Metabolisme Mineral Mikro Fe pptx
Metabolisme
Mineral Mikro Besi
(Fe)
Oleh:
Siti Rofiatus S / 4411412043
Ahmad Solikin / 4411412050
Muhammad Abduh / 4411412064
Besi (Fe)
Besi dalam tubuh manusia terbagi menjadi 3
Metabolism
e Besi (Fe)
Besi
fungsional
besi yang membentuk senyawa yang berfungsi
dalam tubuh terdiri dari hemoglobin, mioglobin
dan berbagai jenis enzim.
besi transportasi yaitu transferin, besi yang
Besi
transport
berikatan dengan protein tertentu untuk
mengangkut besi dari satu bagian ke bagian
lainya.
Besi
cadangan
besi cadangan yaitu feritin dan hemosiderin,
senyawa besi ini dipersiapkan bila masukan
besi diet berkurang
Untuk dapat berfungsi bagi tubuh manusia,
besi membutuhkan protein transferin, reseptor
Metabolism
e besi (Fe)
transferin dan feritin yang berperan sebagai
penyedia dan penyimpan besi dalam tubuh dan
iron regulatory proteins (IRPs) untuk mengatur
suplai besi.
Transferin merupakan protein pembawa yang
mengangkut besi plasma dan cairan ekstraseluler untuk
memenuhi kebutuhan tubuh
Reseptor transferin adalah suatu glycoprotein yang
terletak pada membran sel, berperan mengikat
Metabolism
e besi (Fe)
transferin-besi komplek dan selanjutnya diinternalisasi ke
dalam vesikel untuk melepaskan besi ke intraseluler
Kompleks transferin-reseptor transferin selanjutnya
kembali ke dinding sel, dan apotransferin dibebaskan ke
dalam plasma.
Feritin sebagai protein penyimpan besi yang bersifat
nontoksik akan dimobilisasi saat dibutuhkan.
Struktur
protein
transport
(Beutler at
al, 2000)
skematik struktur apotransferin terdiri atas cincin
polipeptida yang terbagi dalam dua lobus, masingmasing berbentuk elip dan mengandung single ironbinding site yang ditampilkan dengan sebuah tanda
titik. Setiap lobus disusun dengan dua domain yang
berbeda, diberi label I dan II. Selain itu dikenal juga
adanya dua lobus yaitu lobus N-terminal dan C-
Penjelasan
gambar
terminal.
Bagian B adalah reseptor transferin. Skema di atas
menampilkan reseptor transferin di atas permukaan
sel. Transferin reseptor merupakan dimer
glikoprotein transmembran terdiri atas dua subunit
yang identik dihubungkan dengan ikatan disulfide.
Transferin reseptor bersifat ampipatik dengan ekor
sitoplasmik hidrofilik yang kecil dan domain
ekstraseluler hidropilik yang luas. Reseptor dapat
mengikat dua molekul transferin (Beutler at al,
Mekanisme
Molekuler
dari
Ambilan
Besi
Seluler
Ambilan besi
sel melalui
transferrintransferrin
reseptor terjadi
melalui proses
endositosis
alur utama
peran
transferin,
reseptor
transferin dan
feritin dalam
penyimpanan
dan
penyediaan
besi seluler
Suplai besi
seluler dan
penyimpan
an (Beutler
at al, 2000)
Gambar tersebut menunjukkan distribusi besi ke sel secara
skematik yang dimulai dengan terikatnya satu atau dua molekul
transferin mono atau diferik pada reseptor transferin dan proses
ini tergantung energi dan suhu serta selesai dalam waktu 2-3
menit. Pada pH plasma netral, kompleks transferin-besi jauh
lebih stabil dengan mengikatkan transferin pada reseptor
transferin baik untuk transferin monoferik maupun diferik.
