Pengaruh Mikronutrien Terhadap Hematopoiesis PDF

PENGARUH MIKRONUTRIEN TERHADAP HEMATOPOISIS Dra. Yustini Alioes, MSi, Apt Depa emen Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Andalas  KELANGSUNGAN HEMOPOESIS 1. Sel induk 2. Lingkungan mikro hemopoietik (microe...

PENGARUH MIKRONUTRIEN TERHADAP HEMATOPOISIS Dra. Yustini Alioes, MSi, Apt Depa emen Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Andalas  KELANGSUNGAN HEMOPOESIS 1. Sel induk 2. Lingkungan mikro hemopoietik (microenvirontment) (hematopoietic stem sumsum tulang cell) Substansi yang memungkinkan sel induk tumbuh secara kondusif a) Mikrosirkulasi dalam sumsum tulang b) Sel-sel stroma: sel endotel, Sel lemak , Fibroblast, Makrofag, Sel reticulum c) Matriks Ekstraseluler: bronektin, haemonektin, laminin, kolagen, proteoglikan. MIKRONUTRIEN zat gizi yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah sedikit, namun mempunyai peran yang sangat penting dalam pembentukan :
1. Hormon,
2. Aktivitas enzim
3. Mengatur fungsi sistem imun dan sistem reproduksi.
Yang termasuk mikronutrien :
1. Vitamin (baik yang larut air maupun larut lemak) 2. Mineral.
Mikronutrien luar tubuh spt dari makanan / suplemen tubuh tdk mampu memproduksinya dlm jumlah yg cukup sesuai dg kebutuhan tubuh.
Mineral dibagi :
1. Makromineral mineral yg dibutuhkan tubuh sebanyak minimal 100 mg/ hari ( kalsium, fosfor)
2. Mikromineral (trace elements) mineral yg dibutuhkan tubuh jumlah kurang dari 100 mg hari ( seng, besi). Adapula mikromineral dibutuhkan dalam jumlah hanya beberapa mikrogram/hari,; cuprum dan molibdenum. Kekurangan zat gizi mikro meningkatkan resiko terserang penyakit menular, kematian akibat diare, campak, malaria dan paru-paru.
Kondisi 10 penyebab utama kematian di dunia saat ini.
WHO mencatat bahwa lebih dari 200 juta penduduk di dunia menderita kekurangan vitamin dan mineral, terutama vitamin A, yodium, besi dan seng.
Kelompok yang paling mudah mengalami kekurangan zat gizi mikro ; 1. Ibu hamil,
2. Ibu menyusui
3. Anak-anak berusia di bawah 5 tahun.
Disebabkan karena;
- mereka membutuhkan vitamin dan mineral dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan kelompok lainnnya.
- Kelompok ini juga sangat mudah mengalami akibat yang merugikan dari kekurangan zat gizi mikro.
- Bagi ibu hamil kekurangan zat gizi mikro dapat meningkatkan resiko kematian ibu saat melahirkan, melahirkan bayi berat badan kurang (low bi h weight) -menentukan Bagi ibu menyusui, status zat gizi mikronya akan kesehatan, pe umbuhan dan perkembangan bayi yang disusuinya, terutama pada usia 6 bulan pe ama setelah bayi lahir.
- Bagi anak-anak kecil, kekurangan zat gizi mikro dapat meningkatkan resiko kematian yang disebabkan karena penyakit menular dan dapat menyebabkan gangguan sik dan perkembangan mental anak.
MIKRONUTRIEN YG MEMPENGARUHI HEMOPOISESIS ;
1.Vitamin Vit.A Vit B12 & asam folat sintesis asam nukleat utk pembentukan DNA(perkembangan inti terganggu anemia megaloblastik)
Vit C metab folat
Vit B ; - B2: Anemia normokrom normositik + retikulositopenia, - B6: Anemia hipokrom, metab Fe terganggu Anemia sideroblastik)
Vit E Anemia hemolitik
2.Mineral ; Fe sintesis heme
Seng kesuburan Cu (katalisator sintesa Hb), Co (stimulus eritropoiesis) Vitamin A
vitamin A fungsi penglihatan, kekebalan tubuh, diferensiasi sel (perubahan bentuk dan fungsi sel), reproduksi (pembentukan sperma pada laki-laki dan menjaga kesuburan pada perempuan), pe umbuhan embrio, dan pe umbuhan se a perkembangan sel, antara lain tulang dan gigi.
