REFERAT Radikal bebas akibat IRON OVERLOAD

Pembimbing:

dr. Qodri Santosa, Sp.A, MSi.Med

 

Oleh:

Muhamad Ikbal

Overload Fe Radical Bebas Akibat

Pembagian Fe dalam tubuh

fungsional

Transport

cadangan

Keseimbangan Fe

Fe Fe

Keseimbangan besi dalam tubuh

• Konsentrasi besi tubuh normal adalah 40- 50 mg Fe/Kg BB

• Laki-laki >> perempuan • Disimpan dalam bentuk ;

1. Feritin

2. hemosiderin

3. Hepatosit

4. Sumsum tulang

5. Limpa

6. otot

Overload Fe

• Bermakna jika > 15g hemokromatosis• primary iron overload • Secondary Iron Overload• Zat besi yang berlebihan didalam tubuh

dapat menjadi RADIKAL BEBAS.

Radikal Bebas

• Radikal bebas adalah suatu atom, gugus atau molekul yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit paling luar.

Radical bebas

Endogen

Eksogen

` (reactive oxygen species / ROS ) :

triplet (3O2)

tunggal (singlet/1O2)

anion superoksida (O2.-)

nitrit oksida (NO-)

peroksinitrit (ONOO-)

asam hipoklorus (HOCl)

hidrogen peroksida(H2O2)

radikal alkoxyl (LO-)

radikal peroksil (LO-2).

radikal hidroksil (-OH)

Target Radical bebas

Lemak

Protein

DNA

Senyawa oksigen reaktif

• hidrogen peroksida, (H2O2)

• ion superoksida (O2)

• radikal peroksil ( OOH) • singlet oksigen. • radikal hidroksil (OH)

Hidrogen peroksida

• Terbentuk karena aktifitas enzim2 oksidase yg terdapat dalam Retikulum endoplasmik (mikrosom).

• Enzim-enzim tersebut mengkatalis reaksi ;

RH2 + O2 R + H2O2

H2O2

• Oksidan yg kuat • Mengoksidasi berbagai senyawa di dalam

sel • Misalnya glutation

2 GSH + H2O2 GSSG + 2H2O

• Melalui Fenton Reaction bereaksi dgn • Fe++ dan Cu+

Fe++ (Cu+) + H2O2 Fe+++ (Cu++) + OH + OH

• radikal hidroksil

Ion Superoksida (O2)

• Reaksi sampingan yang melibatkan Fe++

1. Proses fosfolirasi

2. Proses oksigenasi Hemoglobin

3. Proses hidroksilasi oleh enzim monooksigenase

4. Ion Fe bebas

Fe++ + O2 Fe+++ + O2

• Reaksi yang dikatalisis oleh NADH/NADPH oksidase yang terdapat dalam mitokondria dan granulosit

NADH(NADPH) + O2 NAD+(NADP+) + H+ + O2

• Ion superoksida akan sangat berbahaya apabila terdapat bersamaan dengan H2O2 karena akan membentuk radikal hidroksil (OH)

O2 + H2O2 O2 + OH + OH

(Reaksi Haber – Weiss)

(Reaksi Haber – Weiss)

• Reaksi ini memerlukan ion Fe+++ atau Cu++ dan diperkirakan terjadi melalui dua tahap, yaitu :

• Fe+++ / Cu++ + O2 Fe++ / Cu+ + O2

• Fe++ / Cu+ + H2O2 Fe+++ / Cu++ + OH + OH

Fenton-catalyzed Haber-Weiss

reaction

Overload Fe

Radikal Hidroksil

Radical hidroksil DNA

Protein

Lemak

Peroksidasi Lipid

• Insiasi• Propagasi• Terminasi

L-H+Xo Lo+XH (1

Fase Propagasi

• Lo+ O2 LOOo (2)

• LOOo+ L-H Lo + LOOH (3)

Menghasilkan

• malondialdehida, 9-hidroksi-nonenal serta bermacam-macam hidrokarbon seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12)

• (cross-linking) antara dua rantai asam lemak atau antara asam lemak dan rantai peptida (protein) yang timbul karena reaksi dua radikal

R1 + R2 R1R2

Kerusakan Protein

• Bereaksi dgn asam amino yang menyusun protein tsb.

• Sistein yang paling rawan

RSH + OH RS + H2O

RS + RS RSSR

Kerusakan DNA

• hidroksilasi basa timin dan sitosin• Pembukaan inti purin dan pirimidin • Terputusnya rantai fosfodiaster DNA• DNA (DNA repair system )• Perbaikan terganggu replikasi terganggu mutasi genetik mengenai onkogen kanker

• neonatal rat ventricular myocytes (NRVMs).

