Asam amino dan Protein

dr. Muhammad In’am Ilmiawan, M.Biomed

2014Fakultas Kedokteran Universitas

Tanjungpura

Lokasi Protein di Tubuh

• Plasma darah:– Enzim, hormon polipeptida– Produk proses degradasi

• Cairan transeluler – Urin, CSF, sinovial, pleura dan saliva, – Umumnya berasal dari plasma darah (transudasi)

• Perubahan protein (di darah & cairan tubuh):– Proses penyakit– Perubahan sintesis; distribusi; katabolisme; pembersihan;

genetik– Dapat membantu diagnosis

Kelainan genetik

Abnormalitas /defisiensi

protein (enzim)

Gejala klinik penyakit

Protein plasma

• Protein plasma darah: 60-80g/L

• Umumnya sintesis di hati• Imunoglobulin (antibodi) disintesis sel sistem

limforetikuler• Protein permukaan, disintesis banyak tipe sel

Peran protein plasma darah

• Transpor zat dalam darah: Hormon (tiroksin, kortisol); logam (kalsium, besi, tembaga); bilirubin dan obat ttt

• Respon imunologi terhadap infeksi• Pengendalian distribusi cairan ekstraseluler• Pembekuan darah, fibrinolisis• Metabolisme antara (hormon, enzim, represor,

inhibitor)• Struktur sel dan jaringan (protein kontraktil,fibrosa

dan keratin)• Terlibat dalam perbaikan sel

Pemisahan protein serum: Metode Elektroforesis

• Asam amino protein: muatan (+) & (-) • Larutan di letakkan di medan listrik pada pH

tertentu (pH 8,6)• Masing-masing protein bergerak dengan

kecapatan berbeda menuju kutub (+) sesuai total muatan negatifnya

Serum Darah

Protein AProtein BProtein CProtein DProtein E

pH 8,6

Pola elektroforesis serum normal pada manusia

Cellulose acetate

Serum/plasma darah:• Albumin• Globulin: alfa 1, alfa 2, beta, gamma

• Alfa 1 globulin: alfa-1 antitripsin, alfa-lipoprotein,alfa 1-asam glikoprotein

• Alfa 2 globulin: seruloplasmin, haptoglobin, alfa 2 -makroglobulin

• Beta globulin: beta-lipoprotein, transferin, komplemen C3, fibrinogen (plasma)

• Gamma globulin: imunoglobulin, C reactive protein (CRP)

Pola elektroforesis serum normal manusia

High resolition agarose

Protein total serum

• Bagian dari pemeriksaan elektroforesis/uji faal hati

• Perubahan konsentrasi satu protein akan ditutup oleh protein lain (konpensatori)

Hiperproteinemia• Hemokonsentrasi (dehidrasi), torniquet terlalu

lama • Hipergammaglobulinemia

Hipoproteinemia• Hemodilusi; water overload, sampel darah

diambil dari vena proksimal dari jalur infus• Hipoalbuminemia• Hipogammaglobulinemia

Albumin

• Berat molekul 40000-60000• Protein terbesar di plasma (30-55g/L)• Total di tubuh 3-5 g/Kg (250-350 g pada BB 70

kg)• 35-40% di intravaskuler dan sisanya di

ekstravaskuler

Albumin

FUNGSI• Mengatur tekanan onkotik plasma• Mengatur distribusi cairan intravaskuler dan

ekstravaskuler• Pembawa zat di plasma (kalsium, magnesium,

hormon tiroid, bilirubin tidak terkonjugasi, asam lemak, obat)

• Sintesis di hati: 200mg/kg/hari ~10-18 g/hari pada dewasa 70kg

Laju sintesis dipengaruhi• Tekanan onkotik cairan ekstraseluler hepar• Suplai asam amino• Kadar kortisol plasma• Steroid anabolik• Tiroksin (meningkatkan sintesis dan katabolisme

albumin)

• Keadaan normal: 20% kapasistas sintesis hati• Waktu paruh plasma 21 hari• Degradasi protein: di semua sel tubuh

