Pleno Skenario 5 Blok 3.docx

Perubahan Sifat Hemoglobin terhadap Asam Amino Meisya Claudia Susanto (102018090), Jasslyn Sinaga (102018065), Enjeline Grecielya Appy (102018131), Catherine Yudi Martono (102018032), Daniel (102018083), Wilson Dharma Virya (102018008), Karel Roberto Bernardi (102018132), Intan Mentari Siregar (102017131) Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510 No. Telp (021) 5694 2061 Abstrak Hemoglobin yang normal adalah hemoglobin yang berbentuk donat dengan lubang ditengahnya dan berbentuk elastis, namun ketika hemoglobin mengalami mutasi akibat glutamate berubah menjadi valin sehingga berbentuk seperti bulan sabit. Sickle cell bisa terjadi karena adanya kesalahan translasi waktu pembentukan protein yang hal itu menyebabkan kesalahan pembentukan asam amino dalam darah oleh sabab itu maka yang akan di terjemahkan oleh protein juga akan salah dan akan mengakibatkan enzim yang di hasilkan juga salah. Karena adanya kesalahan penerjemah maka hemoglobin yang seharusnya berisi asam glutamat sekarang berubah menjadi Valin atau lisin. Sickle cell anemia disebabkan karena adanya mutasi pada rantai β-globin dari hemoglobin yang menyebabkan pertukaran asam glutamat dengan sama amino hidrofilik valin pada posisi nomor 6. Kata Kunci : sel bulan sabit, hemoglobin, asam amino, asam glutamat valin Abstract Normal hemoglobin is a donut-shaped hemoglobin with a hole in the middle and shaped elastic, but when hemoglobin mutates due to glutamate it changes to valine so that it forms like a sickle. Sickle cell can occur because of a translation error during the formation of proteins which causes the formation of amino acids in the blood by the sabab, which will be translated by proteins will also be wrong and will cause the enzyme to be produced incorrectly. should contain glutamic acid now changed to Valine or lysine. Sickle cell anemia is caused by a mutation in the β-globin chain of hemoglobin which causes the exchange of glutamic acid with the same hydrophilic valine amino at number 6 Keywords : sickle cell, hemoglobin, amino acid, amino acid glutamate, amino acid valin

Pendahuluan Darah memegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Pada sel darah terdapat keping darah yang di dialamnya terdapat hemoglobin. Hemoglobin merupakan komponen pembentuk sel darah merah yang berfungsi mengangkut oksigen selama peredaran darah.

Peranannya yang penting membuat sedikit saja perubahan pada struktur hemoglobin dapat berakibat fatal pada pemiliknya. Salah satu kelainan pada hemoglobin manusia adalah Sickle-Cell Hemoglobin atau dalam bahasa Indonesia disebut sebagai Hemoglobin Sel Bulan Sabit. Kelainan ini menyebabkan bentuk fisik sel darah merah yang semula lingkaran dengan cekungan ditengah berubah bentuk menjadi seperti bulan sabit. Bentuk fisiknya yang berubah menyebabkan fungsionalitas sel darah merah sebagai pengangkut oksigen terganggu. Selain itu, fleksibilitas sel darah merah menurun dan dapat memicu tersangkutnya sel darah merah selama perjalanannya dalam pembuluh darah. Terdapat beberapa cara untuk mendeteksi apakah seseorang mengidap Sickle-Cell Hemoglobin. Salah satu caranya adalah memeriksa sekuens asam amino yang tersusun dalam DNA hemoglobin. Karakteristik yang eksak dari DNA hemoglobin penderita Sickle-Cell Hemoglobin akan mempermudah diagnosa terhadap pasien. Tujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk mengetahui apa itu hemoglobin, struktur, bentuk, dan fungsi hemoglobin serta apa itu Sickle Cell. Pengertian Hemoglobin Hemoglobin merupakan pigmen merah pembawa O2 di dalam eritrosit vertebrata.1 Hemoglobin juga merupakan suatu protein yang mengandung zat besi di dalam sel darah merah yang tersusun atas protein sederhana (globulin) dan radikal prosteik hem. Hemoglublin terdiri dari hematin dan globulin yang disebut haematoglubin. Dalam darah arteri, selalu dikombinasikan dengan oksigen dan disebut oksihemoglobin.2

Fungsi Hemoglobin Tugas utama hemoglobin adalah sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. Kandungan oksigen yang terikat dengan hemoglobin di sel darah yang menjadikan sel darah berwarna merah. Fungsi lain hemoglobin : 

Sebagai pengatur bertukarnya antara oksigen dan karbondioksida di seluruh jaringan yang ada didalam tubuh.