• NTBI >300 dibandingkan protein transferin yang terikat besi

• voltage-gated channels berkompetisi dgn ion calcium

• Radikal hidroksil lipid peroksidase• toksik aldehyda (malondialdehid dan 4-

hydroxynonenal )• Membentuk link kovalen ke protein hilangnya fungsi protein seluler

Kesimpulan

• Di dalam tubuh manusia zat besi sekitar 40-50 mg/kgbb dan besi terbagi menjadi tiga bagian ; yaitu (1) Senyawa besi fungsional (2) cadangan dan (3) transport.

• Kelebihan zat besi didalam tubuh dikatakan bermakna jika jumlah total besi didalam tubuh melebihi 15 g, kondisi tersebut dinamakan hemokromatosis.

• Kelebihan besi (overload iron) didalam tubuh bisa menjadikannya radikal bebas, dimana radikal bebas itu sangat toksik bagi tubuh manusia.

• Senyawa radikal bebas yang paling reaktif adalah radikal hidroksil yang dikatalis oleh Fe yang berlebihan didalam tubuh memlalui rekasi Fenton

• Mahmud MK ,dkk. 2009. Tabel Komposisi Pangan Indonesia. Jakarta: Elexmedia Komputindo.• WHO.2001.Iron Deficiensy Anemia. Assesment, prevention and Control a Guide for Programme Managers. New york..• Ani, Luh Seri. 2011. Metabolisme Zat Besi pada Tubuh Manusia. Widya Biologi (2) 1: 1-9.• Andrews Nancy C.2000. Iron Metabolism : Iron Deficiency and Iron Overload. Howard Hughes Medical Institute, Department of

Pediatrics, Harvard Medical School, and Division of Hematology/Oncology, Children’s Hospital, Boston.USA.p 75-98• Andrews Nancy C.2005. Understanding Heme Transport. The New England Journal of Medicine.355:2508-2509• Andrews NC, 1999. Disorders of iron metabolism. N Engl J Med 341:1986-90.• Abheri Das Sarma et. al.2010.Free Radical and Their Role in Different Clinical Conditions : An Overview. International Journal of

Pharma Sciences and Research (IJPSR). Vol.1(3), 2010, p185-192.• Droge W. 2002. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol Rev.• 82;:47-95.• Proctor PH, Reynolds ES.1984. Free radicals and disease in man. Physiol Chem Phys Med. 16.:175-95.• Fang Yun-Zhong, Yang Sheng and Wu Guoyao.2002.Free Radical, Antioxidants, and Nutrition. Nutrition 18:872– 879.• Valko Marian et al.2006.[Review] Free Radicals and antioxsidants in normal physiological functions and human disease. The

International Journal of Biochemistry & Cell Biology 39 (2007) 44–84• Swaminathan Sundadaraman, Fonseca Vivian A, Alam G Muhamad, Shah Sudhir V.2007.The Role of Iron in Diabetes and its

Complications.Diabetes Care Volume 30 Number 7 p1926-1929• Marnett LJ, Wilcox AL. The chemistry of lipid alkoxyl radical and their role in• metal-amplified lipid peroxidation. In: Rice-evens C, Halliwell B, Lunt GG, ed.• Free Radicals and Oxidative Stress: Environment, Drugs and Food Additives.• Biochem. Soc. Symp. 61: 65-72, 1996.• Gardner HW: Oxygen radical chemistry of polyunsaturated fatty acids. Free Rad.• Biol. Med. 7: 65-86, 1989.• Girotti AW.1985.: Mechanisms of lipid peroxidation.Free Rad.Biol.Med.1:87-95• Valko M, Rhodes C.J Moncol J, Izakovic J, Mazur M.2006.[Mini Review] Free Radical, Metal and antioxsidants in oxsidative stress-

induced cancer. Chemico-Biological Interactions 160 p1-40• Lekawanvijit Suree , Chattipakorn Nipon.2009. Iron overload thalassemic cardiomyopathy: Iron status assessment and mechanisms

of mechanical and electrical disturbance due to iron toxicity : Review. Can J Cardiol Vol 25 No 4 p 213-218• Bowers see et al.2011. Iron and Diabetes Revisited.Diabetes care journal volume 34 p1667-7•  •  •  •  •  

TERIMA KASIH