Pada anak dengan infeksi, anemia bisa disebabkan karena akibat langsung dari penyakit infeksinya atau karena memang anemia sudah ada sebelumnya. Yang paling sering menyebabkan anemia pada penyakit infeksi adalah karena pengaruh sitokin yang dilepaskan pada saat terjadinya infeksi. Infeksi oleh invasi mikroorganisme dapat mempengaruhi homeostasis tubuh dalam metabolisme besi. Pada gambar (sumber: weiss G, Goodnough LT. Anemia of chronic disease. N Engl Jmed 2005;352:1011-23), invasi mikroorganisme, sel ganas ataupun disregulasi autoimun dapat mengaktivasi sel T (CD3) dan monosit yang menyebabkan timbulnya respon imun untuk memproduksi sitokin seperti IFN, TNF?, IL-1, IL-6, IL-10 (dari monosit dan makrofag). IL-6 dan lipopolisakarida akan merangsang hati untuk memproduksi protein hepcidin yang merangsang penurunan penyerapan dari duodenum. IFN dan lipopolisakarida juga akan merangsang ekspresi transporter besi DMT-1 sehingga meningkatkan penyerapan besi ke intrasel dalam bentuk diferric (Fe2+), selain itu juga mempengaruhi penurunan ekspresi dari transporter makrofag besi ferroportin yang memacu penyimpanan besi di makrofag. IL-10 akan meningkatkan ekspresi reseptor transferin dan memediasi penyerapan besi terikat transferin ke dalam monosit. TNF? akan mengaktifkan fagositosis oleh makrofag dan merangsang penurunan pemecahan eritrosit tua. IL-1, IL-6, IL-10 merangsang ekspresi ferritin memicu penyimpanan dan retensi besi di makrofag lebih lanjut. Semua mekanisme tersebut akan menyebabkan konsentrasi besi di sirkulasi menurun dan mempengaruhi ketersediaan basi baik untuk metabolisme sel-sel tubuh maupun untuk proses eritripoesis yang akan berkembang menjadi anemia dan dapat membatasi perkembangan invasi mikroorganisme yang juga membutuhkan besi untuk proliferasi. Pemberian zat besi pada anak anemia terutama anemia defisiensi besi disertai infeksi ringan ringan maupun sedang dapat diberikan. Dianggap sistim imun/fagosit masih baik sehingga bisa memanfaatkan besi terlebih dahulu sehingga mikroba dapat dihancurkan terlebih dahulu. Pada infeksi yang berat kita harus mempertimbangkan absorbsi serta toleransi gastrointestinal agar besi tidak dimanfaatkan oleh mikroba penyebab infeksi yang akhirnya menyebabkan infeksi semakin berat, karena terjadi kompetisi antara pejamu dengan bakteri penyebab infeksi dalam memperebutkan besi ini. Dikutip dari “Pemberian besi pada anemia dengan infeksi”, IDG Ugrasena dkk.
NUTRISI MIKROBA, SEBUAH ESENSI DASAR UNTUK KEHIDUPAN MIKROBA
5. Sumber mineral
Mineral merupakan bagian dari sel. Unsur penyusun utama sel ialah C, O, N, H, dan P. unsur mineral lainnya yang diperlukan sel ialah K, Ca, Mg, Na, S, Cl. Unsur mineral yang digunakan dalam jumlah sangat sedikit ialah Fe, Mn, Co, Cu, Bo, Zn, Mo, Al, Ni, Va, Sc, Si, Tu, dan sebagainya yang tidak diperlukan jasad. Unsur yang digunakan dalam jumlah besar disebut unsur makro, dalam jumlah sedang unsur oligo, dan dalam jumlah sangat sedikit unsur mikro. Unsur mikro sering terdapat sebagai ikutan (impurities) pada garam unsur makro, dan dapat masuk ke dalam medium lewat kontaminasi gelas tempatnya atau lewat partikel debu. Selain berfungsi sebagai penyusun sel, unsur mineral juga berfungsi untuk mengatur tekanan osmose, kadar ion H+ (kemasaman, pH), dan potensial oksidasireduksi (redox potential ) medium. Unsur utama, sumber dan fungsi mereka dalam sel bakteri. % dari berat kering
