BAB 8 Integrasi biokimia dalam modul kedokteran

(1)

BAB VIII

(2)

A. Metabolisme Normal Otot Jantung

Otot jantung identik dengan otot skelet/otot lurik (striata) pada sistem aktin-miosin-tropomiosin-troponin. Berbeda dengan otot skelet, pada otot jantung kontraksi berirama. Sistem tubuler T berkembang, RE otot jantung sedikit mengandung Ca2+_{, kontraksi lebih}

sedikit dan otot jantung tergantung Ca2+ _{ekstraseluler. Jika otot tidak mendapat Ca}2+_akan

berhenti berdenyut 1 menit dan bila otot skelet terus dapat berkontraksi sekalipun tanpa Ca2+

kstraseluler. Dalam hal ini AMP Siklik berperan penting. Peran cAMP yaitu memodulasi kadar intraseluler Ca2+ _{. Protein Kinase akan menfosforilasi protein pengangkut dalam sarkolema,}

pengatur troponin-tropomiosin (mempengaruhi Kadar intraseluler Ca2+_{). Ion Ca}2+_memasuki

miosit lewat Saluran Ca2+_{dan meninggalkannya lewat penukar Na}2+_-Ca2+_{dan Ca}2+_{-ATPase. Ion}

Ca2+_{yang berperan kontraksi otot jantung dalam pengaturan keluar masuk miosit.}

Protein Transmembran terdiri atas saluran Ca2+ _{, penukar Ca}2+ -_Na2+ _{dan Ca}2+ _ATP-ase.

Saluran Ca2+

. Ion Ca2+ masuk dalam miosit melalui saluran tipe-L (arus durasi lama, hantaran

besar) atau saluran Ca2+_{lambat berpintu terbuka. Dalam hal ini berfungsi membuka polarisasi}

yang diinduksi oleh penyebaran potensial aksi jantung dan menutuppada potensial aksi menurun. Hal ini di atur oleh protein kinase yang tergantung cAMP (stimulatorik) protein kinase-cGMP (inhibitorik), serta dapat dihambat oleh verapmil pada saluran kalsium.

Penukar Ca2+ -_Na2+_{jalur utama keluar Ca}2+ _{dari miosit istirahat, bertujuan}

mempertahankan kadar intraseluler Ca2+ _{. Pertukaran 1 Ca}2+ _{dengan 3 ion Na}+ _{terjadi relaksasi.}

Peningkatan Na+ _{menyebabkan kenaikan Ca}2+ _{tjd kontraksi yang lebih kuat (Efek ionotropik}

positif). Contoh oleh obat digitalis pada penderita gagal jantung akan menghambat kerja enzim Na+ _K+ _{ATPase dalam sarkolema, serta mengurangi keluar Na}+ _{menyebabkan Na}+

meningkat juga menyebabkan meningkat Ca2+ _{lewat penukar Ca}2+ -_Na2+ _menyebabkan

peningkatan kekuatan kontraksi jantung (menguntungkan bagi kasus gagal jantung).

Ca2+_{ATPase pompa Ca}2+ _{dalam sarkolema perannya kecil yaitu dalam stimulasi dari}

Ca2+_{ATPase ke otot jantung. Banyak saluran ion terjadi mutasi gen kode saluran ion. Akibat}

yang terjadi paralisis periodik hiperkalemia (Saluran Na), miotonia kongenita (Saluran klorida/sal CIC-I), paralisis periodik hipokalemia (reseptor dihidropiridin) dan Penyebab kardiomiopati turunan.

(3)

Kardiomiopati herediter merupakan kelainan pada metabolisme energi kardiak/pada protein miokard yang abnormal. Penyebab kardiomiopati ini adalah Kelainan pada metabolisme energi jantung terjadi mutasi gen pada kode enzim/protein oksidasi asam lemak dan fosforilasi oksidatif (sumber utama energi miokardium) dan mutasi gen pada protein untuk kontraksi miokard ex. Miosin, tropomiosin, troponin yaitu kardiomiopati hipertropik Familial atau hipertrofi masif salah satu.kedua ventrikel jantung.

Mutasi Gen padakardiomiopati gen yang mengkode isoform α dan β rantai berat jantung (β lebih dominan ventrikel jantung). Missense mutation pada pelbagai tempat pada β -miosin. Salah presepsi atau berkelompok regio kaput/batang (head-rod region). Mutan/miofibril abnormal poison polypeptides. Dalam hal ini mutasi tidak mempengaruhi oleh aktivitas enzim ATP-ase, pengikatan aktin dan pengikatan rantai ringan miosin.