Sebagai pengambil oksigen dari paru-paru dan menyalurkannya ke seluruh bagian tubuh untuk memberikan energi pada tubuh.



Membawa zat karbondioksida yang berada pada jaringan tubuh untuk dikeluarkan di udara bebas dengan perantara paru-paru.3

Struktur Hemoglobin Hemoglobin merupakan molekul pembawa oksigen dengan Mr 64500. Hemoglobin (Hb) berasal dari bahasa Yunani yaitu ‘hemo’ dan ‘globin’. Kata hemo berarti darah dan globin merupakan protein dalam darah. Hemoglobin terdapat dalam sel darah merah dan memiliki peranan yang penting dalam transport karbondioksida dan ion hidrogen. Melalui analisis sinar-X telah ditemukan bahwa bentuk molekul hemoglobin agak bulat dengan diameter sekitar 5,5 nm. Kapasitas hemoglobin untuk mengikat oksigen bergantung pada keberadaan gugus prostetik yang disebut heme, yang sekaligus menyebabkan darah berwarna merah. Hemoglobin memiliki dua komponen penyusun, yaitu heme dan globin. 5 

Heme

Heme terdiri atas bagian organik dan suatu atom besi. Bagian organik yaitu porfirin tersusun dari empat cincin pirol. Keempat pirol ini terikat satu sama lain melalui jembatan metilen ,

membentuk cincin tetrapirol. Porfirin pada hemoglobin adalah protoporfirin. Atom besi di dalam heme mengikat keempat atom nitrogen di pusat cincin protoporfirin. Besi tersebut juga dapat membentuk dua ikatan tambahan, masing-masing di satu sisi bidang dari heme. Atom besi dapat berbentuk fero (2+) atau feri (+) sehingga hemoglobin yang bersangkutan disebut juga sebagai ferohemoglobin dan ferihemoglobin atau methemoglobin.5 

Globin

Globin adalah protein globuler (protein yang terbentuk dari gabungan struktur kuarterner yang kompleks dan membentuk suatu bulatan (globular) yang terdiri dari dua rantai α (yang masing-maisng memiliki 141 residu) dan dua rantai β (yang masing-masing memiliki 146 residu). Rantai α dan β hemoglobin mengandung beberapa potongan α-heliks yang dipisahkan oleh lekukan-lekukan. Keempat rantai polipeptida akan bersama-sama menyesuaikan diri dalam suatu susunan

yang

mendekati

tetra

hedral,

untuk

membentuk

suatu

susunan

struktur

kuarterner hemoglobin yang khas.5 Bentuk Hemoglobin Hemoglobin memiliki bentuk protein globular, yaitu rantai polipeptida yang melipat secara rapat dengan gugus fungsi hidrofilik berada di sisi luar, larut dalam media air (Gambar 1)

Gambar 1 Rantai alfa dan rantai beta hemoglobin 6

Contoh dari protein globular adalah protein transport dan enzim. Protein transport merupakan pembawa zat esensial ke seluruh tubuh. Hemoglobin termasuk protein transport dari segi fungsi biologisnya karena hemoglobin mengikat oksigen di paru-paru. Asam Amino Asam amino adalah zat organik yang mengandung gugus asam amino dan karboksil yang merupakan senyawa dasar dalam pembentukan protein. Asam amino dibagi menjadi dua yaitu : asam amino esensial dan asam amino non-esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis dalam tubuh makhluk hidup yang diperlukan untuk pertumbuhan dan fungsi normal sedangkan non esensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh makhluk hidup.

