Selenium

BAB I PENDAHULUAN

Selenium merupakan salah satu trace elemen esensial bagi tubuh. Mikronutrien ini menjadi bagian yang penting dari enzim yang tergantung selenium, yang disebut selenoprotein. Terdapat 11 selenoprotein yang telah teridentifikasi, yaitu enzim glutathione peroksidase (4 jenis), iodothyronine deiodinase (3 jenis), thioredoksin reduktase, selenofosfat sintetase, selenoprotein P dan selenoprotein W. Tinjauan kepustakaan ini hanya akan membahas selenium yang berfungsi sebagai komponen dari enzim glutathione peroksidase.1-4 Selenium tubuh berasal dari makanan dan minuman. Daging dan makanan laut mempunyai kandungan selenium yang tinggi. Kandungan total selenium dalam tubuh bervariasi antara 3mg sampai 20,3 mg. Distribusi selenium pada tubuh paling banyak terdapat di hepar, ginjal, otot dan plasma. Absorbsi selenium terjadi di duodenum dengan besar penyerapan 50% sampai 100% dan diekskresikan

melalui

urine,

feses

dan

pernafasan.

Kebutuhan

selenium

(berdasarkan RDA) untuk anak sebesar 20 mcgr/hari sedangkan untuk dewasa sebesar 55 mcg/hari.5-7 Enzim glutathione peroksidase terdiri dari 4 atom selenium yang terikat sebagai selenocystein. Enzim ini terdiri dari 4 tipe, yaitu seluler glutathione peroksidase (cGPx), ekstraseluler glutathione peroksidase (eGPx), gastrointestinal glutathione peroksidase (GPx-GI) dan fosfolipid glutathione peroksidase (PhGPx). Enzim glutathione peroksidase mencegah kerusakan sel dengan cara mengkatalisa peroksida menjadi air dan oksigen. Karena kemampuannya inilah maka enzim ini disebut sebagai enzim antioksidan.1-4 Oksidan (radikal bebas) adalah molekul dimana elektron yang terletak pada lintasan paling luar tidak mempunyai pasangan. Di dalam tubuh, radikal bebas yang paling banyak terbentuk adalah superokside. Superokside dapat dirubah menjadi hydrogen peroksida. Hidrogen peroksida kemudian diubah menjadi radikal hidroksil. Radikal hidroksil inilah yang dapat menyebabkan peroksidasi lipid pada membran sel sehingga terjadi kerusakan sel.8-10

Dalam keadaan normal, oksidan yang terbentuk dapat dinetralisir oleh antioksidan. Antioksidan dalam tubuh terdiri dari antioksidan enzimatik dan non enzimatik. Glutathione peroksidase adalah antioksidan enzimatik.8-10 Sebagai komponen dari enzim yang berfungsi sebagai antioksidan, selenium telah dihubungkan dengan berbagai penyakit, seperti penyakit kardiovaskuler (aterosklerosis, miokard infark dan kardiomiopati), penyakit paru-paru (asma, kistik fibrosis), penyakit gastrointestinal (penyakit Crohn’s), penyakit virus (penyakit Keshan, influenza dan HIV), kanker, sistem imun, penyakit sendi (penyakit KashinBeck) dan infertilitas pada laki-laki. Keracunan selenium dapat terjadi akut maupun kronis. Keracunan akut dan fatal terjadi karena kecelakaan atau usaha bunuh diri dengan menelan sejumlah besar selenium. Keracunan kronis selenium terjadi dengan menelan dosis yang lebih kecil dalam waktu lama. Gejala-gejala yang umum ditemukan pada selenosis adalah rambut rontok, kuku yang rapuh, gangguan pencernaan, dermatitis, bau nafas seperti bau bawang, rasa metalik, kelemahan dan bahkan kematian.1-4 Tujuan penulisan sari pustaka ini adalah membicarakan selenium sebagai komponen enzim glutathione peroksidase yang berperan sebagai antioksidan dan merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan dokter spesialis anak.

BAB II SELENIUM

2.1 Batasan Selenium adalah trace elemen esensial dalam tubuh manusia. Mikronutrien ini merupakan bagian dari enzim yang tergantung selenium yang disebut selenoprotein. Terdapat 11 selenoprotein yang telah teridentifikasi, yaitu enzim glutathione peroksidase (4 jenis), iodothyronine deiodinase (3 jenis), thioredoksin reduktase, selenofosfat sintetase, selenoprotein P dan selenoprotein W.1-4

2.2 Sejarah Selenium ditemukan pertama kali pada tahun 1817 oleh Jons Jakob Berzelius, seorang ahli kimia yang berasal dari Swedia. Kata selenium berasal dari nama Dewi Bulan, Selene.11,12 Pada tahun 1957 Dr. Klaus Schwarz dan Fultz melaporkan bahwa selenium dapat mencegah nekrosis hepar pada tikus yang mengalami defisiensi vitamin E. Pada manusia, fungsi selenium baru ditemukan pada tahun 1973. Dr. John Rottuck dari Universitas Wisconsin menemukan bahwa selenium dapat bergabung dalam molekul suatu enzim yang disebut glutathione peroksidase (GPx).12 Sejak itu, terutama tahun 1980-an informasi mengenai selenium meningkat dengan cepat.

2.3 Sifat Fisik dan Kimia Selenium adalah elemen kimia non metalik pada group VI A, pada tabel periodik

dengan symbol Se, nomor atom 34, berat atom 78,96 A. Titik beku 217,0

0

C, titik didih 684,9 0C. Ada 4 tingkat oksidasi, yaitu elemental Se (0), selenate (+6),

selenite (+4) dan selenide (-2). Selenium memiliki 3 bentuk, yaitu kristal berwarna merah, bubuk berwarna merah dan kristal heksagonal warna abu-abu. Di alam, terdapat berbagai senyawa yang mengandung selenium, yaitu elemental

selenium,

garam

inorganik

(selenite

dan

selenate),

organik

(selemomethionine, selenocystein dan selenocystine), gas (hydrogen selenide) dan cair (selenium oksiklorid, selenium dioksid dan asam selenius).11,13

Dalam kehidupan sehari-hari, kita mendapat asupan selenium dari makanan dalam bentuk organik dan dari minuman dalam bentuk garam inorganik.

3,4,12,13

Rumus kimia selenomethioine dan selenocystein dapat dilihat pada gambar 1.4 H

H

H2 N--C--COOH

H2N---C---COOH

CH2 SeH

CH2 CH2 Se

Selenocystein CH3 Selenomethionine Gambar.1. Rumus kimia selenomethionine dan selenocystein. Gambar didapat dari Burk RF, Levander OA. Selenium. In: Modern Nutrition in Health and Disease; edisi ke-7. Philadelphia, 1988;265-74. Selenomethionine adalah selenium murni yang berikatan dengan asam amino methionine. Selenomethionine terdapat secara alami pada makanan. Selenomethionine mempunyai 2 bentuk, yaitu selenomethionine dengan isomer L dan isomer D. Bentuk yang digunakan tubuh adalah selenomethionine dengan isomer L.12

2.4 Fisiologi 2.4.1 Distribusi selenium dalam tubuh Kandungan selenium dalam tubuh manusia bervariasi antara 3 mg sampai 20,3 mg, tergantung dari kandungan selenium pada tanah di daerah tersebut. Tanah dengan kandungan selenium rendah menyebabkan kandungan selenium pada tanaman juga rendah sehingga ambilan selenium juga rendah, begitu pula sebaliknya. Di Amerika Serikat kadar selenium pada orang dewasa berkisar antara 13 mg sampai 20,3 mg tetapi di German berkisar 6,6 mg, di Polandia 5,2 mg dan 3 mg sampai 6,1 mg di New Zealand.6 Sedangkan konsentrasi selenium pada air susu berkisar antara 15 sampai 20 mcg/L.

Dengan diet yang normal, konsentrasi selenium terbanyak terdapat di hepar dan otot masing-masing sebesar 30%. Selain itu dapat juga ditemukan di ginjal (15%), plasma (10%), lien, pankreas, jantung, otak, paru-paru, tulang, rambut dan kuku.5,7 Konsentrasi serum selenium pada orang dewasa >4x dibandingkan pada fetus dan neonatus, tetapi sebaliknya konsentrasi selenium pada serebrum fetus dan neonatus lebih besar dibandingkan pada orang dewasa. Tetapi penyebab fenomena ini belum diketahui. Distribusi selenium di dalam tubuh dapat berubah sesuai dengan kebutuhan organ vital, sebagai contoh, pada penelitian yang dilakukan oleh Behne,dkk tahun 2000,6 dilakukan pengurangan selenium dalam jangka panjang, terjadi penurunan secara drastis kadar selenium di hepar, otot dan darah sampai <1% dari normal, tetapi di otak kadar selenium masih terdapat 60%.

2.4.2 Absorbsi dan Transport Absorbsi selenium terjadi di duodenum melalui Na+-dependent neutral amino acid transport sistem.15 Selenomethionine diabsorbsi hampir 100%.16,17 Sedangkan absorbsi selenium inorganik bervariasi tergantung dengan faktor luminal.4,17 Selenium bentuk organik, terutama L-selenomethionine lebih mudah diserap oleh tubuh daripada bentuk inorganik, hal ini disebabkan karena selenium bentuk organik mengandung asam amino, sehingga dapat bergabung dengan protein tubuh dan memungkinkan untuk disimpan dan dilepaskan kembali jika diperlukan. Dselenomethionine didegradasi menjadi selenium inorganik. Oleh karena itu bioavailabilitinya hanya 1/5 dari L-selenomethionine. Sedangkan selenium inorganik langsung didegradasi sehingga tidak dapat disimpan.12 Absorbsi selenium tidak dipengaruhi oleh status selenium dalam tubuh.4 Absorbsi selenium tergantung kepada beberapa nutrisi yang lain. Vitamin A, C dan E meningkatkan absorbsi. Sedangkan merkuri menurunkan absorbsi selenium karena terbentuk endapan.17 Selenomethionine yang tidak langsung dimetabolisme akan bergabung dengan protein tubuh dalam otot rangka, eritrosit, pankreas, hati, ginjal, lambung dan mukosa gastrointestinal.15 Seperti yang terlihat pada gambar 2, di dalam sel usus halus, senyawa selenium akan dimetabolisme menjadi selenocysteine. Selenomethionine (SeMet) diubah

menjadi

selenocysteine

(CySeH)

melalui

selenohomocystein

dan

selenocsystathionine. Di hepar selenocysteine akan mengalami dekomposisi menjadi serine dan hydrogen selenide (H2S) oleh enzim β-lyase. H2S akan digunakan untuk sintesa selenoprotein atau mengalami metilasi menjadi mono-, di-, dan trimethyl oleh S-adenosylmethionine (SAM). Di hepar, selenomethionine juga dapat mengalami pemotongan oleh enzim γ-lyase menjadi monomethyl selenol.3 Di dalam sitosol usus halus, selenocystine bereaksi dengan glutathione tereduksi