Kekurangan vitamin A buta senja (night blindness), menurunnya fungsi kekebalan tubuh, gangguan pe umbuhan sel  Vitamin A terdapat dalam bentuk retinol, retinal dan asam retinoat. Sumber; berasal dari bahan pangan hewani ;hati ayam, telur, minyak ikan, susu dan mentega.
Pro-vitamin A terdapat dalam bentuk karotenoid (alfa, beta dan gama karoten). Sumber; sayur-sayuran berwarna hijau tua ; daun singkong, daun kacang, kangkung, brokoli, bayam dan buah-buahan berwarna kuning-jingga; wo el, tomat, papaya, mangga Banyak mengandung pro-vitamin A (karotenoid). Kekurangan vitamin A dapat menyebabkan buta senja (night blindness), menurunnya fungsi kekebalan tubuh, gangguan pe umbuhan sel, terutama tulang dan gigi, kulit menjadi kering dan kasar. 





De siensi vitamin A yang sudah berat kebutaan.
Angka kecukupan vitamin A rata-rata yang dianjurkan per hari untuk laki-laki dan perempuan dewasa masing-masing adalah 600 dan 500 mikrogram per hari.
- Untuk ibu hamil sampai dengan 6 bulan pe ama, perlu ada penambahan sebanyak 350 mikro gram vitamin A per hari.
- Kelebihan vitamin A konsumsi suplemen vitamin A dalam dosis tinggi dalam jangka waktu lama.
Gejala yang ditimbulkan; sakit kepala, pusing, mual, rambut rontok, kulit kering, tidak ada nafsu makan (anoreksia) dan sakit pada tulang.
 Zat besi
zat besi mineral esensial bagi pembentukan hemoglobin yang be ungsi
a. Utk membawa oksigen dari paru- paru ke seluruh jaringan tubuh, elektron ke dalam sel,
b. Membentuk enzim zat gizi besi yang dibutuhkan untuk produksi energi seluler, sistem kekebalan tubuh, dan fungsi otak.
Asam organik, sepe i vitamin C membantu penyerapan besi nonheme. Hati, daging, ayam, ikan, tiram, dan kerang merupakan sumber besi yang sangat baik dari segi jumlah maupun ketersediaan biologis (bioavailability).
Sumber besi lainnya terdapat dalam serealia tumbuk, kacang-kacangan, sayur-sayuran dan beberapa jenis buah..
 Ketersediaan biologis besi dalam bahan pangan
nabati tidak sebaik bahan pangan hewani
pada bahan pangan nabati yang mengandung asam oksalat tinggi sepe i bayam dan asam tat yang tinggi sepe i serealia dan kedelai.
Tanin, senyawa polifenol yang terdapat dalam teh, kopi dan beberapa jenis sayur dan buah, kalsium dosis tinggi juga dapat menghambat absorpsi zat besi dalam tubuh.
De siensi zat besi anemia gangguan gizi yang banyak dijumpai di dunia, terutama di negara berkembang.
Anemia gangguan perkembangan sik dan otak pada anak, meningkatkan resiko kematian anak-anak, menurunkan produktivitas kerja orang dewasa, penyebab prematuritas, bayi berat lahir rendah, kematian ibu, meningkatkan resiko terjadinya pendarahan dan infeksi saat melahirkan. Anemia berkontribusi 20% terhadap penyebab kematian ibu saat melahirkan. Zat seng (zinc)
zat seng salah satu zat gizi mikro yang menarik perhatian para ahli gizi akhir-akhir ini karena fungsinya bagi tubuh.
Zat seng komponen dari enzim atau sebagai katalisator pada kegiatan lebih dari 200 enzim yg berperan dalam fungsi metabolisme sepe i reaksi-reaksi yang berkaitan dengan sintesis dan degradasi karbohidrat, protein, lemak dan asam nukleat.  Seng juga berperan dalam proses replikasi sel, fungsi kekebalan tubuh, penglihatan, mencegah kerusakan sel akibat radikal bebas, pengembangan fungsi reproduksi laki-laki dan pembentukan sperma, perkembangan janin, kondisi bayi yang akan dilahirkan, perkembangan fungsi pengecapan dan nafsu makan, se a kesehatan tulang.
