Apolipoprotein B

BAB II. LANDASAN TEORI

4. Apolipoprotein B

Apolipoprotein B terdiri dari apo B48 dan apo B100. Apolipoprotein B48

terdapat pada kilomikron dan kilomikron remnant, di sintesa di usus kecil dan penting untuk penyerapan lipid di dalam usus. Apolipoprotein B₁₀₀ disintesa di hati dan terdapat pada IDL dan LDL setelah penghapusan apo A, E dan C. Apolipoprotein B₁₀₀ yang selanjutnya disebut apo B merupakan apolipoprotein terbesar dalam fraksi VLDL dan dapat dikatakan bahwa seluruh apolipoprotein dalam LDL adalah apo B. Apolipoprotein B mempunyai berat molekul antara 8000-240.000 dan menunjukkan struktural protein untuk partikel aterogenik lipoprotein VLDL, IDL, LDL dan small dense LDL, serta bertanggung jawab untuk transport lipid dari hati ke jaringan perifer (Walldius dan Jungner, 2006; Snidermanet al., 2013).

Apolipoprotein B berfungsi untuk menstabilkan dan transport kolesterol dan trigliserida, VLDL, IDL, LDL dan sd-LDL di plasma. Apolipoprotein B penting untuk ikatan partikel LDL terhadap reseptor LDL dan kemudian menyerap kolesterol. Kelebihan partikel yang mengandung apo B merupakan pencetus utama proses aterogenik (Walldius dan Jungner, 2004).

Berbagai penelitian membuktikan bahwa apo B merupakan prediktor PJK yang lebih baik, serta akan memberi tambahan pada pemeriksaan lipid dan lipoprotein yang sangat penting untuk diagnosis. Apolipoprotein B lebih baik

dibanding LDL dalam monitoring terapi penurun lipid, terutama pada resistensi inslin dan DM tipe 2. Kelebihan produksi apo B mengindikasikan adanya peningkatan partikel sdLDL, yang mudah masuk dan tertahan dalam tunika intima serta mudah teroksidasi menjadi oxidized LDL (ox-LDL) sehingga menimbulkan respon inflamasi dan pertumbuhan plak. Partikel yang mengandung apo B seperti VLDL dan IDL, juga dapat meningkatkan risiko aterotrombosis dengan menghambat sistem fibrinolitik dan merangsang produksi sitokin serta reaksi inflamasi (Chan dan Watts, 2006; Martinet al., 2009).

Apolipoprotein B menggambarkan jumlah total partikel yang potensial aterogenik. Apolipoprotein B penting untuk ikatan partikel LDL terhadap reseptor LDL dan kemudian menyerap kolesterol. Kelebihan partikel yang mengandung apo B merupakan pencetus utama proses aterogenik (Walldius dan Jungner, 2004; Onatet al., 2007).

Studi aterosklerosis resistensi insulin melaporkan bahwa kadar apo B berkorelasi kuat dengan sensitivitas insulin dan ukuran LDL (bukan dengan kadar LDL). Apolipoprotein B lebih superior dibanding kolesterol non-HDL sebagai marker lipoprotein aterogenik pada risiko kardiovaskuler. Harga rujukan apo B untuk perempuan adalah 60-117 mg/dl, untuk laki-laki 66-133 mg/dl dan batas nilai risiko adalah < 100 mg/dl (Perhimpunan Dokter Spesialis Patologi Klinik Indonesia Cabang Jakarta, 2004; Snidermanet al., 2013).

Apolipoprotein B dapat diukur dengan berbagai metode, termasuk radial immunodiffusion, electroimmunoassay, radioimmunoassay (RIA), enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), immunonephelometric assay dan

immunoturbidimetric assay. Metode untuk mengukur apo B sudah distandarisasi secara internasional oleh World Health Organization-International Federation of Clinical Chemistry(WHO-IFCC) (Onatet al., 2007; Snidermanet al., 2012).

B. Kerangka Berpikir

Pasien DM tipe 2 terjadi peningkatan glukosa di dalam darah (hiperglikemia kronik). Hiperglikemia kronik memicu glikosilasi albumin dan hemoglobin non enzimatik, sehingga terjadi peningkatan AGE. Akibat aktivasi RAGE pada sel endotel dan sel otot, menyebabkan terjadinya peningkatan ikatan AGE-RAGE.

Glukosa yang tinggi dapat berikatan dengan carbohydrate responsive element binding protein (ChREBP) hati, kemudian mengaktivasi transkripsi gen piruvat kinase. Melalui proses glikolisis, glukosa diubah menjadi gliserol dan piruvat, masuk ke dalam mitokondria membentuk asetil KoA dengan bantuan enzim piruvat dehidrogenase. Asetil KoA diubah menjadi malonil KoA dengan bantuan enzim asetil KoA karboksilase. Piruvat - asetil KoA yang meningkat menyebabkan terjadinya peningkatan FFA dan lipogenesis di dalam hati.

Hipertensi terjadi gangguan hemodinamik yang menyebabkan perubahan struktur vaskuler (hipertrofi dan hiperplasia sel-sel otot polos) dan perubahan fungsi vaskuler (peningkatan tonus dan disfungsi endotel). Hal ini menyebabkan peningkatan rasio media-lumen pembuluh darah serta penurunan elastisitas dan vasokontriksi pembuluh darah.