(GSH)

membentuk

selenocysteine-glutathione

selenenyl

sulfide

(CySeSG). CySeSG kemudian direduksi oleh GSH menjadi selenocysteine. CySeSG juga direduksi oleh enzim glutathione reduktase menjadi selenocysteine dan NADPH. Selenocystein selanjutnya akan mengalami proses yang sama seperti selenomethionine.3 Selenite dimetabolisme oleh glutathione (GSH) atau glutathione reduktase menjadi hydrogen selenide melalui selenodiglutathione dan glutathyonylselenol. Hydrogen selenide selanjutnya mengalami proses proses yang sama seperti di atas.3 Mekanisme transport sejauh ini masih belum jelas. Tetapi ada hipotesis yang mengatakan bahwa selenium masuk ke sel darah merah melalui proses difusi dan kemudian dibawa ke seluruh tubuh. Di dalam darah selenium terikat pada lipoprotein, seperti VLDL atau LDL. Mekanisme transport kedua diduga adalah selenoprotein P.17

2.4.3 Ekskresi Homeostasis selenium dalam tubuh dilakukan melalui ekskresi, baik melalui urine, feses atau pernafasan. Sebagian besar selenium diekskresi melalui urine (6080%).18 Sebagian besar metabolit selenium diekskresi dalam bentuk metilasi yaitu methylselenol. Selenium dalam bentuk ion trimethylselenonium (TMSe) diekskresi melalui urine dan bentuk volatile yaitu dimethylselenide (DMSe) diekskresi melalui paru-paru. Ekskresi melalui paru-paru ditandai dengan bau nafas seperti bawang putih.3,4,17

merkuri (-) Diet selenium -SeMet -CySeSeCy -selenite

absorbsi

Sitosol usus halus

(+) VIT. A,C,E

SeMet CySeSeCy Selenite

selenohomocysteine CySeSG GSSeG GSSeH

Transport melalui Plasma

Sitosol hepar Selenohomocysteine selenocysteine CySeSG Hidrogen Selenide

GSSeH

Membentuk Metilasi Selenoprotein: -glutathione peroksidase -thioredoksin reduktase -iodothyronine deiodinase -selenoprotein P -selenoprotein W

ion trimethylselenonium

urine

Gambar 2. Metabolisme Selenium

dimethyl selenide

paru-paru

Keterangan: -SeMet:selenomethionine -CySeSeCy:selenocystine -CySeSG:selenocysteineglutathione selenenyl sulfide -GSSeG:selenodiglutathione -GSSeH:glutathionylselenol

2.5 Sumber Selenium Selenium dalam tubuh berasal dari makanan dan minuman. Daging dan makanan laut mempunyai kandungan selenium yang tinggi.1 Sumber makanan yang lain, seperti sereal dan padi memiliki kandungan selenium yang bervariasi, tergantung dengan kadar selenium pada tanah. Sebagai contoh, kandungan selenium orang Inggris menurun dari 65 ke 31 μg/hari setelah sumber gandum yang semula berasal dari Amerika Utara diganti dari Eropa. Makanan yang berasal dari binatang mempunyai variasi yang lebih kecil karena binatang mempunyai kontrol homeostatik.4 Air minum tidak mengandung selenium dalam jumlah yang cukup. ASI mengandung selenium lebih banyak daripada susu sapi. Tabel di bawah ini memperlihatkan sumber makanan yang kaya selenium berdasarkan USDA (United State Dietary Allowences). Tabel 1. Sumber makanan yang kaya selenium Makanan

Takaran

Selenium (mcg)

Kacang Brazil

1 ons

839

Udang

3 ons

34

Daging kepiting

3 ons

40

Ikan salmon

3 ons

40

Ikan pecak

3 ons

40

Mie

1 mangkok, dimasak

35

Beras coklat

1 mangkok, dimasak

19

Daging ayam

3 ons

20

Daging babi

3 ons

33

Daging sapi

3 ons

17

Roti gandum

2 potong

15

Susu

8 ons

5

Kenari hitam

1 ons

5

Dikutip dari Whanger,PD, Dept.of Environmental and Molecular Toxicology, Linus Pauling Institute, 20021

2.6 Kebutuhan selenium Kebutuhan selenium berdasarkan RDA (recommended dietary allowance) yang dibuat oleh Badan Nutrisi dan Makanan Amerika Serikat tahun 2000 seperti terlihat pada tabel di bawah ini. RDA ini berdasarkan jumlah selenium yang dibutuhkan untuk memaksimalkan aktifitas enzim glutathione peroksidase di dalam plasma.1 Tabel 2. Recommended Dietary Allowance (RDA) untuk selenium Usia

Laki-laki (mcg/hr)

Perempuan (mcgr/hr)

0-6 bulan

15

15

7-12 bulan

20

20

1-3 tahun

20

20

4-8 tahun

30

30

9-13 tahun

40

40

14-18 tahun

55

55

>19 tahun

55

55

Kehamilan

-

60

Menyusui

-

70

Dikutip dari Whanger,PD, Dept.of Environmental and Molecular Toxicology, The Linus Pauling Institute, 20021 2.7 Fungsi Selenium Selenium berfungsi sebagai komponen dari sejumlah enzim. Enzim yang mengandung selenium disebut selenoprotein. Terdapat 11 selenoprotein yang telah diidentifikasi,

yaitu

kelompok

glutathione

peroksidase

(4

jenis),

kelompok

iodothyronine deiodinase (3 jenis), thioredoksin reduktase, selenophosphate synthetase, selenoprotein P dan selenoprotein W.1-4

2.7.1 Iodothyronine deiodinase Kelenjar tiroid melepaskan sejumlah kecil triiodo thyronine (T3) dan sejumlah besar thyroxine (T4) ke dalam sirkulasi. Sebagian besar T3 yang terdapat di dalam sirkulasi dan sel dibentuk dari T4 dengan membuang satu atom iodine. Reaksi ini dikatalisa oleh enzim iodothyronine deiodinase, yaitu enzim yang mengandung selenium. 1,4,19,20

Iodothyronine deiodinase terdiri dari 3 tipe yaitu tipe 1 (D1), tipe 2 (D2) dan tipe 3 (D3). D1 dapat ditemukan terutama di hepar, ginjal dan thyroid. D2 dapat ditemukan di otak, kelenjar pituitary dan jaringan lemak coklat. D3 ditemukan di kortek serebri dan kulit, dan kandungan tertinggi ditemui pada plasenta dan uterus wanita hamil.19 Ketiga

enzim

deiodinase

ini

mengandung

selenium

dalam

bentuk

selenocystein. Adanya defisiensi selenium akan mengakibatkan perubahan aktivitas deiodinase secara bermakna. Pada tikus dengan kadar selenium yang turun hampir 80% (0,01-1,1 ppm) jaringan masih dapat mempertahankan kadar aktivitas deiodinase. Tetapi jika kadar selenium turun >80% terlihat penurunan aktivitas deiodinase pada hepar, kulit dan non pregnant uterus. Sedangkan pada otak, kelenjar pituitary, thyroid, ovarium, testis dan pada jaringan lemak coklat tidak terjadi penurunan aktivitas deiodinase. Namun, anehnya walaupun terjadi penurunan aktivitas deiodinase kadar plasma T3 masih dapat dipertahankan. Bagaimana mekanisme ini terjadi masih belum diketahui.19

2.7.2 Thioredoksin reduktase Thioredoksin reduktase adalah suatu flavoenzim yang menggunakan NADPH untuk mereduksi thioredoksin. Thioredoksin adalah protein dengan berat molekul 12 kD yang mengandung 5 molekul cysteine. Thioredoksin dan thioredoksin reduktase berperan sebagai antioksidan yang mengubah peroksida menjadi air.21,22

2.7.3 Selenoprotein P Selenoprotein P adalah glikoprotein ekstra seluler yang ditemukan di dalam plasma. Enzim ini berhubungan dengan sel endothelial dinding bagian dalam pembuluh darah.1,4 Fungsi selenoprotein ini belum diketahui tetapi diperkirakan sebagai transport protein. Juga diperkirakan sebagai antioksidan yang melindungi sel-sel endothelial dari kerusakan oleh peroxynitrite.1

2.7.4 Selenoprotein W Selenoprotein W ditemukan pada otot. Fungsi selenoprotein ini belum jelas tetapi diperkirakan berfungsi dalam metabolisme otot.1,4

2.7.5 Selenophosphate synthetase Enzim ini dibutuhkan dalam penggabungan selenocystein dengan protein. Selenophosphate synthetase juga berfungsi mengkatalisa sintesa monoselenium phosphate, yang merupakan prekusor dari selenocystein.1,4

2.7.6 Glutathione peroksidase Glutathione peroksidase adalah enzim yang berfungsi mengkatabolisme hydroperoksidase (H2O2). Terdisi dari 4 jenis enzim yang mengandung selenium, yaitu

cellular

peroksidase

glutathioneperoksidase

(GPx-2),

ekstra

selular

(GPx-1), glutathione

gastrointestinal peroksidase

glutathione (GPx-3)

dan

phospholipid hydroperoxide (GPx-4). Lebih jauh lagi mengenai glutathione ini akan dibahas pada bab berikutnya.1,3,4,16

2.8 Penilaian Status Selenium Penilaian status selenium dapat dilakukan dengan dua cara: (1) Menghitung komposisi makanan yang masuk dan (2) Biokimia.23 Pemeriksaan laboratorium untuk menilai status selenium dapat dilakukan pada plasma, serum, darah, urin, rambut dan kuku. Pengukuran kadar selenium dalam urin tidak dapat memberikan hasil yang tepat karena dipengaruhi oleh pengenceran dan kadar selenium pada makanan yang dimakan sebelumnya. Pengukuran kadar selenium pada rambut telah digunakan di Cina, tetapi cara ini tidak dapat digunakan di negara-negara Barat, karena di daerah tersebut banyak menggunakan shampoo yang mengandung selenium. Pengukuran kadar selenium pada kuku telah banyak digunakan sebagai metode noninvasif. Di Amerika Serikat pada Survey Kesehatan dan Nutrisi Ketiga tahun 1988-1994 dilakukan pengukuran kadar selenium plasma, serum atau darah

dengan menggunakan metode

23

spektometri.

Penilaian status selenium dengan mengkalkulasi asupan makanan dilakukan dengan melihat tabel komposisi makanan. Tetapi metode ini sangat riskan, karena kandungan selenium pada makanan mempunyai variasi yang luas.23

Tabel 3.

Nilai konsentrasi selenium dalam jaringan/cairan tubuh pada manusia dewasa

Jaringan/cairan tubuh

Konsentrasi selenium (μg/kg)

Hepar

250-400

Darah

90-130

Plasma

75-120

Urine

25-50

ASI

10-25

Rambut

500-1000

Dikutip dari: WHO. Selenium.In:Trace Elements in Human Nutrition and Health Geneva.1996 2.9 Defisiensi Selenium 2.9.1 Etiologi Defisiensi selenium dapat disebabkan karena: 1. Intake selenium yang tidak adekuat Defisiensi selenium yang disebabkan intake yang tidak adekuat biasanya terdapat

di daerah dimana kandungan selenium pada tanah sangat rendah,

contohnya di Cina dimana intake selenium <19 mcg/hari pada laki-laki dan <13 mcg/hari pada perempuan.18 Defisiensi selenium di Cina yang berhubungan dengan penyakit jantung disebut Penyakit Keshan. Penyakit Keshan adalah kardiomiopati yang terdapat pada anak dan wanita muda yang ditandai dengan pembesaran jantung dan penurunan fungsi jantung. Kemungkinan defisiensi selenium harus dipikirkan pada semua pasien malnutrisi yang mendapat Nutrisi Parenteral Total (NPT). Pada pasien ini defisiensi dapat terjadi karena nutrisi yang diberikan tidak mengandung selenium.18 2. Gangguan absorbsi Gangguan gastrointestinal berat, misalnya pada penyakit Crohn’s dapat menurunkan absorbsi selenium.2 3. Peningkatan penggunaan selenium. Kebutuhan selenium meningkat pada masa kehamilan, menyusui dan masa penyembuhan penyakit.2

2.9.2 Gejala klinik Defisiensi selenium telah dihubungkan dengan berbagai penyakit seperti yang akan dijelaskan pada bab V.

