 |
| Skema Sintesis Heme |
Porfirin
(Indonesian Version)
Porfirin adalah senyawa siklik yang dibentuk oleh ikatan empat cincin pirol melalui jembatan metin (-CH=). Sifat khas porfirin adalah pembentukan kompleks dengan ion logam yang terikat pada atom nitrogen cincin pirol. Contohnya adalah porfirin besi, misalnya heme pada hemoglobin.
Dua bahan awal sintesis heme adalah suksinil-Koa dan glisin. Piridoksal fosfat juga diperlukan dalam reaksi sintesis heme untuk mengaktifkan glisin.
Dua bahan awal sintesis heme adalah suksinil-Koa dan glisin. Piridoksal fosfat juga diperlukan dalam reaksi sintesis heme untuk mengaktifkan glisin.
1. Berikut urutan biosintesis porfobilinogen (PBG).
Tahap terakhir sintesis heme adalah penggabungan besi fero dengan protoporfirin dalam reaksi yang dikatalisis oleh ferokelatase (heme sintase). Biosintesis heme terjadi di sebagian besar sel mamalia kecuali eritrosit matang. Umumnya, terjadi di sumsum tulang dan hepatosit.
ALA Sintase adalah enzim regulatorik kunci dalam biosintesis heme di hepar, terdapat dalam bentuk hepatik (ALAS1) dan eritroid (ALAS2). Reaksi penentu kecepatan dalam sintesis heme di hati adalah reaksi yang dikatalisis oleh ALAS1. Heme bekerja sebagai regulator negatif pembentukan ALAS1 melalui mekanisme represi-depresi.
Banyak obat yang jika diberikan kepada manusia dapat menyebabkan peningkatan ALAS1 secara mencolok. Selama metabolisme obat-obat tersebut berlangsung, pemakaian heme oleh sitokrom P450 sangat meningkat sehingga mengurangi konsentrasi heme intrasel. Hal tersebut mempengaruhi depresi ALAS1 sehingga terjadi peningkatan laju sintesis heme untuk memenuhi kebutuhan sel. Pencegahannya antara lain dengan pemberian glukosa dan hematin (bentuk heme teroksidasi). Karakteristik ALAS2 berbeda dengan ALAS1. ALAS2 tidak bisa diinduksi obat dan tidak mengalami regulasi umpan balik dengan heme.
Berbagai jenis porfirinogen tidak berwarna, sedangkan semua porfirin berwarna. Ikatan rangkap yang menyatukan cincin-cincin pirol di porfirin merupakan penyebab utama absorpsi dan fluorosensi khas senyawa tersebut. Ikatan rangkap ini tidak terdapat pada porfirinogen. Oleh karena itu, porfirin mungkin dapat digunakan dalam terapi kanker jenis tertentu (fototerapi kanker).
Porfiria adalah sekelompok penyakit genetik metabolisme heme yang disebabkan oleh abnormalitas jalur biosintesis heme. Secara umum porfiria diwariskan melalui autosom dominan (pengecualian porfiria eritropoietik kongenital yang diwariskan secara resesif). Jika kelainan enzim terjadi pada awal jalur reaksi sebelum terbentuknya porfirinogen, terjadi peningkatan kadar ALA atau PBG atau defisiensi heme sehingga menyebabkan gejala/tanda neuro psikiatrik.
Blok enzim yang terjadi belakangan dalam jalur reaksi tersebut menyebabkan penimbunan berbagai jenis porfirinogen, menyebabkan fotosensitivitas yang dapat membentuk radikal oksigen. Radikal oksigen dapat merusak lisosom dan organel lain. Lisosom yang rusak akan membebaskan enzim-enzim degradatif sehingga menyebabkan kerusakan kulit.
