Pestisida telah menjadi bagian tak terpisahkan dari sistem pertanian modern karena perannya yang penting dalam menjaga produktivitas pangan. Namun, dibalik manfaat tersebut, penggunaan pestisida yang tidak terkontrol menyimpan risiko kesehatan jangka panjang, terutama bagi kelompok rentan seperti penderita penyakit ginjal kronik (Chronic Kidney Disease/CKD). Penyakit ginjal kronik merupakan kondisi progresif yang ditandai dengan penurunan fungsi ginjal secara perlahan dan sering kali tidak disadari hingga mencapai tahap lanjut. Dalam konteks ini, penelitian terbaru menunjukkan bahwa paparan pestisida, bahkan pada tingkat rendah dan tidak disengaja, dapat berkontribusi terhadap percepatan penurunan fungsi ginjal.
Sebuah studi longitudinal yang dilakukan pada 89 pasien CKD stadium 3“5 mengungkapkan bahwa paparan pestisida ternyata sangat umum terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Melalui analisis urin, peneliti berhasil mendeteksi sebanyak 71 jenis pestisida, termasuk 9 pestisida golongan karbamat. Menariknya, pestisida tersebut tidak hanya ditemukan pada satu waktu pengukuran, tetapi sebagian besar terdeteksi secara konsisten pada dua kali pemeriksaan dalam rentang waktu enam bulan. Hal ini menunjukkan bahwa paparan pestisida bersifat berulang dan kemungkinan besar berasal dari pola konsumsi harian, terutama dari buah dan sayur yang sering dianggap sebagai bagian dari pola makan sehat.
Penelitian ini menggunakan pendekatan metabolomik, yaitu teknik yang mempelajari perubahan molekul kecil (metabolit) dalam tubuh sebagai respons terhadap paparan lingkungan atau kondisi penyakit. Dengan bantuan teknologi kromatografi cair dan spektrometri massa beresolusi tinggi, peneliti dapat memetakan perubahan jalur metabolisme yang terjadi pada pasien CKD akibat paparan pestisida. Hasilnya menunjukkan bahwa paparan pestisida berkaitan erat dengan gangguan metabolisme asam amino, metabolisme energi mitokondria, serta peningkatan stres oksidatif tiga mekanisme biologis yang berperan penting dalam kerusakan ginjal.
Salah satu temuan penting dari penelitian ini adalah hubungan negatif antara paparan pestisida karbamat dengan nilai laju filtrasi glomerulus (eGFR), yaitu indikator utama fungsi ginjal. Semakin tinggi tingkat paparan pestisida, semakin rendah fungsi ginjal yang terukur. Walaupun perubahan eGFR dalam enam bulan tampak kecil, pada pasien CKD perubahan kecil ini sangat bermakna karena dapat mempercepat progresi menuju gagal ginjal tahap akhir. Temuan ini memperkuat dugaan bahwa faktor lingkungan, termasuk bahan kimia pertanian, berkontribusi dalam memperburuk perjalanan penyakit ginjal.
Untuk meningkatkan ketepatan identifikasi risiko, peneliti mengombinasikan metabolomik dengan pendekatan machine learning. Hasilnya, tiga senyawa metabolit”L-glutamine, 3-chlorotyrosine, dan N²,N²-dimethylguanosine diidentifikasi sebagai biomarker potensial paparan pestisida dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi. Ketiga biomarker ini mampu membedakan individu dengan paparan pestisida tinggi dan rendah dengan nilai akurasi lebih dari 90 persen. Dalam konteks klinis, temuan ini sangat penting karena membuka peluang deteksi dini paparan pestisida sebelum terjadi kerusakan ginjal yang lebih berat.
Selain itu, penelitian ini juga mengidentifikasi beberapa metabolit lain seperti L-cysteine, acetyl-CoA, dan L-histidine yang berkaitan dengan paparan pestisida sekaligus perubahan fungsi ginjal. Metabolit-metabolit tersebut berperan dalam sistem pertahanan antioksidan dan produksi energi sel. Gangguan pada metabolit ini mencerminkan kondisi stres oksidatif yang berkelanjutan, suatu kondisi yang diketahui mempercepat kerusakan jaringan ginjal. Dengan kata lain, paparan pestisida tidak hanya bersifat toksik secara langsung, tetapi juga mengganggu keseimbangan metabolisme tubuh secara sistemik.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan pesan penting bagi masyarakat dan pembuat kebijakan kesehatan. Paparan pestisida bukan hanya masalah pekerja pertanian, tetapi juga masyarakat umum melalui rantai makanan. Bagi pasien CKD, risiko ini menjadi lebih serius karena ginjal yang sudah lemah memiliki kemampuan terbatas untuk mengeliminasi zat beracun. Oleh karena itu, upaya pengendalian residu pestisida pada pangan, edukasi konsumen mengenai sumber pangan yang aman, serta pemantauan biomarker paparan lingkungan perlu menjadi bagian dari strategi pencegahan penyakit ginjal. Integrasi ilmu lingkungan, biomedis, dan teknologi kecerdasan buatan seperti yang ditunjukkan dalam penelitian ini menjadi langkah penting menuju sistem kesehatan yang lebih preventif dan berkelanjutan
Penulis : Prof. Trias Mahmudiono, S.KM., M.PH(Nutr.), GCAS, Ph.D.
Informasi detail dari penelitian ini dapat dilihat pada artikel kami di:
Sung, J. M., Hung, Y. C., Wang, W. R., Chu, C. J., Lin, Y. P., Liu, K. H., Mahmudiono, T., Chen, H. L. (2025). Integrating machine learning and metabolomics to uncover new biomarkers for predicting pesticide exposure among patients with kidney function decline. Science of the Total Environment, 995, 180066.
