Transferin

7/23/2019 Transferin

1/13

7

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1. Serum Transferrin receptor (sTfR)

Transferrin receptor merupakan transmembran homodimer yang

terdiri dari dua monomer yang identik, berat molekul sekitar 90 kDa,

dimana tiap monomer dihubungkan oleh ikatan 2 sulfida pada Cys89 dan

Cys98. Reseptor ini memiliki region sitoplasmik NH2-terminal (residu 1-

67), single transmembrant pass (residu 68-88) dan bagian ektraseluler

yang besar (ektodomain, residu 89-760).19,20,21

Ektodomain larut dan

mengandung satu siteyang sensitif trypsin, dan mengandung site untuk

berikatan dengan transferin. sTfR disintesa di retikulum endoplasma.19

Domain ekstraseluler memiliki tiga posisi N-linked glycosilation pada

Asn251, Asn317 dan Asn727 dan posisi O-linked glycosilation pada

Thr104. Posisi ini sangat penting untuk fungsi sTfR.19

Ektodomain merupakan homodimer yang berbentuk seperti kupu-

kupu. Tiap monomer terdiri dari tiga domain globular yang berbeda, yaitu

protease-like, apicaldan helical domain, membentuk cleft lateral sehingga

dapat berikatan dengan molekul transferin.19,20,22 Ektodomain dipisahkan

dari membran oleh sebuah tangkai. Transferrin receptor berikatan dengan

dua molekul transferin dengan affinitas yang bervariasi. Protein dalam

bentuk diferik memiliki affinitas yang lebih tinggi dibandingkan bentuk

monoferik dan bentuk apo.19

Universitas Sumatera Utara


2/13

8

Transferin receptor diekspresikan pada semua sel yang berinti

seperti sel erytroid, hepatosit, sel intestinal, monosit (makrofag), otak ,

blood brain barrier, tetapi dalam jumlah yang berbeda. Pada sel yang

membelah dengan cepat dapat dijumpai 10.000 sampai 100.000 molekul

per sel, sebaliknya ekspresi TfR pada sel yang tidak berproliferasi sagat

rendah bahkan sering tidak dapat dideteksi.19

Jumlah TfR berbeda selama maturasi seri erytroid, mencapai

puncaknya pada normoblast polikromatofilik. Jumlah paling sedikit

dijumpai pada burst-forming unit-erythroid cells, dan sedikit meningkat

pada colony- forming unit-erythroid cells. Pada setiap sel normoblast

basofilik dijumpai 300.000 reseptor dam meningkat mencapai 800.000

pada tiap sel normoblast polikromatofilik. Tingkat uptake besi secara

langsung berhubungan dengan jumlah reseptor. Jumlah TfR berkurang

pada retikulosit, dimana sel erythroid melepaskan sisa TfR melalui

eksosotosis dan proteolisis. Jumlah reseptor yang lepas dapat dijumpai

pada plasma dalam konsentrasi tertentu yang berhubungan dengan laju

erythropoesis. Peningkatan sTfR merupakan indikator yang sensitif untuk

massa erytroid dan defisiensi besi jaringan.