Sumber: Murray RK, et al. Biokimia Harper Edisi 27. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2009
- Suksinil-KoA + Glisin #ALA Sintase --> α-Amino-β-Ketoadipat
- α-Amino-β-Ketoadipat #ALA Sintase --> δ-Aminolevulinat (ALA)
- 2 molekul δ-Aminolevulinat (ALA) #ALA Dehidratase --> Porfobilinogen (PBG)
- 4 molekul PBG #Uroporfirinogen I Sintase --> Hidroksimetilbilan (HMB), terbagi menjadi 2 jalur reaksi, yaitu reaksi 2 dan reaksi 3
- HMB --> Uroporfirinogen Tipe I (Siklisasi Spontan)
- HMB #Uroporfirinogen III Sintase--> Uroporfirinogen Tipe III
Catatan: Uroporfirinogen I Sintase = PBG Deaminase = HMB Sintase
3. Urutan proses derkarboksilase uroporfirinogen menjadi koproporfirinogen (sitosol).- Uroporfirinogen III #Uroporfirinogen Derkarboksilase --> Koproporfirinogen III dan
- Uroporfirinogen I #Uroporfirinogen Derkarboksilase --> Koproporfirinogen I
Tahap terakhir sintesis heme adalah penggabungan besi fero dengan protoporfirin dalam reaksi yang dikatalisis oleh ferokelatase (heme sintase). Biosintesis heme terjadi di sebagian besar sel mamalia kecuali eritrosit matang. Umumnya, terjadi di sumsum tulang dan hepatosit.
ALA Sintase adalah enzim regulatorik kunci dalam biosintesis heme di hepar, terdapat dalam bentuk hepatik (ALAS1) dan eritroid (ALAS2). Reaksi penentu kecepatan dalam sintesis heme di hati adalah reaksi yang dikatalisis oleh ALAS1. Heme bekerja sebagai regulator negatif pembentukan ALAS1 melalui mekanisme represi-depresi.
Banyak obat yang jika diberikan kepada manusia dapat menyebabkan peningkatan ALAS1 secara mencolok. Selama metabolisme obat-obat tersebut berlangsung, pemakaian heme oleh sitokrom P450 sangat meningkat sehingga mengurangi konsentrasi heme intrasel. Hal tersebut mempengaruhi depresi ALAS1 sehingga terjadi peningkatan laju sintesis heme untuk memenuhi kebutuhan sel. Pencegahannya antara lain dengan pemberian glukosa dan hematin (bentuk heme teroksidasi). Karakteristik ALAS2 berbeda dengan ALAS1. ALAS2 tidak bisa diinduksi obat dan tidak mengalami regulasi umpan balik dengan heme.
Berbagai jenis porfirinogen tidak berwarna, sedangkan semua porfirin berwarna. Ikatan rangkap yang menyatukan cincin-cincin pirol di porfirin merupakan penyebab utama absorpsi dan fluorosensi khas senyawa tersebut. Ikatan rangkap ini tidak terdapat pada porfirinogen. Oleh karena itu, porfirin mungkin dapat digunakan dalam terapi kanker jenis tertentu (fototerapi kanker).
Porfiria adalah sekelompok penyakit genetik metabolisme heme yang disebabkan oleh abnormalitas jalur biosintesis heme. Secara umum porfiria diwariskan melalui autosom dominan (pengecualian porfiria eritropoietik kongenital yang diwariskan secara resesif). Jika kelainan enzim terjadi pada awal jalur reaksi sebelum terbentuknya porfirinogen, terjadi peningkatan kadar ALA atau PBG atau defisiensi heme sehingga menyebabkan gejala/tanda neuro psikiatrik.
Blok enzim yang terjadi belakangan dalam jalur reaksi tersebut menyebabkan penimbunan berbagai jenis porfirinogen, menyebabkan fotosensitivitas yang dapat membentuk radikal oksigen. Radikal oksigen dapat merusak lisosom dan organel lain. Lisosom yang rusak akan membebaskan enzim-enzim degradatif sehingga menyebabkan kerusakan kulit.
Sumber: Murray RK, et al. Biokimia Harper Edisi 27. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2009
