FARMAKOLOGI II ENZIM UNTUK PENGOBATAN
“
”
Dinyatakan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Farmakologi II Dosen : Fajrin Noviyanto, S.Farm,. M.Sc,.Apt
Disusun oleh : Kelompok 2
Anggota : Andrea Oktavia Rini
15030018
Angga Mubarak
15030019
Annisa Fatonatu Siddik
15030020
Arif Sanjaya
15030021
Ayu Syafia Quroatuaini
15030022
Dela maulidya
15030023
SEKOLAH TINGGI FARMASI MUHAMMADIYAH TANGERANG PROGRAM DIPLOMA III
Jalan Syekh Nawawi (Raya Pemda) KM.4 No.13 Matagara, Tigaraksa Kab. Tangerang Telp/Fax. (021)298630
KATA PENGANTAR
Puji syukur alhamdulillah saya panjatkan kehadirat Allah SWT. Yang mana dengan rahmat dan hidayah-Nya saya mampu menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu yang berjudul “Farmakologi II : Enzim Untuk Pengobatan“. Uraian materi yang disajikan didapatkan dari buku dan
internet. Materi disajikan dalam bahasa yang tepat, lugas, dan jelas sehingga mudah dipahami pembaca. Makalah ini dibuat dalam rangka memenuhi salah satu syarat penilaian mata kuliah Farmakologi yang meliputi nilai tugas individu. Saya sebagai penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu demi kesempurnaan makalah ini kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu saya harapkan. Kepada para pembaca saya ucapakan selamat belajar dan manfaatkanlah makalah ini dengan sebaik-baiknya.
Rangkasbitung, Maret 2017
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.............................................................................................................................. i DAFTAR ISI ......................................................................................................................................... ii BAB I Pendahuluan............................................................................................................................. 1 1.1 Latar belakang ................................................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................................... 1 1.3 Tujuan ............................................................................................................................. 2
BAB II Pembahasan ........................................................................................................................... 3 2.1 Enzim ............................................................................................................................ 3 2.2 Cara Kerja Enzim ............................................................................................................ 3 2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Cara Kerja Enzim ................................................... 4 2.4 Mekanisme Kerja Obat pada Enzim ................................................................................ 6 2.5 Tuuan Kerja Obat pada Enzim ....................................................................................... 7
BAB III Penutup ............................................................................................................................... 11 3.1 Kesimpulan ................................................................................................................... 11 3.2 Saran ............................................................................................................................ 11
DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Obat adalah bahan yang dapat menimbulkan beberapa efek fisiologis atau biokimia dalam tubuh. Mereka mungkin berupa senyawa tunggal atau campuran, dan efek mereka mungkin bermanfaat atau berbahaya. Obat dapat memicu suatu system dan menghasilkan efek, dapat menekan suatu sistem, atau tidak berinteraksi secara langsung dengan suatu system tetapi dapat memodulasi efek dari obat lain. Untuk dapat menghasilkan efek, obat harus melwati serangkaian proses yang menentukan yaitu absorbsi, distribusi, metabolisme dan eliminasi. Namun yang terpenting adalah bahwa obat harus dapat mencapai tempat aksinya. Ada beberapa tempat yang bisa menjadi target aksi obat yaitu kanal ion, enzim suatu transporter (carrier atau protein pembawa), atau pada reseptor. Enzim itu sendiri merupakan suatu protein yang berperan sebagai katalisator berbagai reaksi kimia dan biokimia dalam tubuh. Enzim adalah sebuah biomolekul yang berupa protein dan berbentuk bulat. Enzim terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida. Enzim ini akan mengubah senyawa dan mempercepat proses reaksi dengan mengubah molekul awal yang dikenali dan diikat secara spesifik oleh enzim (substrat) menjadi molekul lain (produk). Kemampuan enzim untuk mengaktifkan senyawa lain dengan cara spesifik disebut dengan biokatalisator. Enzim sebagai target kerja obat berhubungan dengan struktur substrat enzim. Sebagian besar obat yang bekerja pada enzim, 65% dintaranya mengalami katalisis pada lokasi aktif suatu enzim, bereaksi secara kimia dengan suatu kofaktor, atau mengandung struktur kimia yang berhubungan dengan substrat. Beberapa anti-biotika, termasuk antibiotika golongan penisilin, sefalosporin, dan karbapenen, berkerja pada serin tipe D-Ala-D-Ala-karboksipeptidase dan menunjukan kesamaan dengan struktur terminal D-Ala-D-Ala pada peptidoglikan bakteri.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan enzim? 2. Enzim-enzim apa saja yang berada di dalam tubuh? 3. Bagaimana mekanisme obat terhadap enzim dalam tubuh?
