TINJAUAN PUSTAKA II.1. Stroke
II.3. Low-Density Lipoprotein Cholesterol (LDL-C)
Low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) adalah salah satu dari 4 kelompok utama lipoprotein yang merupakan molekul pengangkut lipid di dalam darah. Lipid plasma terdiri dari triasilgliserol atau trigliserida (16%), fosfolipid (30%), kolesterol (14%), kolesteril ester (36%) dan sedikit fraksi asam lemak bebas (free fatty acid) sebanyak 4% (Mayes, 2003). .
Lipoprotein adalah protein plasma yang mentranspor lipid yang tidak larut dalam air. Lipoprotein dikategorikan atas kilomikron, β-lipoprotein (low-density lipoproteins, LDL), pre-β-lipoprotein (very-low-density lipoproteins, VLDL), dan a-lipoprotein (high-density a-lipoproteins, HDL). Apoa-lipoprotein A terutama terdiri dari HDL, kilomikron, dan VLDL. Apolipoprotein B adalah komponen utama LDL (Fischbach, 2003).
Gambar 1. Struktur lipid. P= fosfat, N= basa nitrogen, R= asam lemak.
Dikutip dari : Crook, M.A. 2012. Clinical biochemistry and metabolic medicine.
CRC press. Taylor & Francis Group, Florida.
Lipoprotein merupakan makromolekul sferoidal yang memiliki inti hidrofobik yang mengandung fosfolipid, anti-oksidan yang larut dalam lemak, vitamin, dan kolesteril ester, dan memiliki lapisan luar yang hidrofilik, yang mengandung kolesterol bebas, fosfolipid dan molekul apolipoprotein. Lipoprotein utama yang mengangkut trigliserida adalah kilomikron dan VLDL, sedangkan lipoprotein yang mengangkut kolesterol adalah LDL dan HDL (Hegele, 2009)
Gambar 2. Struktur umum lipoprotein plasma. Sejumlah kecil kolesteril ester dan triasilgliserol ditemukan di lapisan permukaan dan sedikit kolesterol bebas di inti.
Dikutip dari : Mayes, P.A., Botham, K.M. 2003. Lipid Transport and Storage. In: Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. Harper’s Illustrated Biochemistry. 26th ed.
Lange Medical Books/McGraw-Hill Companies. P. 205-211.
Lipoprotein diklasifikasikan berdasarkan densitas apungnya (buoyant density) yang berbanding terbalik dengan ukurannya. Semakin besar rasio lipid terhadap protein, ukurannya semakin besar dan densitasnya semakin rendah.
Kilomikron, VLDL dan IDL (intermediate-density lipoprotein) kaya akan trigliserida, memiliki ukuran yang besar dan menimbulkan tampilan yang keruh pada plasma.
Kilomikron merupakan lipoprotein yang paling besar dan paling rendah kepadatan lipoproteinnya, berfungsi membawa lipid eksogen dari usus ke seluruh sel. Very-low-density lipoproteins (VLDL) membawa lipid endogen dari hati ke sel-sel tubuh.
Intermediate-density lipoprotein (IDL) yang bersifat sementara dan terbentuk selama konversi VLDL menjadi LDL normalnya tidak dijumpai dalam plasma.
Lipoprotein yang lain, yaitu LDL dan HDL terutama mengandung kolesterol dan
memiliki ukuran yang lebih kecil. Low-density lipoprotein (LDL) terbentuk dari VLDL dan membawa kolesterol ke sel-sel. High density lipoprotein (HDL) merupakan lipoprotein paling padat dan terlibat dalam transpor kolesterol dari sel kembali ke hati (reverse cholesterol transport) (Crook, 2012).
Tabel 1. Karakteristik lipoprotein
Lipoprotein Sumber Komposisi (% massa) Densitas Apolipo-protein
Kol= kolesterol, HDL= high density lipoprotein, IDL= intermediate-density lipoprotein, LDL= low density lipoprotein, PL= fosfolipid, Pro= protein, TG= trigliserida, VLDL= very low-density lipoprotein.
Dikutip dari : Crook, M.A. 2012. Clinical biochemistry and metabolic medicine. CRC press.
Taylor & Francis Group, Florida, dan Biggerstaff,K.D., Wooten, J.S. 2004. Understanding lipoproteins as transporters of cholesterol and other lipids. Advan in Physiol Edu. 28:105-106.