Protein hewani sepe i daging, hati, kerang, tiram dan telur merupakan sumber zat seng yang sangat baik.
Golongan serealia dan kacang-kacangan terutama serealia yang belum mengalami proses pengolahan, juga merupakan sumber seng namun absorpsinya dalam tubuh sangat rendah bahan pangan tersebut memiliki kandungan asam tat yang tinggi yang dapat menghambat absorpsi seng.
Proses fermentasi pada makanan dapat meningkatkan ketersediaan biologis (bioavailability) se a absorpsi zat seng.
De siensi seng gangguan pe umbuhan, fungsi pencernaan, kekebalan, reproduksi, sistem saraf, otak, kelenjar tiroid, metabolisme vitamin A, nafsu makan se a memperlambat penyembuhan luka.
Pada anak-anak terhambatnya pe umbuhan dan anak menjadi rentan terhadap infeksi
ibu hamil berkaitan dengan komplikasi saat melahirkan. Angka kecukupan seng yang dianjurkan adalah 13 mg pada laki- laki dan 10 mg pada perempuan. Pada ibu hamil diperlukan tambahan 2 mg pada kehamilan 3 bulan pe ama, 4 mg pada 3 bulan kedua, dan 10 mg pada 3 bulan ketiga.
Ibu menyusui diperlukan tambahan masing-masing sebesar 10 mg pada usia 6 bulan pe ama dan 6 bulan kedua.
Vit B12 & asam folat sintesis asam nukleat utk pembentukan DNA
(perkembangan inti terganggu → an.megaloblastik)
Fungsi : 1. Bersama-sama dengan folasin penting pada regenerasi eritrosit mengambil bagian pada sintesa Hb (hemaglobin) & DNA. 2. Pada sintesa kolin dan metionin Penyerapan : Vitamin B12 membentuk kompleks dengan faktor intrinsik (yang disekresikan oleh lambung) diserap di ileum secara pinositesis hati menyimpan vitamin B12 (cadangan ini cukup untuk 3-5 tahun) Folasin Follium – Daun hijau Kimia : Asam folat. Peka terhadap cahaya. Paling tidak stabil. Rusak oleh pemanasan Fungsi : Folasin dirubah oleh tubuh menjadi bentuk Koenzim yang penting pada : - sintesa DNA. - metabolisme beberapa asam amino De siensi folasin : Gangguan pembentukan anemia makrositer sel darah merah Kelompok yang peka : - ibu hamil - orang tua Kebutuhan : Orang dewasa laki-laki & : 2 mg. Perempuan Ibu hamil : 400 mg Buteki : 300 mg Sumber : Daging, hati, daun sayur hijau, air jeruk Ribo avin (B2) Kimia : Pigmen bersifat uoresens. Kuning hijau dalam susu. Tahan panas. Mudah rusak oleh cahaya. Fungsi : Koenzim. FMN ( avin mono nukleotida). FAD ( avin adenin dinukleotida) De siensi ribo avin: Angular stomatitis Cheilosis Glositis Gejala : ▪ kegagalan pe umbuhan pada bayi ▪ kegagalan pe umbuhan tulang ▪ sakit sendi ▪ luka yang sulit sembuh ▪ mudah infeksi ▪ perdarahan (gusi dan kulit) ▪ Kulit kering ▪ anemia ▪ fatique (kelelahan) Sumber : - buah-buahan dan sayuran Kebutuhan : Anak/dewasa : 20 – 30 mg/hari Ibu hamil & menyusui (buteki) : + 20 mg VITAMIN B 6 Kimia :TD: Piridoksin. Piridoksal. Piridoksamina. Sangat larut dalam air. Rusak oleh cahaya Fungsi vitamin B6 : 1. Metabolisme asam amino & protein. -Piridoksal fosfat sebagai koenzim dekarboksilasi. transaminasi. -Perubahan triptofan menjadi niasin -Pembentukan dan pe umbuhan eritrosit -Pembentukan po irin Vitamin E = AlfaTokoferol Fungsi : 1. Antioksidan 2. Metabolisme selenium Selenium sebagai ko-faktor enzim glutation peroksidasi VITAMIN c= Asam askorbat Fungsi vitamin C : 1. Pembentukan kolagen (tulang, dinding pembuluh darah, jaringan ikat). 