2.10 Kelebihan selenium Kadar selenium yang tinggi masih dapat ditoleransi untuk jangka waktu yang pendek. Keracunan akut dan fatal terjadi karena kecelakaan atau usaha bunuh diri dengan menelan sejumlah besar selenium. Keracunan kronis selenium terjadi dengan menelan dosis yang lebih kecil dalam waktu lama. Gejala-gejala yang umum ditemukan pada kelebihan selenium adalah rambut rontok, kuku yang rapuh, gangguan pencernaan, dermatitis, bau nafas seperti bau bawang, rasa metalik, kelemahan dan bahkan kematian.1,4 Badan Nutrisi dan Makanan Amerika Serikat menetapkan batas atas untuk selenium yaitu 400 mcg/hr pada dewasa, 150 mcg/hr pada anak dan 45 mcg/hr pada bayi.1

BAB III ENZIM GLUTATHIONE PEROKSIDASE

3.1 Fisiologi Glutathione peroksidase (GPx) adalah protein dengan bentuk tetramer. Mempunyai berat molekul sebesar 85.000 D. Enzim ini mengandung 4 atom selenium yang terikat sebagai selenocysteine. Struktur enzim ini dapat dilihat pada gambar 3.24,25,26

Gambar. 3 Struktur Glutathione peroksidase. Didapat dari Anonim. Glutathione peroksidase. 2000. Didapat dari: www.wikipedia/thefreeencyclopedia. Enzim glutathione peroksidase membantu mencegah kerusakan sel yang disebabkan oleh radikal bebas dengan cara mengkatalisa berbagai hidroperoksida. Glutathione peroksidase mereduksi H2O2 menjadi H2O dan glutathione disulfide (GSSG) dengan bantuan glutathione tereduksi (GSH). Reaksi enzim tersebut seperti di bawah ini.24 H2O2

+ 2GSH

GPX

GSSG + 2H2O

Selenium yang mengandung enzim glutathione peroksidase terdiri dari empat jenis, yaitu seluler glutathione peroksidase (GPx-1), gastrointestinal glutathione peroksidase

(GPx-2),

ekstraseluler

phospholipid hydroperoksidase (GPx-4).

glutathione

peroksidase

1,3,4,16

Persamaan dari keempatnya adalah:27 1. Aktifitas enzim tergantung selenium 2. Adanya residu selenocystein selama translasi protein

(GPx-3)

dan

3. Adanya reaksi enzimatik bolak-balik pada proses reduksi peroksida 4. Oksidasi selenium yang diikuti oleh reduksi yang diperantarai glutathione

3.1.1 Seluler Glutathione Peroksidase (GPx-1/cGPx) Seluler glutathione peroksidase adalah enzim yang mengandung selenium yang pertama kali ditemukan. Terdiri dari homotetramer dengan subunit yang berukuran 22 kDa dan terdapat di seluruh jaringan tubuh. GPx-1 memegang peranan penting dalam melindungi sel dari

kerusakan yang disebabkan oleh

paraquat, yaitu suatu radikal bebas yang dapat menghasilkan lipid peroksidase. Garberg dan Thullberg, 199628 telah menunjukkan bahwa GPx-1 merupakan bentuk metabolik selenium tubuh yang utama yang melindungi sel dari oksidatif stress akut yang disebabkan oleh kadar paraquat yang tinggi tetapi tidak begitu penting pada oksidatif stress dengan kadar yang relatif rendah. Tetapi menurut penelitian oleh Wen-Hsing Cheng, 199828,29, peranan antioksidan cGPx secara in vivo belum jelas, sebab tidak terdapat hubungan langsung antara rendahnya GPx dan gejala-gejala penyakit yang berhubungan dengan selenium. Bermano, dkk (1995), Lei, dkk (1995), menyatakan bahwa GPx-1 merupakan bentuk penyimpanan selenium dalam tubuh untuk menjaga fungsi homeostasis selenium.28

3.1.2 Gastrointestinal Glutathione Peroksidase (GPx-2/GPx-GI) GPx-GI

merupakan

selenium

yang

mengandung

enzim

glutathione

peroksidase yang terdapat di dalam sel. Ditemukan dari isolasi GPx-GI cDNA sel hepar manusia (HepG2). Paling banyak ditemukan di mukosa epitel traktus gastrointestinal. GPx-GI dibedakan dengan GPx-1 berdasarkan komposisi DNA, dimana pada GPx-GI terdapat 1.9 kilobase GPx-GI mRNA. GPx-GI juga tidak bereaksi dengan antisera manusia yang mengandung GPx-1 dan GPx plasma.30 Aktifitas GPx-GI dan GPx-1 dapat ditemukan pada traktus gastrointestinal bagian tengah dan bawah, terutama pada kripta dan villi usus.31 GPx-GI pada villi berfungsi untuk melindungi epitel villi, sedangkan villinya sendiri dilindungi oleh eGPx.32 GPx-1 dan 2 mempunyai persamaan dalam hal antioksidan yaitu sama-sama mereduksi H2O2, terbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide dan linoleic acid hydroperoxide. Adanya glutathione peroksidase yang khusus terdapat dalam traktus

gastrointestinal menunjukkan bahwa enzim ini melindungi tubuh dari lipid hydroperoxide yang tertelan.30

3.1.3 Ekstraseluler Glutathione Peroksidase (GPx-3/eGPx) Ekstraseluler glutathione peroksidase adalah selenoprotein yang dapat mereduksi hydrogen peroxide, organik hydroperoxide, free fatty acid hydroperoxide dan phosphatidylcholine hydroperoxide. eGPx dapat ditemukan di dalam plasma dan cairan ekstraseluler lainnya, seperti pada ASI , cairan amnion, cairan eksoselom dan cairan yang berasal dari bilasan paru.27,32 Sumber utama eGPx berasal dari ginjal dan dalam jumlah kecil juga disintesa di paru, jantung dan usus.27,32 Orang yang tidak mempunyai ginjal menunjukkan aktifitas eGPx yang rendah, yaitu hanya sebesar 5-25% normal.27 Hal ini mengindikasikan bahwa ginjal merupakan sumber utama eGPx. eGPx disintesa di tubulus proksimal dan disekresikan melalui membran basolateral epitel tubulus proksimal. Selain disintesa di ginjal eGPx juga disintesa di paru, jantung dan intestinal, terutama di epitel villi caecum.27,32 eGPx berbentuk homotetramer dengan ukuran subunit 23 kDa. Konsentrasi glutathione plasma lebih rendah bila dibandingkan dengan konsentrasi di dalam sel, yaitu 1-5 μM di plasma dan 1-10 mM di dalam sel. Sedangkan konsentrasi glutathione di cairan interstitial ginjal tidak diketahui.27 eGPx berbeda dengan cGPx berdasarkan imunologi dan karakteristik biokimia. Asam amino eGPx dan cGPx hanya identik sebesar 45%.

3.1.4 Phospholipid-hydroperoxide Glutathione Peroksidase (PhGPx) PhGPx

adalah

selenoenzim

yang

dapat

mereduksi

phospholipid

hydroperoxide, cholesterol dan cholesteryl ester melalui glutathione. PhGPx juga dapat mereduksi 7-hidroksikolesterol yang merupakan sitotoksin utama dari lipoprotein yang teroksidasi. Lipid-lipid ini tidak dapat direduksi oleh GPx-1.33 PhGPx telah diisolasi dari jantung babi, hepar dan otak, sitosol dan mitokondria testis tikus dan hepar manusia. Berdasarkan analisa biokimia PhGPx adalah protein yang terdiri dari 170 asam amino dengan ukuran 20 kDa. cDNA yang mengkode PhGPx telah diisolasi dari jantung babi, blastokista dan testis manusia.33

PhGPx mempunyai 2 bentuk, yaitu L-form dengan berat molekul 23 kDa dan S-form dengan berat molekul 20 kDa. L-form adalah PhGPx yang terdapat di mitokondria sedangkan S-form disebut PhGPx non mitokondria.34 Kadar tertinggi PhGPx terdapat pada daerah antara membran luar dan dalam mitokondria testis tikus dimana regulasinya diatur oleh gonadotropin. PhGPx dapat dideteksi di dalam sitoplasma, mitokondria, membran plasma dan nuclear, tetapi struktur dasar PhGPx pada lokasi ini belum diketahui.35 PhGPx mitokondria mencegah kematian sel yang disebabkan oleh kalium sianida (KCN). KCN adalah inhibitor pada rantai respirasi mitokondria yang dapat menyebabkan pembentukan reactive oxygen spesies (ROS).35 PhGPx mitokondria mencegah perubahan fungsi mitokondria dan kematian sel dengan cara mengurangi pembentukan seluler hidroperokside.34

BAB IV OKSIDAN (RADIKAL BEBAS)

4.1

Definisi Radikal bebas adalah suatu molekul dimana elektron yang terletak pada

lapisan paling luar tidak mempunyai pasangan (Greenwald, 1991; Halliwell, 1995). Adanya molekul dengan elektron yang tidak berpasangan ini membuat mereka sangat reaktif.8-10 Reaktif artinya mereka mempunyai spesifisitas yang rendah sehingga

mereka

mampu

bereaksi

dengan

molekul-molekul

yang

berada

disekitarnya. Molekul-molekul tersebut termasuk protein, lipid, karbohidrat dan DNA. Reaktif juga berarti mereka tidak bertahan lama dalam bentuk “asli” karena untuk mempertahankan kestabilan molekul, mereka harus mengambil satu elektron dari molekul yang lain. Artinya, radikal bebas menyerang molekul stabil yang berada di dekatnya dan mengambil elektron dari molekul tersebut. Molekul yang diambil elektronnya kemudian juga menjadi radikal bebas dan mengambil elektron dari molekul lain, begitulah seterusnya sampai terjadi kerusakan sel. Karena molekulmolekul yang sangat reaktif ini sebagian besar berasal dari oksigen maka secara umum molekul-molekul tersebut disebut reactive oxygen species (ROS).8

Gambar 4. Molekul stabil dan radikal bebas. Didapat dari Fouad T. Free Radical, Types, Source and Damaging Reactions. Didapat dari: www. thedoctorslounge.net /medlounge/articles/antioxidant.