Penjelasan
gambar
Efisiensi dari distribusi besi ke sel tergantung pada jumlah
transferin plasma mono dan diferik yang ada. Pada keadaan
erytropoesis normal dan saturasi transferin normal yaitu sekitar
33%, afinitas tertinggi dari reseptor untuk transferin diferik
menghasilkan aliran besi yang banyak ke sel, dengan dilengkapi
empat atom besi pada tiap siklusnya. Saat saturasi tranferin
sekitar 19%, besi dalam jumlah sama dihantarkan melalui
transferin mono atau diferik, sementara pada saturasi
yang
rendah, kebanyakan besi dihantarkan dari bentuk monoferik
(Beutler at al, 2000).
Transferin di dalam Endosome
Reseptor transferin memainkan peran penting dalam pelepasan
besi dari kedua transferrin pada saat endosom berada dalam pH
asam (Beutler at al, 2000). Pada saat pH 5,6, besi akan terlepas
dari sisi N-terminal transferin. Hal ini berbeda dengan yang
terjadi pada sel eritroid, dimana besi telepas dari kedua sisi
transferin dalam waktu 2-3 menit. Tampaknya interaksi antara
Penjelasan
gambar
reseptor transferin dengan transferin mempengaruhi pelepasan
besi. Pada pH 5,6, besi dilepaskan dari transferrin monoferik dan
bentuk N-terminal (FeNTf) 3 kali lebih cepat daripada C-terminal
(FeCTf). Ikatan dengan reseptor transferin sedikit mempengaruhi
pelepasan FeN Tf namun terjadi peningkatan pada sisi C-terminal.
Ikatan reseptor transferin pada pH 5,6 mengubah kedua sisi
transferin yang mengikat besi dimana besi pada lobus N-terminal
bersifat stabil, tidak pada sisi C-terminal. Reseptor transferin
yang terikat transferin dalam endosomal mempengaruhi jumlah
besi yang dilepaskan dari transferin dalam sel eritroid, selain itu
Transport
Besi
Melewati
Membran
Endosom
melalui
Nramp2
Setelah dilepaskan, besi harus ditransportasikan melewati
membran endosomal. Pergerakan besi keluar endosom dan
absorsinya di usus, diperantarai oleh Nramp2 (Natural resistanceassosiated macrophage protein 2) yaitu protein pengangkut besi
transmembran (Beutler at al, 2000; Hoffman, 2000).
Mekanisme
Kembalinya
Komplek
Reseptor
transferinTransferin
ke
Permukaan
Sel.
Keasaman dalam
endosom
meningkatkan afinitas
apotransferrin
terhadap reseptor
transferin sehingga
menghasilkan
kompleks
apotransferinreseptor transferin
dan selanjutnya di
hantarkan ke
permukaan sel
endosom
Paparan dengan
pH plasma
menyebabkan
apotransferin
kehilangan
afinitasnya
terhadap
reseptor
transferin
sehingga
terlepas dari
membran
endosom
• Hal ini
memungkinkan
apotransferin
dan reseptor
transferin bisa
digunakan
kembalI
Penurunan besi intraseluler
menyebabkan peningkatan
proporsi tingginya afinitas IRP.
Pengaturan,
Penyimpana
n dan
Ambilan
Besi Seluler
Peningkatan IRP-IRE
meningkatkan produksi reseptor
transferin tapi menurunkan
feritin.
Meningkatnya besi intrasel menyebabkan
terangkainya 4Fe-4S dengan kehilangan
aktivitas binding IRP-1 dan untuk IRP-2
akan menyebabkan proteolisis yang
spesifik.
Sedikit IRP yang terikat IRE akan
menurunkan produksi reseptor
transferin dan meningkatkan produksi
ferritin.
Keseimbangan dan efek berlawanan ini
mengubah ambilan besi dan penyimpanannya
oleh IRP dalam rangka mempertahankan
homeostasis besi intraseluler tetap konstan
Siklus Besi
dalam
Tubuh
Besi diet yang diserap
usus kemudian diikat
oleh transferin plasma
menjadi hemoglobin di
dalam erithrosit
disirkulasi yang nantinya
akan dikatabollisme oleh
makrofag dalam sumsum
tulang, limpa dan hati.
Besi kemudian
dilepaskan dari
hemoglobin dan
kembali ke transferin
plasma.
