2.2 Nitric Oxide NO
2.2.1 Definisi NO
NO adalah merupakan mediator penting pada proses fisiologis dan patologi tubuh. NO merupakan Endothelium Derived Relaxing Factor EDRF,
untuk relaksasi otot polos pembuluh darah, mengakibatkan vasodilatasi dan meningkatkan aliran darah Cerielo, 2008.
Gambar 2.1 Molekul NO Hala et al., 2011
2.2.2 Sintesis NO
NO disintesis oleh Nitric Oxide Synthase NOS yang mengubah L –
Arginine menjadi L – Citruline dan NO. Reaksi pembentukan NO adalah sebagai
berikut : L – Arginine +
3 2
NADH + H
+
+ 2 O
2
L – Citruline + NO + NADP
+
. Tiga isoform mayor NOS yaitu Hala et al., 2001; Zhang et al., 2011 : 1.
neuronal NOS nNOS 2.
endothelial NOS eNOS 3.
inducible NOS iNOS eNOS dan nNOS berperan penting pada kondisi normal. eNOS berperan
pada relaksasi otot polos pembuluh darah dan nNOS mempunyai fungsi pada neurotrasmiter. Kedua isoform ini terdapat di dalam sel dan secara cepat
diaktivasi oleh Ca
2+
dan calmodulin intrasel dan menghasilkan NO dalam jumlah yang kecil. iNOS tidak diekspresikan pada kondisi normal tetapi diinduksi oleh
sitokin dan atau endotoksin selama proses inflamasi dan menghasilkan jumlah NO yang berlebihan dalam jangka waktu yang lama Hala et al., 2001; Zhang et al.,
2011.
Gambar 2.2 Skema Proses Sintesis NO Hala et al., 2001; Zhang et al., 2011
Di dalam jaringan, NO dibentuk L – Arginine oleh eNOS dengan kofaktor
NADPH, oksigen O
2
dan Tetrahydrobiopterin BH4 menghasilkan L –
Citrulline serta nitrat dan nitrit sebagai metabolit antara NO yang tidak digunakan akan dioksidasi menjadi nitrit. Apabila NO diperlukan kembali, nitrit dalam
jaringan akan direduksi menjadi NO dikatalisis oleh enzim Xanthine Oxidase XO Lundberg dan Weitzberg, 2005.
2.2.3 Pengukuran NO
Dalam serum, waktu paruh NO sangat singkat karena cepat dipakai oleh sel endotel pembuluh darah sebagai vasodilator. Waktu paruh nitrit lebih pendek
daripada nitrat karena nitrat dapat direduksi menjadi nitrit kemudian cepat direduksi menjadi NO pada keadaan hipoksia. Kadar nitrat, nitrit dan NO dalam
serum berbanding lurus dengan waktu paruhnya. NO yang disekresi oleh sel endotel dengan cepat dioksidasi membentuk nitrit, kemudian berikatan dengan
hemoglobin membentuk nitrat. Kadar nitrat dan nitrit relatif stabil di dalam darah, sehingga total kadar nitrit dan nitrat serum NO
x
dipakai sebagai indikator sintesis NO tubuh Lundberg dan Weitzberg, 2005.
Tabel 2.1 Waktu Paruh NO dan Produknya Lundberg dan Weitzberg, 2005
NO dan Produknya Kadar Serum nmolL
Waktu Paruh T12
Nitrat 20.000-50.000
5-8 Jam Nitrit
100-500 1-5 Menit
NO 1
1-2 Milidetik HbNO
1-200 15 Menit
Pemeriksaan kadar NO secara langsung sangat sulit dilakukan karena senyawa NO berupa gas, bersifat polar dan memiliki waktu paruh yang sangat
singkat. Senyawa nitrat dan nitrit merupakan metabolit antara NO yang memiliki waktu paruh yang lebih lama sehingga relatif stabil. Beberapa metoda
pemeriksaan kadar NO yang sering dilakukan antara lain metoda oksidasi hemoglobin, chemiluminescent, reaksi Griess dan konversi Arginin Citrulin.
Metoda pemeriksaan tersebut hanya menggambarkan bioavailabilitas NO tubuh, sedangkan bioaktivitas NO dapat diketahui dari perubahan ekspresi gen enzim
eNOS yang mengkatalisis arginine menjadi NO Tarpey dan Fridovich, 2001.
Gambar 2.3 Pembentukan NO Dalam Darah dan Jaringan Lundberg dan Weitzberg, 2005
Pada pembuluh darah, dalam keadaan normal NO dihasilkan oleh endothelial Nitric Oxide Synthase eNOS, tetapi jika terjadi peradangan NOS
juga terdapat pada makrofag dan sel otot polos yang kemudian menghasilkan NO. Sedangkan O
2 -
dan H
2
O
2
dapat dihasilkan oleh semua sel pembuluh darah Droge, 2002.
Apabila bioaktivitas NO dalam sel endotel pembuluh darah menurun akibat rendahnya bioavailabilitas NO, menimbulkan gangguan endothelium
dependent vasorelaxation sebagai disfungsi endotel. Rendahnya bioavailabilitas NO disebabkan berkurangnya pembentukan enzim eNOS dan oksigen serta
rendahnya asupan nitrat anorganik. Walaupun sintesis NO normal, namun bioaktivitasnya dapat berkurang akibat tingginya oksidasi NO oleh radikal
superoksida yang berakibat menurunnya efek vasodilator endogen Deanfield et al., 2007.
Peningkatan jumlah radikal bebas dan penurunan bioavailabilitas NO memperberat disfungsi endotel. Selain itu, menurunnya pembentukan NO tubuh
berhubungan dengan rendahnya asupan bahan makanan sumber NO. Bahan makanan sumber NO mengandung antioksidan yang dapat meredam efek radikal
bebas, sehingga bioavailabilitas NO dapat dipertahankan Deanfield et al., 2007. Perubahan ekspresi eNOS dapat mengakibatkan gangguan sintesis NO.
Aktivitas eNOS tergantung dari protein kinase Akt pada residu serin 1177 dan defosforilasi treonin 495. Beberapa inhibitor eNOS endogen, seperti Asymmetric
Di Methyl Arginine ADMA, L – Mono Methyl Arginine LNMA dan
Tetrahydrobiopterin BH4 dapat mengubah aktivitas eNOS. Apabila tidak tersedia arginin atau BH4, eNOS dapat menjadi uncoupled dan menghasilkan
radikal superoksida dan radikal hidrogen peroksida. Radikal superoksida bereaksi dengan NO membentuk peroksinitrit yang dapat mengoksidasi BH4 sehingga
BH4 menurun. Dalam keadaan defisiensi BH4, eNOS dapat meningkatkan stres oksidatif dan disfungsi endotel Endemann, 2004.
Stres oksidatif merupakan pemicu aktivasi disfungsi endotel, yang ditandai dengan penurunan kadar NO. Endotel mempunyai banyak fungsi penting antara
lain mengatur tekanan darah melalui pelepasan bahan vasokonstriktor dan vasodilator, mengatur fungsi antikoagulan, antiplatelet dan fibrinolisis
Endemann, 2004.
2.2.4 Pengaruh NO Pada Korpus Kavernosum
Kategori