6

Kadar sTfR berubah selama ontogenesis, meningkat pada umur

20-42 minggu kehidupan fetal. Pada saat lahir kadar sTfR dua kali lebih

tinggi dari pada usia dewasa.23

Anak usia satu tahun memiliki nilai sTfR

sedikit lebih tinggi dibandingkan usia dewasa.23,24

Nilai sTfR tidak ada



3/13

9

korelasi dengan usia (19-79 tahun) dan tidak ada perbedaan antara laki-

laki dan perempuan atau perempuan pre dan post menopause.23,24

Pada anemia defisiensi besi nilai sTfR meningkat 3-5 kali lipat

dibandingkan orang normal. Kandungan besi tubuh pada orang yang

dilakukan phlebotomy secara kuantitatif menjadi berkurangnya, tetapi

sTfR masih relatif stabil dalam batas normal sampai cadangan menjadi

kosong. Pada saat kompartemen besi semakin deplesi, nilai sTfR

meningkat secara progresif berbanding terbalik dengan tingkat defisit

besi. Keadan ini mencerminkan peningkatan besar reseptor yang

diekspresikan tiap sel pada defisiensi besi.25

Feritin serum mempunyai keterbatasan dalam menilai status besi

pada anak-anak, masa pertumbuhan, kehamilan dan atlet, karena

cadangan besi biasanya berkurang pada masa ini. Karena faktor-faktor

lain yang mempengaruhi dapat terjadi peningkatan palsu kadar feritin,

sehingga konsentrasi sTfR merupakan penilaian yg baik. Kerusakan lever

akut dan inflamasi tidak mempunyai efek terhadap pengukuran kadar

sTfR. Maka sTfR dapat membedakan anemia karena penyakit kronis dan

inflamasi. Sebelum pemeriksaan sTfR dikembangkan hanya evaluasi

sumsum tulang untuk pewarnaan besi merupakan pemeriksaan yang

reliabel untuk membedakannya ADB dan APK. Pada keadaan dijumpai

kombinasi ADB dan APK, dengan pemeriksaan sTfR diketahui defisit besi

fungsional.19



4/13

10

Serum transferrin receptor meningkat pada keadaan aktivitas

erytripoesis sumsum tulang yang meningkat meskipun tidak dijumpai

deplesi besi fungsional yaitu anemia hemolitik atau inefektif eritropoesis

seperti pada anemia megaloblastik, myelodisplasia, dan talasemia mayor.

Pada keadaan yang disebut di atas nilai feritin serum normal atau

meningkat. Pada anemia hemolitik dijumpai retikulositosis dan nilai MCV

normal atau meningkat. Anemia megaloblastik dan myelodisplasia pada

umumnya terjadi peningkatan MCV.19

Konsentrasi sTfR tetap normal pada APK. Ratio sTfR terhadap

feritin merupakan perkiraan kuantitatif jumlah besi di tubuh, dan indeks

sTfR-F secara langsung berbanding dengan jumlah cadangan besi.

Dengan menggunakan indeks sTfR-F, pemeriksaan pewarnaan sumsum

tulang dengan prussian blue besidapat berkurang pada pasien inflamasi

kronik untuk mengetahui apakah terdapat defisiensi.20

Dengan

pemeriksaan feritin dan sTfR dapat dihasilkan nilai indeks sTfR-F yaitu

rasio sTfR/log feritin. Rasio ini sangat baik untuk mengestimasi cadangan

besi. Cut-off untuk indeks sTfRF adalah 1,5. Pada ADB indeks sTfRF

lebih besar dari 1,5, dan pada APK lebih kecil dari 1,5.