Metabolisme Otot jantung Iskemia terjadi jaringan otot jantung melalui reaksi glikolisis aerob rendah menyebabkan kurang mampu dalam keadaan iskemia. Otot rangka dan jantung sumber energinya dari glikolisis dan siklus asam laktat. Otot jantung kebutuhan ATP tinggi, memiliki mitokondria banyak yang harus mengandung komponen rantai transport elektron, ATP sintetase, ATP-ADP translokasi, enzim-enzim TCA dan komponen metabolisme energi.

Gambar 8.2 Sumber Energi otot jantung

(4)

Gambar 8.4. Efektifitas Kreatin Fosfat

Gambar 9.5 Penggunaan glikogen di otot

Lipoprotein

1. Kilomikron

(5)

Gambar 8.6 Transpor kilomikron

2. VLDL

VLDL berfungsi membawa kolesterol makanan di hati & TAG yang dihasilkan hati ke pembuluh darah di jatingan otot & adipose. VLDL disintesis di hati. VLDL tempat tujuan pada endotel kapiler jaringan otot dan adipose. VLDL mengalami hidrolisis oleh LPL dan degradasi menjadi IDL lalu LDL.Triasilgliserol VLDL diuraikan lipoprotein lipase (LPL) menjadi IDL

selanjutnya diendositosis hati (triasilgliserol lipase) hati menjadi LDL.

Gambar 8.7 Transpor VLDL

3. LDL

(6)

dirubah menjadi ester kolesterol. LDL berfungsi memelihara membran sel, menekan pembentukan HMG-KoA reduktase, penyimpanan kolesterol sebagai ester kolesterol dan menekan sintesis reseptor LDL.

Gambar 8.7 Transpor LDL

HDL

HDL disintesis di intestinum hanya apopotein A dan hati yaitu apoprotein C & E. HDL Tempat penyimpanan apoprotein C & E untuk metabolisme kilomikron & VLDL. Pengangkutan-balik kolesterol dari jaringan ke hati. HDL nasens (imatur) di hati dan sel usus bertukar protein dg Kilomikron & HDL, HDL menyerap kolesterol menjadi ester kolesterol (CE) (enzim lesitin kolesterol asil transferase LCAT) selanjutnya ester kolesterol dipindahkan ke VLDL bertukar dg triasilgliserol (TG).

(7)

Keseimbangan kolesterol bersifat seluler membentuk HDL (apo A1), melalui protein kinase C selanjutnya distimulasi translokasi kolesterol ke membran plasma menjad ester kolesteril (CE).

Gambar 8.9 Translokasi kolesterol menjadi ester kolesteril

(8)

KOLESTEROL

Kolesterol adalah lipid amfipatik, berasal dari endogen (biosintesis tubuh) sekitar 700 mg/hari dan hati, usus dan sel berinti lainnya serta eksogen (makanan). Kolesterol berfungsi pembentuk struktur esensial membran sel, lapisan luar lipoprotein plasma dan unsur utama batu empedu. Bahan dasar biosintesis Kolesterol adalah Asetil-KoA, terdiri dari 5 tahap yaitu mavolenat, unit isoprenoid aktif (isopentenil difosfat), skualen, lanosterol dan kolesterol, biosintesis mevalonat membutuhkan enzim HMG-KoA reduktase.

Gambar 8.10 Sintesis kolesterol

GARAM/ASAM EMPEDU

(9)

Gambar 8.11 Pengaturan sintesis kolesterol oleh HMG-KoA reduktase.

Regulasi HMG-KoA reduktase di hati, inhibitor pembentukan kolesterol dan garam empedu. Glukagon menstimulasi stimulasi fosforilasi inhibitor fosfatase dalam reaksi fosforilasi menyebabkan HMG-KoA reduktase tidak aktif.

ATHEROSKLEROSIS

Atheroklerosis adalah mengerasnya pembuluh arteri, penyebab deposit lipid (umumnya kolesteril ester). Lokasi jaringan ikat dinding pembuluh arteri. Aterosklerosis terjadi pada penderita DM, nefrosis lipid dan hipotiroidisme. Lebih parah bila VLDL, IDL, sisa kilomikron dan LDL meningkat serta HDL menurun.

(10)