1
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian tentang enzim 2. Untuk mengetahui Enzim-enzim apa saja yang berada di dalam tubuh 3. Untuk mengetahui bagaimana mekanisme obat terhadap enzim dalam tubuh
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Enzim
Enzim adalah protein yang memiliki aktivitas katalisis, yaitu mempercepat reaksi kimia pada system biologi. Suatu enzim tidak mempengaruhi konstanta ekuilibrium reaksi yang dikatalisisnya, tetapi menurumnkan ambang energy yang dibutuhkan sehingga reaksi bisa bekerja dengan lebih mudah. Aksi obat pada enzim diperantarai oleh sedikitnya dua mekanisme, yaitu : a. Molekul obat bertindak menjadi substrat analog yang beraksi sebagai inhibitor kompetitif bagi enzim b. Molekul obat bertindak sebagai sustrat yang salah atau palsu (false substrate), sehingga molekul obat mengalami transformasi kimia oleh enzim, tetapi membentuk produk yang abnormal (yang tidak diharapkan). Hal ini membuat jalur metabolic terganggu atau berubah.
2.2 Cara Kerja Enzim
Substrat harus ada hubungan atau kontak antara enzim dengan substrat untuk dapat bekerja terhadap suatu zat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat. Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian atau tempat tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif (active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat. Apabila substrat mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu enzim. Dalam hal ini enzim itu tidak dapat berfungsi terhadap substrat. Ini adalah penjelasan mengapa tiap enzim mempunyai kekhasan terhadap substrat tertentu. Hubungan atau kontak antara enzim dengan substrat menyebabkan terjadinya kompleks enzim-substrat. Kompleks ini merupakan kompleks yang aktif, yang bersifat sementara dan akan terurai lagi apabila reaksi yang diinginkan telah terjadi. Ada 2 teori yang mengungkapkan cara kerja enzim yaitu: 1. Teori kunci dan anak kunci (Lock and key) Teori ini dikemukakan oleh Emil F isher yang menyatakan kerja enzim seperti
3
kunci dan anak kunci, melalui hidrolisis senyawa gula dengan enzim invertase, sebagai berikut: a. Enzim memiliki sisi aktivasi, tempat melekat substrat b. hubungan antara enzim dan substrat terjadi pada sisi aktivasi c.
Hubungan antara enzim dan substrat membentuk ikatan y ang lemah
d. Enzim + substrat -- Kompleks enzim substrat -- Hasil akhir + Enzim 2. Teori kecocokan induksi (induced fit theory) a. Bukti dari kristalografi sinar x, diketahui bahwa sisi aktif enzim bukan merupakan bentuk yang kaku, tapi bentuk yang fleksibel b. Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif akan termodifikasi menyesuaikan bentuk substrat, sehingga terbentuk kompleks enzim substrat c.
Ketika substrat terikat pada enzim, sisi aktif enzim mengalami beberapa perubahan sehingga ikatan yang terbentuk antara enzim dan substrat menjadi menjadi lebih kuat.
