KP 1.4.4.4 Hubungan Antar Metabolisme

Hubungan Antar Metabolisme (KP 1.4.4.4) dr.Rauza Sukma Rita, Ph.D Bagian Biokimia FK Unand 2018

Outline •

 Organ spesific

•

 Metabolisme saat kelaparan

•

 Metabolisme saat kenyang

•

 Metabolisme saat stres

Outline •

 Organ spesific

•

 Metabolisme saat kelaparan

•

 Metabolisme saat kenyang

•

 Metabolisme saat stres

Pendahuluan •

•

•

Di dalam tubuh, terdapat hubungan dan interaksi pada metabolisme karbohidra drat, protein, dan lipid Inte Interraksi aksi pada pada ketig etiga a meta metabo boli lisme sme terseb ersebut ut dapat terlihat pada organ tubuh Hormon dan syaraf juga berperan pada interaksi antar metabolisme

Pendahuluan •

 Integrasi antar metabolisme bisa terjadi pada saat kelaparan (starvation), saat kenyang (fed state), saat stres, diabetes melitus,   injury , surgery , dll

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Hati Metabolisme Karbohidrat : - Peningkatan fosforilasi glukosa Peningkatan kadar glukosa di dalam sel hati  glukokinase memfosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat - Peningkatan sintesis glikogen Aktivasi glikogen sintase (Glukosa 6-fosfat  glikogen)

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Hati Metabolisme Karbohidrat : - Peningkatan aktivitas HMP shunt Akibat peningkatan ketersediaan Glukosa 6-fosfat - Peningkatan glikolisis - Penurunan glukoneogenesis

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Hati Metabolisme Lemak - Peningkatan sintesis asam lemak - Peningkatan sintesis triasilgliserol Metabolisme asam amino - Peningkatan degradasi asam amino  piruvat, asetil koA, TCA - Peningkatan sintesis protein

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Jaringan Adiposa Metabolisme Karbohidrat : - Peningkatan adiposit

transportasi

- Peningkatan glikolisis - Peningkatan aktifitas HMP

glukosa

ke

sel

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Jaringan Adiposa Metabolisme lemak: - Peningkatan sintesis asam lemak - Peningkatan sintesis Triasilgliserol - Penurunan degradasi Triasilgliserol Peningkatan insulin  hormon sensitive lipase inaktif

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Otot Rangka Metabolisme karbohidrat - Peningkatan transportasi glukosa ke sel otot rangka - Peningkatan sintesis glikogen Metabolisme asam amino - Peningkatan sintesis protein - Peningkatan uptake asam amino rantai cabang

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Otak - Sumber utama energi adalah glukosa - Penurunan glukosa darah mencapai mg/100 dl  gangguan fungsi otak

40

- Kadar glukosa darah puasa normal berkisar 70-99 mg/100 ml

Metabolisme saat kenyang (fed state/absorptive state) Otak Metabolisme karbohidrat : - Pada fed state, otak menggunakan glukosa sebagai sumber utama energi, dan sangat tergantung pada ketersediaan glukosa Metabolisme lemak - Otak tidak mempunyai cadangan triasilgliserol - Sirkulasi asam lemak di pembuluh darah otak memberi sedikit kontribusi pada pembentukan energi karena asam lemak berikatan dengan albumin  tidak efisien melewati blood-brain barrier

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Hati Metabolisme karbohidrat : - Peningkatan degradasi glikogen Beberapa jam setelah makan, kadar glukosa darah menurun    peningkatan sekresi glukagon dan penurunan sekresi insulin  aktivasi glikogen fosforilase utk degradasi glikogen di hati Glikogen di hati akan habis dipecah setelah puasa 10-18 jam

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Hati Metabolisme karbohidrat : - Peningkatan glukoneogenesis - Glukoneogenesis dimulai 4-6  jam setelah makan terakhir dan menjadi aktif penuh setelah cadangan glikogen habis - Glukoneogenesis penting mempertahankan glukosa darah saat kelaparan

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Hati Metabolisme lemak : - Peningkatan oksidasi asam lemak Oksidasi asam lemak (hidrolisis triasilgliserol)    sumber utama energi di sel hati saat kelaparan Oksidasi asam lemak  NADH dan ATP yang penting untuk glukoneogenesis

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Hati Metabolisme lipid : - Peningkatan sintesis benda keton Hati menyintesis dan menghasilkan benda keton terutama 3-hidroksibutirat    sumber energi untuk  jaringan perifer, namun bukan sumber energi di hati Ketogenesis dimulai hari pertama kelaparan Ketersediaan benda keton yang larut air sangat penting saat kelaparan    sumber energi bagi banyak jaringan, mengurangi termasuk otak kebutuhan akan glukoneogenesis terutama yang bersumber dari asam amino Benda keton ini merupakan asam organik   jik berlebih  ketoasidosis

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Jaringan Lemak Metabolisme Karbohidrat - Transportasi glukosa ke sel adiposit menjadi berkurang karena rendahnya kadar insulin pengurangan asam lemak dan sintesis triasilgliserol

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Jaringan Lemak Metabolisme Lemak - Peningkatan degradasi triasilgliserol - Peningkatan pelepasan asam lemak - Penurunan uptake asam lemak

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Otot rangka - Otot yang istirahat menggunakan asam lemak sebagai sumber energi yang utama - Exercise muscle pada awalnya menggunakan cadangan glikogen sebagai sumber energi - Pada latihan yang berat, glukosa 6 fosfat yang didapat dari glikogen diubah menjadi laktat - Jika cadangan glikogen habis    asam lemak bebas dari mobilisasi triasilgliserol dari jaringan adiposa menjadi sumber energi yang utama

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Otot rangka Metabolisme Karbohidrat - Transportasi glukosa ke otot rangka dan metabolisme glukosa menjadi berkurang karena kadar insulin yang rendah

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Otot rangka Metabolisme Lipid - Selama 2 minggu pertama kelaparan  otot menggunakan asam lemak (dari jaringan lemak dan benda keton dari hati) sebagai sumber energi - Setelah 3 minggu kelaparan    otot mengurangi penggunaan benda keton dan mengoksidasi asam lemak

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Otot rangka Metabolisme Protein - Selama beberapa hari pertama kelaparan, terjadi pemecahan cepat dari protein otot  asam amino yang digunakan oleh hati untuk glukoneogenesis

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Otak - Pada hari pertama puasa, otak menggunakan glukosa sebagai sumber utama energi - Pada saat kelaparan yang melebihi 2-3 minggu, kadar benda keton di plasma mencapai peningkatan yang signifikan  menggantikan glukosa sebagai sumber utama energi

Metabolisme saat kelaparan (starvation) Ginjal - Pada kondisi puasa yang berlanjut hingga kelaparan jangka panjang  ginjal berperan penting terutama pada glukoneogenesis - Ginjal mengeksepresikan enzim yang penting pada glukoneogenesis

Metabolisme saat stress dan Injury