Beberapa dari besi dalam
erythroid sumsum tulang
sekitar 7 mg Fe/ hari
dikatabolisme langsung
oleh makrofag
karena fagositosis pada
prekursor erythroid yang
terganggu atau perpindahan
dari feritin erytrosit
menyebabkan makrofag
mengembalikan besi ke
transferin plasma ± 22 mg
Fe/hari.
Hb yang masuk ke plasma
melalui enukleasi normoblas
atau hemolisis intravaskuler.
Selanjutnya akan terikat
dengan haptoglobin/
hemopexin dan dihantarkan
ke hepatosit
Keseimbangan besi ditentukan oleh perbedaan
antara asupan besi dan keluaran besi dari
tubuh
Keseimbang
an Besi
dalam
Tubuh
Besi yang diserap usus atau dikeluarkan
setiap hari berkisar antara 1-2 mg.
Absorpsi dipengaruhi oleh
keseimbangan antara inhibitor seperti
phytate, tanat, fosfat dan
ditingkatkan oleh asam amino dan
asam askorbat.
Absorpsi besi diatur oleh sel mukosa usus
kecil bagian proksimal.
Regulasi mokusal dari absorpsi besi dilakukan
melalui langkah berikut ini yaitu:
(1) mukosa mengambil besi yang melewati vili dan
membran,
(2) retensi besi dalam mukosa,
(3) pemindahan besi dari sel mukosa ke plasma.
Proses absorbsi besi dalam usus terdiri atas 3 fase yaitu :
Absorbsi
Besi
fase
luminal,
fase
mukosal
fase sistemik
atau korporeal
Absorbsi
Besi
FASE
LUMINAL
Pada fase luminal
ikatan besi dari
bahan makanan
dilepaskan atau
dirubah menjadi
bentuk terlarut dan
terionisasi.
Kemudian besi
dalam bentuk feri
(Fe3+) direduksi
menjadi bentuk fero
(Fe2+)
sehingga siap
diserap usus.
Pada fase mukosal besi
diserap secara aktif
melalui reseptor.
Jika dosis terlalu besar
besi akan masuk secara
difusi pasif.
kemudian dibuang
bersamaan dengan
deskuamasi epitel usus.
Dalam sel enterosit besi
akan diikat oleh suatu
karier protein spesifik dan
ditransfer melalui sel ke
kapiler atau disimpan
dalam bentuk feritin
dalam enterosit
Absorbsi
Besi
FASE
MUKOSAL
Susunan karier protein ini
belum diketahui dengan
pasti. Ada yang menduga
sebagai suatu transferin
like protein
Absorbsi
Besi
FASE
SISTEMIK
ATAU
KORPOREAL
besi yang masuk ke
plasma diikat oleh
apotransferin menjadi
transferin dan
diedarkan ke seluruh
tubuh terutama ke sel
eritroblast dalam
sumsum tulang
Semua sel mempunyai
reseptor transferin
pada permukaannya.
Akibat penurunan pH,
besi, transferin dan
reseptor akan terlepas
dari ikatannya.
Transferin ditangkap
oleh reseptor ini dan
kemudian melalui
proses pinositosis
(endositosis) masuk
dalam vesikel
(endosome) dalam sel.
. Besi akan dipakai
oleh sel sedangkan
reseptor dan transferin
dikeluarkan dan
dipakai ulang.
Susunan karier protein ini
belum diketahui dengan
pasti. Ada yang menduga
sebagai suatu transferin
like protein
Anemia defisiensi besi merupakan tahap defisiensi besi yang
paling parah, yang ditandai oleh penurunan cadangan besi,
konsentrasi besi serum, dan saturasi transferin yang rendah,
dan konsentrasi hemoglobin atau nilai hematokrit yang menurun
Gangguan
Metabolism
e Besi
Patogenesis anemia defisiensi besi diawali dengan adanya
perdarahan menahun.
