Terapi Ozon

Ozon (O3) adalah gas yang secara alami terdapat di atmosfir bumi, memiliki bau yang spesifik dan kuat, dan merupakan bentuk alotropik dari oksigen. Ozon merupakan oksidan yang jauh lebih kuat dibanding oksigen, sehingga dapat mengoksidasi banyak bahan yang inert terhadap oksigen pada kondisi normal.2

A. Karakteristik Ozon

Atom oksigen di alam terdapat dalam beberapa bentuk: (1) sebagai partikel atom bebas (O), sangat reaktif dan tidak stabil (2) oksigen (O2), paling banyak, lebih stabil, dalam bentuk gas tidak berwarna dan dalam bentuk cair berwarna biru (3) ozon (O3), memiliki berat molekul 48, kepadatan gas ini satu setengah kali oksigen, memiliki energi yang sangat besar (3/2 O2 + 143 KJ/mol), dalam bentuk gas berwarna biru dan dalam bentuk padat berwarna biru tua (4) O4, gas biru pucat nonmagnetik, sangat tidak stabil, jarang terdapat, biasanya sudah dipecah menjadi 2 molekul oksigen1,4

Ozon adalah oksidan yang sangat kuat, hanya dikalahkan oleh fluorin dalam kemampuan ini. Ozon juga bereaksi dengan hidrokarbon, amin, kelompok sulfhidril dan senyawa aromatik. Yang berhubungan penting dengan sistem biologi adalah interaksi ozon dengan jaringan, termasuk komponen darah.1

Efek Biokimia dan Fisiologis Ozon

Beberapa literatur menyebutkan saat ini diketahui bahwa ozon dapat larut dalam plasma atau air atau serum atau salin fisiologis dan menghasilkan ROS (radical oxygen species). Lipid yang ada di plasma menyerupai yang ada di lipoprotein, mengalami peroksidasi yang prosesnya tergantung pada dosis ozon. Produksi H2O2 (yang berkaitan dengan ozon) dikatakan penting dalam mengaktivasi tubuh baik secara biokimia maupun imunologis. Ozon menginduksi sitokin (TNF-alfa, IFN-gamma dan IL-2) ketika darah secara langsung terpapar ozon. Hal ini terjadi secara konsisten walaupun sedikit.7

Efek biokimia

Ozon, bukanlah radikal oksigen, tetapi merupakan oksidator kuat dan menghasilkan oksidan dari proses oksidasi tersebut (ROS). Stres oksidasi oleh ozon melibatkan banyak komponen darah, seperti lipoprotein, protein plasma, limfosit, monosit, granulosit, trombosit dan eritrosit. Ozon bereaksi pada setiap organ dan permukaan tempat ia berkontak (misalnya sel endotel).8

Dalam pertahanan terhadap oksidasi dan terjadinya ROS, berbagai sistem anti-oksidan diaktifkan dan terjadilah produksi enzim anti-oksidan serta pembersih racun. Karena efek oksidasi ozon hampir berbanding lurus dengan konsentrasinya di dalam darah maka di atas kadar tertentu, ozon bisa bersifat sangat sitotoksik dan menyebabkan terjadinya hemolisis. Rentang terapeutik ozon sempit namun jendela kadar aman telah diketahui dengan jelas saat ini.

Waktu paruh ozon tergolong pendek. Secara cepat, ozon akan berubah menjadi oksigen melalui reaksi endotermik dan reaksi ini hanya berlangsung selama 10 menit. Proses stres oksidasi oleh ozon terjadi dalam waktu singkat, namun reaksi antioksidan yang berlangsung diyakini dapat bertahan lebih lama dari bentuk awalnya. Berikut reaksi sistem anti-oksidan terhadap stres oksidasi oleh ozon yang meliputi eritrosit, trombosit, leukosit, endotel dan hemostasis yang diadaptasi dari Bocci. 8


Tabel 1. Efek Biokimia Ozon dalam Darah8
Eritrosit Trombosit Leukosit Endotel Hemostasis
ATP, EC, 2,3 DPG ↑ TGF ↑ PGE2 ↑ NO ↑ VWF ↑
O2 ↑ PDGF ↑ TNF-α ↑ VEGF ? (t-PA) ↑
SR↓ MF ↑ TXB2 ↑ INF-γ ↑ APTT ↑
PO2 arteri ↑→ IL2, IL6, IL8 ↑ Edema ↓ TT ↑
PO2 vena ↑ BK, histamin ?

