Gangguan Mekanisme Pembentukan Purin

Oleh

102011088 McGirt Lamberth Robert Uniplaita

102011347 Irine Darmayanti

102012082 Eirene Megahwati Paenbonan

102012163 Gerry Renando

102012184 Dianitha Pujiantoro

102012246 Viola

102012282 Kevin Brevian

102012469 Ninanda Ayu Paramitha Putri Widakdo

102012481 Muhammad fitri Bin Yusuf

Fakultas Kedokteran Ukrida

Jalan Arjuna Utara No. 6 - Jakarta Barat 11470

2013

1. Idenifikasi Istilah

Asam Urat: Merupakan hasil terakhir dari katabolisme purin

2. Rumusan Masalah

Ibu jari kaki bengkak dan terasa nyeri karena tingginya kadar asam urat

3. Mind Map

4. Hipotesis

Ibu jari kaki nyeri dan bengkak karena penimbunan asam urat di persendian

Pendahuluan

Kehidupan seorang manusia memang tidak ada dapat seorangpun yang dapat menebak, kita

sebagai manusia hanya dapat berusaha mencegah terjadi suatu hal yang tidak diinginkan, sama

halnya juga dengan mencegah penyakit – penyakit maupun kelainan yang dapat berdampak bagi

kesehatan kita. Masa kini, jumlah kelainan dan penyakit yang sudah diketahui dan ditemukan

beragam jenisnya, salah satu dari gangguan kesehatan tersebut adalah asam urat. Asam urat atau

dalam bahasa inggris dikenal dengan nama uric acid mempunyai pengertian a chemical

compound which is formed from nitrogen in waste products from the body and which also forms

crystals in the joints of people who have gout1 yang dalam bahasa Indonesia berarti kumpulan

Ibu Jari kaki bengkak dan nyeri karena tinggi kadar

asam urat

Mekanisme Pembentukan Purin

senyawa kima yang terbentuk dari nitrogen yang merupakan produk buangan dari tubuh yang

dapat membentuk kristal pada persendian orang yang mengalami gout.

Metabolisme Purin

Purin dan pirimidin merupakan senyawa siklik heterosiklus yang mengandung nitrogen

dengan cincin mengandung karbon dan unsur-unsur lain (atom hetero). Purin dan pirimidin

memiliki karakter planar yang mempermudah pembentukan ikatan erat atau stacking yang dapat

menstabilkan DNA untai ganda. Gugus okso dan amino purin dan pirimidin memperlihatkan

tautomerisme keto-enol dan amin-imin, tetapi kondisi fisiologis cenderung memilih bentuk

amino dan okso.1

Jaringan tubuh dapat menyintesis purin dan pirimidin dari zat-zat antara amfibolik. Asam

nukleat dan nukleotida yang dimakan yang karenanya bersifat nonesensial secara diuretik

diuraikan di saluran cerna menjadi mononukleotida sehingga dapat diserap atau diubah menjadi

basa purin dan pirimidin. Basa purin kemudian dioksidasi menjadi asam urat yang akan

diabsorbsi maupun diekskresikan dalam urin. Jika hanya sedikit atau tidak ada purin/pirimidin

dalam makanan untuk dijadikan asam nukleat jaringan, senyawa yang disuntikkan dapat

digunakan untuk membentuk asam nukleat.

DNA dan RNA memiliki basa purin yang sama yaitu adenine dan guanine. Keduanya

mengandung basa pirimidin sitosin, tetapi berbeda pada basa pirimidin yang lainnya. DNA

mengandung basa timin, sedangkan RNA mengandung urasil. Nukleosida merupakan basa yang

ditambahkan dengan pentose, seperti adenosine, guanosine, sistidin, timidin, dan uridin.

Sedangkan nukleotida merupakan senyawa nukleosida dengan tambahan gugus fosfat yang

terikat pada atom kelima dari pentosa. Derivat purin dapat ditemukan dalam makanan misalnya

kaffein pada kopi, theophyllin pada teh, dan theobromin pada coklat.

Fungsi utama nukleotida purin bersama sama dengan nukleotida pirimidin adalah sebagai

pro zat pembentuk asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat

(RNA). Selain itu nukleotida purin berperan sebagai komponen dari molekul berenergi tinggi

yaitu adenosin tripospat (ATP), adenosin dipospat (ADP), adenosin monopospat (AMP), dan

guanosin monopospat (GMP), guanosin dipospat (GDP), dan guanosin tripospat (GTP).