4.2

Fisiologi Radikal bebas dapat ditimbulkan baik secara in vitro maupun invivo dengan

mekanisme sebagai berikut:8 1. Pemecahan ikatan kovalen. Cara ini tidak lazim pada sistem biologi karena memerlukan energi yang tinggi, seperti sinar ultra violet atau radiasi ion. 2. Molekul normal yang kehilangan satu elektron 3. Penambahan satu elektron pada molekul yang normal. Radikal bebas dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Elektron yang tidak berpasangan dapat menambah molekul yang bersifat netral sehingga molekul tersebut menjadi bermuatan negatif. Molekul bermuatan negatif juga dapat terbentuk dari molekul bermuatan positif yang kehilangan elektron. Molekul yang asalnya tidak netral dengan penambahan atau pengurangan elektron dapat menjadi netral.8 Sebagian besar radikal bebas terbentuk di dalam sel melalui transfer elektron di mitokondria dan retikulum endoplasmik. Transfer elektron tersebut dapat diperantarai secara enzimatik atau non enzimatik.8

4.3

Patofisiologi Dalam keadaan normal radikal bebas yang terbentuk dapat dinetralisir oleh

antioksidan tetapi bila kadar reactive oxygen species (ROS) yang toksik melebihi pertahanan antioksidan endogen maka akan terjadi suatu keadaan yang disebut stres oksidatif. Pada tahap ini kelebihan radikal bebas dapat bereaksi dengan sel lipid, protein dan asam nukleat, sehingga menyebabkan kerusakan lokal bahkan dapat sampai terjadi disfungsi organ. Lemak adalah molekul yang paling rentan untuk diserang radikal bebas.8

4.3.1

Peroksidasi Lipid Membran sel terdiri dari 2 lapisan yang kaya akan sumber asam lemak tak

jenuh ganda (Poly Unsaturated Fatty Acid/PUFA). Pada lapisan luar membran sel bersifat hidrofilik sedangkan lapisan dalam bersifat lipofilik (gb. 5A). Dibagian dalam membran sel terdapat protein yang merupakan bagian yang paling penting dari sel. Protein tersebut berfungsi mengontrol pergerakan ion atau berfungsi sebagai reseptor sel.

Radikal bebas dapat mengambil elektron dari lipid yang berada di membran sel. Reaksi ini disebut peroksidasi lipid. Sasaran reactive oxygen species (ROS) adalah karbon-karbon dengan ikatan ganda dari molekul PUFA. Adanya ikatan ganda ini menyebabkan ikatan antara karbon dan hydrogen menjadi lemah dan mudah terdisosiasi menjadi radikal bebas. Radikal bebas akan mengambil satu elektron dari hydrogen yang berikatan ganda dengan karbon. Molekul yang terbentuk kemudian bereaksi dengan oksigen membentuk radikal peroksil. Radikal peroksil kemudian mengambil satu elektron dari molekul lipid yang lain, begitulah seterusnya (gb. 5B). Antioksidan dapat menetralisir dengan cara bereaksi dengan radikal peroksil. Vitamin E (tokoferol) dapat mereduksi radikal peroksil menjadi lipid yang teroksidasi. Lipid yang teroksidasi ini kemudian dikonversi oleh glutathione peroksidase menjadi lipid alkohol yang tidak berbahaya.10,36

4.3.2 Kerusakan Protein Adanya peroksidasi lipid dapat mengubah struktur dan fungsi protein. Perubahan struktur dan fungsi ini menyebabkan hilangnya regulasi intra seluler Ca2+ oleh Ca2+ ATPase. Hilangnya regulasi ini dapat menyebabkan kematian sel (Thomas & Reed, 1989).36

Gb. 5A. Membran sel dengan 2 lapis lipid Gb. 5B. 1. Radikal bebas menarik electron dari molekul lipid 2. Radikal lipid menarik electron dari lipid disebelahnya 3&4. Fungsi protein mengalami kerusakan 5. Pembentukan radikal dapat merusak struktur yang berjauhan Didapat dari Bottje W, Enkvetchakul B, Wideman RF. Antioxidant, Hypoxia and Lipid Peroxidation Involvement in Pulmonary Hypertension Syndrome (Ascites). Didapat dari: www.yahoo.com. 4.3.3 Kerusakan DNA Kromatin dapat melindungi DNA dari proses oksidasi oleh radikal bebas. Tetapi jumlah radikal bebas yang melebihi pertahanan ini dapat menyebabkan mutasi gen. Adanya paparan yang lama dari stress oksidatif dapat menimbulkan proses karsinogenesis. Kemampuan radikal bebas untuk menyebabkan mutasi disebabkan oleh interaksi langsung radikal hidroksil (OH) dengan semua komponen molekul DNA. Yang selanjutnya dapat menyebabkan kerusakan genetik. Kerusakan genetik yang disebabkan oleh radikal bebas dapat berupa modifikasi rantai, penembahan rantai, delesi, pemutusan rantai, pergantian rantai, pertukaran protein DNA atau penyusunan kembali kromosom.37

4.4

Sumber Oksidan Radikal bebas dapat bersumber dari dua tempat, yaitu (1) endogen dan (2)

eksogen.8 4.4.1

Sumber Endogen a. Organella Subseluler Organella subseluler seperti mitokondria, kloroplas, mikrosome, peroksisome

dan

nuklei

dapat

menghasilkan

superokside

(O2-).8

Mitokondria merupakan penghasil utama energi dalam sel sehingga disebut the powerhouse of the cell. Energi yang dihasilkan berbentuk adenosine trifosfat (ATP) melalui suatu rantai transpor elektron dan oksigen merupakan rantai terakhir penerima elektron.8,36 Proses metabolisme ini tidak 100% efisien, terdapat sejumlah besar energi yang hilang berupa panas. Lebih kurang 2-4% oksigen yang

dikonsumsi oleh mitokondria tidak direduksi menjadi air tetapi direduksi menjadi superokside atau hydrogen peroksida.36 Adanya kerusakan pada sistem transport elektron pada mitokondria memungkinkan O2 untuk menerima satu elektron sehingga terbentuk O2(Halliwell,1995). Pembentukan superoksida oleh mitokondria dapat terjadi pada 2 keadaan, (1) jika konsentrasi oksigen meningkat atau (2) jika terjadi iskemia (gb. 6).8

Gb 6. Metabolisme mitokondria. Didapat dari Didapat dari Bottje W, Enkvetchakul B, Wideman RF. Antioxidant, Hypoxia and Lipid Peroxidation Involvement in Pulmonary Hypertension Syndrome (Ascites). Didapat dari: www.yahoo.com. Mikrosome sitokrom P450 dapat menghasilkan H2O2 sebesar 80% in vivo jika terjadi hiperoksia. (Jamieson, dkk, 1986).8 Peroksisome membentuk

O2-

diketahui

dapat

membentuk

H2O2

tetapi

pada keadaan fisiologis (Chance, dkk, 1979).

32

tidak Pada

kondisi kelaparan yang lama, peroksisome dapat mengoksidasi asam lemak menjadi H2O2.

b. Inflamasi Selama inflamasi terjadi proses fagositosis oleh makrofag dan neutrofil36. Makrofag dan neutrofil harus membentuk radikal bebas agar dapat memfagositosis bakteri. Pada tahap pertama bakteri akan masuk ke dalam fagosome dan berdifusi ke dalam lisosome. Pada membran lisosome terdapat enzim NADPH (Nikotinamide Adenine Dinukleotide Phosphate)

oksidase

yang

berfungsi

mengkatalisa

pembentukan

superokside. Reaksi ini membutuhkan oksigen dalam jumlah besar sehingga disebut respiratory burst. Selanjutnya enzim superokside dismutase (SOD) akan mengubah superokside

menjadi

hydrogen

peroksida.

Hydrogen

peroksida

selanjutnya akan menghancurkan bakteri. Neutrofil

menghancurkan

bakteri

menggunakan

enzim

myeloperoksidase. Enzim ini mengkatalisa reaksi antara hydrogen peroksida dengan ion kloride untuk menghasilkan antiseptik ion hipokloride.36,38

Gambar 7. Terbentuknya reactive oxygen species selama inflamasi. Didapat dari Proctor PH. Free Radicals and Human Disease. Dalam: CRC Handbook of Free Radicals and Antioxidants. Volume 1. 1989, hal. 209-21.

c. Ion Metal Transisi Ion metal transisi adalah elemen dimana salah satu bentuk ionnya pada orbital d tidak terisi penuh. Di alam terdapat 30 elemen yang disebut ion metal transisi. Besi dan tembaga merupakan ion metal transisi yang terdapat di dalam tubuh manusia.40 Besi dan tembaga memegang peranan utama dalam membentuk radikal bebas dan menimbulkan peroksidasi lipid. Ion metal transisi ikut dalam reaksi Haber-Weiss, dimana reaksi ini dapat menghasilkan radikal hidroksil (.OH).8 O2- + Fe3+

Æ Fe2+ + O2

H2O2 + Fe2+ Æ Fe3+ + OH- + .OH d.

Oksidasi enzimatik Beberapa enzim dapat membentuk radikal bebas dalam jumlah yang cukup

bermakna.

Enzim-enzim

tersebut

adalah

xantin

oksidase,

prostaglandin sintase, lipoksigenase, aldehide oksidase dan asam amino oksidase. Enzim mieloperoksidase menggunakan hydrogen peroksida untuk mengoksidasi ion klorid, sehingga menghasilkan oksidan yang kuat, yaitu asam hipoklorus (HOCl).8

e. Auto-oksidasi Auto-oksidasi adalah suatu proses yang terjadi di dalam lingkungan aerobik.

Molekul

yang

mengalami

proses

auto-oksidasi

adalah

katekolamin, hemoglobin, mioglobin, sitokrom C dan thiol. Auto-oksidasi dari molekul-molekul tersebut akan menghasilkan radikal bebas yang mengandung oksigen. Superoksida adalah radikal bebas utama yang terbentuk pada proses ini.8

f.

Reperfusi pada Iskemia Dalam keadaan normal, xantine oksidase mengkatalisis reaksi hipoxantine menjadi xantine dan selanjutnya xantine diubah menjadi asam urat. Reaksi ini membutuhkan penerima elektron sebagai kofaktor. Selama periode iskemia terdapat 2 keadaan, (1) meningkatnya produksi

xantine dan xantine oksidase (2) tidak adanya antioksidan superoksid dismutase dan glutathione peroksidase. Molekul oksigen yang disuplai selama proses reperfusi bertindak sebagai penerima elektron dan kofaktor bagi xantine oksidase. Hal ini menimbulkan pembentukan O2dan H2O2. Latihan yang berat juga dapat mencetuskan reaksi xantine oksidase dan membentuk radikal bebas pada otot rangka dan jantung.8

4.4.2

Sumber Eksogen a. Obat-obatan Sejumlah

obat-obatan

dapat

membentuk

radikal

bebas.

