Toksisitas dan transformasi merkuri

Toksisitas merkuri tergantung kepada jenis merkuri, rute masuknya kedalam tubuh, dosis dan umur saat terjadi paparan. Merkuri organik merupakan jenis merkuri yang paling berbahaya bagi manusia. Diduga merkuri ini dapat melewati Blood Brain Barier (BBB) dan Placenta Barier. Meskipun demikian merkuri ini tidak bisa keluar dari otak. Namun akan terakumulasi dalam otak dalam jangka waktu yang lama.
Keracunan akut yang disebabkan oleh merkuri umumnya terjadi pada pekerja-pekerja industri, pertambangan, dan pertanian yang menggunakan merkuri sebagai bahan baku, katalis dan atau pembentuk amalgam ataupun pestisida. Keracunan akut terjadi karena pemaparan merkuri langsung dalam dosis besar.  Merkuri (II) klorida (HgCl₂) sebesar  29 mg/kg BB dapat menyebabkan kematian. Merkuri (II) iodide (HgI₂) baru menyebabkan kematian  bila konsentrasinya melewati 357 mg/kgBB.  Sedangkan merkuri sianida (HgCN) dapat menyebabkan kematian hanya dengan konsentrasi 10 mg/kgBB. Keracunan akut dapat terjadi bila konsentrasi merkuri diatas 0.5 mg/kgBB.
Keracunan kronis merupakan yang disebabkan secara perlahan dan berlangsung dalam selang waktu yang panjang. Penderita keracunan kronis biasanya tidak menyadari bahwa dirinya mengalami kontaminasi merkuri. Sebab konsentrasi yang masuk sedikit demi sedikit sehingga tidak memperlihatkan pengaruh yang jelas. Namun keracunan kronis lebih berbahaya karena masuknya merkuri ini secara terus menerus akan menumpuk dalam tubuh. Penderita biasanya adalah teknisi laboratorium, analis kimia, dan pengerajin emas (tukang emas).
Semua orang mendapatkan paparan merkuri dalam jumlah yang sedikit.  Paparan tersebut diduga berasal dari merkuri pada Thimerosal, yang terkandung hampir pada semua vaksin hepatitis B. Vaksinasi pada bayi kurang lebih 18 bulan memberikan 12.5-50 µg merkuri. Janin dan bayi memiliki sensitivitas yang lebih tinggi dari pada orang dewasa. Pada bayi sistem ekskresi dan sistem kekebalan tubuh belum berkembang dengan sempurna, sehingga merkuri lebih mudah  merusak jaringan tubuh bahkan akan terakumulasi dalam jaringan tubuh.
Olek karena itu, Environment Protection Agency (EPA) menetapkan batas aman paparan merkuri 0,1 mg/kgBB/hari. Agency for Toxic Substance and Disease Registry (ATSDR) menetapkan 0,3 mg/kgBB/hari. Sementara Food and Drug Agency (FDA) menetapkan  0,4 mg/kgBB/hari dan World Health Organitation (WHO) mentapkan 0,47 mg/kgBB/hari.(Ardyanto;2007)
Paparan merkuri tidak hanya berasal dari Thimerosal yang terkandung pada vaksin. Aktivitas volkanik (letusan gunung berapi) dan pemakaian  bahan bakar fosil juga menghasilkan merkuri dalam jumlah sedikit. Pemaparan merkuri yang mengkhawatirkan berasal dari pembuangan limbah industri. Pengolahan limbah yang tidak tepat mengakibatkan merkuri mencemari lingkungan dan masuk dalam rantai makanan serta mengalami transformasi dari satu jenis menjadi jenis lain(Charles;2005)
Merkuri dapat membentuk ikatan dengan gugus thiol, ikatan yang terbentuk sangat kuat dan stabil hal ini disebabkan oleh tingginya kosntanta kestabilan merkuri-thiol . Dalam pembentukan kompleks merkuri dengan gugus thiol (baik itu berasal dari gluthatioein, albumin, sistein dan lai-lain) merkuri akan berikatan dengan gugus thiol bebas yang tersedia.

Gambar 2. Pengaruh metil merkuri terhadap gugus thiol pada residu sistein

Adanya  merkuri yang terikat pada gugus thiol pada residu sistein ini menyebabkan fungsi dari sistein tidak berjalan dengan semestinya. Sebab gugus thiol sangat berperan dalam metabolisme tubuh, diantaranya adalah sebagai pusat aktif dari enzim. Adanya atom merkuri menyebabkan enzim tidak berfungsi sebab enzim bekerja secara spesifik.
Ikatan merkuri yang lain adalah antara merkuri dengan disulfida. Pengaruh merkuri pada ikatan disulfida dapat menyebabkan dua hal. Pertama metil merkuri menyebabkan ikatan disulfida putus. Ikatan disulfida merupakan pembentuk struktur tersier dari suatu protein. Putusnya ikatan disulfida ini mengakibatkan protein kehilangan sifat biologisnya (denaturasi protein).

Gambar 3. Pengaruh metil merkuri terhadap ikatan disulfida

Akibat lebih lanjut adalah merkuri membentuk suatu jembatan mengantikan ikatan disulfida sebelumnya. Meskipun kelihatan tidak berpengaruh terhadap struktur awalnya, namum secara alami tubuh akan mendeteksi protein asing dalam tubuh. Reaksi penolakan bisa saja terjadi karena adanya pengaruh unsure merkuri dalam protein. Selanjutnya kompleks ini dapat menyebabkan kerusakan protein yang telah terbentuk. Mekanisme pembentukannya dapat diamati pada gambar 8.