Artikel mekanisme kanal ion

Kanal ion Kalsium ARTIKEL MEKANISME KERJA O BAT KANAL ION Ca+ (Kalsium)

A. Kanal Kanal Ion Ca+ Keberad Keberadaan aan kanal kanal ion pertama pertama kali kali di dihipot dihipotesis esiskan kan oleh oleh Alan Alan Hodgk Hodgkin in dan Andrew Huxley (ahli biofisika Inggris) pada tahun 195! yang menyatakan bahwa ion  bergerak melalui "lubang# di membran sebagai hasil daya elektrokimia (aliran arus listrik)$ %ubang bersifat selektif! hanya ion tertentu yang bisa lewat (misalnya &a '! K ' ! a' dan lainlain)$ *ang merupakan bagian dari teori mereka mengenai impuls syaraf  dan mendapatkan hadiah nobel$ Keberadaan kanal ini kemudian dikonfirmasikan oleh +rwin &eher dan ,ert -akman pada th 19./ dengan menggunakan teknik perekaman elektrik yang disebu "pat0h 0lamp# yang uga membawanya mendapatkan hadiah nobel 1991$ Kanal ion (ion ( ion channe channel  l ) adal adalah ah salu salura ran n di perm ermukaa ukaan n mem membran bran sel sel   yang mengontrol aliran ion ke dalam sel$ ,iasanya spesifik untuk ion tertentu seperti natrium atau kalium kalium$$ Hingga saat ini! ratusan ilmuwan telah melanutkan penelitian di bidang tersebut untuk untuk men0ap men0apai ai pengert pengertian ian yang yang lebih lebih dalam dalam mengen mengenai ai bagaim bagaimana ana kanal kanal tersebu tersebutt  bekera$ kanal ion memainkan peranan penting dalam banyak tipe sel$ ,erbagai penyakit terad teradii diseba disebabka bkan n karena karena adanya adanya disfun disfungsi gsi kanal kanal ion! ion! antara antara lain penya penyakit kit aritmia aritmia  antung! diabetes! hipertensi! angina pe0toris! dan epilepsi$ Karena Kare na itu! kanal ion saat ini merupakan salah satu target aksi fa2orit untuk penemuan obat baru$

B. Penger Pengeria ian n Kalsiu Kalsium m Kanal   ion (ion Kanal ( ion channel  channel ) adal adalah ah salu salura ran n di perm permuk ukaa aan n membr membran an sel sel   yang mengontrol aliran ion ke dalam sel$ $Kanal ion a

'

merupakan molekul signaling dan

se0ond messenger yang sangat banyak di di gunakan pada pada berbagai fungsi sel$ Konsentrasi a' dalam dalam sitosol sitosol dapat dapat sangat ke0il ke0il (1/3/ (1/3/

n4)! n4)! sedangk sedangkan an pada kompartem kompartemen en

ekstrasel sebesar 1 m4$ i dalam sel! a' tersimpan dalam! retikulum endoplasma (pada sel saraf) atau di retikulum retikulum sar0oplasma sar0oplasma (pada (pada sel otot)$ 6embukaan 6embukaan kanal a' menyebab menyebabkan kan naikny naiknyaa kadar kadar a' intrase intraselul luler er sampai sampai 1// 7m! yang yang dapat dapat memi0u memi0u  berbagai proses seluler! seperti peristiwa kontraksi otot! pelepasan neurotransmiterdari sel

Kanal ion Kalsium

saraf! dan eksositosis pada sel sekretori (seperti pelepasan histamin dari sel mast atau insuli dari sel 8 di pankreas)$ ,eberapa komponen yang berperan dalam keseimbangan a' intrasel adalah ikatan a' dengan protein +hand dan kalmodulin$ ,ila sebuah sel terakti2asi akibat sinyal eksternal! kadar a' bebas intrasel akan meningkat sampai 1// kali karena masuknya a' ekstrasel atau pengeluaran a' dari penyimpanannya$ 6eningkatan a' bebas di dalam sitosol akan mengakibatkan sinyal tranduksi berbagai akti2itas selular yang  berbeda seperti : kontraksi otot! metabolisme glikogen! fertilisasi! pertumbuhan sel!  pembelahan! apoptosis dan lainnya$ Akti2itas seluler ini teradi diakibatkan interaksi antara a' dengan protein spesifik didalam sel$

C. Macam kanal ion Ca++ a$ % 0hannels (%type) yang berartilong open time$

•

•

 banyak diumpai pada otot antung! sel otot polos! dan otak$

target aksi obatobat antiangina dan antihipertensi : 2erapamil! &ifedipin! diltia;em yang dikenal sebagai obat gol antagonis a''

 b$ < 0hannel (<type) yang berartitiny atau transient 0urrent$

•

Kanal ini dapat diakti2asi oleh depolarisasi yang ke0il$

•


0$ & 0hannel (&type) yang berarti neuronal.

•

Kanal ini diakti2asi oleh depolarisasi yang besar! dan utamanya berperan dalam pelepasan neurotransmitter pada uung saraf$

d$ 6 0hannel (6type) yang berarti 6urkine

Kanal ion Kalsium

•

 berperan dalam pelepasan neurotransmiter dari uung saraf$

D. Pengaturan Homeostasis Ion Ca 2+

Kadar a' di dalam dan di luar sel harus di aga homeostasisnya! karena peningkatan a' intraseluler yang belebihan dapat mematikan sel$ =ntuk menaga agar konsentrasi a' dalam kadar yang rendah selama istirahat! pada membran sel terdapat pompa a ' A<6ase untuk memompa a ' keluar$ i dalam sel saraf dan otot yang menggunakan signaling a' se0ara ekstensif! ada tambahan sistem yaitu pompa penukar &a '  a' yang afinitasnya rendah terhadap a '  sehingga baru bekera ika kadar a '  asitosol men0apai 1/ x kadar normalnya$ -elain itu! di retikulum endoplasma ada pompa a '  A<6ase yang akan mengambil kelebihan a ' dari sitosol$ ! sehingga menaga konsentrasi a' di sitosol tetap rendah$ >ika a ' sitosol meningkat sampai lebih dari 1/ 7m! yang akan berbahaya bagi sel! maka pompa a ' kapasitas tinggi di mitokondria bekera unntuk  mengambil kelebihan a' dari sitosol$