Fungsi purin

Asam deoksiribonukleat (DNA) berkaitan dengan sifat—sifat genetik, pada

mikroorganisme satu untai DNA menyimpan informasi genetiknya. Pada organisme tingkat

tinggi, DNA terdapat sebagai nukleoprotein di dalam kromosom, sebagian besar DNA terdapat

didalam inti sel, sejumlah kecil di dalam mitokondria dan kloroplas.

DNA menyediakan cetakan bagi sintesa protein didalam sel, sifat keturunan diwariskan melalui

proses replikasi yang melibatkan peranan sejumlah protein dan enzim. DNA dibutuhkan dalam

pertumbuhan dan pembelahan sel, unit monomer DNA adalah adenosin, guanin, sitosin dan

timin. Unit-unit monomer DNA dijadikan bentuk polimer oleh ikatan 3,5 fosfodiester.

Nukleotida purin dan pirimidin disintesis in vivo dengan kecepatan yang konsisten

dengan kebutuhan fisiologis. Mekanisme intrasel mendeteksi dan meregulasi besarnya jumlah

kompartemen nukleotida trifosfat (NTP), yang meningkat selama masa pertumbuhan atau

regenerasi jaringan ketika sel-sel membelah dengan cepat. Ada 3 proses yang berperan dalam

biosintesis nukleotida purin. Ketiga proses tersebut, diurutkan dari yang paling penting yaitu

sintesis dari zat antara amfibolik (sintesis de novo), fosforibosilasi purin dan fosforilasi

nukleosida purin.

Biosintesis de novo terutama terjadi di organ hepar/hati. Proses ini dimulai dengan

senyawa awal berupa ribosa 5-Phospat yang kemudian akan diubah menjadi fosforibosil

pirofosfat dengan bantuan enzim phospo ribosa piro phospat (PRPP), juga memerlukan ATP dan

Mg2+. Fosforibosil pirofosfat kemudian dibantu oleh glutamine, H2O, dan enzim PRPP

amidotransferase menjadi 5-fosfo-β-D-ribosilamin. Setelah itu dengan bantuan glisin, ATP, Mg2+

menjadi gilisinamida ribosil 5-fosfat yang kemudian dengan bantuan enzim formil transferase

menjadi formiglisin ribosil 5-P. Setelah itu dengan ATP, Mg2+, dan enzim sintetase mengalami

penutupan cincin menjadi aminoimidazol ribosil 5-fosfat. Setelah itu ditambahkan dengan CO2,

dan enzim karboksilase menjadi aminoimidazol karboksilat ribosil 5-fosfat. Kemudian dengan

bantuan aspartat dan enzim sintetase kembali menjadi aminoimidazol suksinil karboksamida

ribosil 5-fosfat. Kemudian dengan bantuan enzim adenil suksinase menjadi aminoimidazol

karboksamida ribosil 5-fosfat. Lalu dengan tambahan folat dan enzim formil transferase menjadi

fornimidoimidazol karboksamida ribosil 5-fosfat. Setelah itu mengalami penutupan cincin oleh

enzim IMP siklohidrolase menjadi inosin monofosfat yang merupakan nukleotida pertama. Otak

manusia memiliki PRPP glutamil amidotransferase dalam kadar rendah sehingga bergantung

pada purin eksogen. Eritrosit dan leukosit polimorfonukleat tidak mampu menyintesis 5-

fosforibosilamin sehingga menggunakan purin eksogen untuk membentuk nukleotida.1

Gambar 1 .Sintesis de novo purin1

Sintesis PRPP dari ATP dan ribosa 5 fosfat diaktivasi oleh Pi (phospat inorganik)

sedangkan dihambat oleh nukleosida purin difosfat dan trifosfat. PRPP amidotransferase yang

berperan dengan glutamine dihambat oleh AMP, GMP, dan IMP. Sintesis purin dihambat oleh

sulfonamide, metotreksat. Senyawa yang menginhibisi pembentukan tetrahidrofolat sehingga

menghambat sintesis purin sudah digunakan dalam kemoterapi kanker. Senyawa inhibitor

tersebut diantaranya adalah azaserin, diazanorleusin, 6-merkaptopurin, dan asam mikofenolat.