ATP (adenosine triphosphate), EC (energy charge), 2,3 DPG (2,3 diphosphoglicerate), TGF(Transforming Growth Factor), PGE2 (prostaglandin E2), NO (nitrit oxide), Vwf (von Willebrand Factor), PDGF (platelet derived growth factor), TNF(tumor necrosis factor), VEGF, t-PA (tissue plasminogen activator), SR (sedimentation rate), MF (membrane fluidity), TXB2, APTT (activated partial thromboplastine time), IL (interleukin), TT (thrombine time), BK


Efek Reologis

Terapi ozon dikatakan merupakan terapi yang efektif pada beberapa kelainan di mana secara positif bisa mempengaruhi mikrosirkulasi.8 Studi

ozon pada filtrabilitas darah memperlihatkan adanya peningkatan yang diperkirakan berhubungan dengan meningkatnya membrane fluidity (MF) serta penurunan pada laju endap darah. Efek reologis tersebut diyakini memiliki peran penting dalam memperbaiki mikrosirkulasi. Penemuan-penemuan tersebut ditampilkan dalam tabel 2 yang diadaptasi dari Coppola dkk. yang telah dikolaborasi dengan penemuan dari peneliti lain. 8

Parameter tersebut diperkirakan memiliki kontribusi dalam penyembuhan ulkus kronik pada pasien, berdasarkan perbaikan pada mikrosirkulasi, oksigenasi, fasilitasi pelepasan oksigen dan antioksidan yang juga diperankan oleh eritrosit.

Efek Metabolik

Beberapa studi eksperimental dilakukan terhadap trauma iskemi-reperfusi pada berbagai organ yang berbeda: ginjal, hati dan otak dan praterapi. Studi tersebut menggunakan darah yang diozonisasi di mana ditemukan adanya efek proteksi. Selama iskemi (yang terjadi sebagai konsekuensi akibat degradasi ATP) terdapat peningkatan produksi adenosin dan xantin yang signifikan. Pada periode reperfusi, adenosin berperan sebagai protektor dan di pihak lain, produksi ROS melalui jalur xantin/xantin oksidase berperan sebagai penghancur/perusak.8

Pemberian terapi ozon pada trauma iskemi memperlihatkan penurunan akumulasi xantin yang signifikan, sedangkan kadar adenosin tidak terpengaruh. Pada studi yang serupa, dijumpai peningkatan kadar transaminase dan laktat. Sedangkan kadar glutation dipertahankan dan superoksid dismutase meningkat. Kadar H2O2 tidak meningkat. Studi lain pada hipoksia otak, pemberian terapi ozon memperlihatkan dipertahankannya energy charge (EC) dan ATP serta penghambatan produksi laktat yang pada akhirnya dapat meningkatkan survival time secara signifikan. Singkatnya, perubahan yang terjadi pada metabolik tubuh diuraikan pada tabel 3 dan disertai dengan faktor dan molekul matriks interstisial yang penting dalam proses penyembuhan luka yang mendapat manfaat dari dipertahankannya/ditingkatkannya metabolisme sel.

