pencegahan, pengobatan, dan perbaikan ke keadaan semula berbagai disfungsi, kelainan, dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan, yang
bertujuan untuk memperpanjang hidup dalam keadaan sehat” Pangkahila, 2011.
Jadi penuaan dianggap dan diperlakukan sama dengan penyakit, yang dapat dicegah, dihindari, dan diobati, sehingga dapat kembali ke keadaan
semula dan pada akhirnya usia harapan hidup menjadi lebih panjang dan dalam keadaan sehat dengan kualitas hidup yang tetap baik. Dengan demikian
manusia tidak lagi harus membiarkan begitu saja dirinya menjadi tua dengan segala keluhan Pangkahila, 2011.
Perubahan paradigma inilah yang membedakan AAM dengan kedokteran konvensional yang kini masih mendominasi dunia kedokteran.
AAM secara progresif berupaya mengatasi proses penuaan agar keluhan, disfungsi, atau penyakit tidak muncul, sedangkan kedokteran konvensional
mengatasi keluhan, disfungsi, dan penyakit yang muncul karena proses penuaan Pangkahila, 2011.
2.2 Radikal Bebas
Radikal bebas adalah suatu molekul reaktif dengan satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit terluar Pham-Huy
et al., 2008. Konfigurasi yang tidak stabil ini kemudian berinteraksi dengan molekul yang
berdekatan, seperti protein, lipid, karbohidrat, dan asam nukleat, kemudian menjadikan molekul tersebut tidak stabil dan terjadilah reaksi rantai yang
baru akan berhenti setelah diredam oleh senyawa yang bersifat antioksidan.
Radikal bebas yang paling sering menyebabkan kerusakan sistem biologi adalah
oxygen-free radical, yang lebih dikenal sebagai reactive oxygen species ROS Rahman, 2007.
2.2.1 Klasifikasi Radikal Bebas
Menurut Salama dan El-Bahr 2007, radikal bebas dapat dibagi menjadi:
1. Oxygen centered radicals terdiri dari anion superoksida O
2 ●
, radikal hidroksil
●
OH, radikal alkoksil RO
●
, dan radikal peroksil
●
OOH atau ROO
●
. 2.
Oxygen centered non radicals terdiri dari hidrogen peroksida H
2
O
2
dan oksigen singlet
1
O
2
. 3.
Spesies radikal lain atau reactive nitrogen species RNS
antara lain: nitrit oksida NO
●
, nitrit dioksida NO
● 2
, dan peroksinitrit OONO-.
Gambar 2.1
Klasifikasi radikal bebas Salama dan El-Bahr, 2007
2.2.2 Sumber Radikal Bebas
Menurut Pham-Huy et al. 2008, sumber radikal bebas dapat dibagi
menjadi: 1.
Radikal bebas yang dihasilkan dari dalam tubuh akibat adanya proses enzimatik oleh mitokondria, membran plasma, lisosom,
retikulum endoplasma, dan inti sel. Proses enzimatik yang menyebabkan terbentuknya radikal bebas antara lain berupa oksidasi
pada proses respirasi, pencernaan, dan metabolisme
2. Radikal bebas yang berasal dari dalam tubuh akibat adanya
proses nonenzimatik. Hal ini disebabkan oleh reaksi oksigen dengan senyawa organik melalui ionisasi dan radiasi. Contohnya, pada reaksi
inflamasi dan iskemia
3. Radikal bebas yang berasal dari luar tubuh yang diakibatkan
oleh adanya polutan seperti asap rokok, asap kendaraan bermotor, radiasi sinar UV, sinar X, sinar gamma, konsumsi makanan tinggi
lemak, caffeine, alkohol, pestisida atau zat beracun lainnya. Selain itu
radikal bebas juga dapat dipicu oleh adanya stres atau aktivitas fisik
berlebih 2.2.3
Pembentukan Radikal Bebas
Secara umum, tahapan reaksi pembentukan radikal bebas melalui tiga tahapan reaksi berikut Winarsi, 2010:
1. Tahap inisiasi, yaitu awal pembentukan radikal bebas,
menjadikan senyawa non radikal menjadi radikal. Misalnya: Fe
++
+ H
2
O
2
Fe
+++
+ OH
-
+ •OH R1 _H + •OH
R1• + H
2
O 2.
Tahap propagasi, yaitu pemanjangan rantai radikal, dimana reaksi berantai radikal bebas diperluas sehingga membentuk
beberapa radikal bebas baru. R2_H + R1•
R2 • + R1_H R3_H +
R2• R3 • + R2_H
3. Tahap terminasi, yaitu pembentukan non radikal dari
radikal bebas, bereaksinya senyawa radikal dengan radikal lain atau dengan penangkap radikal, sehingga potensi propagasinya
rendah. R1 • + R1 •
R1_R1 R2 • + R1 • R2_R1
R2 • + R2 • R2_R2 dan seterusnya
2.2.4 Reactive Oxygen Species ROS
ROS berasal dari elemen oksigen yang merupakan hal penting bagi organisme aerob, seperti halnya manusia. Sekitar 90 dari oksigen yang
masuk ke dalam tubuh digunakan untuk menghasilkan energi berupa ATP melalui proses fosforilasi oksidatif di mitokondria. Sekitar 10 oksigen
digunakan oleh enzimenzim untuk proses hidroksilasi dan reaksi oksigenisasi. Sekitar 1
– 2 oksigen menjadi residu yang kemudian dikonversi menjadi reactive oxygen species yang dikenal juga dengan ROS Baynes dan
Dominiczak, 2014. ROS adalah istilah yang digunakan untuk radikal, bukan hanya radikal
yang mengandung oksigen superoksida O
2 ●
dan radikal hidroksil
●
OH namun juga derivat oksigen yang tidak mengandung elektron tidak
berpasangan seperti hidrogen peroksida H
2
O
2
dan oksigen singlet
1
O
2
Pham-Huy et al., 2008.