Elemen
Karbon Oksigen
Nitrogen
Sumber
organik
Fungsi
50
Kompleks atau CO 2
20
Konstituen dari sel dan sel bahan air; O 2 H 2 O, Kompleks adalah menerima elektron dalam respirasi organik, CO 2, dan O 2 aerobik
+14
NH NO 3, 3, Konstituen dari asam amino, asam nukleik Kompleks organik, N nucleotides, dan coenzymes
material Utama dari bahan selular
2
Hidrogen
8
H 2 O, Kompleks Utama dari organik memanjang dan sel air organik, H 2
Fosfor
3
anorganik Fosfat (PO Konstituen dari asam nukleik, nucleotides, phospholipids, LPS, teichoic asam 4)
Belerang
1
4, H 2 S, S o, Konstituen dari cysteine, methionine, belerang organik glutathione, beberapa coenzymes memanjang
Kalium
1
Kalium dapur
Magnesium
0.5 0,5
Magnesium GARAM Anorganik selular dengan gigih, cofactor dapur tertentu untuk reaksi enzimatis
Kalsium
0.5 0,5
Kalsium dapur
SO
GARAM Utama selular anorganik gigih dan cofactor untuk enzim tertentu
GARAM Anorganik selular dengan gigih, cofactor untuk enzim tertentu dan komponen
endospores Besi
0.2 0,2
Komponen tertentu cytochromes dan GARAM dapur besi nonheme-besi dan protein yang cofactor untuk beberapa reaksi enzimatis
Sumber Mineral
Sejumlah besar mineral dibutuhkan untuk fungsi enzim. Ion magnesium (Mg2+) dan ion ferrum (Fe2+) juga ditemukan pada turunan porfirin yaitu: magnesium dalam molekul klorofil, dan besi sebagai bagian dari koenzim sitokrom dan peroksidase. Mg2+ dan K + keduanya sangat penting untuk fungsi dan kesatuan ribosom. Ca2+ dibutuhkansebagai komponen dinding sel gram positif, meskipun ion tersebut bebas untuk bakteri gram negatif. Banyak dari organisme laut membutuhkan Na+ untuk pertumbuhannya. Dalam memformulasikan medium untuk pembiakan kebanyakan mikroorganisme, sangatlah penting untuk menyediakan sumber potassium, magnesium, kalsium, dan besi, biasanya dalam bentuk ion-ion (K +, Mg2+, Ca2+, dan Fe2+). Banyak mineral lainnya (seperti Mn2+, Mo2+, Co2+, Cu2+, dan Zn2+) dibutuhkan: mineral ini kerapkali terdapat dalam air kran atau sebagai kontaminan dari kandungan medium lainnya. Pengambilan besi dalam bentuk hidroksida yang tak larut pada pH netral, difasilitasi pada banyak bakteri dan fungi dengan produksi senyawa siderofor yang mengikat besi dan mendukung trasnportasinya sebagai kompleks terlarut. Semua ini meliputi hydroxymates (CONH2OH) yang disebut sideramines, dan turunan catechol (seperti 2,3dihydroxybenzolyserine). Siderofor yang dibentuk plasmid memainkan peranan utama dalam sifat invasi beberapa bakteri patogen.
Suplementasi Zat Besi Dapat Memperburuk Penyakit Infeksi
Zat besi merupakan nutrisi penting untuk jalur me tabolisme di tubuh kita. Namun ternyata zat besi juga merupakan nutrisi penting untuk mikroorganisme patogen. Mikroorganisme patogen adalah mikroorganisme yang dapat menyebabkan kondisi patologis (sakit) pada tubuh manusia. Mikroorganisme patogen ini bisa berupa bakteri, jamur, ataupun protozoa. Mereka membutuhkan zat besi untuk pertumbuhan dan pembelahan sel. Nah, udah kebayang kan ternyata mikroorganisme patogen juga butuh zat besi?! Lanjut ya.. Akan tetapi karena karunia Tuhan, pada tubuh manusia ini diciptakan suatu sistem pertahanan tubuh (sistem imun). Tubuh manusia akan melakukan berbagai macam mekanisme untuk mengurangi keberadaan zat besi. Hal ini dilakukan untuk menyerang mikroorganisme patogen tadi. Wah hebat ya?!