Autohemoterapi memperlihatkan stimulasi metabolik, preservasi ATP, muatan energi, adenosin dan reduksi kadar laktat selama fase iskemi. Faktor tersebut akan meminimalkan trauma lebih lanjut pada periode reperfusi. Stimulasi metabolik ini membantu terbentuknya faktor matriks interstisial dan mengurangi lipid yang dapat merusak endotel.8

Efek antipatogen

Meskipun efek letal dan penghambatan ozon terhadap mikroorganisme patogen telah diamati sejak akhir abad 19, namun penjelasan mengenai mekanisme kerjanya masih belum memuaskan.1

Ozon merupakan germisida kuat, hanya dibutuhkan beberapa mikrogram per liter saja untuk bisa membunuh kuman. Pada konsentrasi H2O 1 g/m3 suhu 10C, ozon dapat menginaktivasi Coliform, Staphylococcus aureus dan Aeromonas hydrophilia dengan cepat. Kecepatan inaktivasi enterovirus lebih cepat lagi dibandingkan dengan E. Coli.1

Pada bakteri, ozon mengganggu integritas kapsul sel bakteri melalui oksidasi fosfolipid dan lipoprotein.1,9 Ozon juga terbukti dapat berinteraksi dengan protein. Pada suatu studi yang menyelidiki efek ozon terhadap E. Coli, ditemukan bukti bahwa ozon dapat berpenetrasi ke dalam membran sel, bereaksi dengan substansi sitoplasma dan mengubah circular plasmid DNA tertutup menjadi circular DNA terbuka, yang dapat mengurangi efisiensi proliferasi bakteri.1 Ozon juga dapat berpenetrasi ke kapsul sel bakteri, mempengaruhi secara langsung integritas cytoplasmic, dan mengganggu beberapa tingkat kompleksitas metabolik. Bakteri yang rentan terhadap efek desinfeksi ozon: Salmonella, Streptokokus, Shigela, Legionella pneumophilia, Pseudomonas aeruginosa, Yersinia enterocilica, Campylobacter jejuni, Mycobacteria, Klebsiella pneumonia, dan Eschericia coli.4

Pada jamur, mekanisme efek fungisidal ozon belum dipahami. Ozon dikatakan dapat menghambat pertumbuhan sel pada beberapa tahap. Pada suatu studi, penghambatan pertumbuhan Candida utilis dengan ozon tergantung dari fase pertumbuhannya dan adanya budding cell. Pada studi lain, dosis rendah ozon menstimulasi pertumbuhan dan perkembangan Monilia fructagen dan Phytophtora infestans, sedang dosis tinggi menghambatnya.1

Pada virus, kerentanannya terhadap ozon berbeda-beda, pada percobaan menggunakan continuous flow mixed reactor pada kondisi laboratorium, resistensi relatif virus dari yang paling tinggi ke yang paling rendah sebagai berikut: Polio virus tipe 2, Echovirus tipe 1, Polio virus tipe 1, Coxsackie virus tipe B5, Echovirus tipe 5, Coxsackie virus tipe A9.1 Pada virus, ozon merusak kapsid virus dan mengganggu siklus reproduksi dengan menghambat kontak virus ke sel melalui peroksidasi.9 Kebanyakan penelitian tentang efek virus difokuskan pada kemampuannya untuk memecah molekul lipid. Pada suatu studi, polio virus tipe 1 dipaparkan dengan ozon 0,21 mg/liter pada pH 7,2. Setelah 30 detik, 99% dari virus menjadi inaktif (kehilangan kemampuannya untuk bereplikasi dalam sel host), tapi tetap mempertahankan integritas strukturalnya. Dari analisa komponen virus terlihat adanya kerusakan pada rantai polipeptida dan protein kapsul yang dapat mengakibatkan hilangnya kemampuan untuk mempertahankan struktural dan pecahnya single stranded RNA menjadi dua bagian yang mengakibatkan terjadinya gangguan replikasi. Peneliti lain pada percobaan yang sama menyimpulkan bahwa terapi ozon dapat merusak kapsid virus.1

Organisme tingkat tinggi memiliki mekanisme enzimatik yang dapat menstabilkan kembali DNA dan RNA yang terganggu yang merupakan penjelasan kenapa terapi ozon pada dosis yang tepat toksik terhadap organisme infeksius dan tidak terhadap pasien.1