d. Interaksi antara enzim dan substrat disebut Induced f it
2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Cara Kerja Enzim
Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim : 1. Suhu
Reaksi yang dikatalisis oleh enzim akan meningkat seiring dengan kenaikan suhu 0 o
35 derajad celcius. Secara umum kenaikan 10 C maka kecepatan reaksi menjadi dua kali lipatnya dalam batas suhu yang wajar. Suhu ideal kerja enzim adalah 30 – 40oC, dengan
4
suhu optimum 36 oC. Dibawah atau diatas suhu tersebut kerja enzim lemah bahkan mengalami kerusakan. Enzim akan menggumpal (denaturasi) dan hilang kemampuan katalisisnya jika dipanaskan 2. Logam berat
Logam berat seperti Ag, Zn, Cu, Pb dan Cd, menyebabkan enzim menjadi tidak aktif. 3. Logam
Aktivitas enzim meningkat jika bereaksi dengan ion logam jenis Mg, Mn, Ca, dan Fe. 4. pH
Enzim bekerja pada pH tertentu, enzim hanya dapat bekerja pada pH yang ideal. Enzim Ptialin hanya dapat bekerja pada pH netral, enzim pepsin bekerja pada pH asam sedangkan enzim tripsin bekerja pada pH basa. 5. Konsentrasi
Semakin tinggi konsentrasi enzim maka kerja waktu yang dibutuhkan untuk suatu reaksi semakin cepat, sedangkan kecepatan reaksi dalam keadaan konstan. Semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin cepat kerja enzim, tapi jika kerja enzim telah mencapai titik maksimal, maka kerja enzim berikutnya akan konstans. 6. Faktor Internal (Faktor dalam)
Vitamin dan hormon berpengaruh terhadap aktivitas kerja enzim. a) Hormon tiroksin merupakan hormon yang mempengaruhi proses metabolisme tubuh. semakin tinggi konsentrasi hormon tiroksi yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid, makan semakin cepat proses metabolisme dalam tubuh, demikian sebaliknya. b) Vitamin dalam tubuh berfungsi sebagai alat pengaturan seluruh proses fisiologi dalam tubuh. 7. Keberadaan Aktivator dan Inhibitor
a) Aktivator Aktivaor merupakan molekul yang mempermudah ikatan enzim antara enzim dengan dan substrat. b) Inhibitor Inhibitor merupakan molekul yang menghambat ikatan antara enzim dengan substrat.
5
2.4 Mekanisme Kerja Obat Pada Enzim
Obat yang bekerja pada enzim dibagi menjadi 2 berdasarkan mekanisme aksinya: 1. Inhibitor kompetitif
Inhibitor kompetitif ( obat ) bereaksi secara kompetititf dengan substrat enzim terhadap enzim pada sisi aktifnya.
Interaksi antara obat dengan enzim mengakibatkan
penghambatan aktifitas enzim tersebut. Ringkasnya, inhibitor kompetitif menghambat reaksi normal yang di perantarai suatu enzim. Aspirin suatu obat analgesik , bereaksi menghambat enzim siklooksigenase yang di
perantarai perubahan substrat asam arakidonat menjadi beberapa mediator inflamasi yaitu prostaglandin, tromboksan . Neostigmin ( obat pada myasteniagravis ) dan racun organofosfat ( diisopropil
fluorofosfat , isofluorofosfat dan malation ) menghambat enzim asetilkolinesterase yang mendegradasi asetilkolin menjadi kolin dan asam assetat sehingga mengakibatkan peningkatan kadar asetilkolin. Kaptopril ( antihipertensi ACE inhibitor ) berekasi dengan menghambat angiotensi –
converting enzyme
sehingga menghambat pembentukan angiotensi II
( suatu
vasokonstriktor poten ). Allopurinol, suatu obat antigout beraksi dengan menghambat enzim xanthin
oksidase. Enzim tersebut bertanggung jawab menghasilkan asam urat. Simvastatin merupakan obat yang menurunkan kadar lipid. Obat ini bereaksi menghambat enzim HMGCoA reduktase, suatu rate-limiting enzyme pada sistem kolesterol. HMG-CoA reduktase, merupakan enzim yang mengubah HMG-CoA menjadi asam mevalonat, selanjutnya diubah menjadi kolesterol. Antibiotik menghambat sintesis folat yaitu sulfonamid dan trimetropim bereaksi secara sinergis menghambat enzim dihidropteroat synthetase dan dihidrofolat reduktase. Kedua obat tersebut sering dikombinasikan untuk beberapa kasus infeksi misalnya infeksi pada saluran pernapasan dan saluran kenci . Contoh obat lainnya adalah asetasolamid ( diuretik, menghambat enzim karbonik anhidrase), karbidopa ( anti Parkinson, menghambat dopa dekarboksilase), selegilin ( anti Parkinson, menghambat enzim monoamin oksidase B),
cytarabin ( anti kanker,
menghambat enzim DNA polimerase), acyclovir ( anti virus menghambat thymidin kinase).