Faktor yang mempengaruhi kadar albumin plasma

Perubahan: • Sintesis• Metabolisme (laju katabolisme) • Distribusi dan jumlah cairan tubuh• Permeabilitas kapiler• Aliran balik limfatik• Pembuangan (nefrosis, enteropati,

perdarahan, luka bakar, dll)

Analbuminemia• inborn error of metabolism• Gangguan sintesis albumin• Gejala klinis ringan, edema ringan

Protein-losing enteropathy• Albumin & globulin terbuang di usus• Ulkus (ulkus peptik, kolitis ulseratif, keganasan usus)• Obstruksi limfatik• Limfangiektasia intestinal

Dampak hipoalbuminemia

• Edema• Penurunan kadar zat yang diikat albumin (misal

hipokalsemia)• Penurunan bilirubin terikat protein • Penurunan kadar obat• Peningkatan bilirubin bebas di plasma, deposisi di

otak (kernikterus/jaundice)

edema kernikterus

Evaluasi hipoalbuminemia

Alfa 1-antitripsin

• Berat molekul 50000• Terdistribusi ke cairan ekstraseluler• Meningkat pada respon fase akut • Fungsi: Inhibitor protease

Kadar Alfa1-globulin turun (pita hilang/berkurang)

Penyebab• Inborn error of metabolism• Peningkatan pembuangan protein (sindrom

nefrotik, protein-losing enteropathy)• Kelainan kongenital

– Kelainan alel gen alfa1 antitripsin– Alel abnormal, disebut null (tidak ada sintesis protein) dan Z

(protein tidak dapat disekresikan, akumulasi di hati)– Individu homozigot alel null emfisema paru– PiZZ fenotip: predisposisi kerusakan hati (hepatitis, sirosis)

Faecal alfa1-antitripsin

• Diekskresikan di usus jika ada kelainan• Utuh dalam feses (tidak didegradasi oleh

protease usus)• Indikasi kebocoran protein di usus (protein -

losing enteropathy).

Alfa2-makroglobulin

• Berat molekul 900.000• Inhibitor protease• Meningkat di plasma: sintesis meningkat,

retensi di glomerulus (sindrom nefrotik)

Haptoglobin

• Fungsi mengikat hemoglobin di intravaskuler (pada hemolisis)

• Menyalurkan ke sistem retikuloendotelial (katabolisme Hb)

• Kadar tinggi di plasma: respon fase akut• Kadar turun: hemolisis luas atau perdarahan di

jaringan (penggunaan meningkat)

Seruloplasmin

• Berkompleks dengan tembaga di darah• Memiliki aktivitas oksidase (oksidasi Fe2+

sebelum membentuk hemoglobin)• Konsentrasi di plasma meningkat: respon fase

akut, Ibu hamil dan kontrasepsi oral • Kadar di plasma turun: Wilson's disease dan

malnutrisi

Wilson's disease

• Inborn error of copper metabolismDeposisi tembaga di• hati (sirosis)• otak (degenerasi ganglia basal)• kornea (Kayser Fleischer rings)• tubulus proksimal ginjal (Fanconi syndrome)

Beta2 mikroglobulin

• Berat molekul 120.000• Komponen komplek HLA (human leukocyte

antigen) di permukaan sel berinti• Dihasilkan sel limfoid dan mieloid• Dikeluarkan dari tubuh melalui filtrasi glomerulus• Di tubulus proksimal ginjal direabsorbsi dan

didegradasi oleh lisosom• Kadar meningkat : Keganasan sel penghasil

(mieloma), gangguan ginjal (GFR menurun)

Imunoglobulin

• Merupakan antibodi: Ig G, IG A, Ig M, Ig D, Ig E• Berada di fraksi gamma globulin, kadang di

alfa1 dan beta globulin• Fungsi: sistem imun, mengenali antigen • Dihasilkan sel plasma di sumsum tulang dan

jaringan limfatik

Hipogammaglobulinemia

Hipergammaglobulinemia

Respon fase akut

• Muncul pada: trauma, infark dan keganasan sertainfeksi

• Respon inflamasi• Meningkatkan konsentrasi protein di darah &

jaringan

Peningkatan protein fase akut pada trauma bedah

CRP: C reactive protein

Protein di cairan otak/serebrospinal

Terima kasih