BAB VIII Biokimia Kardiovaskular -...

Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin) pg. 156

BAB VIII Biokimia Kardiovaskular


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 Ca2+ 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 Ca2+ memasuki miosit lewat Saluran Ca2+ dan meninggalkannya lewat penukar Na2+ -Ca2+ dan Ca2+ -ATPase. Ion Ca2+ yang berperan kontraksi otot jantung dalam pengaturan keluar masuk miosit.

Protein Transmembran terdiri atas saluran Ca2+ , penukar Ca2+ -Na2+ dan Ca2+ 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 Ca2+ dari miosit istirahat, bertujuan mempertahankan kadar intraseluler Ca2+ . Pertukaran 1 Ca2+ dengan 3 ion Na+ terjadi relaksasi. Peningkatan Na+ menyebabkan kenaikan Ca2+ 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 Ca2+ -Na2+ menyebabkan peningkatan kekuatan kontraksi jantung (menguntungkan bagi kasus gagal jantung).

Ca2+ATPase pompa Ca2+ 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.

Gambar 8.1 Kelainan miokardial


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

Gambar 8.3 Gudang Energi Fosfat


Gambar 8.4. Efektifitas Kreatin Fosfat

Gambar 9.5 Penggunaan glikogen di otot

Lipoprotein

1. Kilomikron Kilomikron berfungsi mengangkut triasilgliserol makanan ke jaringan otot & adipose dan

mengangkut kolesterol makanan ke hati. Disintesis di usus. Jalur sirkulasi: jalur limfatik ke pembuluh vena. Tempat tujuan kilomikron adalah endotelium kapiler jaringan otot dan adipose serta mengalami hidrolisis triasilgliserol oleh LPL (lipoprotein lipase) di endotelium kapoler jaringan otot dan adipose. Sisa kilomikron ke hati membawa kolesterol. Kilomikron dari makanan melalui sistem limfatik selanjutnya triasilgliserol dicerna oleh lipoprotein lipase (LPL) diendositosis.


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

LDL berfungsi mengangkut kolesterol ke hati dan esterkolesteril ke jaringan

ekstrahepatik. LDL diura 30% di jarringan ekstrahepatik dan 70% di di hati. Korelasi positif dengan aterosklerosis. Pengambilan kolesterol LDL diserap melalui endositosis kolesterol


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).

Gambar 8.8 Transpor HDL


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

Gambar 8.10 Pengangkutan kolesterol antara jaringan tubuh


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

Asam empedu primer disintesis dari kolesterol, asam empedu primer terdiri atas asam kolat (taurokolat & glikokolat) dan asam kenodeoksikolat (taurodeoksikolat & glikodeoksikolat). Asam empedu sekunder yaitu asam deoksikolat dan asam litokolat. Asam empedu primer masuk ke getah empedu dalam bentuk terkonjugasi glisin dan taurin. Dinamakan garam empedu karena getah empedu banyak mengandung K & Na dan pHnya basa. Terjadi sirkulasi enterohepatik, yaitu asam empedu yang dikeluarkan akan diserap usus dan kembali ke hati dan sebagian kecil disekresikan melalui feses. Daur ulang melalui usus: 6-10 x setiap hari.


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.

Pembentukan aterosklerosis melalui terbentuknya plak di dinding arteri yang mempersempit lumen pembuluh tersebut, sehingga aliran darah terganggu dan menurunkan elastisitas pembuluh darah. Plak terbentuk dalam sel otot polos, jaringan ikat, lemak dan kotoran yang tertimbun. Sel dinding arteri akan cedera, terpajan ke darah serta menarik monosit dalam makrofag dan memakan bahan sekitar ( termasuk LDL yang teroksidasi) membentuk sel busa. Sel di dalam lapisan intima melepaskan lemak (Triasilgliserol & kolesterol) akan menumpuk di plak yang sedang tumbuh, selanjtnya LDL terus masuk membentuk tudung fibrosa dan kristal kolesterol. HDL akan menahan proses aterosklerosis dalam sekresi dalam darah yang berinteraksi dengan kilomikron dan VLDL serta bertukar protein & lemak (termasuk kolesterol & LDL) membentuk ester kolesterol serta dikembalikan di hati.


Gambar 8.11 Pembentukan aterosklerosis

BAB VIII Biokimia Kardiovaskular -...

Documents

Transcript of BAB VIII Biokimia Kardiovaskular -...