Namun, apa mau dikata, terkadang ada beberapa mikroorganisme patogen yang telah berev olusi dan menyiapkan strateginya dalam menghadapi sistem pertahanan tubuh manusia. Bakteri Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, dan Salmonella mengeluarkan zat yang disebut siderophores. Siderophores ini akan bersaing dengan transferrin untuk mendapatkan zat besi pada tubuh manusia. Transferrin merupakan protein pada tubuh manusia yang membawa zat besi dalam darah. Canggih juga si bakteri! Oleh karena itulah, suplementasi zat besi pada pasien dengan infeksi sebaiknya dipertimbangkan dari sisi resiko dan manfaatnya. Sampai saat ini, b elum ada uji klinis yang mengevaluasi dampak klinis dari suplementasi zat besi pada pasien dengan infeksi aktif. Namun, hubungan antara zat besi dan infeksi telah diinvestigasi pada populasi pasien dengan resiko tinggi untuk terjadinya infeksi, misalnya pasien dengan penyakit ginjal kronis dan pasien transplantasi organ. Nah, maka dari itu, dibutuhkan suatu uji klinis yang secara lengkap dapat menjelaskan mengenai interaksi antara zat besi, sistem pertahanan tubuh, dan infeksi. Sumber: http://id.shvoong.com/medicine-and-health/imuunology/2242821-suplementasi-zat besi-dapat-memperburuk/#ixzz2NikYoYul
ENDAHULUAN Siderofor (dari bahasa Yunani: "besi operator") didefinisikan sebagai berat molekul yang relatif rendah, besi ion spesifik chelating agen diuraikan oleh bakteri dan jamur yang t umbuh di bawah tekanan besi rendah. Peran senyawa ini adalah untuk mengais besi dari lingkungan dan membuat mineral, yang hampir selalu penting, tersedia untuk sel mikroba. Penelitian di bidang ini dimulai sekitar lima dekade yang lalu, dan bunga di dalamnya telah diakui dengan kesadaran bahwa mikroorganisme anaerobik yang paling aerobik dan fakultatif me nsintesis setidaknya satu siderophore. Siderofor telah berhubungan dengan mekanisme virulensi mikroorganisme patogenik dalam untuk kedua hewan dan tumbuhan. Selain itu, mereka memiliki aplikasi klinis dan mungkin penting dalam pertanian. Untuk pengenalan lapangan, pembaca disebut salah satu monograf yang komprehensif tentang subjek (1, 2). Besi di Lingkungan dan Mikrobiologi Suasana aerobik planet telah menyebabkan besi permukaan untuk menjadi dikonversi ke polimer oxyhydroxide kelarutan yang sangat hemat. Konsentrasi ion besi bebas pada pH netral ditentukan oleh produk kelarutan konstan hidroksida besi. Tergantung pada nilai yang dipilih untuk konstan ini, jumlah maksimum ion besi terkomplekskan dalam larutan pada pH biologis mungkin tidak lebih besar dari 10GraphicM (3). Mikroorganisme tumbuh di bawah kondisi aerobik membutuhkan zat besi untuk berbagai fungsi termasuk pengurangan oksigen untuk sintesis ATP, pengurangan prekursor ribotide DNA, untuk pembentukan heme, dan untuk keperluan penting lainnya. Tingkat setidaknya satu besi mikromolar diperlukan untuk pertumbuhan optimal. Pembatasan ini lingkungan dan imper atif biologis diperlukan bahwa mikroorganisme membentuk molekul tertentu yang dapat bersaing secara e fektif
dengan ion hidroksil bagi negara besi besi, nutrisi yang melimpah tapi pada dasarnya tidak tersedia. Harus ditekankan bahwa tidak semua mikroba membutuhkan zat besi, dan siderofor dapat ditiadakan dalam kasus yang jarang terjadi. Beberapa bakteri asam laktat tidak dirangsang untuk pertumbuhan yang lebih besar dengan besi, mereka t idak memiliki enzim heme, dan besi-mengandung penting ribotide reduktase (4) telah diganti dengan enzim menggunakan adenosylcobalamin sebagai generator radikal. Mikroba lain membutuhkan zat besi tetapi tumbuh anaerob pada Fe (II). Se mentara hampir semua jamur membuat siderofor, baik pemula dan ragi fisi tampaknya pengecualian (3). Di antara sarana alternatif asimilasi zat besi adalah permukaan reduksi terhadap spesies besi yang lebih larut, menurunkan pH, pemanfaatan heme, atau ekstraksi protein-complexed logam. Siderofor tampaknya terbatas pada mikroba dan bukan produk dari metabolisme tanaman atau hewan, yang memiliki jalur sendiri untuk penyerapan zat besi.