2. Substrat palsu
Obat antikanker fluorourasil merupakan suatu contoh obat yang beraksi sebagai substrat palsu. Pada proses normal , urasil dalam 2-deoksiuridilat ( DUMP) diubah menjadi 2-
6
deoksitimidilat ( DTMP) melalui enzim timidilat sintetase. Timidilat tersebut digunakan dalam proses sintesis purine atau sintesis DNA sel. Pada pemberian fluorourasil, senyawa ini kan mengalami transformasi kimia untuk membentuk produk abnormal yang mengganti jalur metabolisme yang normal. Fluorourasil mengganti urasil sebagai intermediet pada biosintesis purine. Dalam tubuh fluorourasil diubah menjadi fluorodeoksiuridin monofosfat ( FDUMP), dapat berinteraksi dengan timifilat sintetase namun tidak mngahasilkan DTMP. Hal ini mengakibatkan penghambatan sintesis DNA dan pada akhirnya pembelahan sel terhenti. Contoh lain adalah metildopa suatu obat antihipertensi golongan
central blockers.
Peningkatan tekanan darah salah satunya dipacu oleh aktivitas syaraf simpatik pada organ kardiovaskuler dengan melibatkan noradrenalin ( NA). Dalam sistem syaraf simpatik , NA dibentuk dari dopamin oleh enzim dopamin b-hidroksilase. Dopamin sendiri dibentuk dari dopa oleh enzim dopa dekarboksiloase. Pada pemberian metildopa, senyawa tersebut dapat berinteraksi dengan enzim tersebut sehingga tidak terbentuk noradrenalin namun membentuk metil-noradrenalin. Metil-noradrenalin merupakan agonis Alfa 2 adrenergik. Aktifitas pada reseptor alfa
adrenergik menyebabkan penghambatan pelepasan noradrenalin dari sistem syaraf simpatik.
2.5 Tujuan Kerja Obat pada Enzim A. Mencegah pembentukan produk akhir 1. Alopurinol - Enzim Xantin oxidase (XOD)
Enzim Xantin oxidase (XOD) merupakan enzim penting untuk katabolisme purin. XOD mengkatalisis konversi hypoxanthine menjadi xanthine, dan xanthine menjadi asam urat. Asam urat terutama diekskresi via urin. Tidak imbangnya laju ekskresi asam urat via 7
urin dan laju katabolisme purin menyebabkan hiperurikemia (tingginya kadar asam urat dalam darah) dan menjadi penyakit GOUT. Alopurinol, suatu obat urikostatik dan metabolit utamanya (alloxantin) bekerja dengan menghambat XOD. Obat ini digunakan dalam terapi prevensi pada penyakit gout (gangguan metabolisme purin dan asam urat). Obat ini dapat menormalkan kadar asam urat dalam darah dan kemih yang meningkat.
Mekanisme kerjanya berdasarkan pengurangan sintesa asam urat atas dasar persaingan substrat dengan zat-zat purin berdasarkan enzim xanthinoxydase (XO). Purin dirombak menjadi hypoxanthin, Hypoxanthin diubah menjadi xanthin oleh enzim xanthinoxydase menjadi asam urat. Tetapi dengan adanya alopurinol, xanthinoxydase melakukan aktivitasnya terhadap alopurinol sebagai pengganti purin. Di dalam hati obat ini dioksidasi oleh xanthinoxydase oksipurinol (alloxanthine aktif) yang terutama dieksresikan dengan kemih. Sehingga perombakan hipoxanthin dikurangi dan sintesa asam urat menurun kurang lebih 50%. Kadar urat berlangsung turun sehingga kristal natrium urat di sendi tidak terbentuk lagi. Diperkirakan setelah 1-3 minggu kadar asam urat mencapai nilai normal.
2. NSAID - Enzim Siklooksigenase
Enzim siklooksigenase disebut juga Prostaglandin H2 synthase (PGHS). Terdiri dari isoenzim COX-1 dan COX-2. COX adalah enzim yang mengkatalisis konversi asam arakhidonat menjadi mediator lipid yang sangat aktif, yaitu prostaglandin (PG) dan tromboksan (TX). PG dan TX terlibat dalam berbagai proses patofisiologis, meliputi: 8
a.
Induksi respon inflamasi vaskuler (yang merupakan respon dari kerusakan jaringan atau infeksi);
b. demam dan persepsi nyeri, c.