Mekanismenya diperkirakan bahwa obat-obatan tersebut memperkuat hiperoksia yang sudah terjadi. Obat-obatan tersebut adalah antibiotik golongan quinolon atau antibiotik yang berikatan dengan metal untuk aktifitasnya (nitrofurantoin), antineoplastik (bleomisin), adriamisin (Fisher, 1988) dan metotreksat (Gressier dkk,1994). Obat-obatan seperti penisilamin,

fenilbutazon,

asam

mefenamat

dan

aminosalisilat

(komponen sulfasalazin) dapat menambah pembentukan radikal bebas dengan cara menurunkan kerja asam askorbat. b. Radiasi Radioterapi

dapat

menyebabkan

kerusakan

jaringan

melalui

pembentukan radikal bebas. Radiasi elektromagnetik (sinar X, sinar gamma) dan radiasi partikel (elektron, proton, neutron dan partikel alfa dan beta) menghasilkan radikal bebas melalui transfer energi ke komponen seluler. c. Tembakau (Rokok) Oksidan yang dihasilkan oleh tembakau memegang peranan penting dalam terjadinya kerusakan saluran nafas. Oksidan yang dihasilkan tembakau menurunkan jumlah antioksidan intraseluler yang terdapat di dalam sel paru-paru. Satu kali isapan rokok menghasilkan oksidan dalam jumlah yang besar, yaitu aldehide, epokside, perokside. nitrik okside, radikal peroksil dan karbon dapat terbentuk selama fase “gas”. Oksidan yang lebih stabil dihasilkan pada fase “tar”, yaitu semiquinone.

d. Partikel Inorganik Partikel inorganik, yang terinhalasi, seperti asbes, silika dapat merusak paru-paru melalui pembentukan radikal bebas. Inhalasi asbes telah dihubungkan dengan peningkatan risiko terjadinya fibrosis pulmonal (asbestosis), mesotelioma dan karsinoma bronkogenik. Partikel silika dan asbes difagositosis oleh makrofag paru-paru. Sel ini kemudian pecah, melepaskan

enzim

proteolitik

dan

kemotaktik

mediator

yang

menyebabkan infiltrasi sel-sel lain, seperti neutrofil. Maka dimulailah proses inflamasi. (Kehrer dkk, 1988). Serat asbes yang mengandung besi juga dapat menstimulasi pembentukan radikal hidroksil. e. Gas Ozon bukanlah radikal bebas tetapi merupakan agen pengoksidasi yang sangat kuat. Ozon (O3) memiliki dua elektron yang tidak berpasangan dan bereaksi dengan substrat biologik membentuk radikal bebas. Secara in vitro ozon dapat menghasilkan lipid peroksidase, tetapi in vivo belum dapat dibuktikan.8

4.5

Tipe Oksidan Radikal bebas yang paling penting di dalam tubuh adalah radikal yang

berasal dari oksigen yang disebut reactive oxygen species. Radikal bebas tersebut adalah oksigen dalam bentuk triplet singlet (1O2), anion superokside (O2-), radikal hidroksil (.OH), nitrik okside (NO), peroksinitrit (ONOO-), hypochlorous acid (HOCl), hydrogen peroksida (H2O2), dan radikal peroksil (LO2).8-10 4.5.1

Superokside (O2-) Anion superokside terbentuk jika oksigen direduksi melalui transfer satu

elektron. Secara invivo, sumber utama superokside berasal dari rantai transport elektron pada mitokondria. Superokside sebenarnya tidak merusak, tetapi anion ini dapat bereaksi dengan ion metal transisi membentuk radikal hidroksil yang sangat merusak. Sumber utama lainnya adalah melalui enzim NADPH oksidase yang terdapat pada makrofag.

4.5.2 Hidrogen Peroksida (H2O2) Hidrogen peroksida merupakan agen pengoksidasi untuk membentuk radikal hidroksil dalam reaksi dengan ion metal transisi. Hidrogen peroksida terbentuk dari oksigen yang mengalami reduksi dua elektron. Pada sistem biologi, hydrogen peroksida terbentuk dari superokside. Dua molekul superokside dapat bereaksi membentuk hydrogen peroksida dan oksigen, seperti terlihat pada reaksi di bawah ini. 2O2- + 2H Æ H2O2 + O2 4.5.3

Radikal hidroksil (.OH) Radikal hidroksil adalah radikal yang sangat reaktif. Radikal ini dapat

bereaksi dengan hampir seluruh biomolekul, artinya, reaksi akan segera timbul pada molekul biologis. Pada tahun 1933 Fritz Haber dan Joseph Weiss menemukan bahwa radikal bebas hidroksil terbentuk oleh superokside dan hydrogen peroksida (reaksi HaberWeiss). O2- + H2O2 Æ O2 + .OH + OHHenty Fenton telah meneliti agen pereduksi, ion ferro (Fe2+) bersama dengan hydrogen peroksida dapat mengoksidasi senyawa organik. Mekanismenya melibatkan radikal hidroksil. H2O2 + Fe2+ Æ .OH + OH- + Fe3+ 4.5.4

Singlet oksigen (O2) Singlet oksigen merupakan agen pengoksidasi yang sangat kuat. Singlet

oksigen dapat terbentuk dari reaksi enzimatik, seperti peroksidase, atau oleh reaksi hydrogen peroksidase dengan peroksinitrit.

4.5.5

Nitrik okside (NO.) Merupakan radikal bebas dalam bentuk gas. Dikenal mempunyai peranan

dalam fisiologi vaskuler sebagai faktor perelaksasi endothelium. Endotelium vaskuler menghasilkan nitrik okside dari arginine menggunakan enzim nitrik okside sintetase. Reaksi ini dapat distimulasi oleh sitokin, faktor nekrosis tumor atau interleukin.

4.5.6

Peroksinitrite (ONOO-) Terbentuk dari reaksi nitrik okside dengan superokside.

4.5.7

Hypochlorous acid (HOCl) Sebagai agen bakterisidal, sel PMN menghasilkan HOCl. Terbentuk oleh

reaksi dari ion kloride dengan hydrogen peroksida yang dikatalisa oleh enzim myeloperoksidase. H2O2 + Cl- ÆHOCl + OHReaksi ini timbul pada vakuole neutrofil setelah berfusi dengan vesikel lisosome yang mengandung mieloperoksidase. Hypochlorous acid dapat melewati membran sel, dan jika bereaksi dengan ion metal transisi dapat membentuk radikal hidroksil. HOCl dapat memulai peoksidasi lipid dan selanjutnya merusak sel. HOCl +O2- Æ .OH + Cl- + O2 HOCl + Fe2+ Æ .OH + Cl- + Fe3+

BAB V ANTIOKSIDAN

5.1 Definisi Antioksidan adalah zat kimia dengan konsentrasi rendah, secara signifikan dapat mencegah atau mereduksi suatu zat yang teroksidasi (Halliwell, 1995).41 Disebut antioksidan karena zat tersebut dapat melawan proses oksidasi. Zatzat ini melindungi bahan kimia lain dari reaksi oksidasi yang dapat merusak sel. Antioksidan bekerja dengan cara bereaksi dengan radikal bebas yang ada di dalam tubuh. 5.2 Klasifikasi Antioksidan Utama Antioksidan dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu antioksidan nonenzimatik dan antioksidan enzimatik. Klasifikasi selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.41 Tabel. 4 Klasifikasi antioksidan Enzim

Vitamin

Antioksidan

Peranan

Ciri-ciri

Superokside dismutase (SOD): mitokondrial, sitoplasmik, ekstraseluler

MengubahO2-menjadi H2O2

Katalase

Mengubah H2O2 menjadi H2O

Glutathione peroksidase (GPx)

Mengubah perokside

Alpha tokoferol

Memutus peroksidase lipid Scavenge lipid perokside, O2- dan .OH scavenge O2-, bereaksi langsung dengan peroksil scavenge secara langsung OH,O2Menetralkan oksidan dari stimulasi neutrofil Berperan dalam regenerasi vit.E

Beta karotene Asam askorbat

H2O2

dan

Dikutip dari: Fouad T. Antioxidant system www. thedoctorslounge.net/medlounge/articles/antioxidant.

lipid

Mengandung mangan (MnSOD) Mengandung tembaga dan seng (CuZnSOD) Mengandung tembaga (CuSOD) Hemoprotein berbentuk tetramer Selenoprotein Terutama berada di sitosol dan mitokondria Menggunakan GSH Vitamin yang larut dalam lemak Vitamin larut dalam lemak Vitamin larut dalam air

5.2.1 5.2.1.1

Antioksidan Non-enzimatik Alfa tokoferol (Vitamin E) Alfa tokoferol adalah antioksidan yang larut dalam lemak yang terdapat di

dalam sel. Alfa tokoferol ditemukan sekitar awal 1920-an. Nama tokoferol pertama kali digunakan oleh Evans. Tokoferol berasal dari kata Yunani, tokos berarti kelahiran bayi, phero berarti membawa kemajuan dan ol menunjukkan bahwa molekulnya

mengandung

alkohol.

Vitamin

E

adalah

istilah

umum

untuk

menunjukkan semua aktifitas biologi vitamin E alami, yaitu d-alfa-tokoferol. Di alam, terdapat 8 substansi yang memiliki aktifitas vitamin E, yaitu kelompok tokoferol (dalfa, d-beta, d-gamma dan d-delta-tokoferol) dan kelompok tokotrienol (d-alfa, dbeta, d-gamma, dan d-delta-tokotrienol). Kedua kelompok ini berbeda dalam hal metilasi dan rantainya. Dari semuanya, d-alfa-tokoferol mempunyai aktifitas biologik yang paling tinggi sehinga dijadikan sebagai standard bagi yang lain. Vitamin E adalah nutrisi esensial yang berfungsi sebagai antioksidan di dalam tubuh manusia. Disebut esensial karena tubuh tidak dapat membuat sendiri, sehingga harus disediakan dari makanan. Tokoferol terdapat dalam minyak, kacang, gandum dan padi. Absorbsi tokoferol didalam usus berhubungan dengan absorbsi lemak. Lebih kurang 40% tokoferol yang dimakan akan diabsorbsi. Tokoferol masuk ke dalam darah melalui pembuluh limfe sebagai kilomikron. Vitamin E disimpan di jaringan lemak dan terkonsentrasi di mitokondria, retikulum endoplasmik dan membran plasma. Vitamin E lebih tepat disebut sebagai antioksidan daripada vitamin. Karena tidak seperti vitamin yang lain, vitamin E tidak bertindak sebagai ko-faktor bagi reaksi enzimatik. Vitamin E juga tidak menimbulkan suatu penyakit yang khas seperti vitamin yang lain. Defisiensi vitamin E dapat terjadi jika terdapat malabsorbsi lemak, bayi prematur dan penderita yang mendapat nutrisi parenteral total. Efek dari intake vitamin E yang inadekuat biasanya baru tampak dalam jangka panjang dan biasanya berhubungan dengan penyakit kronis, seperti kanker dan atherosklerosis. Fungsi utama vitamin E adalah mencegah peroksidasi membran fosfolipid. Karakteristik vitamin E yang lipofilik memungkinkan tokoferol berada di lapisan dalam sel membran (Halliway dan Getteridge, 1992).Tokoferol OH dapat memindahkan atom hidrogen dengan satu elektron ke radikal bebas dan membersihkan radikal bebas sebelum radikal bebas bereaksi dengan protein

membran sel atau bereaksi membentuk lipid peroksidasi. Tokoferol-OH yang bereaksi dengan radikal bebas membentuk tokoferol-O. Tokoferol-O sendiri adalah radikal bebas juga. Tokoferol-O akan bereaksi lagi dengan vitamin C membentuk semidehidroaskorbat, suatu radikal bebas yang lemah.

5.2.1.2

Beta karoten Karotenoid adalah mikronutrien yang memberi warna pada buah dan

sayuran. Karotenoid adalah prekursor vitamin A dan mempunyai efek antioksidan. Ada lebih dari 600 karotenoid telah ditemukan di dalam makanan. Yang paling sering adalah alfa-karoten, beta-karoten, likopen, krosetin, santaantin dan fukosantin. Beta-karoten adalah jenis yang paling banyak diteliti. Beta karoten terdiri dari dua molekul vitamin A (retinol). Beta karoten yang berasal dari diet diubah menjadi retinol di mukosa intestinal. Fungsi beta karoten sebagai antioksidan adalah kemampuannya untuk bereaksi dengan radikal bebas. Tetapi kemampuan beta karoten bereaksi dengan radikal bebas juga terbatas karena karotenoid sendiri dapat mengalami oksidasi (auto-oksidasi).

