Hemocromatosis dan Hemosiderosis

Hemocromatosis dan Hemosiderosis

Besi merupakan komponen yang dekat dengan lingkungan semua makhluk hidup. Besi mempunyai peranan penting dalam metabolisme khususnya pada reaksi transfer elektron.  Penyimpanan besi di tubuh tersimpan dalam hemoglobin yang bersirkulasi dalam sel darah merah, mengandung sekitar 1 mg/1ml sel darah merah. Sebagian kecil besi tersimpan dalam mioglobin dan berbagai enzim. Besi tersimpan dalam sel dalam bentuk ferritin dan bersirkulasi dalam plasma terikat dengan transferrin. Absorbsi dari inorganik besi termasuk ferrireduktase dan divalent iron transporter, DMT-1, pada enterosit membrane apical lumen gastrointestinal dan feroportin serta heapahestin yang berlokasi di membrane enterosit basolateral.1

Homeostasis besi sistemik diatur oleh hormon peptide hepar yakni hepsidin yang mana meregulasi kosentrasi besi plasma, absorpsi dan pelepasan besi dari makrofag termasuk juga daur ulang dan penyimpanan di sel hepatosit. Besi seluler di ekspor via ferroportin yang mana merupakan reseptor hepsidin dan dan dihancurkan ketika kompleks itu terbentuk. Hal ini berdampak pada transport dari mukosa saluran intestinal, dari makrofag dan dari hepatosit ke dalam plasma, dan menyebabkan penurunan dari absorbsi dan pelepasan dari penyimpanannya. 1,2

Distribusi besi

Hemoglobin

Didalam hemoglobin mengandung sekitar 0.45% besi dari berat badan. Setiap satu milliliter sel darah merah mengandung sekitar 1 mg besi. Dikarenakan usia sel darah merah 120 hari maka setiap 1/120 besi yang terkandung dalam hemoglobin setiap harinya di daur ulang oleh makrofag dan dikembalikan dalam plasma yang mana sebagian besarnya di kirimkan ke eritroblas sumsum tulang untuk kembali disintesis menjadi hemoglobin yang baru.3

Penyimpanan besi

Besi disimpan dalam bentuk ferritin atau hemosiderin. Bentuk pertama merupakan larut dalam air sedangkan bentuk kedua tidak larut air. Ferritin umumnya ditemukan didalam sel pada tubuh serta di dalam cairan jaringan.  Kecuali pada keadaan inflamasi, kosentrasi ferritin plasma umumnya berhubungan dengan total penyimpanan besi tubuh, mengukur kadar kosentrasi dari ferritin serum sangat penting dalam mendiagnosis gangguan metabolism besi.3,4

Hemosiderin ditemukan umumnya di dalam makrofag. Secara mikroskopik, pada jaringan dan sumsum tulang terlihat seperti granul dengan pigmen emas refraktil. Pada keadaan patologi akan terakumulasi dengan kuantitas yang besar pada setiap jaringan tubuh.  Hemosiderin secara kimia sama seperti inti besi dari ferritin yang mana protein dari pelindungnya telah dicerna oleh lisosom.

Mioglobin merupakan struktur yang mirip dengan hemoglobin. Setiap mioglobin terdiri dari beberapa heme yang dikelilingi leh polipeptida dari 154 asam amino. Mioglobin ada pada jumlah kecil dalam seluruh otot skeletal dan otot jantung dimana berperan sebagai reservoir oksigen untuk melindungi sel dari cedera saat terjadi kekurangan oksigen.

Tabel 1. Kandungan besi di dalam tubuh

Besi jaringan ( selain hemoglobin, ferritin, hemosiderin, myoglobin) mempunyai kadar normal 6 sampai 8 mg. hal ini meliputi sitokrom dan enzim yang mengandung besi. Meskipun kadar besi ini sangat rendah tapi hal ini mempunyai peranan sangat vital dan sangat sensitif terjadi defisensi besi

Table 2. Daily requirement of iron

Transferrin merupakan glikoprotein dari plasma darah yang mengikat besi dimana mengandung celah untuk mengikat fe3+. Normalnya sekitar satu diantara 3 transferin mengikat besi. Plasma manusia normalnya mengandung 25 sampai 45uM ( 200 – 300 mg/dL ) transferrin mampu mengikat 50 sampai 90uM besi tapi hanya mengikat sekitar 10 – 30 uM ( 50 – 180 mcg/dL) besi. Apotransferin ( transferrin tanpa besi ) di sintesis oleh sel hepatosit dan sel dari sistem makrofag dan monosit. 3,4

Absorbsi besi

Besi secara normal masuk kedalam tubuh melalui sistem gastrointestinal yakni via enterosit dari duodenum. Banyaknya besi yang diabsorbsi secara teratur diatur berdasarkan kebutuhan besi tubuh. Eritropoesis yang aktif dan/atau defisiensi besi meningkatkan absorbsi, kelebihan besi dan inflamasi sistemik menurunkan absorbsi besi.