Haemostatis
d. Sitoproteksi mukosa lambung e. Regulasi ginjal
Penghambatan terhadap COX dapat meringankan berbagai gejala penyakit, terutama penyakit sambungan sendi, seperti artritis rematoid. Tetapi penghambat COX dapat menyebabkan efek samping yang berkaitan dengan penghambatan fungsi fisiologis, seperti toksisitas terhadap saluran cerna. Contoh inhibitor COX non-selektif : NSAID (asetosal,
parasetamol,
asam
mefenamat,
ibuprofen,
dan
lain-lain).
Sedangkan
penghambatan selektif terhadap COX-2 oleh golongan coxib (celexocib, dan lain-lain) memberikan efek samping terhadap saluran cerna yang lebih ringan.
9
B. Melindungi substrat 1. MAO-bloker (fenelzin dan tranylypropimin)
Obat ini menghambat enzim mono-amin-oksidase (MAO) yang menguraikan zat-zat monoamin(adrenalin, serotonin, dopamin) tidak diuraikan lagi dan kadar plasmanya naik. Digunakan sebagai obat antidepresiva.
10
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Enzim adalah sebuah biomolekul yang berupa protein dan berbentuk bulat. Enzim terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida. Enzim ini akan mengubah senyawa dan mempercepat proses reaksi dengan mengubah molekul awal yang dikenali dan diikat secara spesifik oleh enzim (substrat) menjadi molekul lain (produk). Kemampuan enzim untuk mengaktifkan senyawa lain dengan cara spesifik disebut dengan biokatalisator. Aksi obat pada enzim diperantarai oleh sedikitnya dua mekanisme, yaitu : a. Molekul obat bertindak menjadi substrat analog yang beraksi sebagai inhibitor kompetitif bagi enzim b. Molekul obat bertindak sebagai sustrat yang salah atau palsu (false substrate), sehingga molekul obat mengalami transformasi kimia oleh enzim, tetapi membentuk produk yang abnormal (yang tidak diharapkan). Hal ini membuat jalur metabolic terganggu atau berubah. β- blocker karena obat ini memblok atau menghentikan rangsangan pada reseptor β (β‐adrenoseptor). β- blocker bekerja dengan cara memperlambat kerja jantung melalui
pengurangan kontraksi otot-otot jantung dan menurunkan tekanan darah. β - blocker dibagi dua yaitu β- blocker positif contohnya atenolol, metoprolol, acebutol dan carteolol dan β blocker
non-selektif contohnya Labelol, nadolol, timolol, propranolol dan pindol.
3.2 Saran
Diharapkan kepada mahasiswa agar dapat mengerti dan memahami tentang obatobatan dalam enzim. Sebagai Farmasis yang baik, mahasiswa haruslah mengetahui seluk beluk dari suatu obat itu agar tidak ada kesalahan terhadap pasien. Untuk lebih memahami Obat-obat dalam enzim, carilah sumber lain, baik itu jurnal ataupun sumber panduan buku lainnya yang lebih lengkap. Demikianlah makalah ini kami buat dengan segala kerendahan hati. Saya mohon maaf yang sebesar-besarnya jika penyampaian materi
di
dalamnya
kurang
berkenan
11
di
hati
pembaca
sekalian.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2006, Pharmaceutical Care untuk Penyakit Hipertensi, Departemen Kesehatan, Jakarta. Baxter, Karen., 2008, Stockley’s Drug Interactions Eight Edition, Pharmaceutical Press, Great Britain. Brunner dan Suddarth, 2002, Buku Ajar: Keperawatan Medikal Bedah Vol 2, EGC, Jakarta. Cahyono, Suharjo B., 2008, Gaya Hidup dan Penyakit Modern, Kanisius, Yogyakarta. Gitawati, Retno., 2008, Interaksi Obat dan Beberapa Implikasinya, Media Litbang Kesehatan, Vol. VIII, No. 4. Rahmiati, Siti., dan Woro Supadmi, 2012, Kajian Interaksi Obat Antihipertensi pada Pasien Hemodialisis di Bangsal Rawat Inap RSU PKU Muhammadiyah Yogyakarta Periode Tahun 2010, Jurnal Ilmiah Kefarmasian, Vol. 2, No. 1. Tjay, Tan Hoan., dan Kirana Rahardja, 2007, Obat-Obat Penting Edisi VI, PT Elex Media Komputindo, Jakarta.