Aktivasi sistem imun

Pemberian ozon pada konsentrasi 50 mg/cc meningkatkan produksi interferon. Tumor necrosis factor (TNF) dilepas dalam jumlah besar pada konsentrasi 30-55 mg/cc. Produksi interleukin 2 memulai seluruh kaskade reaksi imunologi.9

Ozon dalam darah adalah oksidator kuat dan menyebabkan:
1. Stimulasi produksi antioksidan
2. Vasodilatasi dan hiperemi (NO)
3. Mengurangi viskositas darah dan plasma
4. Meningkatkan erythroyte membrane fluidity
5. Hiperoksigenasi dan fasilitasi pelepasan oksigen di jaringan
6. Stimulasi metabolik
7. Inaktivasi bakteri, virus, dan jamur
8. Produksi interferon dan TNF

B. Produksi ozon medik

Ozon memiliki waktu paruh 45 menit pada suhu 200C (68F), dan konsentrasinya menurun menjadi 16% dari nilai awal dalam 2 jam, sehingga ozon harus diproduksi pada saat akan digunakan untuk pengobatan. Pada suhu kamar hampir 50% ozon berubah menjadi oksigen murni. 1

Untuk menghasilkan ozon medik secara aman dan dalam dosis yang tepat, dibutuhkan generator ozon medik dilengkapi sistem penyalurannya. Generator ozon medik berbeda dengan generator industri dalam hal kemampuannya untuk menghasilkan campuran ozon-oksigen paling murni dengan dosis yang tepat.1 Generator dan sistem penyaluran sebagai sumber oksigen harus memiliki tingkat kemurnian medik sehingga terhindar dari nitrogen dan kotoran lain karena nitrogen dapat memproduksi NO yang bersifat toksik terhadap jaringan.4 Generator ozon klinis yang mengatur aliran ozon medik melalui tabung voltase dengan output bervariasi dari 4000 V sampai 14000 volt dapat menghasilkan campuran ozon-oksigen dengan rentang konsentrasi sampai 5%, yang tergantung dari 3 variabel: (1) tegangan yang digunakan (2) kecepatan aliran oksigen dan (3) jarak yang memisahkan elektroda. Kemurnian sumber oksigen menjadi penting karena nitrogen, dengan adanya energi tinggi, dapat membentuk nitrit oksida yang toksik.2 Ozon diproduksi pada saat akan diberikan, karena ozon bukanlah obat yang memiliki shelf life dan dapat ditaruh dalam waktu lama dan dosis tertentu.4

Dari karakteristiknya tersebut, ozon perlu dianggap sebagai pengobatan dengan complex therapeutic dynamics, yang memerlukan pertimbangan dan evaluasi secara hati-hati untuk pengobatan kondisi medis.4




Tabel 2. Efek Reologis Ozon dalam Darah 8
Time post ozone Hematokrit Filterability whole blood Viskositas darah Viskositas plasma Fibrinogen
O
15 menit ↑ ↓ ↑ ↓
60 menit ↑ ↓


Tabel 3. Efek Metabolik Ozon dalam Darah 8
ATP ↑ Asam Hialuronat ?
Energy charge ↑ Fibronektin ?
Kolesterol ↓ FGF-α, EGF, KGF ?
Trigliserida ↓ Kolagen I/III ?
Asam Lemak ↓
Lipid densitas rendah ↓
Xantin ↓



C. Metode Pemberian Terapi Ozon

1. Autohemoterapi mayor
Darah vena ditampung ke dalam tabung khusus yang berisi antikoagulan, kemudian ditambahkan campuran ozon-oksigen lalu di injeksikan kembali ke pasien secara intravena.2

2. Injeksi intravena salin yang diozonisasi
Larutan salin diozonisasi dengan campuran ozon-oksigen kemudian diberikan secara intravena kepada pasien.2

3. Insuflasi rektal
Pemberian campuran ozon-oksigen per rektal dengan peralatan khusus.5

4. Autohemoterapi minor
Darah vena diambil dengan syringe, kemudian dicampur dengan campuran ozon-oksigen dan diinjeksikan intramuskular.2

