prosesnya. GROMACS termasuk program yang memiliki lisensi publik dalam pengembangan perangkat lunaknya oleh karena itu program tersebut dapat dikembangkan oleh siapa saja dan bersifat terbuka bagi kode program dan dokumentasinya. GROMACS juga merupakan suatu program simulasi dinamika molekuler dan penyusutan energi yang dirintis oleh Universitas Groningen Belanda pada awal 1990an. Pada mulanya GROMACS didesain untuk molekul biokimia seperti protein dan lemak yang memiliki banyak interaksi ikatan yang rumit. Tetapi karena kerja GROMACS yang cepat dalam menghitung interaksi non bonding (yang) umumnya mendominasi simulasi), maka GROMACS juga digunakan untuk meneliti sistem non-biologis, seperti polimer. GROMACS tidak mempunyai force field sendiri, tetapi GROMACS dapat menggunakan force field Gromos, OPLS, Amber, dan ENCAD. Tujuan dari program GROMACS adalah menyediakan program dinamika molekuler yang efisien dan canggih serta dapat berjalan pada satu prosesor maupun sistem paralel. GROMACS tidak hanya menyediakan mekanika mikrokanomikal Hamiltonian, tetapi juga stochastic dynamics (SD) termasuk dinamika Langevin dan Brownian, serta penyusutan energi (energy minimization, EM). GROMACS merupakan program dinamika molekuler yang tercepat saat ini. Selain itu, dukungan dari force field yang berbeda membuat GROMACS lebih fleksibel (van der Spoel et al, 2005). I.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Memprediksi kemungkinan ikatan hidrogen yang terjadi dari hasil interaksi dopamin D3 dengan quinpirole. 2. Mengetahui kelarutan quinpirole dalam air. 3. Mengetahui kestabilan interaksi antara quinpirole dengan reseptor dopamine D3.

5 5 I.3 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai interaksi ligan dengan protein di dalam suatu binding site dan ligan dengan pelarut air berdasarkan sifat interaksinya terhadap suatu protein.