2. Membantu penyerapan besi. 3. Mencegah oksidasi vitamin A, E & asam lemak tidak jenuh. 4. Sintesa hormon steroid. Penyerapan vitamin C : aktif transpo. De siensi vitamin C : Sku i  Dalam regulasi hemopoiesis normal feed back mechanism: mekanisme umpan balik yang dapat merangsang hemopoiesis jika tubuh kekurangan komponen darah (positive loop) atau menekan hemopoiesis jika tubuh kelebihan komponen darah te entu (negative loop).  FAKTOR PERTUMBUHAN HEMOPOIETIK Hormon glikoprotein yang mengatur: proliferasi & dif ferensiasi sel-sel progenitor, fungsi sel2 darah matur & hambat apoptosis Efek biologik diperantarai reseptor spesif ik pada sel target Dapat bekerja secara lokal di tempat produksinya melalui kontak antar sel atau bersirkulasi dalam plasma Mempunyai sejumlah sifat yang sama & bekerja pada berbagai stadium hemopoiesis yang berbeda Sumber utama: Limfosit T, monosit (& makrofag), sel stroma  APOPTOSIS Proses kematian sel siologik secara teratur Penting untuk mempe ahankan homeostasis jaringan dalam hemopoiesis Sel dirangsang untuk mengaktif ka n protein intraseluler yang mengakibatkan terjadinya kematian sel. Secara mo ologik ditandai: Pengerutan sel Kondensasi kromatin inti Fragmentasi inti Pembelahan DNA pd lokasi internukleosom Bahan yg dibutuhkan utk eritropoiesis : 1. Asam amino sintesis globin 2. Fe sintesis heme 3. Vit B12 & asam folat sintesis asam nukleat utk pembentukan DNA (perkembangan inti terganggu → an.megaloblastik) 4. Vit C metab folat 5. Vit B (B2: An normokrom normositik + retikulositopenia, B6: An hipokrom ~ metab Fe terganggu: An. Sideroblastik) 6. Vit E → An.hemolitik 7 Mineral Cu (katalisator sintesa Hb), Co (stimuli eritropoiesis) 8 Growth factor EPo  …ERITROPOIESIS … ERITROPOIETIN (e thropoietic stimulating factor) ▪ Suatu hormon yg secara langsung mempengaruhi aktivitas sumsum tulang, sangat peka terhadap perubahan kadar O2 jaringan. ▪ Kadar O2 jaringan : Aliran darah Kadar hemoglobin (Hb) Saturasi O2 hemoglobin A nitas O2 terhadap hemoglobin ▪ Eritropoietin tdk dibentuk & disimpan dlm ginjal tapi fungsi & oksigenasi jaringan ginjal dinamika eritropoietin  90% EPO dihasilkan di sel interstitial peritubular ginjal & 10% di hati & tempat lain. Cadangan yg sdh dibentuk sebelumnya (-) Stimulus untuk pembentukan adalah tekanan O2 dalam ginjal. Prod EPO meningkat pada: Anemia Sebab metabolik & struktural Hb tak dapat melepaskan O2 secara normal O2 atmosfer rendah Gangguan fungsi jantung atau paru pengiriman O2 ke ginjal Kerusakan sirkulasi ginjal pengiriman O2 ke ginjal  Sebaliknya, peningkatan pasokan O2 ke jaringan (akibat peningkatan massa sel darah merah atau karena hemoglobin dapat lebih mudah melepaskan O2 dibandingkan normalnya) menurunkan dorongan EPO  …ERITROPOIESIS … ▪ Hipoksia jar.ginjal enz. Eritrogenin (faktor eritropoietik) ▪ Eritrogenin + eritropoetinogen (protein sirkulasi) eritropoetin aktif ▪ Eritropoetin: Percepat prod eritrosit pd semua stadia (pembelahan s/d di erensiasi) Permudah penyerapan Fe ke dlm sel Percepat maturasi Perpendek waktu yang dibutuhkan sel utk masuk sirkulasi  …ERITROPOIESIS … HORMON LAIN ▪ Androgen merangsang produksi & aktivitas eritropoietin ▪ Estrogen hambat