Makalah Biokimia

Gangguan Metabolisme Purin

Disusun oleh:

Margareta Novi W. 12-117

Medaliana Hartini 12-118

Ira Yosida 12-119

Richard Andrison S. 12-120

Desion Sudi 12-121

Giovani Anggasta F. 12-122

Vinsensia Septima R.Y. 12-123

Maria Faustina S. 12-125

Kevien Arditanoyo 12-126

Buana Cahya 12-127

Yohanes Bintang 12-128

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

Gout atau pirai telah dikenal sejak pada abad ke-5 sebelum masehi, dan telah dikenal

sebagai penyakit raja-raja dikarenakan kebiasaan mereka yang mengkonsumsi makanan yang

enak, namun sekarang asam urat bisa menyerang siapa saja, dari muda sampai tua. Umumnya

yang sering terserang gout adalah kaum laki-laki karena kaum laki laki memiliki kadar asam

urat dalam darah yang memang lebih tinggi daripada perempuan. Di Indonesia pun, asam urat

diderita pada usia yang lebih dini dibanding di negara-negara barat, dan 32 persen asam urat

terjadi pada pria di bawah usia 34 tahun.

Kemudian, apakan asam urat itu? Asam urat adalah hasil produksi tubuh dan merupakan

bagian dari metabolisme purin, sehingga keberadaannya bisa normal dalam darah dan urin.

Dalam keadaan normal, produk buangan ikut terbuang melalui urine atau saluran ginjal,

termasuk asam urat. Jika keadaan ini tidak berlangsung normal, asam urat yang diproduksi akan

menumpuk dalam jaringan tubuh. Akibatnya terjadi penumpukan kristal asam urat pada daerah

persendian sehingga menimbulkan rasa sakit yang luar biasa.

Oleh karena itu kadar asam urat di dalam darah bisa meningkat bila seseorang terlalu

banyak mengkonsumsi makanan yang mengandung purin tinggi seperti ekstrak daging, kerang,

dan jeroan seperti hati ginjal, limpa, paru dan otak. Begitu pula masyarakat yang tinggal di

perkotaan banyak yang menjalani pola makan serba mewah, tetapi salah. Misalnya,

mengkonsumsi makanan berprotein tinggi atau beralkohol, yang tentunya juga bisa menjadi

penyebab utama penyakit asam urat.

Gout disebabkan karena hiperurisemia yang muncul karena dua faktor yaitu faktor

internal dan faktor eksternal. Faktor internal berkaitan dengan regulasi metabolisme purin yang

menghasilkan asam urat dalam tubuh sedangkan faktor eksternal berkaitan dengan makan-

makanan atau senyawa yang masuk ke dalam tubuh. Makalah ini akan membahas faktor internal

dari hiperurisemia yang berkaitan dengan gangguan metabolisme purin dalam tubuh.

1 | P a g e

BAB II

GOUT

Gout adalah suatu penyakit yang ditandai dengan serangan mendadak dan berulang dari

artritis yang terasa sangat nyeri. Gout bisa disebabkan oleh gangguan metabolisme protein purin

yang menyebabkan asam urat dalam darah meningkat dan kristal asam urat terbentuk dalam

sendi atau tempat lainnya. Biasanya penyakit ini menyerang pada umur 40 sampai 50 tahun

(Bangun, A., 2011).

Gout sendiri disebabkan karena pengumpulan asam urat (uric acid) yang berlebihan

didalam badan. Perlu diketahui bahawa asam urat ini diperlukan oleh badan kita dan dalam

keadaan normal, sehingga badan kita akan memecahkan purine ini menjadi asam urat. Tetapi

apabila ginjal gagal untuk mengeluarkan asam urat ini dari tubuh atau sistem tubuh

menghasilkan terlalu banyak asam urat di dalam badan yang menyebabkan ginjal tidak mampu

menampung jumlah asam urat yang perlu diekskresikan, maka asam urat ini akan berkumpul dan

menjadi semakin banyak sehingga meresap ke bagian sendi lalu menjadi jenuh dan mengkristal

(supersaturated dan crystallized). Gout sering terjadi pada mata kaki, lutut, pergelangan tangan

dan siku (Misnadiarly, 2008).

Yang dimaksud dengan asam urat adalah kristal-kristal yang terbentuk sebagai hasil

metabolisme zat purin. Purin merupakan salah satu komponen asam nukleat yang terdapat pada

inti sel semua makhluk hidup. Purin terdapat dalam tubuh kita, terdapat juga pada makanan yang

berasal dari hewan dan tumbuhan (daging, jeroan, sayur, buah, kacang, dsb.). Selain itu, purin

juga bisa dihasilkan dari perusakan sel-sel tubuh yang terjadi baik secara normal ataupun karena

penyakit tertentu.

