© 2003 Digit ized by USU digit al library
4
Gam bar 3. Pat ofisilogi defisiensi insulin
Poluria, polidipsia dan penurunan berat badan sekalipun asupan kalorinya m em adai, m erupakan gej ala ut am a defisiensi insulin. Bagaim ana hal ini
dij elaskan? Kadar gluk osa plasm a j arang m elam paui 120 m g dL pada m anusia norm al, k endat i k adar y ang j auh lebih t inggi selalu dij um pai pada pasien
defisiensi k erj a insulin. Set elah k adar t erent u gluk osa plasm a dicapai pada m anusia um um ny a 180 m g j dl , t arat m ak sim al reabosrbsi gluk osa pada
t ubulus renalis akan dilam paui, dan gula akan diekskresikan ke dalam urine glikogusria . Volum e urine m eningkat akibat t erj adinya diuersis osm ot ik dan
k ehilangan air y ang bersifat obligat orik pada saat y ang bersarnaan poliuria , kej adian ini selanj ut nya akan m enim bulkan dehidrasi hiperosm olarit as ,
bert am bahnya rasa haus dan gej ala banyak m inum oliipsia . Glikosuria m enyebabkan kehilangan kalor i yang cukup besar 4.1 kal bagi set iap gr am
karbohidrat yang diekskresikan keluar , kehilangan ini, kalau dit am bah lagi dengan deplesi j aringan ot ot and adiposa, ak an m engak ibat k an penurunan berat
badan yang hebat kendat i t erdapat peningkat an selera m akan polifagia dan asupan- k alori y ang norm al at au m eningk at .
Sint esis prot ein ak an m enurun dalam k eadaan t anpa insulin dan k eadaan ini sebagian t erj adi ak ibat berkurangny a pengangk ut an asam am ino k e dalam
ot ot asam am ino berfungsi sebagai subst rat gluk oneogenik . Jadi, orang y ang k ek urangan insulin berada dalam k eseim bangan nit rogen y ang negat if. Kerj a
ant ilipolisi insulin hilang sepert i halnya efek lipogenk yang dim iliknya, dengan dem ik ian, k adar asam lem ak plasm a ak an m eninggi. Kalau k em am puan hat i
unt uk m engak osidasi asam lem ak t erlam paui, m ak a seny aw a asam
β hidroksibut irat dan asam aset oaset at ak an bert um puk k et osis . Mula m ula
penderit a dapat m engim bangi pengum pulan asam organik ini dengan m eningkat an pengeluaran CO2 lew at sist em respirasi, nam un bila keadaan ini
t idak dikendalikan dengan pem berian insulin, m aka akan t erj adi asidosi m et abolik dan pasien ak an m eninggal dalam k eadaan k om a diabet ik. Pat ofisiologi defisiensi
insulin dirangkum dalam Gam bar 3.
A. Efe k pa da Tr a n spor t a si M e m br a n e .
Konsent rasi gluk osa bebas int rasel sangat rendah bila dibandingk an dengan k onsent rasi ekst rasel. Kecepat an pengangk ut an gluk osa lew at m em bran
plasm a gel ot ot sert a adiposa m enent uk an k ecepat an fosfoliasi gluk osa dan m et abolism e selanj ut nya kalau kadar glukosa sert a insulinnya norm al. Kalau
k adar gluk osa at au insulin m eninggi, sepert i y ang t erj adi sesudah m ak an, reak si fosforilisasi akan berhent i sendiri. D glukosa dan bent uk gula lainnya dengan
k onfigurasi y ang serupa pada posisi C1- C3 galak t osa, D- x ilosa dan L- aerabinosa m em asuki sel m elalui poses difusi yang difasilit asi dan diant arai oleh
© 2003 Digit ized by USU digit al library
5
karier, yait u suat u proses yang dalam banyak sel digalakkan oleh insulin Gam bar 4 .
Gam bar 4. Masuk ny a gluk osa k edalar n sel- sel ot ot
Proses ini m eliput i efek V m aks peningkat an j um lah pengangkut dan bukan efek Km peningkat an afinit as pengikat an . Dat a- dat a m enunj ukkan
bahw a proses ini dalarn gel adiposa dilak sanak an dengan m enarik pengangk ut - gluk osa dari sebuah depot inak t if dalam frak si Golgi dan k em udian
m enggerak k anny a k e t em pat inak t if dalam m em brane plasm a. Translokasi pengangkut at au t ransport er it u bergant ung pada suhu sert a energi dan t idak
t ergant ung pada sinst esis prot ein Gam bar 5 .