Apabila kekurangan besi berlanjut terus maka penyediaan besi
untuk eritropoesis berkurang sehingga menimbulkan gangguan
pada bentuk eritrosit (iron deficient erythropoiesis)
Selanjutnya muncul anemia hipokromik mikrositer yang disebut
iron deficiency anemia
TERIMAKASIH
Mineral Mikro Besi
(Fe)
Oleh:
Siti Rofiatus S / 4411412043
Ahmad Solikin / 4411412050
Muhammad Abduh / 4411412064
Besi (Fe)
Besi dalam tubuh manusia terbagi menjadi 3
Metabolism
e Besi (Fe)
Besi
fungsional
besi yang membentuk senyawa yang berfungsi
dalam tubuh terdiri dari hemoglobin, mioglobin
dan berbagai jenis enzim.
besi transportasi yaitu transferin, besi yang
Besi
transport
berikatan dengan protein tertentu untuk
mengangkut besi dari satu bagian ke bagian
lainya.
Besi
cadangan
besi cadangan yaitu feritin dan hemosiderin,
senyawa besi ini dipersiapkan bila masukan
besi diet berkurang
Untuk dapat berfungsi bagi tubuh manusia,
besi membutuhkan protein transferin, reseptor
Metabolism
e besi (Fe)
transferin dan feritin yang berperan sebagai
penyedia dan penyimpan besi dalam tubuh dan
iron regulatory proteins (IRPs) untuk mengatur
suplai besi.
Transferin merupakan protein pembawa yang
mengangkut besi plasma dan cairan ekstraseluler untuk
memenuhi kebutuhan tubuh
Reseptor transferin adalah suatu glycoprotein yang
terletak pada membran sel, berperan mengikat
Metabolism
e besi (Fe)
transferin-besi komplek dan selanjutnya diinternalisasi ke
dalam vesikel untuk melepaskan besi ke intraseluler
Kompleks transferin-reseptor transferin selanjutnya
kembali ke dinding sel, dan apotransferin dibebaskan ke
dalam plasma.
Feritin sebagai protein penyimpan besi yang bersifat
nontoksik akan dimobilisasi saat dibutuhkan.
Struktur
protein
transport
(Beutler at
al, 2000)
skematik struktur apotransferin terdiri atas cincin
polipeptida yang terbagi dalam dua lobus, masingmasing berbentuk elip dan mengandung single ironbinding site yang ditampilkan dengan sebuah tanda
titik. Setiap lobus disusun dengan dua domain yang
berbeda, diberi label I dan II. Selain itu dikenal juga
adanya dua lobus yaitu lobus N-terminal dan C-
Penjelasan
gambar
terminal.
Bagian B adalah reseptor transferin. Skema di atas
menampilkan reseptor transferin di atas permukaan
sel. Transferin reseptor merupakan dimer
glikoprotein transmembran terdiri atas dua subunit
yang identik dihubungkan dengan ikatan disulfide.
Transferin reseptor bersifat ampipatik dengan ekor
sitoplasmik hidrofilik yang kecil dan domain
ekstraseluler hidropilik yang luas. Reseptor dapat
mengikat dua molekul transferin (Beutler at al,
Mekanisme
Molekuler
dari
Ambilan
Besi
Seluler
Ambilan besi
sel melalui
transferrintransferrin
reseptor terjadi
melalui proses
endositosis
alur utama
peran
transferin,
reseptor
transferin dan
feritin dalam
penyimpanan
dan
penyediaan
besi seluler
Suplai besi
seluler dan
penyimpan
an (Beutler
at al, 2000)
Gambar tersebut menunjukkan distribusi besi ke sel secara
skematik yang dimulai dengan terikatnya satu atau dua molekul
transferin mono atau diferik pada reseptor transferin dan proses
ini tergantung energi dan suhu serta selesai dalam waktu 2-3
menit. Pada pH plasma netral, kompleks transferin-besi jauh
lebih stabil dengan mengikatkan transferin pada reseptor
transferin baik untuk transferin monoferik maupun diferik.
Penjelasan
gambar
Efisiensi dari distribusi besi ke sel tergantung pada jumlah
transferin plasma mono dan diferik yang ada. Pada keadaan
erytropoesis normal dan saturasi transferin normal yaitu sekitar
33%, afinitas tertinggi dari reseptor untuk transferin diferik
menghasilkan aliran besi yang banyak ke sel, dengan dilengkapi
empat atom besi pada tiap siklusnya. Saat saturasi tranferin
sekitar 19%, besi dalam jumlah sama dihantarkan melalui
transferin mono atau diferik, sementara pada saturasi
yang
rendah, kebanyakan besi dihantarkan dari bentuk monoferik
(Beutler at al, 2000).