Siderofor dan Virulensi Sebuah peran besi dalam mekanisme virulensi mikroba menyerang beberapa hewan manusia dan lainnya mapan. Sebuah pasokan zat besi yang memadai untuk spesies patogen sangat penting karena transferin memiliki afinitas yang sangat tinggi untuk logam dan protein biasanya hanya sekitar sepertiga jenuh dengan zat besi. Strain E. coli menyebabkan infeksi menyebarkan ditemukan plasmid pelabuhan ColV membawa sintesis aerobactin dan gen transportasi (terakhir di (35)). Sistem siderophore dari Y. enterocolitica berkorelasi dengan virulensi d ari organisme (18). Pada topik yang luas, kita hanya bisa merujuk ke monografi pada besi dan infeksi (36) dan dua ulasan yang sangat baik mendokumentasikan sistem pertahanan tuan rumah rumit berdasarkan pada prinsip pemotongan besi (37, 38). Mengenai patogen, harus diingat bahwa virulensi-terkait besi chrysobactin serapan aparat Erwinia chrysanthemi melibatkan transportasi operon encoding dan fungsi biosintetik (39). Aplikasi klinis Seperti yang terjadi secara alami agen chelating untuk besi, siderofor mungkin diharapkan untuk menjadi agak kurang berbahaya untuk deferrization pasien yang menderita transfusi-induced Siderosis. Sebuah siderophore dari Streptomyces pilosus, desferrioxamine B, dipasarkan seba gai garam mesylate bawah nama dagang Desferal dan menganjurkan untuk penghapusan kelebihan zat besi yang dihasilkan dari terapi suportif untuk thalassemia. Obat ini harus disuntikkan, bagaimanapun, dan penggantian oral diperlukan (40). Potensi antibiotik umum telah diangkat dengan membangun ke dalam molekul besi mengikat kelompok fungsional siderofor (41). Tujuan di sini adalah untuk mengambil keuntungan dari afinitas tinggi, siderophore-dimediasi besi penyerapan sistem bakteri.
Siderofor adalah produk umum dari aerobik dan bakteri anaerob fakultatif dan jamur. Penjelasan genetika molekul sintesis siderophore, dan pengaturan proses ini den gan besi, telah difasilitasi oleh fakta bahwa E. coli menggunakan siderofor sendiri maupun yang berasal dari spesies lain,
termasuk jamur. Kelebihan dari siderophore dan sistem transportasi di besi yang rendah dalam spesies ini mapan sebagai akibat represi transkripsi negatif, tetapi mekanisme rinci mungkin positif dalam organisme lain. Siderofor diangkut melintasi membran amplop ganda E. coli melalui mekanisme gating menghubungkan membran dalam dan luar.
Siderofor mengais Besi Siderofor diklasifikasikan oleh ligan yang mereka gunakan untuk khelat besi ferri, termasuk catecholates, hidroksamat, dan karboksilat. Enterobactin (juga dikenal sebagai Enterochelin) adalah siderophore afinitas tinggi yang memperoleh zat besi untuk sistem mikroba. Hal ini terutama ditemukan dalam bakteri Gram-negatif, sepe rti Escherichia coli dan Salmonella typhimurium. • siderofor penting untuk beberapa bakteri p atogen untuk akuisisi mereka dari besi. Siderofor Banyak
peptida nonribosomal, meskipun beberapa biosynthesised independen. • Berbagai macam siderofor mungkin karena tekanan evolusioner ditempatkan pada mikroba untuk
menghasilkan siderofor struktural yang berbeda yang tidak dapat diangkut oleh sistem spesifik mikroba lain 'transpor aktif, atau dalam kasus patogen dinonaktifkan oleh organisme inang. • Mikroba melepaskan siderofor untuk mengais besi dari fase -fase mineral dengan pembentukan Fe3 +
larut kompleks yang dapat diambil oleh mekanisme transpor aktif. • siderofor
Sidereophores kecil, tinggi-afinitas besi chelating senyawa disekresikan oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur, dan juga rumput. S iderofor adalah diantara larut terkuat Fe3 + mengikat agen dikenal. Besi sangat penting untuk hampir semua organisme hidup seperti yang te rlibat dalam berbagai proses metabolisme penting. Namun, besi tidak selalu tersedia, sehingga mikroorganisme menggunakan sistem besi serapan berbagai untuk mengamankan pasokan yang cukup dari lingkungan mereka. Ada variasi yang cukup besar dalam berbagai transporter besi dan sumber zat besi digunakan oleh spesies mikroba yang berbeda. Patogen, khususnya, memerlukan mekanisme yang efisien besi akuisisi untuk memungkinkan mereka untuk bersaing dengan sukses untuk besi dalam