Perubahan purin, ribonukleosida dan deoksiribonukleosida menjadi mononukleotida

memerlukan proses yang disebut reaksi penyelamatan (salvage reaction). Proses penyelamatan

purin ini juga terjadi di hepar. Mekanisme yang lebih penting melibatkan fosforibosilasi oleh

PRPP purin bebas untuk membentuk purin 5’-mononukleotida. Dua fosforibosil transferase

kemudian mengubah adenine menjadi AMP, serta mengubah hipoxantin dan guanine menjadi

IMP atau GMP. Mekanisme penyelamatan kedua melibatkan transfer fosforil dari ATP ke

ribonukleosida purin. Adenosin kinase mengkatalisis fosforilasi adenosine dan deoksiadenosin

menjadi AMP dan dAMP, dan deoksisistidin kinase memfosforilasi deoksisistidin dan 2-

deoksiguanosin menjadi dCMP dan dGMP. Enzim yang terlibat adalah adenine fosforibosil

transferase (APRT) dan hipoxantin guanine fosforibosil transferase (HGPRT).

Dua mekanisme meregulasi perubahan IMP menjadi GMP, masing-masing menginhibisi

adenilosuksinat sintase dan IMP dehidrogenase. Selain itu, perubahan IMP menjadi AMP

memerlukan GTP, dan perubahan XMP menjadi GMP memerlukan ATP. Oleh karena itu,

regulasi silang jalur-jalur metebolisme IMP ini berfungsi menurunkan sintesis sebuah nukleotida

purin jika terjadi defisiensi nukleotida lain. AMP dan GMP juga menginhibisi HGPRT, yang

mengubah hipoxantin dan guanine menjadi IMP dan GMP dan umpan balik GMP menginhibisi

PRPP glutamil amidotransferase.

Manusia mengubah adenosine dan guanine menjadi asam urat. Adenin mula-mula diubah

menjadi inosin oleh adenosine deaminase. Purin nukleosida fosforilase akan merubah inosin dan

guanosin menjadi hipoxantin dan guanine. Guanin akan mengalami deaminasi menjadi

hipoxantin. Hipoxantin akan dioksidasi oleh enzim xantin oksidase menjadi xantin dan hasil

akhirnya adalah asam urat yang akan dieksresikan ke dalam urin. Selain pada primata ingkat

tinggi, uratase mengubah asam urat menjadi alantoin, suatu produk yang larut air pada mamalia.

Namun, karena manusia tidak memiiki uratase, produksi akhir metabolisme purin adalah asam

urat.

Gambar 2 .Katabolisme purin1

Berbagai defek genetik pada PRPP sintase bermanifestasi secara klinis sebagai

Gout(pirai). Gout dapat disebabkan karena defisiensi parsial HGPRT-ase. Berbagai defek

menyebabkan produksi dan ekskresi berlebihan berbagai katabolik purin. Ketika kadar asam urat

serum melebihi batas kelarutannya, terjadilah kristalisasi natrium urat di jaringan lunak dan sendi

sehingga menimbulkan reaksi inflamasi, arthritis gout. Namun, sebagian besar kasus gout

mencerminkan gangguan pengaturan asam urat di ginjal. Selain itu kondisi hiperuricemia yang

lain adalah Sindrom Lesch-Nyhan, dimana produksi katabolik berlebih karna defisiensi total

pada HGPRT-ase. Penyakit Von Gierke, terjadi karena produksi purin yang berlebih karena

defisiensi glukosa 6-fosfatase akibat peningkatan pembentukan precursor PRPP ribose 5-fosfat,

juga terjadi asidosis laktat yang meningkatkan kadar asam total dalam tubuh. Hipourisemia dan

meningkatnya eksresi hipoxantin dan xantin disebabkan karna defisiensi xantin oksidase.1