5.2.1.3

Asam askorbat (vitamin C) Asam askorbat adalah vitamin yang larut dalam air. Antioksidan yang

terdapat dalam buah jeruk, kentang, tomat dan sayuran yang berwarna hijau. Manusia tidak mampu mensintesa l-askorbic acid dari d-glukosa karena tidak mempunyai enzim l-gulakolakton oksidase. Oleh sebab itu manusia memperoleh asam askorbat dari diet. Fungsi antioksidan vitamin C adalah kemampuannya sebagai agen pereduksi (donor elektron) radikal bebas. Pemberian satu elektron yang berasal dari asam askorbat membentuk radikal semi-dehidroaskorbat (DHA). Askorbat bereaksi dengan O2- dan OH untuk membentuk DHA. Menurut penelitian Jialal,1990, askorbat mempunyai kemampuan yang lebih kuat daripada tokoferol dalam menghambat oksidasi LDL. Konsentrasi askorbat yang digunakan untuk menghambat oksidasi LDL adalah sebesar 40-60 ppm. 41

5.2.2

Antioksidan Enzimatik

5.2.2.1

Superoksid dismutase (SOD) SOD adalah enzim intraseluler. SOD terdapat dalam tiga bentuk: (1) Cu-Zn

SOD yang terdiri dari dua sub unit dan terdapat di dalam sitoplasma (2) Mn-SOD di dalam mitokondria dan (3) Cu-SOD yang terdapat di ekstraseluler. SOD bereaksi dengan radikal bebas sebagai pereduksi superoksid untuk membentuk H2O2. Enzim katalase dan glutathione peroksidase mereduksi H2O2 menjadi H2O. Masing-masing enzim tersebut bekerja dengan sistem umpan balik. Peningkatan superoksid akan menghambat glutathione peroksidase dan katalase. Peningkatan H2O2 akan menurunkan aktifitas CuZn-SOD. Sementara katalase dan glutathione peroksidase dengan mereduksi H2O2 akan menghemat SOD. SOD dengan

mereduksi

superoksid

akan

menghemat

katalase

dan

glutathione

peroksidase. Melalui sistem umpan balik ini tercapailah keadaan SOD, katalase, glutathione peroksidase, superoksid dan H2O2 dalam keadaan seimbang. 5.2.2.2

Enzim Katalase Enzim ini adalah protein yang terdapat di semua sel aerob pada jaringan

tubuh. Katalase terutama terkonsentrasi pada hati dan eritrosit. Otak, otot rangka, jantung hanya mengandung katalase dalam jumlah sedikit. Katalase dan glutathione peroksidase mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Peningkatan produksi hidrogen peroksida oleh enzim SOD tanpa diikuti peningkatan katalase atau glutathione peroksidase akan menyebabkan penumpukan hidrogen peroksida.41

5.2.2.3

Enzim Glutathione peroksidase Enzim ini sudah dijelaskan di dalam bab sebelumnya. Interaksi enzim-enzim tersebut terhadap radikal bebas dapat dilihat pada

reaksi di bawah ini. SOD 1. 2O2- + 2H+

H2 O2 + O2 GPx

2. H2O2 + 2GSH

GSSG + 2H2 O

5.3

Fisiologi Tubuh manusia mempunyai beberapa sistem antioksidan endogen. Sistem

ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu kelompok enzimatik dan non enzimatik. Antioksidan bekerja dalam 3 cara yaitu: (1) Pemutusan rantai reaksi (2) Mengurangi pembentukan radikal bebas dan (3) “Memakan” (scavenge) radikal bebas Gambar 5 memperlihatkan sumber radikal bebas dan tempat kerja dari berbagai antioksidan. Radikal superokside (O2-) merupakan bentuk yang paling reaktif yang paling banyak dihasilkan oleh berbagai mekanisme di dalam tubuh antara lain, mitokondria, sistem enzim NADPH oksidase, reaksi dari xantine oksidase dan metabolisme asam arakidonat. Radikal superokside kemudian dapat langsung di “makan” oleh antioksidan vitamin E atau diubah menjadi H2O2 yang kemudian diubah lagi menjadi air oleh enzim glutathione peroksidase. H2O2 yang terbentuk juga dapat diubah menjadi radikal hidroksil (.OH). Jika tidak dinetralisir, .OH akan merusak lipid dan DNA.

NADPH

metabolisme

Oksidase

Xantin oksidase

asam arakhidonat

O2-

mitokondria

SOD Katalase H2O2

H2O GPx

2+

Fe Vit.C

Ket:

.OH Vit.E

beta karotene ROOLipid peroksidasi

Kerusakan DNA

AA:asam arakhidonat NADPH:Nikotinamide adenine dinukleotide phosphate

Gambar 8. Sumber radikal bebas dan tempat kerja antioksidan Fouad T. Antioxidant system www. thedoctorslounge.net /medlounge/articles/antioxidant.

BAB VI SELENIUM SEBAGAI ANTIOKSIDAN DAN HUBUNGANNYA DENGAN PENYAKIT

6.1 Penyakit kardiovaskuler Reactive oxygen species (ROS) berperan dalam terjadinya vaskulopati, seperti aterosklerosis, hipertensi dan stenosis. Radikal bebas yang banyak berperan dalam fisiologi dan patofisiologi vaskuler adalah nitric okside (NO.), superokside (O2 -), hydrogen peroksida (H2O2) dan peroksinitrit (ONOO-). Masing-masing radikal bebas ini dihasilkan oleh reaksi enzimatik dan kimiawi yang spesifik. Pada pembuluh darah, dalam keadaan normal NO dihasilkan oleh endothelial nitrik okside sintetase (eNOS), tetapi jika terjadi peradangan NOS juga terdapat pada makrofag dan sel otot polos yang kemudian menghasilkan NO. Sedangkan O2- dan H2O2 dapat dihasilkan oleh semua sel pembuluh darah. Pada pembuluh darah normal kedua radikal bebas tersebut dapat dihasilkan di oleh dua enzim, yaitu sitokrom P450 yang telah teridentifikasi di arteri koronaria dan NADPH oksidase.42,43 Nitrik okside merupakan mediator vasodilatasi pembuluh darah dan berperan dalam agregasi trombosit, sedangkan O2- dan H2O2 merupakan mediator pertumbuhan, difrensiasi dan apoptosis sel otot polos pembuluh darah. O2- dan NO dapat bereaksi membentuk radikal yang sangat reaktif yaitu peroksinitrit (ONOO-). Peroksinitrit merupakan mediator terjadinya peroksidasi lipid, termasuk oksidasi LDL. Banyak peneliti berpendapat bahwa oksidasi LDL pada pembuluh darah yang mengalami peradangan menyebabkan atherogenesis.42,43 Seluler glutathione peroksidase (GPx-1) merupakan bentuk yang paling banyak terdapat di hampir seluruh sel, termasuk di endothelium pembuluh darah. Pada sel endotel, 70% H2O2 yang terbentuk oleh lekosit PMN didetoksifikasi oleh GPx-1.43 Glutathione peroksidase berfungsi untuk mereduksi hydrogen peroksida menjadi air dan lipid peroksida menjadi alkohol. Marc A Forgione berpendapat bahwa defisiensi GPx-1 berhubungan langsung dengan meningkatnya stress oksidatif pada pembuluh darah sehingga terjadi disfungsi endotel.44 Pada tikus, defisiensi GPx-1 mengakibatkan kelainan fungsi dan struktur vaskuler dan jantung, seperti peningkatan inflamasi dari periadventitial pembuluh

darah, pembentukkan tunika intima baru dan penimbunan kolagen di sekitar arteri koronaria. Pada jaringan aorta yang menggunakan pewarnaan 3-nitrotyrosine, tikus dengan defisiensi mempunyai pewarnaan yang lebih banyak dibanding tikus normal (gambar 9).

43

Hal ini menunjukkan peningkatan pembentukan radikal bebas di

bagian tersebut. Pada manusia, penurunan aktifitas GPx-1 pada lesi aterosklerosis menyebabkan penyakit berkembang ke arah yang lebih berat.44

Gambar 9. Potongan melintang aorta pada binatang usia 10 minggu. A: tikus Dengan jaringan normal; B: tikus dengan peroksinitrite; C: tikus dengan defisiensi GPx-1; D:tikus dengan defisiensi GPx-1setelah terapi. Gambar didapat dari Forgione MA, Weiss N, Heydrick S, Cap A, Kling ES, Bierl C, dkk. Celluler Glutathione Peroxidase Deficiency and Endothelial dysfunction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002;282:1255-61.

Pada tikus, GPx-1 dapat menghambat 5-lipoksigenase pada sel monositik. Lima lipoksigenase dalam sel monosit dan makrofag menyebabkan progresifitas penyakit

aterosklerosis.

Jadi

adanya

GPx-1

dapat

mencegah

perburukan

aterosklerosis.44 Aktifitas GPx-1 antara individu bervariasi, tetapi penyebab adanya variasi tersebut belum diketahui. Pada penelitian didapatkan aktifitas GPx-1 lebih tinggi

pada wanita daripada laki-laki. Rokok sangat berpengaruh, dimana kadar GPx-1 pada perokok lebih rendah dibandingkan dengan bukan perokok.44 Studi

epidemiologi

mengenai

suplementasi

selenium

pada

penyakit

kardiovaskuler masih kontroversial. Suplementasi selenium dapat mencegah terjadinya penyakit karena defisiensi selenium, tetapi tidak bisa mengembalikan otot jantung yang sudah mengalami kerusakan. Walaupun begitu identifikasi mengenai kadar aktifitas GPx-1 pada pasien dengan penyakit kardiovaskuler berguna untuk mengetahui besarnya risiko penyakit jantung.44

6.2 Penyakit Paru-paru Paru-paru mempunyai permukaan epitel yang luas, yang berisiko dirusak oleh oksidan. Trakhea, bronchus dan alveoli dapat terekspos oleh radikal bebas yang berasal dari polutan yang terinhalasi, asap rokok dan produk-produk inflamasi. Oleh sebab itu paru-paru membutuhkan antioksidan untuk mencegah kerusakan jaringan. Paru-paru mempunyai enzim antioksidan intraseluler yang menjaga keseimbangan reduksi-oksidasi. Alveoli dapat menambah antioksidan dari cairan epithelial (epithelial lining fluid/ELF).

45,46

Cairan ini mengandung sejumlah besar

(90%) glutathione tereduksi (GSH).45 Beberapa studi menunjukkan bahwa oksidan memegang peranan penting pada

timbulnya

penyakit

dan

progresifitas

penyakit.