6

2.2. Anemia defisiensi besi

Anemia adalah keadaan dimana massa eritrosit dan/atau massa Hb

yang beredar di sirkulasi tidak dapat memenuhi fungsinya untuk

menyediakan oksigen bagi jaringan tubuh.26



5/13

11

Menurut WHO, dikatakan anemia bila:27

Laki-laki dewasa Hb < 13 g/dl

Perempuan dewasa tidak hamil Hb < 12 g/dl

Perempuan hamil Hb < 11 g/dl

Anak umur 6-12 tahun Hb < 12 g/dl

Anak umur 6 bulan-6 tahun Hb < 11 g/dl

Anemia defisiensi besi adalah anemia yang timbul akibat

berkurangnya penyediaan besi untuk eritropoiesis, karena cadangan besi

kosong yang akhirnya mengakibatkan pembentukan Hb berkurang.13

Penilaian status besi merupakan tambahan pemeriksaan Hb dan

hematokrit (Ht), dan dapat dinilai dengan beberapa test yang telah

ditetapkan. Hanya saja tidak ada pemeriksaan tunggal yang standart

untuk menilai defisiensi besi tanpa anemia. Penggunaan test yang

beragam hanya sebagian mengatasi keterbatasan test tunggal dan

tidak menjadi pilihan pada keadaan sumber daya yang terbatas. Indikator

yang terbaik untuk deteksi defisiensi besi adalah feritin serum pada saat

tidak dijumpai infeksi.27,28

Feritin serum merupakan indikator yang terbaik untuk menilai

interfensi besi dan deplesi besi. WHO merekomendasikan konsentrasi

konsentrasi feritin < 12 ug/l mengindikasikan deplesi cadangan besi pada

anak-anak < 5 tahun, dan nilai < 15 ug/l mengindikasikan deplesi

cadangan besi pada umur > 5 tahun. Tetapi feritin merupakan protein fase

akut sehingga nilainya meningkat pada keadaan inflamasi.10,11



6/13

12

Pengukuran protein fase akut yang berbeda dapat membantu

menginterpretasi nilai serum feritin, jika konsentrasi protein fase akut ini

meningkat menandakan dijumpai inflamasi. Pemeriksaan protein fase akut

yang sering digunakan adalah CRP, karena meningkat dengan cepat

terhadap inflamasi dan juga turun dengan cepat.28

2.3. Mekanisme transport besi

Besi merupakan ion yang bermuatan dan tidak dapat berdifusi

bebas melewati membrane sel, sehingga dibutuhkan protein karier spesifik

untuk transfer transmembran. Secara umum ada dua jalan transport

besi. Beberapa sel seperti sel epitel intestinal, hepatosit dan makrofag

dilengkapi keduanya yaitu mekanisme import besi ke dalam sel dan

pelepasan (eksport) besi dari luar sel. Sel-sel ini terlibat dalam

penerimaan, penyimpanan dan mobilisasi besi. Pada sel lain seperti

prekursor eritroid hanya terjadi import besi tetapi tidak melepaskannya

kecuali sel tersebut hancur.29

Sekitar 25 mg besi dibutuhkan setiap hari untuk mendukung

produksi Hb pada eritrosit yang matur. Jumlah ini sangat besar

dibandingkan dengan 1-2 mg besi yang masuk ke dalam tubuh setiap hari.

Besi untuk eritropoiesis diperoleh dari makrofag retikuloendotelial yang

menjalankan fungsi siklus besi dari eritrosit tua.29

Besi diabsorbsi dalam lingkungan asam pada mukosa duodenum

dan jejunum proksimal. Makanan dalam bentuk non heme adalah bentuk



7/13

13

ferri (Fe3+

) harus direduksi menjadi ferro (Fe2+

) oleh ferrireductase, yang

diidentifikasi merupakan duodenal cytochrome b (DCYTB). Ion Fe2+

melalui divalent metal transporter 1 (DMT1, disebut juga Nramp 2)

memasuki sitoplasma. Besi yang masuk dalam sitoplasma sebagian

disimpan dalam bentuk feritin, sebagian diloloskan melalui basolateral

transporter(ferroportin disebut juga IREG 1) ke dalam kapiler usus. Pada

proses ini terjadi perubahan dari feri menjadi fero oleh enzim ferooksidase,

antara lain hephaestin. 29,30.31

Di dalam plasma, besi berikatan dengan transferin. Transferin

mempunyai tiga fungsi penting. Pertama, menjaga besi dalam bentuk

terlarut. Kedua transferin membuat besi tidak reaktif sehingga menjadi

tidak toksik dalam sirkulasi. Ketiga, transferin memfasilitasi pengiriman

besi menuju sel yang memiliki transferin reseptor di permukaannya.29

Transferin mengirim besi ke normoblast dan sel-sel lain melalui

ikatan dengan transferin reseptor. Setelah interaksi reseptor dengan ligan,

transferin yang mengandung besi mengalami endositosis yang diawali

dengan invaginasi clathrin-coated pits, membentuk endosom. Endosom

mengalami asidifikasi (pH 5-6) melalui influks proton sehingga

memudahkan pelepasan besi dari transferin dan memperkuat interaksi

apotransferin-reseptor. Besi dirubah dari bentuk ferro menjadi ferri dan

keluar dari endosome melalui divalent metal ion transporter 1 (DMT1)