Protein

Di dalam sel, protein terdapat sebagai protein struktural maupun sebagai protein

metabolik. Protein struktural merupakan bagian integral dari struktur sel dan tidak dapat

diekstraksi tanpa menyebabkan disintegrasi sel tersebut. Protein metabolik ikut serta dalam

reaksi biokimiawi dan mengalami perubahan bahkan mungkin destruksi atau sintesa protein

baru. Protein metabolik diekstrasi tanpa merusak integritas struktur sel itu sendiri. Kalau protein

mengalami hidrolisa total, akan menghasilkan sejumlah 20-24 jenis asam amino, tergantung dari

cara menghidrolisanya. Dari 20-24 jenis asam amino yang dihasilkan dalam hidrolisa total suatu

protein, dan yang dapat disintesa di dalam tubuh, tetapi ada pula yang tidak.2

Asam amino yang tidak dapat disintesa harus tersedia dalam makanan yang dikonsumsi,

jadi merupakan bagian yang esensial dari makanan. Karena itu asam amino yang tidak dapat

disintesa oleh tubuh, disebut asam amino esensial, sedangkan yang lainnya disebut asam amino

non esensial. Terdapat delapan jenis asam amino esensial yaitu lysine, leucine, isoleucine, valine,

threonin, phenylalanine, methionin, tryptophane, sedangkan untuk anak-anak yang sedang

tumbuh ditambah dua jenis lagi yaitu histidin dan arginin. Asam amino nonesensial seperti

glisin, arginin, prolin, asam glutamat, asam aspartat, serin dan alanin.2

Berdasarkan komponen-komponen yang menyusun protein, dapat diklasifikasikan

menjadi protein simpleks. Hasil hidrolisis total protein jenis ini merupakan campuran yang hanya

terdiri atas asam-asam amino.3

Protein kompleks (complex protein, conjugated protein). Hasil hidrolisa total dari protein

jenis ini. Selain terdiri atas berbagai jenis asam amino juga terdapat komponen lain miisalnya

unsur logam gugusan phosphat dan sebagainya (contoh: hemoglobin, lipoprotein, glikoprotein,

dan sebagainya).3

Protein derivat (protein derivative). Merupakan ikatan antara (intermediate product)

sebagal hasil hidrolisa parsial dari protein native, miisalnya albumosa, peptone dan sebagainya.3

Berdasarkan sumbernya, protein diklasifikasikan menjadi protein hewani dan protein

nabati. Protein hewani yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dari binatang seperti

protein dari daging, protein susu, dan sebagainya. Protein nabati ialah protein yang berasal dari

bahan makanan tumbuhan, seperti protein dari jagung (zein), dari terigu, dan sebagainya. Fungsi

protein sebagai zat pembangun. Selain itu, protein berfungsi dalam pertumbuhan dan

pemeliharaan jaringan, menggantikan sel-sel yang mati dan aus terpakai, sebagai protein

struktural. Sebagai badan-badan anti, protein juga berfungsi dalam mekanisme pertahanan tubuh

melawan berbagai mikroba dan zat toksik lain yang datang dari luar dan masuk ke dalam tubuh.

Sebagi zat pengatur, protein mengatur proses-proses metabolisme dalam bentuk enzim dan

hormon. Protein juga adalah salah satu sumber energi. Dalam bentuk khromosom, protein juga

berperan dalam menyimpan dan meneruskan sifat-sifat keturunan dalam bentuk gen. Protein

menghasilkan 4,1 kilokalori/gr di mana komposisi gizi yang dibutuhkan 15-20% total

kalori/hari.2

Gangguan Pada Metabolisme Purin

Idealnya purin dihasilkan dan diregulasi dengan baik oleh tubuh kita sehingga tidak

terjadi kelebihan maupun defisiensi purin. Namun ternyata, ada beberapa hal yang dapat

menganggu metabolisme pembentukan purin yang berdampak pada banyak hal kedepannya

seperti hiperurisemia (sindrom Lesch-Nyhan dan penyakit Von Gierke) serta hipourisemia.

Hiperurisemia

Hiperurisemia merupaka suatu kondisi dimana terjadi peningkatan kadar asam

urat.4 dua buah gangguan yang terkenal yang menyebabkan hiperurisemia adalah sindrom

Lesch-Nyhan dan penyakit Von Gierke.