E. Mekanisme Ca2+ meregulasi kontraksi -e0ara sederhana! sering di katakan bahwa peningkatan kadar a' intraseluler 

menyebabkan kontraksi otot$ Ada sedikit perbedaan kontraksi otot polos! untuk bereaksi a'

mekanisme regulasi a '  pada

harus berikatan dengan reseptornya yaitu

0almodulin! yang di umpai pada semua sel eukariot (umumnya 1 ? dari total massa  protein sel)$ almudolin sendiri tidak memiliki akti2itas en;im$ ,aru setelah berikatn dengan a' menadi kompleks a ' @ 0almodulin! dia bekera dengan mengikat protein

Kanal ion Kalsium

lain! misalnya golongan protein kinase yang tergantung a@ 0almodulin! yang di sebut a4kinase$ F. Obat- Obat yang Bereaksi Paa !anal Ion Ca2+

batobat yang bereaksi pada kanal ion kalsium ada beberapa golongan! antara lain : ". Obat antie#ile#si $etosuksimi%

untuk epilepsi petit mal pada kanal a tipe < 2. Obat anti&i#ertensi an 'asoilator golongan antagonis kalsium

0ontohnya: 2erapamil! nifedipin! felodipin! amilodpin! nikardipin! diltia;em  bekera dengan menyekat kanal a tipe % sehingga menyebabkan berkurangnya kadar

''

intasekluler

sehingga menurunkan kekuatan kontraksi

antung!

menurunkan kebutuhan otot antung akan oksigen! dan menyebabkan 2asodilatasi otot polos pembuluh darah sehingga mengurangi tekanan arteri dan intra2entrikular$ (. Obat analgesik 

 Bi0onotoid : memblok kanal kalsium tipe & (berperan dalam eksositosis neurotransmitter) untuk analgesik nyeri neuropatik   3 6regabalin : mengikat se0ara selektif kanal '' tipe & yang terdistribusi pada  beberapa bagian otak 

apat di katakan bahwa sebagian besar efek a' di dalam sel di perantarai oleh gologan a4kinase$ Aksinya yaitu

memfosfoirasi serine sehingga

menimbulkan respon selular$ 6ada otot antung a '

intrasel akan mengikat

suatu protein yang di sebut troponin$ alam keadaan relaks! troponin bersada dalam kedaan berikaytan dengan aktinmyosin$ *ang menyebabkan hambatan terhadap

interaksi aktinmyosinyang di perlukan untuk

kontraksi$dengan

terikatnya a'  pada tropinin! maka troponin akan terlepas dari ikatannya dengan

Kanal ion Kalsium

aktinmiosin! sehingga memungkinkan interaksi aktin miosin bekera memi0u kontraksi$

Kanal ion Kalsium

Ca++ merupakan second messenger yang sangat banyak digunakan pada berbagai fungsi  sel Konsentrasi Ca++ dalam sitosol sangat kecil (10-20 nM) di ekstrasel sebesar 1-2 mM!  "i dalam sel Ca++ tersimpan di dalam retikulum endoplasma (pada sel saraf) atau di retikulum sarcoplasma (pada sel otot)!

). Fungsi ion Ca++ antara lain* •

6elepasan neurotransmitter pada sel saraf 

•

+ksositosis pada se0retory 0ells! 0ontoh: histamin dari mast 0ells! insulin dari sel 8 di  pankreas

•

kontraksi otot

H. Cara menaga kaarnya alam sel

Kanal ion Kalsium

al0ium diperlukan dalam umlah yg ke0il di sel$ =ntuk menaganya! maka dilakukan regulasi sebagai berikut:

1$ 6ada kondisi normal! ika kadar kalsium berlebihan maka &C (&atrium al0ium +x0hanger) lah yg mengeluarkannya$ $ atau di simpan di retikulum endoplasma melalui pompa aA<6ase D$ atau di simpan di mitokondria dengan bantuan pompa a berkapasitas tinggi I. Peran kalsium

1$ Kalsium berperan dalam proses eksositosis a$ pada sel beta pankreas kalsium akan menggerakan granul berisi pro insulin ke membran sel untuk dieksositosis  b$ pada sel mass kalsium akan menyebabkan pelepasan 2esikel berisi histamin $ 6elepasan neurotransmitter  hampir sama seperti yang di atas adi kalsium akan menggerakkan 2esikel  berisi neurotransmitter! ntah &+ atau A0h D$ Kontraksi otot peningkatan kalsium intraseluler menyebabkan kontraksi otot  3pada otot polos

Kanal ion Kalsium

1$untuk beraksi kalsium harus berikatan dengan reseptornya! yaitu Calmoulin $ 0almodulin sendiri tidak punya akti2itas en;im! baru setelah gandeng a'' menadi kompleks Ca++,Calmoulin yang aktif dan dapat mengikat protein lain D$ misalnya kompleks tersebut mengakti2asi protein kinase yg tergantung a@0almodulin yaitu Ca++,Calmoulin-e#enent #rotein kinease $CaM kinase%

0ontoh a4 kinase: 4yosin %ight-hain Kinase (4%K) E$ selanutnya 4%K akan mengaktifkan myosin 5$ teradi kontraksi otot

Kanal ion Kalsium