menuju tempat penyimpanan (feritin) dan digunakan dalam sel

(mitokondria). Kompleks transferin-TfR kemudian mengalami



8/13

14

eksternalisasi kembali ke permukaan sel dan apotransferin dilepaskan

kembali.6,31

2.4. Stadium kl inis defisiensi besi dan diagnosis laboratorium.

Karakteristik penting dari defisiensi besi adalah pelepasan besi dari

makrofag dan cadangan hepatosit bersama-sama dengan masukan dari

makanan tidak mencukupi kebutuhan besi untuk eritropoiesis. Pada fase

awal yang disebut juga defisiensi besi laten, semua cadangan besi akan

dimobilisasi. Pada keadaan ini semua parameter laboratorium masih

dalam batas normal, meskipun konsentrasi feritin dan cadangan besi di

sumsum tulang (feritin dan hemosiderin) berkurang secara bertahap.16

Reseptor transferin masih stabil.32

Fase kedua yang disebut eritropoesis defisiensi besi, cadangan

besi kosong sehingga jumlah besi tidak cukup untuk produksi Hb dan

protein lain yang mengandung besi. Konsentrasi Hb masih normal, tetapi

feritin serum menurun, SI rendah, transferin serum tinggi (akibatnya

saturasi transferin berkurang) dan terjadi peningkatan sTfR di plasma.16,32

Pada fase ketiga yaitu anemia defisiensi besi, kadar Hb sudah

berkurang. Pada keadaan kronik, dengan berkurangnya Hb lebih lanjut,

MCV dan MCH dapat menjadi rendah, bersamaan dengan munculnya

eritroblast patologis pada sumsum tulang dan morfologi eritrosit yang

patologis pada darah tepi.16

Penurunan feritin lebih berat dan peningkatan

sTfR jauh lebih tinggi.32



9/13

15

Petunjuk pertama pada defisiensi besi adalah anemia, akan tetapi

penilaian Hb dan Ht memiliki spesifisitas dan sensitivitas yang rendah dan

dibutuhkan pemeriksaan laboratorium tambahan. Selain gambaran

laboratorium untuk erytropoesis defisiensi besi, pemeriksaan lain seperti

saturasi transferin, mean corpuscular hemoglobin consentration (MCHC),

erythrocyte zinc protoporphyrin, konsentrasi hemoglobin eritrosit dan

retikulosit dapat meningkatkan diagnosa. Akan tetapi perubahan dari

parameter ini pada defisiensi besi tidak dapat dibedakan dari APK. Hal ini

karena inflamasi menyebabkan peningkatan hepcidin sehingga

menghalangi pelepasan besi dari enterosit dan sistem retikuloendotelial

dan menghasilkan defisiensi besi eritropoeisis.16

Saturasi transferin memiliki kelebihan yaitu biaya yang murah dan

banyak tersedia, tetapi mengalami variasi diurnal dan dipengaruhi

beberapa kelainan klinis. Pemeriksaan darah tepi dapat dipercaya bila

diperiksa yang berpengalaman. MCV merupakan indikator yang dapat

dipercaya, tetapi parameter ini berubah tergantung onset defisiensi

eritropoeisis. Persentase eritrosit yang hipokrom dapat diukur dengan

hematology analyzer tertentu , tetapi merupakan indikator yang lambat

untuk mendeteksi eritropoeisis defisensi besi.16

Pendekatan diagnostik yang optimal untuk ADB dengan menilai

serum feritin dan sTfR. Pemeriksaan feritin serum tersedia luas dan

telah dibakukan dengan baik dan merupakan indeks status besi yang

lebih dipercaya. Nilai feritin yang rendah merupakan diagnosa untuk ADB.



