Aspek Biokimia Penginderaan

Bismillahirrahmanirrahim,

1. Sumber energi jaringan mata

Mata mendapat energi melalui metabolisme glikolisis anaerob sehingga ATP yang didapat

tidak banyak. Mata tetap melakuakan glikolisis aerobik di mitokondria, tapi hanya sedikit saja.

Kenapa begitu? karena untuk bekerja, mata sebenarnya tidak memerlukan banyak energi, jadi

energi yang didapat dari glikolisis anaerob saja sudah cukup. Energi yang didapat ini terutama akan

digunakan oleh lensa untuk menyalurkan atau memfokuskan cahaya. Walau dalam keadaan gelap

sekalipun energi yang sedikit ini akan digunakan mata untuk memfokuskan dan menyalurkan

cahaya.

Lensa mampu menyerap glukosa, dan karena melakukan glikolisis anaerob, maka laktat yang

dihasilkan akan dilepaskan ke korpus vitreosa dan aqueous humor, dan akan dirubah menjadi

bentuk lain agar dapat dimanfaatkan.

Salah satu yang mempengaruhi fungsi penglihatan adalah vitamin A. Provitamin berasal dari

à-karotin dan karotinoid yang sumbernya berasal dari semua sayuran dan buah-buahan berwarna

terutama warna hijau, dan seng berguna untuk mempertahankan kadar vitamin A. Provitamin ini

dirubah ke dalam bentuk ester retinol, menjadi retinol dan asam retinoat di hati.

Asam retinoat vitamin A yang yang juga didapat dari lemak hewan/ikan, dalam bentuk

prohormon steroid akan mendorong pertumbuhan dan diferensiasi normal jaringan epitel. Sebagai

contoh kalo dari wortel yang diambil adalah β-karotennya. Β-karoten ini akan didegradasi menjadi

bentuk retinaldehid atau retinol atau bentuk lainnya dan akan berfungsi salah satunya untuk

rodopsin (penglihatan).

Peranan-peranannya antara lain :

Integritas jaringan epitel

Retinal dan retinol : mekanisme penglihatan

Retinoid/karotinoid : antioksidan

Retinoat : pertumbuhan dan diferensiasi (sintesis glukoprotein)

Reaksi pembentukan

Ketika mata kita menangkap cahaya, maka akan terjadi perubahan dari all-trans-Retinal-opsin

menjadi all-sis-Retinal. Terjadi pengikatan dan pelepasan energi pada fase ini. Kemudian setelah tidak ada

cahaya lagi akan terjadi perubahan dari sis ke trans lagi.

Secara biokimia, proses kita menerima cahaya dan melihat suatu hal adalah sebagai berikut:

2. Metabolisme Fruktosa

Berbeda dengan metabolisme yang lain, di mata cenderung lebih menggunakan metabolisme

fruktosa meskipun dilakukan juga metabolisme pada glukosa. Pada metabolisme lain, glukosa dapat

dirubah menjadi glikogen, lipid atau protein dsb, tapi di mata glukosa cenderung dirubah menjadi

fruktosa.

Fruktosa yang terbentuk akan dirubah menjadi bentuk lain dan dilakukan oleh 2 enzim, yaitu

fruktokinase dan heksokinase. Fruktokinase tidak dipengaruhi oleh insulin, beda halnya dengan

glukokinase.

Cahaya masuk Mengenai rodopsinDiterima oleh 11 cis-retinal yang terdapat

dalam rodopsin

Sehingga 11-cis retinal berubah menjadi trans

retinal

Trans retinal berpisah dengan opsin

Fase bleaching membuat opsin mjd

colorless product

Butuh waktu untuk retinal isomerase nerubah trans retinal menjadi cis retinal

kembali

Fotopigmen teraktivasi

Pengaktivan transdusin Pengaktifan fosfodiesterase

Merubah siklik GMP GMP

Terjadi penutupan kanal Na

Terjadi hiperpolarisasi membran

Menutup saluran Ca di ujung sinaps

Penurunan transmitter inhibitorSel bipolar tereksitasi

Potensial aksi di sel ganglion

Perambatan potensial aksi ke korteks

penglihatan di lobus oksipitalis untuk

dipersepsikan

Jika dilihat dari gambar di atas, maka glukosa sebelum dirubah menjadi fruktosa berubah dulu

menjadi sorbitol (melalui polyol pathway). Nah jika kadar glukosa tinggi maka fruktosa pun akan tinggi,

namun pada orang-orang DM, terjadi peningkatan kadar glukosa dan fruktosa tetapi enzim-enzim yang

merubah fruktosa menjadi bentuk lain itu sedikit. Hal inilah yang membuat terjadinya penumpukan

sorbitol pada orang-orang DM.

Sorbitol ini tidak mudah berdifusi melalui membran sehingga tidak bisa keluar dan tetap

menumpuk di sel, meningkatkan osmolaritas dalam sel dan terjadi perubahan fisiologi sel. Selain itu

sorbitol bersifat menarik air pula, makanya penglihatan menjadi keruh. Hal inilah yang dikatakan

retinopati diabetik.

Pemasukan fruktosa yang banyak seperti kalo minum sirup bisa beresiko bikin sukrosa numpuk,

dan pemberian inhibitor aldosa reduktase dapat menurunkan kadar sorbitol.

3. ROS dan Mata

Mata adalah struktur yang sensitif dan sangat mudah teroksidasi. Maka dari hal itu banyak sekali

hal-hal yang dapat menimbulkan stress oksidatif pada mata seperti debu, senyawa-senyawa kimia,

sorbitol dll.

Maka dari itu kita membutuhkan antioksidan. Dikenal 2 macam antioksidan :

1) Antioksidan eksogen : antioksidan yang kita peroleh dari luar, seperti vitamin E, retinoid

atau karotinoid dari sayuran dan buah-buahan dll

2) Antioksidan endogen : antioksidan yang dihasilkan dalam tubuh, seperti katalase, glutation,

peroksidase. Termasuk hemoglobin yang bersifat seperti peroksidase berfungsi sebagai

antioksidan endogen.

Stress oksidatif akan terjadi bila Reactive Oxygen Species (ROS) melebihi kemampuan mekanisme

selular oleh enzin atau vitamin yang bersifat antioksidan. Pada pasien DM stress oksidatif terjadi karena

gangguan keseimbangan redoks akibat perubahan metabolisme karbohidrat dan lipid, yang

meningkatkan ROS dan penurunan kapasitas antioksidan.

Mekanisme terjadinya komplikasi pada DM dapat diterangkan melalui :

Peningkatan aktivitas aldosa reduktase

Glikolisasi non enzimatik gugus aldehidnya mengalami glikosilase, pada kolagen sekitar

mata elastisitas berkurang

Pembentukan senyawa dikarbonil

Stress oksidatif

Masih banyak kurangnya, mohon maaf ya teman-teman. Semoga cukup membantu.

Semangaaaaaaat PSPD 2010 :D