5. Injeksi hipodermik, periartikular and intraartikular2

6. Injeksi langsung intraarterial atau intravena
Ozon-oksigen murni diinjeksikan perlahan langsung ke arteri (biasanya arteri femoralis) atau ke vena.1
Teknik ini dilarang sejak tahun 1984 karena dapat menyebabkan emboli paru dan efek samping lain serta keuntungan terapeutiknya diragukan.5

7. Injeksi intramuskular
Ozon-oksigen murni diinjeksikan ke otot gluteus maksimus atau deltoid. 1

8. Ozone-acupunctur
Menggunakan campuran ozon-oksigen yang diinjeksikan ke titik akupunktur khusus.2

9. Drinking, gargling atau irigasi
Menggunakan salin yang diozonisasi atau air suling yang diozonisasi.2


10. Aplikasi eksternal campuran ozon-oksigen.
Terutama pada lesi seperti ulkus dan gangren pada ekstrimitas atau bagian tubuh lain.2

11. Penggunaan minyak yang diozonisasi.
Ozonated olive oil memungkinkan pemakaian jangka lama, paparan ozon dosis rendah dan peroksidasi lipid terhadap jaringan.1

12. Balneotherapy
Menggunakan air yang diozonisasi dalam bentuk gelembung udara dalam air hangat yang digunakan untuk mandi.1

13. Polyatomic oxygen Apheresis Therapy
Darah pasien dikeluarkan melalui salah satu lengan, diozonisasi dan difilter di luar tubuh, kemudian dikembalikan melalui lengan lainnya. Proses ini berjalan terus menerus selama 1 jam dengan jumlah total darah yang diberi ozon mencapai 3-4 liter.3

14. Penggunaan air yang diozonisasi
Digunakan pada ekstraksi gigi atau dental surgery dalam bentuk pencuci dan untuk diminum juga.1

D. Penggunaan Medis Ozon

Penggunaan terapi ozon telah diawali sejak beberapa dekade yang lalu sebagai antiseptik. Seiring dengan mulai ditemukannya penelitian tentang potensi ozon dalam hal biokimia, reologik dan metabolik, mulai bermunculan penelitian-penelitian terkait untuk membuktikannya. Sejauh ini, hasil yang didapatkan dari penelitian yang ada umumnya memberikan hasil positif baik pada studi in vitro, preklinis dan klinis.

Terapi ozon dalam bidang medis antara lain digunakan untuk mengatasi:

1. Kelainan Vaskular, karena dianggap ozon dapat memperbaiki distribusi oksigen dan pelepasan growth factors yang bermanfaat dalam mengurangi iskemi dan memperbaiki penyembuhan luka.

2. Infark Miokard, karena ozon dianggap memiliki efek yang baik terhadap profil lipid dan sistem pertahanan antioksidan pada infark miokard.

3. Diabetes Melitus (DM), karena ozon dianggap berpotensi menghambat dan mengatasi gejala-gejala diabetes dengan menurunkan kadar glukosa dalam darah dan meningkatkan suplai oksigen ke dalam jaringan.

4. Luka. Ozon diklaim sebagai alternatif yang potensial untuk dijadikan agen yang membantu penyembuhan luka selain terapi konvensional yang sudah ada. Terapi ozon untuk luka umumnya diberikan secara topikal sebagai antimikroba.

5. Kedokteran gigi. Dalam bidang kedokteran gigi, terapi ozon telah digunakan sebagai terapi alternatif untuk pengobatan karies, untuk mengoptimalkan periode post-operasi pada pasien bedah tulang fasial (bersama farmaseutikal lain), menyempurnakan metode konvensional terapi konservatif dan mencegah berkembangnya komplikasi pada fraktur mandibula, mengoptimalkan higiene oral, dan pengobatan gingivostomatitis, penyakit paradontium serta alveolitis.

6. Kelainan Ginekologi. Di negara-negara Eropa Timur, ozon banyak digunakan untuk mengatasi infeksi ginekologik, intrauterin hingga komplikasi kemoterapi.