METABOLISME UREA DAN KREATININWIRYATUN LESTARIANABAG BIOKIMIA FK UGM

Pendahuluan * Binatang mengubah nitrogen -amino menjadi berbagai macam produk akhir * Berbagai jenis binatang mengekskresikan nitrogen asam amino sebagai amoniak, asam urat atau urea - ikan: mengekskresikan nitrogen sebagai amoniak ammonotelik - burung:mengekskresikan nitrogen sebagai asam urat urikotelik - binatang yang dapat hidup di tanah mengekskresikan nitrogen dalam bentuk urea ureotelik

Lanjutan * Hasil katabolisme nitrogen asam amino yang berupa amoniak toksis dibuat tidak toksis yang larut dalam air urea * Kadar urea dalam darah yang tinggi kosekuensinya fungsi ginjal terganggu

Biosintesis urea

Biosintesis urea melalui 4 tahapan 1. transaminasi 2. deaminasi oksidatif glutamat 3. transport amoniak 4. reaksi siklus urea

TransaminasiTransfer nitrogen asam -amino ke -ketoglutarat membentuk glutamat asam amino asam keto transaminasi -keto glutarat L-glutamat Deaminasi oksidatif NH3 CO2

siklus urea

lanjutan

Semua asam amino protein berpartisipasi dalam transaminasi kecuali: lisin, treonin, prolin, dan hidroksiprolinTransaminasi sifatnya dengan cepat dan reversibelKoenzim yg terlibat :piridoksalfosfat (PLP) diperlukan untuk aktivitas enzim amino transferase

lanjutan

L-Glutamat dehidrogenase (GDH) - diperlukan untuk transfer nitrogen asam -amino ke ketoglutarat untuk membentuk L-glutamat - diperlukan juga untuk membebaskan nitrogen sebagai amoniak (di hepar) dengan bantuan NAD+ (NADP+) dan oleh enzim glutamat amino transferase prosesnya disebut deaminasi - GDH hepar dapat dihambat oleh ATP,GTP,dan NADH yang diaktivasi oleh ADP

Intoksikasi amoniak

NH3 yang diproduksi oleh bakteri dalam tubuh vena portal dan NH3 yang dihasilkan jaringan tubuh dgn. cepat dipindah dari sirkulasi hepar urea (di darah perifer normal hanya 10-20 g/dL)NH3 toksis terhadap sistem syaraf pusatNH3 dapat disebabkan karena gangguan fungsi hepar/ serosis

lanjutan

NH3 toksis terhadap otak, untuk penyelamatan - NH3 bereaksi dng. ketoglutarat glutamat pengosongan ketoglutarat kegagalan siklus asam sitrat dalam neuron energi tidak terbentuk - NH3 juga dibuat intoksikasi melalui pembentukan glutamin NH3 L-glutamat glutamin + ADP +Pi Glutamin sintase mitokondria + ATP

lanjutan

Pembentukan dan sekresi amoniak mempertahankan keseimbangan asam basaAmoniak dihasilkan oleh sel tubulus renalis diekskresikan melalui urin fasilitasi konservasi kalium dan pengaturan asam basaProduksi amoniak dari asam amino intrasellular, - glutamin meningkat pd. metabolik asidosis - glutamin menurun pada metabolik alkalosis

UREA

Mrpk. produk akhir terbanyak dari katabolisme nitrogenSintesis 1 mol. urea membutuhkan 3 mol. ATPAda 5 macam enzim yg terlibat dalam sintesis urea 1. karbamoil fosfat sintase 1 (di mitokondria) 2. ornitin transkarbamoilase (di mitokondria) 3. asam arginino suksinat sintase (di sitosol) 4. arginino suksinase (di sitosol) 5. arginase (sitosol)

Gangguan metabolik yang berhubungan dengan reaksi siklus urea

Defek enzimPenimbunan senyawa antaraAktivitas enzim (Penetapan secara kuantitatif)Kelainan (kegagalan) terapi rasional yang harus didasari pengertian reaksi biokimia dalam individu yang normal

lanjutan

Defek semua enzim intoksikasi amoniaGejala: - mual - ataksia - irritabilitas - letargi - kemunduran mentalUntuk menghindari (meminimisasi) kerusakan otak melakukan diet rendah protein, dan untuk menghindari darah tiba-tiba kadar amoniaknya tinggi dengan makan sedikit-sedikit tapi sering

Menghindari kerusakan otot

Dari luar tubuh (menghindari kadar amoniak darah naik) - makan rendah protein - makan sering tetapi sedikit-sedikitDari dalam tubuh - amoniak diubah menjadi glutamin oleh glutamin sintase - glutaminase membebaskan amoniak yang selanjutnya digunakan untuk sintesis urea - atom-atom yang terdapat dalam struktur urea berasal dari NH3, CO2 dan nitrogen amid dari aspartat

Penyakit karena defek enzim1. Defisiensi carbamoil fosfat sintase 1 hiperammonemia tipe 12. Defisiensi ornitin transkarbamoilase hiperammonemia tipe 23. Defisiensi arginino suksinat sintase sitrulinemia4. Defisiensi arginino suksinase arginino suksinat asiduria5, Defisiensi arginase dalam eritrosit hiperargininemia * terapi gen sedang dilakukan dengan berbagai penelitian * hasil penelitian pendahuluan yang dilakukan pada model hewan menunjukkan bahwa pengobatan sitrulinemia dapat dengan menggunakan vektor adenoviral

Enzim yang membebaskan amoniak yang selanjutnya digunakan untuk sintesis urea

GlutaminaseGlutamin sintaseGlutamat dehidrogenase (GDH)TransaminaseGlutamat amino transferase

Kreatinin

Biosintesis kreatinin: - asam amino yang terlibat: glisin, arginin, metionin - arginin membantu sbg. donor formamidin untuk sintesis kreatinin dan menghasilkan nitrat oksida - dibentuk di otot dari kreatin fosfat, irreversibel, dehidrasi, non enzimatik dan melepaskan fosfat - kreatinin dalam urin 24 jam dapat digunakan untuk mengukur masa otot yang proposional - pembentukannya sebagai langkah yang diperlukan untuk ekskresi sebagian besar kreatin - sintesis kreatin disempurnakan dengan metilasi gunidoasetat oleh S-adenosilmetionin

SELAMAT BELAJAR SUKSES SELALU

*********