Penyakit

paru

yang

berhubungan dengan oksidatif stress adalah asma, kistik fibrosis dan penyakit interstitial paru. Pada kondisi paru-paru yang mengalami peradangan, sistem glutathione dapat berubah-ubah. Contohnya, kadar GSH meningkat di ELF pada perokok kronis dan pada penyakit berillium kronik. Kadar GSH di ELF menurun dengan cepat pada pasien asma ringan selama eksaserbasi. Kadar GSH di dalam ELF juga menurun pada fibrosis pulmonal idiopatik, asbestosis dan sindrom gawat nafas. Beberapa studi juga menunjukkan peningkatan aktifitas GPx di ELF pada perokok dibandingkan dengan bukan perokok. Kelompok glutathione peroksidase merupakan komponen enzim yang penting pada mekanisme detoksifikasi radikal bebas pada paru-paru. eGPx dapat ditemukan di sel epitel brush border yang mengandung lipid. eGPx terdapat pada sel epitel bronkhial dan ELF sebagai reaksi terhadap oksidatif stress pada pasien asma

atau penyakit beryllium kronik dan pada individu yang terekspos oksidan dari luar seperti asap rokok. Ekstra selular glutathione peroksidase timbul lebih lambat setelah eksposur (setelah 24 jam), hal ini menjelaskan mengapa eGPx tidak timbul setelah 12 jam hiperoksia.46

6.2.1

Asma Bukti

epidemiologi

menunjukkan

bahwa

perubahan

diet,

terutama

pengurangan asupan antioksidan dapat meningkatkan prevalensi dan beratnya penyakit. Hal ini memungkinkan adanya interfensi diet pada penatalaksanaan penyakit asma. Stres oksidatif memegang peranan penting dalam patofisiologi asma.47,48 Gambar

memperlihatkan bagaimana terjadinya peradangan saluran nafas yang

disebabkan oleh paparan berbagai allergen, seperti gas, bahan kimia, obat, bakteri dan virus. Reaksi spesifik dari allergen dapat merangsang sistim immune didapat dan sistim immune alamiah. Sistim immune didapat memproduksi interleukin (IL)-5 dan selanjutnya mengaktifkan eosinofil. Sedangkan rangsangan terhadap sistim immune alamiah memproduksi IL-8 yang selanjutnya mengaktifasi neutrofil. Selanjutnya kedua sistem ini mengaktifkan sel-sel inflamatori dalam proses yang disebut respiratory burst (ledakan respirasi). Pengaktifan sel-sel inflamatori membutuhkan oksigen dan selanjutnya melepaskan reactive oxygen species (ROS) disekitar sel. Selama ledakan respirasi, NADPH teraktifasi dan melepaskan superokside (O2-) ke dalam sel. Superokside dismutase (SOD) kemudian mengkatalisa superokside menjadi hydrogen peroksida (H2O2). Hidrogen peroksida kemudian bereaksi dengan ion halide (I-, Cl-, Br-) membentuk asam hipohalous (HOCl/HOBr). Di dalam eosinofil reaksi ini dikatalisa oleh eosinofil peroksidase (EPO) sedangkan di netrofil dikatalisa oleh nyeloperoksidase. Selanjutnya, asam hipohalous akan bereaksi dengan O2- membentuk oksidan yang kuat yaitu radikal hidroksil (.OH). Radikal bebas selanjutnya menyebabka peroksidasi lipid. Selama ledakan respirasi jumlah radikal bebas yang dibentuk dapat melebihi pertahanan antioksidan dan menyebabkan stres oksidatif.47 Stres oksidatif menyebabkan berbagai efek pada saluran nafas, yaitu kontraksi otot polos, peningkatan reaktifitas, hipersekresi mukus dan eksudasi vaskuler.

Gambar 10. Mekanisme peroksidasi lipid pada asma. Gambar didapat dari Wood LG, Gibson PG, Garg ML. Biomarkers of Lipid Peroxidation, Airway Inflammation and Asthma. Eur Respir J 2003;21:177-86.

Defisiensi antioksidan telah sering dilaporkan terdapat pada pasien asma. Antioksidan enzimatik yang paling berperan adalah superokside dismutase (SOD) dan glutathione peroksidase (GPx). Pada pasien asma aktifitas glutathione peroksidase menurun. Selenium yang merupakan komponen dari enzim glutathione peroksidase juga menurun. Terdapat peningkatan risiko terjadinya asma 1,9 sampai

5,8 kali pada subjek dengan kadar selenium dan glutathione peroksidase yang rendah.49,50,51 Walaupun telah banyak bukti bahwa peningkatan stress oksidatif dan penurunan aktifitas antioksidan berperan dalam terjadinya asma, namun penelitian mengenai suplementasi antioksidan masih sangat sedikit. Salah satu percobaan mengenai suplementasi selenium selama 1 minggu memberikan hasil yang positif. Namun karena studi mengenai suplementasi selenium ini masih sangat terbatas maka masih dianjurkan untuk memberikan suplementasi antioksidan kombinasi.47

6.2.2

Kistik Fibrosis Stress oksidatif telah terbukti memegang peranan pada patofisiologi

terjadinya kistik fibrosis. Pada kistik fibrosis terjadi peradangan jalan nafas yang berulang-ulang. Adanya koloni bakteri pada paru-paru menarik neutrofil untuk memusnahkan bakteri tersebut. Proses memusnahkan bakteri ini melepaskan ROS dalam jumlah besar. Terbentuknya radikal bebas pada kistik fibrosis juga disebabkan oleh meningkatnya kebutuhan oksigen yang dapat mencapai 120-150% dari normal.52,53 Pada penderita kistik fibrosis juga didapatkan penurunan aktifitas enzim glutathione peroxidase.52,53 Penelitian yang dilakukan oleh Lisa G Wood menunjukkan bahwa dengan suplementasi

selenium

sebesar

90

mikrogram

selama

8

minggu

dapat

meningkatkan aktifitas glutathione peroksidase dan memperbaiki gejala klinis penyakit.53

6.3 Penyakit Gastrointestinal Radikal bebas telah diindikasikan berperan dalam penyakit kolon, seperti radang usus (inflammatory bowel syndrome/IBD), seperti Crohn disease dan kolitis ulseratif. Kadar oksigen reaktif juga meningkat pada mukosa traktus gastrointestinal yang mengalami peradangan, dibandingkan dengan mukosa normal. Bahan toksik pada mukosa epitelium dapat menyebabkan peradangan. Beberapa penelitian telah melaporkan bahwa kolon pasien sindroma radang usus (SRU)/inflammatory bowel syndrome (IBD) memproduksi lebih banyak radikal bebas.54

Pada penyakit Crohn, ROS dibentuk oleh neutrofil sebagai akibat proses peradangan. ROS menyerang hampir seluruh komponen sel yang berada disekitarnya, sehingga terjadi kerusakan sel. ROS dapat merusak ikatan

asam

lemak tak jenuh ganda sehingga menyebabkan peroksidasi lipid, akibatnya kerusakan jaringan bertambah banyak. Selama peradangan kronik ROS dibentuk terus-menerus

sehingga antioksidan tidak mampu lagi menetralisir. Pada usus

halus dan usus besar ROS dapat ditimbulkan oleh sel fagosit, sel endotel mikrovaskuler dan sel epitel mukosa. Telah dilaporkan bahwa onset peyakit Crohn dimulai dari adanya pengurangan enzim antioksidan dan mikronutrien pada mukosa usus dan plasma.55 Pada anak-anak yang menderita sindroma radang usus terlihat peningkatan aktifitas GPx pada plasma (eGPx). Sedangkan percobaan yang dilakukan pada tikus menunjukkan peningkatan GPx plasma sebesar 61% pada distal kolon setelah diterapi selama 7 hari dibanding kontrol.54 Glutathione peroksidase pada traktus gastrointestinal terdiri dari GPx-1 dan Gpx-GI. Keduanya dapat mereduksi H2O2 dan hidroperoksida asam lemak dengan baik. Pada epitelium kripta, aktifitas glutathione peroksidase sangat penting dalam mencegah inflamasi. Aktifitas kedua jenis GPx ini bekerja pada tempat yang berbeda. GPx-1 lebih banyak pada villi sedangkan GPx-GI lebih banyak terdapat di kripta. Hal ini menunjukkan bahwa keduanya bekerja saling melengkapi.56 Pada percobaan dengan menggunakan tikus, pada tikus yang mengalami defisiensi, pada pemeriksaan histologi usus terlihat peradangan yang terbatas pada mukosa, yaitu infiltrasi sel-sel radang, deplesi mucin dan distorsi kripta. Gambaran ini sesuai dengan gambaran colitis yang terjadi pada manusia. Abses pada kripta lebih sering ditemukan pada ileum. kolon dan rektum (gambar 11). 56

Gpx 1 -/- Gpx 2 +/-

Gpx 1 -/- Gpx 2 -/-

Gambar 11. Histologi ileum, kolon dan rektum tikus. Gambar sebelah kiri memperlihatkan jaringan normal, gambar sebelah kanan jaringan pada tikus dengan defisiensi. Tanda panah menunjukkan letak abses kripta. Gambar didapat dari Esworthy, Steven R, Aranda R, Martin MG, Doroshow JH, Binder SW, dkk. Mice with combined disruption of Gpx1 and Gpx2 genes have colitis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2001;281:848-55. Pada penderita sindroma radang usus sering ditemukan defisiensi selenium oleh karena itu dianjurkan untuk memberikan suplementasi selenium pada pasien dengan sindroma radang usus.56

6.4 Penyakit Virus 6.4.1 Penyakit Keshan Penyakit Keshan adalah kardiomiopati yang terdapat pada wanita dan anakanak pada daerah di China dimana kandungan seleniumnya rendah. Penyakit Keshan dicirikan dengan lesi nekrotik pada seluruh miokardium dengan derajat

infiltrasi seluler dan kalsifikasi yang berbeda-beda. Bentuk akut penyakit ini ditandai dengan terjadinya insufisiensi jantung yang tiba-tiba, sedangkan bentuk kronik ditandai dengan pembesaran jantung yang berat dengan berbagai derajat insufisiensi. Insiden penyakit ini berhubungan dengan rendahnya intake selenium dan suplementasi selenium dapat mencegah terjadinya penyakit ini.1,57 Adanya variasi musiman pada penyakit ini menunjukkan bahwa ada agen infeksius lain yang berperan dalam timbulnya penyakit Keshan selain selenium. Virus coxsackie telah diisolasi dari penderita Keshan dan virus ini mampu menyebabkan peradangan pada jantung yang disebut miokarditis. Defisiensi selenium dapat meningkatkan virulensi atau progresifitas virus coxsackie. Meningkatnya

stress

oksidatif akibat

defisiensi

selenium

dapat

menimbulkan mutasi atau perubahan gen virus. Hal ini diperlihatkan pada penelitian yang dilakukan oleh Melinda A.Beck pada tikus yang diinokulasi dengan virus Coxsackie B3. Pada penelitian ini, tikus yang mengalami defisiensi selenium dan tikus dengan diet selenium yang cukup, diinokulasi dengan strain virus coxsackie yang amiokarditik (CVB3/0). Pada tikus dengan defisiensi selenium timbul miokarditis sedangkan pada tikus dengan diet selenium cukup tidak terjadi miokarditis. Hasil ini menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan genome virus pada tikus dengan defisiensi selenium. Untuk mengkonfirmasi perubahan genome ini dilakukan penguraian gen, dan ditemukan ada 6 tempat mutasi pada virus tersebut.57-59 Perubahan

genome

virus

coxsackie

pada

defisiensi

selenium juga

berhubungan dengan rendahnya aktivitas seluler glutathione peroksidase (GPx-1). Pada tikus dengan aktifitas seluler GPx yang rendah didapatkan perubahan nucleotide virus sebanyak 7 buah dibandingkan dengan tikus biasa.57-59 Selain faktor nutrisi dan virus, adanya perubahan respons immune pada defisiensi selenium juga mempermudah timbulnya miokarditis. Percobaan pada tikus menunjukkan bahwa pada tikus dengan defisiensi selenium terjadi hambatan dalam proliferasi sel limfosit T.57-59