Peningkatan ikatan AGE-RAGE, peningkatan rasio media-lumen, penurunan elastisitas dan vasokonstriksi pembuluh darah, dapat menstimulasi

aktivasi NADPH oxidase, uncoupled NO synthase dan produksi ROS di mitokondria. Peningkatan ROS, transkripsi endotel, molekul adesi dan recruitment leukosit, menyebabkan terjadinya inflamasi kronis. Pada inflamasi kronis, akan terjadi peningkatan ekspresi sitokin-sitokin seperti TNF-α dan IL-6 yang dapat menginduksi hati untuk memproduksi protein fase akut, sehingga terjadi peningkatan kadar CRP. Produksi CRP dapat dipengaruhi oleh infeksi akut, penyakit hati, penyakit jantung dan stroke.

Peningkatan ROS dan TNFα di plasma akan mengaktivasi reseptor TNF pada permukaan sel, sehingga terjadi ikatan TNFα-reseptor TNF. Ikatan TNFα -reseptor TNF dapat menyebabkan aktivasi janus kinase (JNK), yang mengakibatkan peningkatan fosforilasi serin/ treonin IRS-1 dan penurunan fosforilasi tirosin IRS-1. Akibatnya aktivitas kerja IRS-1 untuk berikatan dengan PI 3 kinase terganggu. Penurunan sinyal PI 3 kinase akan mengakibatkan penurunan aktivitas GLUT4, penurunan transport glukosa yang diperantarai insulin, sehingga terjadi resistensi insulin. Efek resistensi insulin pada jaringan lemak yaitu terjadi peningkatan aktifitas HSL, sehingga proses lipolisis jaringan lemak meningkat, dan terjadi peningkatan FFA plasma.

Peningkatan FFA plasma dapat masuk kedalam hati, kemudian menstimulasi hati untuk mensintesa apo B dan memproduksi VLDL kaya trigliserida. VLDL kaya trigliserida oleh enzim CETP akan terjadi pertukaran trigliserida-kolesterol ester antara VLDL dan kilomikron dengan LDL dan HDL. LDL kaya trigliserida dan HDL akan mengalami hidrolisa oleh enzim HL menjadi sdLDL dan sdHDL. Small dense high density lipoprotein memiliki klirens yang

tinggi dari sirkulasi dan menyebabkan penurunan kadar HDL di dalam plasma. Small dense low density lipoprotein lebih aterogenik dibanding LDL karena tidak dapat di uptake oleh hati sehingga lebih lama beredar dalam sirkulasi darah dan partikelnya lebih kecil dan padat sehingga mudah masuk kedalam tunika intima pembuluh darah. Peningkatan sdLDL juga menyebabkan peningkatan apo B. Kadar CRP akan dikorelasikan dengan apo B untuk melihat sejauh mana hubungan di antara keduanya.

Gambar 2.6. Kerangka berpikir

↑FFA plasma

Hati memproduksi VLDL kaya TG

↑apo B

↑lipolisis jaringan lemak Resistensi insulin

HSL↑

Pertukaran TG - kolesterol ester

↑sdLDL HL↑ Gangguan hemodinamik • Rasio media-lumen↑ • Elastisitas vaskuler↓ • Vasokonstriksi ↑ekspresi sitokin IL-6 TNF-α • Stres oksidatif • ↑ transkripsi endotel • ↑ molekul adesi • ↑recruitmentlekosit

• Aktivasi NADPHoxidase

• UncoupledNOsynthase

• Produksi ROS mitokondria

Inflamasi kronis Menginduksi produksi CRP di hati ↑ CRP Glukosa↑ CETP↑ Karboksilasi asetil koA

malonil koA

asam palmitatFFA ↑Ikatan AGE - RAGE

↑sdHDL Hipertensi

DM tipe 2

• Perubahan struktur vaskuler

(hipertrofi & hiperplasia sel otot polos)

• Perubahan fungsi vaskuler (↑ tonus, disfungsi endotel)

↓ HDL Glikasi albumin & Hb

non enzimatik

↑ AGE

Asetil koA (prekursor asam lemak) Trigliserida (↑ lipogenesis hati) Ikatan TNF-α – reseptor TNF Aktivasi JNK Aktivasi transkripsi

gen piruvat kinase Berikatan dengan

ChREBP hati

Konversi glukosa Gliserol Piruvat

• ↑ fosforilasiserin/ treonin IRS-1

• ↓ fosforilasi tirosin IRS-1

Pengambilan glukosa oleh GLUT4 terganggu Aktivitas IRS-1 berikatan

dengan PI 3K terganggu

FFA masuk kedalam hati

• Infeksi akut • Penyakit hati • Penyakit jantung • Stroke Aterosklerosis commit to user

Keterangan gambar:

AGE :Advanced glycosylation end-product

Apo B :Apolipoprotein B

CETP :Cholesterol ester transfer protein

ChREBP :Carbohydrate responsive element binding protein

CRP :C-reactive protein

DM : Diabetes melitus

FFA :Free fatty acid

Glut4 :Glucose transporter type 4

Hb :Hemoglobin

HDL :High density lipoprotein

HL :Hepatic lipase

HSL :Hormone sensitive lipase

IL-6 :Interleukin -6

IRS :Insulin receptor substrate

JNK :Janus kinase

LPL :Lipoprotein lipase

NADPH :Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate

NOS :Nitric oxide synthase

PI3K :Phosphoinositide 3 kinase

RAGE :Receptor protein for AGEs

ROS :Reactive oxygen spesies

sdLDL :Small dense low density lipoprotein

TG :Trigliserida

TNF-α :Tumor nekrosis factor-α

VLDL :Very low density lipoproteins