Transferin di dalam Endosome
Reseptor transferin memainkan peran penting dalam pelepasan
besi dari kedua transferrin pada saat endosom berada dalam pH
asam (Beutler at al, 2000). Pada saat pH 5,6, besi akan terlepas
dari sisi N-terminal transferin. Hal ini berbeda dengan yang
terjadi pada sel eritroid, dimana besi telepas dari kedua sisi
transferin dalam waktu 2-3 menit. Tampaknya interaksi antara
Penjelasan
gambar
reseptor transferin dengan transferin mempengaruhi pelepasan
besi. Pada pH 5,6, besi dilepaskan dari transferrin monoferik dan
bentuk N-terminal (FeNTf) 3 kali lebih cepat daripada C-terminal
(FeCTf). Ikatan dengan reseptor transferin sedikit mempengaruhi
pelepasan FeN Tf namun terjadi peningkatan pada sisi C-terminal.
Ikatan reseptor transferin pada pH 5,6 mengubah kedua sisi
transferin yang mengikat besi dimana besi pada lobus N-terminal
bersifat stabil, tidak pada sisi C-terminal. Reseptor transferin
yang terikat transferin dalam endosomal mempengaruhi jumlah
besi yang dilepaskan dari transferin dalam sel eritroid, selain itu
Transport
Besi
Melewati
Membran
Endosom
melalui
Nramp2
Setelah dilepaskan, besi harus ditransportasikan melewati
membran endosomal. Pergerakan besi keluar endosom dan
absorsinya di usus, diperantarai oleh Nramp2 (Natural resistanceassosiated macrophage protein 2) yaitu protein pengangkut besi
transmembran (Beutler at al, 2000; Hoffman, 2000).
Mekanisme
Kembalinya
Komplek
Reseptor
transferinTransferin
ke
Permukaan
Sel.
Keasaman dalam
endosom
meningkatkan afinitas
apotransferrin
terhadap reseptor
transferin sehingga
menghasilkan
kompleks
apotransferinreseptor transferin
dan selanjutnya di
hantarkan ke
permukaan sel
endosom
Paparan dengan
pH plasma
menyebabkan
apotransferin
kehilangan
afinitasnya
terhadap
reseptor
transferin
sehingga
terlepas dari
membran
endosom
• Hal ini
memungkinkan
apotransferin
dan reseptor
transferin bisa
digunakan
kembalI
Penurunan besi intraseluler
menyebabkan peningkatan
proporsi tingginya afinitas IRP.
Pengaturan,
Penyimpana
n dan
Ambilan
Besi Seluler
Peningkatan IRP-IRE
meningkatkan produksi reseptor
transferin tapi menurunkan
feritin.
Meningkatnya besi intrasel menyebabkan
terangkainya 4Fe-4S dengan kehilangan
aktivitas binding IRP-1 dan untuk IRP-2
akan menyebabkan proteolisis yang
spesifik.
Sedikit IRP yang terikat IRE akan
menurunkan produksi reseptor
transferin dan meningkatkan produksi
ferritin.
Keseimbangan dan efek berlawanan ini
mengubah ambilan besi dan penyimpanannya
oleh IRP dalam rangka mempertahankan
homeostasis besi intraseluler tetap konstan
Siklus Besi
dalam
Tubuh
Besi diet yang diserap
usus kemudian diikat
oleh transferin plasma
menjadi hemoglobin di
dalam erithrosit
disirkulasi yang nantinya
akan dikatabollisme oleh
makrofag dalam sumsum
tulang, limpa dan hati.
Besi kemudian
dilepaskan dari
hemoglobin dan
kembali ke transferin
plasma.