Sindrom Lesch-Nyhan

Gangguan ini disebabkan oleh defisiensi total pada enzim hipoxantin-guanin

fosforibosil transferase yang berfungsi untuk mengubah hipoxantin dan guanine menjadi

IMP dan GMP. Selain defisiensi pada hipoxantin-guanin fosforibosil transferase, sindrom

ini juga memperlihatkan penningkatan aktivitas enzim PRPP sehingga akan semakin

banyak purin yang terbentuk, dan akhirnya terjadi akumulasi kadar asam urat yang tinggi

didalam tubuh.1

Penyakit Von Gierke

Penyakit ini disebabkan oleh defisiensi dari enzim glukosa 6 fosfatase, akibatnya

terjadi peningkatan pada sintesis precursor PRPP ribose 5 fosfat yang pada akhirnya

meningkatkan pembentukan purin dan asam urat.1

Hipourisemia

Merupakan kondisi berlawanan dari hiperurisemia yakni merupakan kondisi

dimana kadar asam urat dalam tubuh rendah, ini diakibakan oleh defisiensi dari enzim xantin

oksidase yang berfungsi mengkonversi purin menjadi asam urat.1

Gout ( Pirai )

Gout merupakan kejadian dimana terjadi kelainan metabolisme dari purin. Hanya sekedar

informasi, penyakit gout ini menyebabkan nyeri sendi terutama pada ibu jari kaki dan kemudian

merambat pada persedian pada kaki. Asam urat yang menjadi penyebab penyakit ini seharusnya

diekskresi pada keadaan normal sebesar 700mg dan memiliki simpanan pada cairan tubuh

sebesar 1.000mg. Tetapi pada penderita gout, simpanan pada cairan tubuh meningkat 3-15 kali

dari keadaan normal dan eksresi asam urat melalui urin menurun sehingga menyebabkan

penumpukan atau pengendapan pada tubuh karena asam urat ini tidak dapat larut dalam air.5-6

Gambar 3. Kristal Asam Urat

Makanan yang Mengandung Purin

Asam urat merupakan hasil dari katabolisme dari purin. Purin yang dikatabolisme dapat

dihasilkan oleh tubuh dan juga dapat berasal dari makanan yang kita makan. Berikut makanan

yang mengandung purin.

Setiap makanan mengandung nukleoprotein. Sehingga makanan yang dimakan oleh

manusia terdapat purin yang akan dikatabolisme menjadi asam urat. Tetapi, makanan yang

dimakan tersebut dapat dibedakan menjadi makanan yang dihindari pada penderita asam urat dan

juga makanan yang dapat dikonsumsi oleh penderita asam urat.5,7

Makanan yang harus dihindari oleh penderita asam urat adalah minuman beralkohol, ragi,

makanan yang diawetkan dalam kaleng seperti kornet dan sarden, sayuran bayam, asparagus,

kembang kol, sup kental dan soto sulung, kerang, cumi-cumi, jengkol, petai, melinjo, jantung,

hati, kornet sapi, usus, limpa, paru, otak, dan bebek. Sebaiknya makanan yang disebutkan tadi

dihindari karena dapat menyebabkan penderita asam urat dapat mengalami nyeri pada

persendian.5

Makanan yang dapat dikonsumsi oleh penderita asam urat adalah daging, ayam, ikan

tongkol, ikan tenggiri, ikan bawal, ikan bandeng sebesar 50 gr sehari, sayuran selain sayuran di

atas. Makanan ini dapat di konsumsi tetapi dalam jumlah yang tidak berlebih.7

Kesimpulan

Mekanisme pemnbentukan purin dan pirimidin yang hasil akhrinya berupa asam urat dan asam

orotat. Jika salah satu mekanisme pembentukan terjadi gangguan maka akan menyebabkan

penyakit-penyakit genetik. Seperti di kasus ini, tentang kadar asam urat yang tinggi yang

menyebabkan penyakit Gout ( piral ). Hipotesis di terima

Daftar Pustaka

1. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia Harper. Jakarta: EGC; 2009. H.304-18.

2. Kusharto CM, Suhardjo. Prinsip – prinsip ilmu dasar gizi. Ed.12 . Yogyakarta: Kanisius; 2002.

H.20-44.

3. Sediaoetama AD. Ilmu gizi untuk mahasiswa dan profesi. Jakarta: Dian rakyat: 2008.h.31-95

4. Misnadiarly. Rematik: asam urat-hiperurisemia, arthritis gout.1sted. Jakarta: Pustaka obor

popular; 2007.h.37.

5. Penerbit Buku Kompas. Makan sehat hidup sehat. Jakarta : Kompas Media Nusantara.2006.h.30-

6.

6. Krisnatuti D, Yenrina R, Uripi V. Perencanaan menu untuk penderita gangguan asam urat.

Jakarta: Niaga Swadaya.2007.h.4

7. Hartono A. Terapi gizi & diet rumah sakit. Jakarta: EGC.2004. h.178-80