Gambar 2 Asam Amino Glutamat 7 Asam amino yang mempengaruhi perubahan sifat hemoglobin adalah asam amino valin dan asam amino glutamat. Asam amino valin termasuk asam amino esensial sedangkan asam amino glutamate termasuk asam amino nonesensial (Gambar 2 dan 3)

Gambar 3 Asam Amino Valin 8 Asam amino valin adalah asam amino yang mengubah rantai keenam beta-globin hemoglobin. Deoksi hemoglobin penderita dinamakan hemoglobin S (HbS), sedangkan hemoglobin normal disebut hemoglobin A (HbA). Sickle Cell Penyakit sel sabit atau Sickle Cell Hemoglobin adalah suatu penyakit keturunan yang ditandai dengan sel darah merah yang berbentuk sabit, kaku, dan anemia hemolitik kronik.9 Pada penyakit sel sabit, sel darah merah memiliki hemoglobin yang bentuknya abnormal, sehingga mengurangi jumlah oksigen di dalam sel dan menyebabkan bentuk sel menjadi seperti sabit. Sel yang berbentuk sabit akan menyumbat dan merusak pembuluh darah terkecil dalam limfa, ginjal, otak, tulang dan organ lainnya. yang dapat menyebabkan berkurangnya pasokan oksigen ke organ tersebut. Kelainan Genetik pada Sickle Cell Mutasi gen merupakan perubahan yang terjadi pada nukleotida DNA yang membawa pesan suatu gen tertentu. Mutasi gen pada dasarnya merupakan mutasi titik. Mutasi titik merupakan perubahan kimiawi pada satu atau beberapa pasangan basa dalam satu gen tunggal.9 Penyakit sel sabit diturunkan secara genetik. Pasien dengan penderita penyakit ini adalah homozigot untuk gen

abnormal yang terletak pada kromosom autosomal.10 Anak dari salah satu orang tuanya yang memiliki gen normal dan satu gen abnormal dapat menjadi karier penyakit ini. Anak yang heteroigot biasanya tidak menunjukkan gejala. Orang yang menderita hemoglobin sel sabit akan terjadi mutase titik yang menyebabkan asam amino keenam pada rantai beta-globin hemoglobin gultamat menjadi valin.3 Kesimpulan Urutan asam amino sangat mempengaruhi perilaku protein dimana jika salah satu rantai asam amino digantikan dengan asam amino lainnya. maka pelipatan protein akan berubah drastis, sehingga dapat menyebabkan fungsi sel normal berubah menjadi abnormal. Asam glutamate bersifat polar diganti asam amino valin yang bersifat non polar. Struktur hemoglobin terbagi menjadi 2 yaitu struktur heme dan globin. Sickle Cell Hemoglobin terjadi karena salah satu asam amino sel tersebut berubah bentuk dari bulat seperti donat menjadi bentuk sabit yang membuatnya sulit untuk mengalir melalui pembuluh kapiler. Daftar Pustaka 1. Sodikin. Buku saku perawatan tali pusat. Jakarta: EGC; 2009. 2. Sumardjo D. Pengantar kimia: buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program strata 1 fakultas bioeksata. Jakarta: EGC; 2008. 3. Marks D, Marks A, Smith C. Biokimia kedokteran dasar: pendekatan klinis. Jakarta; EGC; 2000. 4. Mulyadi T. Struktur myoglobin dan hemoglobin. 2015 [diakses : 16 Desember 2018]. Tersedia dari : https://budisma.net/2015/01/struktur-mioglobin-dan-hemoglobin.html

5. U Bram. Biokimia dasar kedokteran. Perpustakaan Nasional : Katalog Dalam Terbitan. 2008 6. Ekawati

U.

Protein.

2010.

[diakses

:

16

Desember

2018]

diunduh

dari

https://utamieka.wordpress.com/category/kesehatan/ 7. Kuncup. Rumus struktur asam amino. 2011. [diakses : 16 Desember 2018] diunduh dari http://taufik-ardiyanto.blogspot.co.id/2011/10/rumus-struktur-asam-amino.html 8. Ratih U. Klasifikasi asam amino. 2013. [diakses : 16 Desember 2018] diunduh dari http://organiksmakma3b30.blogspot.co.id/2013/04/klasifikasi-asam-amino.html 9. Afifah F. Mengenal penyakit anemia sel sabit, kelainan pada sel darah merah. 2018 [diakses:16 Desember 2018]. Tersedia dari : http://nakita.grid.id/read/02887779/mengenal-penyakit-anemia-sel-sabit-kelainan-padasel-darah-merah?page=all 10. Sudjadi. Bioteknologi kesehatan. Yogyakarta: Kanisius; 2008.