10/13

16

WHO merekomendasikan konsentrasi feritin < 12 ug/l mengindikasikan

deplesi cadangan besi pada anak-anak < 5 tahun, dan nilai < 15 ug/l

mengindikasikan deplesi cadangan besi pada umur > 5 tahun.10,11

Penelitian Pasricha dkk mendapatkan dengan pemakaian cut-off feritin


11/13

17

telah mereda. Dalam waktu sekitar 24-48 jam telah dicapai nilai normalnya

kembali.33

2.5. Perubahan metabolisme besi pada anemia penyakit kronis

Anemia penyakit kronis didefinisikan sebagai anemia yang terjadi

pada infeksi kronis, inflamasi atau neoplasma dan bukan oleh karena

adanya tumor pada sumsum tulang, perdarahan atau hemolisis, yang

ditandai dengan hypoferemia dan dijumpai cadangan besi.34

Disregulasi besi pada APK terjadi karena peningkatan hepcidin

sebagai respon terhadap sitokin yang meningkat karena inflamasi dan

juga karena efek langsung sitokin seperti IFN - dan TNF- yang

merangsang makrofag untuk mengakusisi besi melalui DMT1 dan

menginhibisi feroportin 1 untuk melepaskan besi. Kedua mekanisme ini

menyebabkan sekuestrasi besi dalam fagosit mononuklear, sehingga

ketersediaan besi untuk eritropoesis berkurang.34,35

Gambaran ini tampak

melalui parameter hematologi yaitu, SI berkurang, saturasi transferin

berkurang < 16 %, dan nilai feritin serum normal hingga meningkat.

Pengukuran nilai sTfR dan indeks sTfR-F dapat membedakan ADB

dengan APK.16

2.6. Metode pemeriksaan sTfR

Metode yang umum dipakai untuk mengukur sTfR adalah enzyme

linked immunosorbent assay( ELISA) dan immunoturbidimetry.36



12/13

18

1. Prinsip ELISA berdasarkan microplate sandwich enzyme

immunoassay menggunakan dua antibodi monoklonal spesifik

untuk sTfR. sTfR sebagai antigen berikatan dengan antibodi

monoklonal yang berada pada microplate. Setelah dicuci kemudian

ditambahkan antibodi monoklonal berkonjugasi dengan enzyme,

sehingga terjadi kompleks antibodi-sTfR-antibodi. Jumlah kompleks

ini sebanding dengan konsentrasi sTfR pada sampel. 37

Pemeriksaan dengan metode ELISA dilakukan secara manual,

sehingga cukup merepotkan , memerlukan banyak waktu dan

memerlukan peralatan khusus. Selain itu belum ada kalibrator yang

sama untuk penetapan nilai sTfR.38

2. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode particle

enhanced immunoturbidimetric assay. sTfR dalam serum sebagai

antigen berikatan dengan antibodi soluble transferrin receptor yang

dilapisi dengan partikel lateks. Komplek antigen antibodi yang

terjadi diukur secara fotometer pada panjang gelombang 583 nm.39

Jumlah analit berbanding terbalik dengan jumlah sinar yang

diteruskan40. Partikel lateks berguna untuk memperbesar kompleks

imun sehingga terjadi amplifikasi reaksi dan sensitivitas reaksi

meningkat secara bermakna.41

Pemeriksaan dengan metode immunoturbidimetry dilakukan secara

automatis dan memerlukan waktu yang lebih singkat dibandingkan



13/13

dengan metode ELISA. Koefisien variasi intra dan interassay dua

sampai tiga kali lebih rendah dibandingkan dengan metode ELISA.

Akan tetapi metode ini memerlukan analyzer yang tidak dijumpai

pada semua laboratorium klinik.38

Gambar 2.1. Skema reaksi imunoturbidimetri (dikutip dari kepustakaan 42)

19


Transferin

Documents

Transcript of Transferin