Beberapa dari besi dalam
erythroid sumsum tulang
sekitar 7 mg Fe/ hari
dikatabolisme langsung
oleh makrofag
karena fagositosis pada
prekursor erythroid yang
terganggu atau perpindahan
dari feritin erytrosit
menyebabkan makrofag
mengembalikan besi ke
transferin plasma ± 22 mg
Fe/hari.
Hb yang masuk ke plasma
melalui enukleasi normoblas
atau hemolisis intravaskuler.
Selanjutnya akan terikat
dengan haptoglobin/
hemopexin dan dihantarkan
ke hepatosit
Keseimbangan besi ditentukan oleh perbedaan
antara asupan besi dan keluaran besi dari
tubuh
Keseimbang
an Besi
dalam
Tubuh
Besi yang diserap usus atau dikeluarkan
setiap hari berkisar antara 1-2 mg.
Absorpsi dipengaruhi oleh
keseimbangan antara inhibitor seperti
phytate, tanat, fosfat dan
ditingkatkan oleh asam amino dan
asam askorbat.
Absorpsi besi diatur oleh sel mukosa usus
kecil bagian proksimal.
Regulasi mokusal dari absorpsi besi dilakukan
melalui langkah berikut ini yaitu:
(1) mukosa mengambil besi yang melewati vili dan
membran,
(2) retensi besi dalam mukosa,
(3) pemindahan besi dari sel mukosa ke plasma.
Proses absorbsi besi dalam usus terdiri atas 3 fase yaitu :
Absorbsi
Besi
fase
luminal,
fase
mukosal
fase sistemik
atau korporeal
Absorbsi
Besi
FASE
LUMINAL
Pada fase luminal
ikatan besi dari
bahan makanan
dilepaskan atau
dirubah menjadi
bentuk terlarut dan
terionisasi.
Kemudian besi
dalam bentuk feri
(Fe3+) direduksi
menjadi bentuk fero
(Fe2+)
sehingga siap
diserap usus.
Pada fase mukosal besi
diserap secara aktif
melalui reseptor.
Jika dosis terlalu besar
besi akan masuk secara
difusi pasif.
kemudian dibuang
bersamaan dengan
deskuamasi epitel usus.
Dalam sel enterosit besi
akan diikat oleh suatu
karier protein spesifik dan
ditransfer melalui sel ke
kapiler atau disimpan
dalam bentuk feritin
dalam enterosit
Absorbsi
Besi
FASE
MUKOSAL
Susunan karier protein ini
belum diketahui dengan
pasti. Ada yang menduga
sebagai suatu transferin
like protein
Absorbsi
Besi
FASE
SISTEMIK
ATAU
KORPOREAL
besi yang masuk ke
plasma diikat oleh
apotransferin menjadi
transferin dan
diedarkan ke seluruh
tubuh terutama ke sel
eritroblast dalam
sumsum tulang
Semua sel mempunyai
reseptor transferin
pada permukaannya.
Akibat penurunan pH,
besi, transferin dan
reseptor akan terlepas
dari ikatannya.
Transferin ditangkap
oleh reseptor ini dan
kemudian melalui
proses pinositosis
(endositosis) masuk
dalam vesikel
(endosome) dalam sel.
. Besi akan dipakai
oleh sel sedangkan
reseptor dan transferin
dikeluarkan dan
dipakai ulang.
Susunan karier protein ini
belum diketahui dengan
pasti. Ada yang menduga
sebagai suatu transferin
like protein
Anemia defisiensi besi merupakan tahap defisiensi besi yang
paling parah, yang ditandai oleh penurunan cadangan besi,
konsentrasi besi serum, dan saturasi transferin yang rendah,
dan konsentrasi hemoglobin atau nilai hematokrit yang menurun
Gangguan
Metabolism
e Besi
Patogenesis anemia defisiensi besi diawali dengan adanya
perdarahan menahun.
Apabila kekurangan besi berlanjut terus maka penyediaan besi
untuk eritropoesis berkurang sehingga menimbulkan gangguan
pada bentuk eritrosit (iron deficient erythropoiesis)
Selanjutnya muncul anemia hipokromik mikrositer yang disebut
iron deficiency anemia
TERIMAKASIH