Gam bar 5 .Tr anslok asi m olek ul pengangk ut gluk osa oleh insulin
Sel hat i m enunj ukkan pengecualian yang nyat a t erhadap skem a ini. I nsulin t idak m eningkat kan difusi glukosa yang difasilit asi ke dalam hepat osit ,
k endat i secara t idak langsung m enggalak k an aliran net t o k e dalam dengan m engubah gluk osa int rasel m enj adi gluk osa 6- fosfat lew at k erj a gluk okinase,
yait u suat u enzim yang diinduksi oleh insulin. 2
© 2003 Digit ized by USU digit al library
6
Fosforiliasi yang cepat ini akan m em pert ahankan kadar glukosa bebas agar t et ap rendah dalam hepat osit sehingga m em udahk an pem asuk anny a lew at
difusi biasa k e baw ah gradien k onsent rasi. I nsulin j uga m eningk at k an j um lah asam am ino y ang m asuk k e dalam sel,
khususnya dalam ot ot dan m enggiat kan gerakan ion K+ , Na+ , nukleosida sert a fosfat anorganik . Efek ini t idak t ergant ung pada k erj a insulin t erhadap
pem asuk an gluk osa. B. Efe k pa da Pe n ggu n a a n Glu k osa .
I nsulin m em pengaruhi penggunaan gluk osa int rasel lew at sej um lah cara, sepert i diluk iskan di baw ah.
Pada orang y ang norm al, sek it ar separuh dari gluk osa y ang dim ak anny a akan diubah m enj adi energi lew at lint asan glikolisis dan sekit ar separuh lagi
disim pan sebagai lem ak at au glikogen. Glikolisi akan m enurun dalam keadaan t anpa insulin, dan proses anabolik glikogenesi sert a lipogensis akan t erhalang.
Sebenarnya, hanya 5 dari j um lah glukosa yang dikonsum si, diubah m enj adi lem ak pada penderit a diabet es yang kekurangan horm on insulin.
Horm on insulin m eningkat kan glikolisis hepaik dengan m enaikkan akt ivit as dan j um lah beberapa enzim y ang pent ing t erm asuk gluk okinase,
fosfofruk t okinase dan piruv at k inase. Bert am bahny a glikolisis ak an m eningk at k an penggunaan glukosa dan dengan dem ikian secara t idak langsung m enurunkan
pelepasan gluk osa k e dalam plasm a. I nsulin j uga m enurunk an ak t iv it as gluk osa 6- fosfat ase, y ait u suat u enzim y ang dit em uk an dalam hat i t et api t idak t erdapat
pada ot ot . Karena gluk osa 6 fosfat t idak dapat k eluar dari m em bran plasm a, kerj a insulin ini m engakibat kan ret ensi glukosa dalam sel hat i.
Dalam ot ot skelet al, insulin m eningkat kan aliran m asuk glukosa lew at pengangkut dan j uga m enaikkan kadar enzim heksokinase I I yang m elakukan
fosforilasi pada glukosa sert a m em ulai m et abolism e glukosa. I nsulin m erangsang lipogenesis dalam j aringan adiposa dengan 1 . Menyediakan aset il KoA dan
NADPH y ang diperlu k an bagi sint esis asam lem ak , 2 .Mem pert ahank an k adar norm al enzim aset il Ko- A karboksilase, yang m engkat alisasi konversi aset il- KoA
m enj adi m alonil- KOA, dan 3 m enyediakan gliserol yang t erlibat dalam sint esis t riasilgliserol. Pada keadaan defisiensi insulin, sem ua ini akan m enurun, dengan
dem ikian, lipogenesis j uga akan m enurun. Sebab lain yang m enim bulkan penurunan lipogensis pada defisensi insulin adalah pelepasan asam lem ak dalam
j um lah besar ak ibat pengaruh beberapa horm on y ang t idak dilaw an oleh insulin, pelepasn asam lem ak ini ak an m enim bulk an ham bat an um pan balik t erhadap
proses sint esisnya sendiri lew at pengham bat an enzim aset il KoA karboksilase. Dengan dem ik ian efek net t o insulin t erhadap lem ak bersifat nabolik. Kerj a ak hir
insulin t erhadap penggunaan gluk osa m elibat k an proses anabolik lainny a. Dalam hat i dan ot ot , insulin m eransang konversi glukosa m enj adi glukosa 6- fosfat
m asing- m asing dengan k erj a enzi m g luokinase dan hek sokinase I I , y ang k em udian m engalam i isom erisasi m enj adi gluk osa I - fosafat dan disat uk an
kedalam glikogen oleh enzim glikogen sint ase yang akt ifit asnya dirangsang oleh insulin. Kerj a ini bersifat ganda dan t idak langsung. I nsulin m enurunkan kadar
cAMP dengan m engakt ifkan fosfodiest erase. Karena fosforilasi yang t ergant ung pada cAMP m eniadak an k eak t ifan enzim glikogen sint ase, k adar nuk leot ida y ang
rendah ini m em ungkinkan enzim t ersebut unt uk t et ap berada dalam bent uk akt if. I nsulin j uga m engak t ifk an enzim fosfat ase y ang m elak sanak an reak si derfoforilsi
glikogen sint ease sehingga m engakibat kan akt ivasi enzim ini. Akhirnya,insulin m engham bat fosforilase dengan suat u m ekanism e yang m elibat kan cAMP dan
fosfat ase sepert i diuraik an di at as, dan hal ini m engurangi pem bebasan gluk osa dari glikogen. Efek net t o insulin t erhadap m et abolism e glikogen, j uga bersifat
anabolik.
© 2003 Digit ized by USU digit al library
7
C. Efe k Te r h a da p Pr odu k si Glu k osa glu k on e oge n e sis .