eritropoiesis ▪ Prolaktin, vasoaktif meningkatkan eritropoiesis  Fe berasal dr: -destruksi eritrosit (120 hari) di RES -Absorbsi di usus (diangkut apotransferin) Fe sirkulasi diangkut apotransferin membentuk transferin Sebagian kecil Fe digunakan jaringan tubuh dlm bentuk ensim Kelebihannya disimpan sbg cadangan (RES) Transferin sumsum tulang eritropoiesis (u/ pembentukan eritrosit yg mempunyai reseptor transferin/ Tfr)  Pd de siensi Fe, kadar sTfr dlm darah ↑. Jika Fe sel cukup, sTfr normal. Fe masuk tubuh via lambung (Fe 3+ atau Fe2+) Asam lambung mereduksi Fe3+ Fe2+ diabsorbsi duodenum Fe 2+ akan berubah menjadi Fe3+ yg diangkut apotransferin sintesis Hb pd eritropoiesis di sumsum tulang & disimpan dalam RES (feritin & hemosiderin)  Fungsi utama eritrosit membawa O2 ke jaringan dan mengembalikan CO2 dari jaringan ke paru. Untuk mencapai pe ukaran gas tersebut eritrosit mengandung protein Hemoglobin (Hb) Sintesis Hb terjadi di dalam eritrosit  Perubahan utama dari Hb fetus ke Hb dewasa terjadi 3-6 bulan setelah lahir. Sintesis heme: Mitokondria.biokimia: Kondensasi Glisin + (Koenz: B6) + Suksinil koA (enz ALA, membatasi kecepatan reaksi) B6: dirangsang EPO Po obilinogen Uropo irinogen Kopropo irinogen Protopo irin + Fe2+ heme SINTESIS GLOBIN: Poliribosom: As.am Amino polipeptida (4 rantai a2b2) Globin a2b2 4 Heme + Globin a2b2 Hemoglobin  …eritropoiesis… HEMOGLOBI N ▪ Konjugasi protein ▪ 4 mol heme, 1 mol globin ▪ Heme: protopo irin, Fe2+ ▪ Globin: 4 inti pyrol, ensim (sitokrom katalase, mikosom) ▪ 3 bentuk Hb dewasa: Hb A, Hb F, Hb A2 ▪ Hb F tinggi (intra uterin) menurun s/d bayi 4-6 bln. ▪ Dewasa 75% (an.sideroblastik), ST= 5-15% (ACD), ST 3. Feritin Protein intraseluler yg dilepaskan secara aktif ke dlm sirkulasi o/ RES/ proses hemolisis [Feritin] cadangan Fe 1 ng/mL serum 8 mg cadangan Fe Variasi diurnal (-) Proses in amasi/ infeksi false (↑) > 1000 ug/L ; iron overload, def Fe < 12 ug/L  DEFISIENSI FE Keadaan yg disebabkan berkurangnya cadangan Fe Penyebab: 1. Kehilangan darah Sal cerna, haid, pa us, penyakit paru (hemoptisis ), via urin (peny.sal kemih, hemoglobinuria) 1. Malabsorbsi Reseksi lambung, insu siensi pankreas 1. Kebutuhan meningkat Masa pe umbuhan (neonatus prematur, anak, remaja) Kehamilan & laktasi METHEMOGLOBINEMI A Keadaan klinis dg terdapatnya Hb dalam sirkulasi yang mengandung besi dalam keadaan teroksidasi (Fe3+) Akibat de siensi NADH (Nikotinamide Adenin Dinukleotida) tereduksi herediter Methemoglobinemia toksik terjadi apabila suatu obat/zat toksik lain  …eritropoiesis… KELAINAN ERITROPOIESIS ▪ Anemia : kekurangan ▪ Polisitemia : kelebihan ▪ Eritroleukem : keganasan ia (proliferasi ganas eritroblas) PEMECAHAN ERITROSIT Eritrosit pada akhir masa hidupnya mengeluarkan Hb ke sirkulasi darah Hb diuraikan di Hepar dan Lien : molekul GLOBIN diubah menjadi Asam amino digunakan lagi oleh tubuh Besi / Hem Hepar dan Lien Bilirubin empedu ❖Kontrol / Regulator Eritropoiesis : Hormon ERITROPOIETIN di Ginjal merangsang Eritropoiesis di sumsum tulang ❖ Bila kebutuhan eritrosit meningkat (misal perdarahan) sumsum tulang mengeluarkan eritrosit imatur : RETIKULOSIT ❖ Petanda peningkatan aktivitas Eritropoiesis : pemeriksaan darah Retikulosit