Asam urat merupakan agen pereduksi yang kuat seperti asam askorbat sehingga asam

urat berfungsi sebagai zat antioksidan. Kadar asam urat dalam serum yang normal pada pria 3.4-

7.2 mg/dL dan pada wanita 2.4-6.1 mg/dL (Misnadiarly, 2008)

2 | P a g e

BAB III

MEKANISME NORMAL

Bagan 1. Mekanime Normal Metabolisme Purin (Sumber : Chol, H.K., Mount, D.B., Reglnato, A.M., 2005)

Jalur sintesis de novo dimulai dari ribose-5-phosphate yang ditambah dengan ATP

menghasilkan PRPP (5’-phosphoribosyl 1-pyrophosphate) dengan bantuan katalis PRPP

synthetase. PRPP akan diubah menjadi IMP. Disinilah jalur de novo berakhir.

Jalur selanjutnya adalah salvage pathway atau jalur daur ulang yang dimulai dari IMP

yang diubah menjadi GMP (guanosine monophosphate) dan AMP (adenosine monophosphate)

dan inosine. Selain dari dibentuk dari IMP, GMP juga dibentuk dari GTP (guanine 3-phosphate).

GMP yang terbentuk ini akan diubah menjadi guanin dengan bantuan katalis enzim

5’nukleotidase. Sebagian guanosine yang terbentuk akan diubah menjadi guanine dan sebagian

akan masuk ke dG (deoxyguanosine) yang merupakan tempat penyimpanan atau pool guanosine

mono-, di- and tri-phosphate. Guanine yang terbentuk sebagian akan dirubah menjadi xanthine

yang nantinya akan diubah menjadi asam urat. Sedangkan Guanine yang lainnya akan diubah

kembali menjadi GMP. Dalam hal ini GMP selain digunakan sebagai bahan pembentukan

3 | P a g e

guanosine juga berfungsi sebagai feedback inhibition (penghambatan kembali) PRPP menjadi

IMP.

Selain dari dibentuk dari IMP, AMP juga dibentuk dari ATP (adenosine 3-phosphate).

Kemudian AMP yang telah terbentuk akan diubah menjadi adenosine dan dikatalisis oleh enzim

5’nukleotidase, sebagian adenosine yang terbentuk akan disimpan dalam dA (deoxyadenosine)

yang merupakan tempat penyimpanan atau pool adenine mono-, di- and tri-phosphate. Sebagian

adenosine juga akan diubah menjadi adenine. Adenine yang telah dihasilkan tersebut akan

diubah menjadi AMP oleh APRT (adenine phosphoribosyltransferase) dan PRPP. AMP tersebut

selain digunakan sebagai bahan pembentukan IMP dan adenosine juga memiliki fungsi sebagai

feedback inhibition (penghambatan kembali) PRPP menjadi IMP.

Sebagian dari adenosine yang terbentuk akan diubah menjadi inosine dengan bantuan

adenosine monophosphate deaminase (AMPD). Inosine yang terbentuk juga dapat diubah

menjadi hypoxanthine. Sebagian hipoxanthine akan diubah menjadi xanthine dengan bantuan

xanthineoxidase, xanthine yang terbentuk ini akan diubah menjadi asam urat. Sisa dari

hipoxanthine tersebut akan diubah kembali menjadi IMP dengan bantuan HGPRT

(Hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase) dan PRPP. Dalam hal ini IMP juga berfungsi

dalam menghambat pengubahan PRPP menjadi IMP.

4 | P a g e

BAB IV

MEKANISME ABNORMAL

Pertama, hiperuricemia dapat disebabkan karena peningkatan aktivitas katalitik dari

PRPPS yang dikarenakan mutasi pada gen PRPS1 pada kromosom x rantai panjang (q) posisi

22.3. Saat PRPPS banyak maka pembentukan PRPP dari ribosa-5-phospat akan semakin banyak.

Dengan PRPP yang banyak maka pembentukan IMP yang merupakan salah satu bahan awal

asam urat akan semakin banyak, dengan begitu asam urat yang terbentuk akan semakin banyak

dan kemungkinan terjadi gout semakin besar.