Proses fosforilasi oksidatif yang terjadi di mitokondria menghasilkan energi berupa ATP melalui reduksi oksigen menjadi dua molekul air, dengan
reaksi sebagai berikut Winarsi, 2010: O
2
+ 4H
+
+ 4e
-
2H
2
O Reduksi satu molekul oksigen menjadi dua molekul air terjadi dengan
memindahkan empat elektron. Namun dalam keadaan tertentu, proses pemindahan elektron ini tidak terjadi secara sempurna, sehingga
mengakibatkan terbentuknya spesies reaktif seperti O
2 ●
,
●
OH, dan H
2
O
2
seperti berikut
ini Winarsi,
2010:
Mekanisme terbentuknya ROS secara in vivo terjadi melalui tiga jalur,
yaitu 1 akibat reaksi antara oksigen dengan ion metal reaksi Fenton, 2 sebagai reaksi sampingan dari transpor elektron yang terjadi di mitokondria,
3 melalui proses enzimatik normal seperti pembentukan H
2
O
2
oleh oksidasi asam lemak di peroksisom Baynes dan Dominiczak, 2014.
Gambar 2.2
Mekanisme terbentuknya ROS oleh reaksi Fenton dan Haber-Weiss Baynes dan Dominiczak, 2014
2.2.4.1 Dampak Negatif Reactive Oxygen Species ROS
ROS dapat merusak DNA, protein dan lipid, namun dalam keadaan normal tubuh memiliki sistem yang mampu memperbaiki kerusakan akibat
ROS, yaitu : 1.
DNA
• Kerusakan: seluruh komponen DNA dapat dirusak oleh radikal hidroksil •OH. Sedangkan oksigen singlet
1
O
2
lebih cenderung mengenai guanin. Superoksida O
2 ●
dan hidrogen peroksida H
2
O
2
tidak mengenai DNA. • Sistem perbaikan: kerusakan pada DNA dikenali oleh enzim tubuh,
dilanjutkan dengan proses excisi, resintesis, dan penggabungan kembali rantai DNA.
2. Protein
• Kerusakan: banyak ROS mampu merusak gugus sulfhidril. Radikal hidroksil •OH dapat merusak banyak residu asam amino.
• Sistem perbaikan: residu oksidasi metionin diatasi oleh methionine sulfoxide reductase. Kerusakan protein lain dapat dikenali dan
dihancurkan oleh protease selular. 3.
Lipid • Kerusakan: beberapa ROS, kecuali superoksida O
2 ●
dan hidrogen peroksida H
2
O
2
, dapat menginisiasi terjadinya peroksidasi lipid. • Sistem perbaikan: chain-breaking antioxidants khususnya tokoferol
dapat menghilangkan propagasi rantai radikal peroksil. Phospholipid
hydroperoxide glutathione peroxidase menghilangkan peroksida membran.
2.2.4.2 Dampak Positif Reactive Oxygen Species ROS
Walaupun ROS memiliki banyak efek negatif, namun ROS juga meiliki efek positif, yaitu Bagiada, 2001; Baynes dan Dominiczak, 2014:
1. Melawan atau membunuh organisme patogen yang dihasilkan
oleh granulosit, makrofag dan monosit 2.
Sebagai substrat untuk enzim, misalnya H
2
O
2
sebagai substrat dari enzim hemeperoksidase yang penting dalam iodinisasi hormon
tiroid 3.
Sebagai sinyal pada metabolisme zat tertentu, misalnya insulin. H
2
O
2
memiliki peran dalam mekanisme inaktivasi reversible
dari beberapa protein tirosin fosfatase, yang kemudian dalam waktu yang sama mengaktivasi protein tirosin kinase melalui reseptor insulin
2.2.5 Stres Oksidatif
Stres oksidatif adalah suatu kondisi dimana proses produksi ROS lebih tinggi daripada eliminasinya, yang mengakibatkan kerusakan oksidatif
molekulmolekul biologi. Jika hal ini terjadi dalam waktu terus-menerus, maka akan terjadi akumulasi hasil kerusakan oksidatif di dalam sel dan
jaringan sehingga menyebabkan jaringan tersebut kehilangan fungsinya Bagiada, 2001. Stres oksidatif dapat terjadi secara lokal, seperti pada
penyakit artritis dan aterosklerosis, maupun secara sistemik, seperti pada systemic lupus erythematosus dan diabetes Baynes dan Dominiczak, 2014.
Macam-macam penyakit yang diinduksi oleh stres oksidatif digambarkan pada gambar 2.4 Pham-Huy
et al., 2008.
Gambar 2.3
Ketidakseimbangan pro-oksidan dengan antioksidan pada keadaan stres oksidatif. AGE,
advanced glycation end product; CAT, catalase; GPx,
glutathione peroxidase; MPO, myeloperoxidase; SOD, superoxide dismutase Baynes dan Dominiczak, 2014
Gambar 2.4
Penyakit yang diinduksi oleh stres oksidatif pada manusia Pham-Huy et
al., 2008
2.3 Sindrom Pelatihan Fisik Berlebih Overtraining Syndrome