Mekanisme transport melalui mukosa intestinal

Besi heme ditangkap oleh sel enterosit dan dikonversi menjadi besi inorganik. Besi ferri direduksi menjadi ion ferrous oleh sitokrom b reduktasi di duodenum. Besi ferrous di transport ke dalam sel villi intestinal melalui divalent metal transporter (DMT)-1. Bagaimana besi transit diantara enterosit sampai sekarang tidak diketahui dengan pasti. Basolateral mengekspor besi ferro dimediasi oleh ferroportin yang berhubungan dengan hephaestin dan seruplasmin plasma untuk mengoksidasi besi menjadi status ferri. Besi ferri selanjutnya ditangkap oleh apotransferin.

Hemeostasis besi sistemik

Mekanisme hemeostasis besi sistemik seperti  absorbsi besi di intestinal, kosentrasi besi plasma dan distribusi besi di jaringan diatur oleh suatu mekanisme endokrin seperti pada nutrisi lainnya contohnya pada gluokosa dan kalsium.

Hepsidin merupakan suatu asam amino yang diproduksi sel hepar dan mempunyai peran sentral pada metabolism sistemik hepsidin. Hepsidin meregulasi kosentrasi besi plasma  dengan mengatur absorpsi besi di epitel enterosit intestinal dan melepaskan besi yang didaur ulang oleh makrofag dan hepatosit. Overekspresi dari hepsidin akan menyebabkan anemia defisiensi besi. Mikroorganisme memerlukan besi plasma untuk bertahan dalam sirkulasi, hepsidin dapat berperan dalam perlindungan terhadap mikroba. Hepsidin mengatur regulasi besi melalui ikatan dengan ferroportin, yang merupakan protein transmembran pengeluaran besi yang diekpresikan enterosit, makrofag dan hepatosit. Sekali hepsidin terikat dengan feroportin maka feroportin akan mengalami internalisasi dan mengalami proteolysis sehingga besi tidak dapat keluar dari sel enterosit, makrofag dan hepatosit ke dalam plasma. Produksi hepsidin distimulasi oleh sitokin proinflamasi seperti interleukin (IL)-6 dan overproduksi dari hepsidin merupakan patomekanisme dari anemia penyakit kronik. 3,4

Gambar 2. Homeostasis besi

Peningkatan kosentrasi besi plasma dan peningkatan cadangan besi di hati akan meningkatkan transkripsi dari hepsidin. Absorbsi akan meningkat pada saat terjadinya perdarahan atau pemberian eritropoetin dan secara kronik meningkat pada keadaan eritropoesis inefektif. Eritropherone merupakan glikoprotein yang sekresinya diinduksi oleh eritroblast yang mengsupresi produksi hepsidin di sel hati.

Transport besi

Fungsi utama dari protein transferrin yakni memindahkan besi dari villi intestinal, sinusoid hati dan lien menuju ketempat eritroblast pada sumsum tulang dan tempat lainya yang menggunakan besi.

Besi dalam eritroblast

Pada saat perkembangan eritroblas, besi harus di transport ke dalam mitokondria yang akan bergabung dalam membentuk heme atau diambil kedalam ferritin diantara siderosome. Mitokondria bekerja bersama dengan sitoplasma sel menyuplai heme setiap sel. Meskipun sintesis heme penting untuk seluruh sel, eritroblas mensintesis lebih banyak heme dibandingkan sel lain. Langkah terakhir dari sintesis heme yang diperantari mitokondria adalah ketika besi dimasukan ke dalam protophorphirin. Ketika terjadi gangguan sintesis heme maka akan memicu keracunan atau terjadi anemia sideroblastik. Eritroblast mengandung granul sideroblas, normalnya terdapat 20-50% dari precursor eritrosit di sumsum tulang dan tervisualisasi dengan mikroskop. Dalam banyak kasus apabila terjadi kelebihan besi maka akan bertambah banyak jumlah dari granul tersebut dan mungkin ukurannya akan bertambah besar. 3,4

Ekskresi besi

Banyak besi dibuang melalui desquamasi sel intestinal dalm feses dan secara normal dibuang sekitar 1-2mg/ hari. Exfoliasi melalui kulit dan perspirasi mengularkan jauh lebih sedikit. Besi keluar melalui urin pun dalam jumlah sangat sedikit. Proses laktasi akan menyalurkan besi sekitar 1 mg/ hari. Mentruasi berkontribusi dalam tumbulnya keseimbangan negatif besi. Seorang dengan status kelebihan besi seperti pada kasus hemokromatosis mungkin akan kehilangan sekitar 4mg /hari. 3,4

 

 

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You cannot copy content of this page