Bagan 2. Peningkatan Aktivitas Katalitik PRPPS

Kedua, hiperuricemia dapat disebabkan karena insensitifitas penghambatan PRPPS oleh

ADP (Adenin Di-Phospat) dan GDP (Guanosin Di Phospat) yang dikarenakan mutasi pada gen

PRPS1 pada kromosom x rantai panjang (q) posisi 22.3. Pada metabolisme normal, ketika

pembentukan PRPP berlebihan, maka pembentukan ADP dan GDP akan meningkat juga. Enzim

PRPPS secara otomatis akan dihambat dengan ADP dan GDP ketika kadar kedua zat tersebut

sudah cukup sehingga produksi PRPP akan berkurang. Ketika produksi PRPP berkurang, enzim

5 | P a g e

PRPPS akan diaktivasi oleh phospat untuk kembali berproduksi. Jika PRPPS tidak sensitif pada

penghambatan padahal kadar ADP dan GDP sudah cukup maka PRPPS akan terus memproduksi

PRPP tanpa bisa dihentikan, jika produksi PRPP meningkat maka produksi IMP, Inosin,

Hipoxanthine, Xanthine dan asam urat juga akan meningkat. Dengan peningkatan produksi asam

urat akan menyebabkan kadar asam urat akan meningkat.

Bagan 3. Insensitifitas penghambatan PRPPS oleh ADP (Adenin Di-Phospat) dan GDP (Guanosin Di Phospat)

Ketiga, hiperuricemia dapat disebabkan karena defisiensi HGPRT yang dikarenakan

mutasi pada gen HPRT1 pada kromosom x rantai panjamg (q) posisi 26.2. Pada metabolisme

normal, HGPRT akan mengubah hypoxanthine menjadi IMP kembali sehingga kadar

hypoxanthine bisa terkontrol. Jika HGPRT mengalami mutasi dan mengakibatkan produksi

HGRPT berkurang maka pembentukan kembali IMP dari hypoxanthine tidak dapat berjalan

maksimal sehingga hypoxanthine yang terbentuk akan masuk ke reaksi pembentukan xanthine

dan akhirnya membentuk urate, sehingga asam urat dalam tubuh semakin banyak dan

kemungkinan terjadi gout akan semakin besar

6 | P a g e

Bagan 4. Defisiensi HGPRT

Keempat, hiperuricemia dapat disebabkan karena insensitifitas penghambatan AMPD

oleh GDP dan Phosphat yang disebabkan adanya mutasi pada gen AMPD1 pada kromosom 1

rantai pendek (p) posisi 13.2. Pada metabolisme normal, ketika pembentukan inosine dari

adenosine berlebihan, maka pembentukan xanthine yang akan dirubah menjadi IMP lalu menjadi

phospat dan GDP akan meningkat juga. Enzim AMPD secara otomatis akan dihambat dengan

phospat dan GDP ketika kadar kedua zat tersebut sudah cukup sehingga produksi inosine akan

berkurang. Ketika produksi AMPD berkurang, enzim PRPPS akan diaktivasi oleh ADP untuk

kembali berproduksi. Jika AMPD tidak sensitif terhadap penghambatan padahal kadar phospat

dan GDP sudah cukup maka AMPD akan terus mengubah adenosine menjadi inosine tanpa bisa

dihentikan, maka produksi inosin akan meningkat, hal ini akan mengakibatkan pembentukan

asam urat akan semakin meningkat dan asam urat yang terbentuk akan semakin banyak dan

kemungkinan terjadi gout akan semakin besar.

7 | P a g e

GDP dan Fosfat

Bagan 5. Insensitifitas penghambatan AMPD oleh GDP dan Phosphat

8 | P a g e

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Bangun, A., 2011, Pengobatan Ajaib Untuk Rematik dan Asam Urat, Indonesia Publishing

House, Jakarta, hal. 16, 24-26.

Chol, H.K., Mount, D.B., Reglnato, A.M., 2005, Pathogenesis of Gout, Annals of Internal

Medicine, vol 143, pp. 499-516.

Curto, R., Void, E.O., Cascante, M., 1998, Analysis of Abnormalities in Purine Metabolism

Leading to Gout and to Neurological Dysfunctions in Man, Biochem. J., vol 329, pp.

477-487.

Misnadiarly, A. S., 2008, Mengenal Penyaki Arthritis, edisi 12, Mediakom, Jakarta, hal. 1.

Stout, J.T., Caskey, C.T., 1985, HPRT: Gene Structure, Expression, and Mutation, Annual

Reviews, vol 19, pp. 127-148.

U.S. National Library of Medicine, 2013, AMPD1, http://ghr.nlm.nih.gov/gene/AMPD1, diakses

tanggal: 28 November 2013.

U.S. National Library of Medicine, 2013, PRPS1, http://ghr.nlm.nih.gov/gene/PRPS1, diakses

tanggal: 28 November 2013.

U.S. National Library of Medicine, 2013, HPRT1, http://ghr.nlm.nih.gov/gene/HPRT1, diakses

tanggal: 28 November 2013.

Zoref, E., Vries, A.D., Sperling, O., 1975, Mutant Feedback-Resistant

Phosphoribosylpyrophosphate Synthetase Associated with Purine Overproduction and

Gout, The Journal of Clinical Investigation, vol 56, pp. 1093-1099.

9 | P a g e