Lipid utama pada lipoprotein adalah kolesterol bebas dan kolesterol teresterifikasi (C) dan trigliserida (TG). Metabolisme TG, LDL-C dan HDL-C digambarkan sebagai berikut. Pada metabolisme TG, lemak dari makanan yang terhidrolasi memasuki sel-sel intestinal (enterosit) via transporter asam lemak. TG bersama dengan kolesterol ester dan isoform apolipoprotein B (ApoB) B48 bergabung dengan kilomikron (chylomicron, CM) oleh microsomal TG-transporter protein (MTTP) melalui suatu jalur vesikuler. CM disekresi melalui sistem limfatik, memasuki vena cava dan bersirkulasi hingga mereka berinteraksi dengan lipoprotein lipase (LPL). CM berisi apolipoprotein, termasuk ApoA5, ApoC2 dan
ApoC3. Asam lemak bebas yang dilepaskan memasuki sel-sel perifer secara inkomplit. Di adiposit, enzim-enzim termasuk acyl-CoA: diacylglycerol acyltransferase (DGAT) mensintesa kembali TG, yang dihidrolisa oleh adipose TG lipase (ATGL) dan hormone sensitive lipase (HSL). Sisa CM (CM remnants, CMR) diambil oleh reseptor LDL (LDLR) hepatik, bila LDLR tidak ada maka ia akan diambil oleh LDLR-related protein (LRP1). Di sel-sel hepar (hepatosit), TG bergabung dengan kolesterol dan isoform ApoB100 menjadi VLDL; TG yang ada di VLDL dihidrolisa oleh LPL, melepaskan asam lemak dan sisa VLDL (IDL) yang dihidrolisa oleh hepatic lipase (HL) sehingga menghasilkan LDL (Hegele, 2009).
Pada metabolisme LDL-C, sterol di lumen intestinal memasuki enterosit via Niemann-Pick C1-like 1 (NPC1L1) transporter dan beberapa disekresi kembali oleh heterodimeric ATP-binding cassette transporter G5/G8 (ABCG5/G8). Di enterosit, kolesterol bersatu dengan TG membentuk CM. Di hepatosit, kolesterol digunakan kembali atau disintesa kembali de novo, dengan 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (HMGCR). LDL mengalami proses endositosis oleh sel-sel perifer dan hepatosit melalui reseptor LDL (LDLR), dibantu oleh suatu adaptor protein (AP). Proprotein convertase subtilisin/ kexin type 9 (PCSK9), ketika bergabung dengan LDLR, mendaur-ulang LDLR dari endosome mengakibatkan degradasinya (X) (Hegele, 2009).
Pada metabolisme HDL-C, HDL, via ApoA1 memperantarai transpor kolesterol kembali melalui interaksi dengan ATP-binding cassete A1 (ABCA1) dan ABCG1 transporters pada sel-sel non-hepatik. Lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT) mengesterifikasi kolesterol sehingga dapat digunakan pada HDL-C, yang setelah di-remodelling oleh cholesterol ester transfer protein (CETP) dan oleh
endothelial lipase (LIPG), memasuki hepatosit via scavenger receptor class B type 1 (SRB1) (Hegele, 2009).
High density lipoprotein (HDL) membawa kolesterol yang berlebih kembali ke hepar, dimana kolesterol dipecah dan diekskresikan dari dalam tubuh dalam bentuk empedu. Oleh karena kerjanya yang membuang kolesterol yang berlebih, HDL lebih disukai. Low-density lipoprotein (LDL) juga membawa kelebihan kolesterol, namun ia bertendensi untuk membawa kelebihan ini ke arteri-arteri, yang akan menyebabkan pembentukan aterosklerosis. Oleh karenanya diperlukan kadar LDL yang rendah untuk menurunkan resiko penyakit-penyakit oleh aterosklerosis (Wilson, 2008).
Gambar 3. Metabolisme lipoprotein.
Dikutip dari : Hegele, R.A. 2009. Plasma lipoproteins: genetic influences and clinical implications. Nature reviews. 10:109-121.
Konsentrasi LDL-C plasma dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Friedewald dan sering digunakan di laboratorium klinik, sebagai berikut :
LDL-C = Kolesterol total – (HDL-C) – (Trigliserida) 2.2
Persamaan ini diasumsikan tepat bila pasien berpuasa dan konsentrasi trigliserida tidak melebihi 4.5 mmol/L (397 mg/dl). Bila tidak, kadar kilomikron akan membuat persamaan ini tidak akurat (Crook, 2012).
Nilai LDL-C optimal : <100 mg/ dl (<2,6 mmol/l), near optimal : 100-129 mg/dl (2,6-3,35 mmol/l), borderline high risk : 130-159 mg/dl (3,36-4,11 mmol/l), dan high risk : >159 mg/dl (>4,11 mmol/l). Nilai normal HDL-C : 40-60 mg/dl (1,04-1,55 mmol/l), nilai >60 mg/dl dianggap memiliki resiko negatif untuk penyakit jantung, dan nilai <40 mg/dl dianggap sebagai faktor resiko mayor untuk penyakit jantung (Jellinger, 2012).