lingkungan besi-terbatas tinggi dari jaringan host dan cairan tubuh. Siderofor kecil, tinggi-afinitas besi chelating senyawa disekresikan oleh mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan rumput. Siderofor adalah diantara larut terkuat Fe3 + mengikat agen dikenal. Besi sangat penting untuk hampir semua kehidupan, karena peran penting dalam proses seperti respirasi dan sintesis DNA. Namun, meskipun menjadi salah satu unsur yang paling melimpah di kerak bumi, bioavailabilitas besi dalam banyak lingkungan seperti tanah atau laut dibatasi oleh kelarutan sangat rendah dari Fe3 + ion. Negara ini adalah salah satu dominan besi dalam air, non-asam, lingkungan oksigen, dan terakumulasi dalam fase mineral umum seperti oksida besi dan hidroksida (mineral yang bertanggung jawab untuk warna tanah merah dan kuning). Oleh karena itu, tidak dapat segera dimanfaatkan oleh organisme. Mikroba melepaskan siderofor untuk mengais besi dari fase-fase mineral dengan pembentukan Fe3 + larut kompleks yang dapat diambil oleh mekanisme transpor aktif. Siderofor
Banyak peptida nonribosomal, meskipun beberapa biosynthesised independen. Siderofor adalah diantara pengikat terkuat Fe3 + diketahui, dengan enterobactin (Gambar 0) menjadi salah satu yang terkuat ini. Karena properti ini, mereka telah menarik minat dari ilmu kedokteran dalam terapi khelasi logam, dengan siderophore desferrioxamine B mendapatkan digunakan secara luas dalam pengobatan untuk keracunan besi dan talasemia. Besi erat terikat dengan protein seperti hemoglobin, transferin, laktoferin, dan ferritin. Ada tekanan evolusi besar diletakkan pada bakteri patogen untuk mendapatkan logam ini. Sebagai contoh, Bacillus anthracis anthrax patogen melepaskan dua siderofor, bacillibactin dan petrobactin, untuk mengais besi besi dari protein besi. Sementara bacillibactin telah ditunjukkan untuk mengikat ke siderocalin protein sistem kekebalan tubuh, petrobactin diasumsikan untuk menghindari sistem kekebalan tubuh dan telah terbukti menjadi penting untuk virulensi pada tikus. Selain siderofor, beberapa bakteri patogen menghasilkan hemophores (heme protein pemulungan binding) atau memiliki reseptor yang mengikat langsung ke besi / heme protein. Pada eukariota, strategi lain untuk meningkatkan kelarutan besi dan serapan adalah pengasaman sekitarnya (misalnya digunakan oleh akar tanaman) atau pengurangan ekstraseluler dari Fe3 + me njadi ion Fe2 + lebih larut. Siderofor biasanya membentuk, stabil hexadentate, kompleks oktahedral dengan Fe3 + istimewa dibandingkan dengan lainnya alami ion logam berlimpah, meskipun jika terdapat kurang dari enam donor atom air juga dapat mengkoordinasikan. Para siderofor yang paling efektif adalah mereka yang memiliki tiga ligan bidentat per molekul, membentuk kompleks hexadentate dan m enyebabkan perubahan entropis lebih kecil dari yang disebabkan oleh chelating ion besi tunggal dengan ligan terpisah. Siderofor biasanya diklasifikasikan oleh ligan yang digunakan untuk khelat besi besi. Kelompok jurusan siderofor termasuk catecholates (phenolates), hidroksamat dan karboksilat (turunan misalnya asam sitrat). Asam sitrat juga dapat bertindak sebagai suatu siderophore. Berbagai macam siderofor mungkin karena tekanan evolusioner ditempatkan pada mikroba untuk menghasilkan siderofor struktural yang berbeda, yang tidak dapat diangkut oleh sistem spesifik mikroba lain 'transpor aktif, atau dalam kasus patogen dinonaktifkan oleh organisme inang.
Red Cell Distribution Width (RDW)RDW merupakan koefisien variasi dari volume eritrosit. RDW yang tinggi dapat mengindikasikan ukuran eritrosit yang heterogen, dan biasanya ditemukan pada anemia defisiensi besi, defisiensi asam folat dan defisiensi
vitamin B12, sedangkan jika didapat hasil RDW yang rendah dapat menunjukan eritrosit yang mempunyai ukuran variasi yang kecil. Red Cells Distribution Width (RDW) RDW merupakan koefisien variasi dari volume eritrosit. RDW tinggi mengindikasikan ukuran eritrosit yang heterogen, keadaan ini disebut anisositosis, ditemukan pada anemia defisiensi besi, defisiensi asam folat dan defisiensi vitamin B12. RDW rendah artinya eritrosit mempunyai variasi ukuran kecil.