6.4.2

Influenza Virus

permukaanya

influenza

mempunyai

kemampuan

untuk

mengubah

protein

(hemaglutinin/HA dan neurominidase/NA) untuk menghindar dari

deteksi sistem immune. Perubahan sedikit saja dari HA dan NA membuat virus tersebut dapat terhindar dari deteksi. Efek ini telah dibuktikan oleh peneliti di University of North Carolina. Mereka membandingkan tikus yang mengalami defisiensi selenium dengan yang tidak, semua tikus terekspos human influenza virus. Tikus dengan defisiensi selenium yang diinfeksi dengan strain virus influenza yang ringan (A/Bangkok/1/29) mengalami radang paru (pneumonitis) berat. Penelitian pada mRNA virus yang mengkode protein permukaan (HA dan NA) menunjukkan adanya perubahan pada matrix protein sebanyak 29 nukleotide. Perubahan nucleotide ini menyebabkan perubahan 6 asam amino.57

6.4.3

Human Immunodefisiensi Virus (HIV) Penurunan kadar selenium pada individu yang terinfeksi HIV merupakan

tanda yang sensitive untuk progresifitas penyakit. Rendahnya kadar selenium juga berhubungan dengan meningkatnya risiko kematian karena HIV. Status nutrisi selenium yang adekuat dapat meningkatkan resistensi terhadap infeksi virus HIV dengan cara memperkuat sistem immune. Pada infeksi HIV, stress oksidatif dapat mempengaruhi replikasi virus. Sebagai komponen dari glutathione peroksidase, selenium berperan dalam menurunkan stres oksidatif pada sel yang terinfeksi HIV dan menurunkan kecepatan replikasi virus.1,60,61 Defisiensi selenium juga berhubungan dengan progresifitas virus dan kematian pada infeksi HIV dibandingkan dengan mikronutrien lain. Pada observasi selama 5 tahun terhadap 24 anak dengan HIV, mereka yang mempunyai kadar selenium yang rendah meninggal dalam umur yang lebih muda, hal ini mengindikasikan perjalanan penyakit yang lebih cepat. Pada penderita HIV dengan suplementasi selenium, sel-T menghambat replikasi virus HIV dan menurunkan pembentukan sitokin, yang berperan dalam proses peradangan. Suplementasi dengan jamur yang diperkaya selenium pada individu dengan HIV dengan dosis 400 mcg/hari memperlihatkan perbaikan. Studi

lainnya yang mengikuti 15 penderita HIV yang disuplementasi dengan sodium selenit 100 mcg/hari selama 1 tahun, memperlihatkan penurunan stress oksidatif.1

6.5 Kanker Studi geografi secara konsisten memperlihatkan bahwa populasi yang tinggal di daerah dengan kadar selenium pada tanah yang rendah menyebabkan intake selenium relatif rendah dan mempunyai angka mortalitas kanker yang lebih tinggi. Studi epidemiologi menunjukkan individu dengan kadar selenium yang rendah (pada darah dan kuku) mempunyai insiden kanker yang lebih tinggi. Tetapi kecenderungan ini tidak begitu nyata pada perempuan, contohnya, studi prosfektif pada 60.000 perawat perempuan di U.S menunjukkan tidak terdapat hubungan antara kadar selenium dengan risiko kanker. Infeksi kronis virus hepatitis B dan C secara signifikan meningkatkan risiko kanker hepar, contohnya, studi yang dilakukan pada orang laki-laki di Taiwan menunjukkan penurunan kadar selenium berhubungan dengan meningkatnya risiko kanker hepar. Kadar selenium yang rendah juga berhubungan dengan meningkatnya risiko mendapat kanker paru-paru, terutama pada perokok. Individu dengan intake selenium sebesar 159 mcg/hari risiko untuk mendapat kanker prostat hanya 35% dibandingkan dengan individu dengan intake selenium 86 mcg/hari.1,62,63 Beberapa mekanisme telah diketahui dalam mencegah kanker, yaitu:1 1. Maksimalisasi aktifitas antioksidan selenoenzim dan memperbaiki status antioksidan. 2. Memperbaiki sistem imun. 3. Mempengaruhi metabolisme karsinogen. 4. Meningkatnya kadar metabolit selenium yang dapat menghambat pertumbuhan sel tumor Walaupun peranan selenium dalam kehidupan sel telah terbukti, tetapi mekanisme protektif masih terbatas. Studi yang dilakukan pada sel Jurkat, suatu sel lymphoma, dalam 24 jam terlihat penurunan viabilitas sel pada media bebas selenium. Pada penelitian ini terlihat kematian sel terjadi setelah pembelahan pertama kali. Penelitian ini memberikan spekulasi bahwa pembelahan sel tergantung dengan selenium. Pada studi ini juga terlihat bahwa kematian sel disebabkan karena

peningkatan ROS intraseluler, terutama lipid hidroperoksida. Selenite terbukti dapat mencegah akumulasi ROS intraseluler.62 Pada sel dengan defisiensi selenium juga terjadi penurunan aktifitas glutathione peroksidase, terutama phospholipid hidroperoksida (PHGPx) dan selular GPx (cGPx) masing-masing sebesar 39% dan 36%. Tetapi, pada penelitian ini terlihat bahwa hanya PHGPx yang dapat mengurangi lipid hidroperoksida, termasuk phospholipid hidroperoksida dan kholesterol hidroperoksida.62 Telah dikemukakan dua model untuk menjelaskan perbedaan aktifitas antikarsinogenik selenium pada dosis yang berbeda. Pada dosis fisiologis, 40-100 mcg/hari

pada

orang

dewasa,

memaksimalkan

aktifitas

antioksidan

dan

meningkatkan sistem imun. Pada dosis farmakologi, 200-300 mcg/hari, bentuk metilasi selenium memperbesar efek antikarsinogenik.1 Lebih dari 90% eksperimen yang menggunakan sodium selenite dan selenomethionine sebesar 1-5 ppm per hari dapat menekan proses karsinogenesis.64

6.6 Sistem Imun Selenium penting untuk terjadinya respons immune yang optimal. Selenium mempengaruhi sistem immune alamiah dan didapat, baik sistem immune seluler maupun humoral. Sel efektor non spesifik pada sistim immune alamiah antara lain makrofag, sedangkan sistim immune yang didapat adalah limfosit T dan B.65 Pada sistem immune humoral, defisiensi selenium pada tikus, menyebabkan penurunan titer IgM, IgG dan IgA, sedangkan pada manusia terjadi penurunan titer IgG dan IgM.65 Menurut peneliti di Bologna, konsentrasi selenium serum berhubungan dengan peningkatan sel natural killer (NK).66 Natural killer adalah limfosit yang mempunyai aktifitas sitolitik terhadap sel tumor dan sel yang terinfeksi. Oleh karena itu sel NK memegang peranan penting pada perjalanan penyakit tumor dan infeksi. Selenium berperan dalam aktifitas sel NK dengan cara meningkatkan reseptor interleukin-2 pada permukaan sel NK sehingga meningkatkan proliferasi dan ekspansi sel NK.67 Penelitian yang dilakukan pada tikus menunjukkan bahwa tikus dengan defisiensi selenium kurang mampu untuk membunuh pathogen dibandingkan dengan tikus dengan diet selenium yang cukup. Hal ini berhubungan dengan

menurunnya aktifitas GPx sitosol (GPx-1) pada neutrofil. Neutrofil berfungsi untuk membunuh mikroorganisme dengan cara membentuk radikal bebas. Kemampuan neutrofil untuk membentuk radikal bebas tergantung dengan status selenium dan aktifitas GPx. 65 Pada suatu studi dengan suplementasi 200 mcg/hari sodium selenit selama 8 minggu terlihat peningkatan respons sel –T terhadap antigen dibandingkan dengan yang menggunakan plasebo.1

6.7 Penyakit Sendi 6.7.1 Rheumatoid Arthritis Survey pada pasien dengan rheumatoid arthritis, suatu penyakit kronis yang ditandai oleh nyeri, kekakuan dan kehilangan fungsi sendi, menunjukkan adanya penurunan kadar selenium didalam darah. Penderita dengan arthritis mempunyai intake selenium yang rendah.68 Radikal bebas telah diketahui dapat menyebabkan kerusakan jaringan seperti yang terlihat pada arthritis. Selenium, sebagai antioksidan membantu mengontrol kadar radikal bebas sehingga dapat mengurangi gejala arthritis.68,69 Suatu studi klinik memberikan hasil yang positif pada pemberian selenium 200 mcg/hari.69

6.7.2 Penyakit Kashin-Beck Salah satu contoh penyakit arthritis yang berhubungan dengan rendahnya kadar selenium disebut penyakit Kashin-Beck. Penyakit Kashin-Beck ditandai dengan degenerasi dari kartilago sendi (osteoarthritis). Penyakit ini terdapat di daerah bagian Utara Cina, Korea Utara, Tibet dan Siberia Timur. Penyakit ini menyerang anak-anak usia 5-13 tahun.1,70 Secara patologi, penyakit ini ditandai oleh degenerasi dan nekrosis kartilago sendi dan growth plate dan menyebabkan pembesaran sendi terutama di jari, tangan, lutut dan pemendekkan ekstremitas.70 Bila berat, penyakit ini dapat menyebabkan deformitas sendi dan kekerdilan.71

Gambar 12. Penyakit Kashin-Beck. Gambar didapat dari Moreno-Reyes R, Mathieu F, Boelaert M, Begaux F, Suetens C, Rivera MT, dkk. Selenium and Iodine Supplementation of Rural Tibetan Children Affected by Kashin-Beck Osteoarthropathy. Am J Clin Nutr 2003;78:137-44. Defisiensi selenium diperkirakan sebagai faktor risiko penyakit ini karena penyakit ini hanya terdapat pada daerah dengan kandungan selenium yang rendah. Tetapi, efikasi pemberian selenium pada penyakit Kashin-Beck ini masih kontroversial. Pada penelitian klinik acak di Tibet, suplementasi sodium selenate 100mcg/hari dan 1 mg/minggu selama 11 bulan tidak memberikan efek pengurangan nyeri dan mobilitas sendi. Walaupun begitu, studi ini tetap tidak mengesampingkan bahwa selenium dapat mencegah timbulnya penyakit ini pada anak-anak di daerah endemik, karena pada kelompok plasebo ternyata timbul lesi baru.71

6.8 Infertilitas pada Laki-laki Ada dua jenis selenoprotein yang terdapat pada testis, yaitu seluler glutathione peroksidase (cGPx) dan fosfolipid glutathione peroksidase (PHGPx). Seluler GPx terdapat dalam testis dengan kadar yang rendah dan tidak mempunyai peranan yang spesifik dalam fungsi testis. Seluler GPx diperkirakan hanya berperan sebagai penyeimbang jika terjadi stress oksidatif, yaitu untuk mencegah mutasi sel germinal oleh hidroperoksida.72 Sedangkan fosfolipid hidroperoksida glutathione peroksidase (PhGPx) merupakan bentuk selenium yang terdapat pada testis mamalia.72,73 PhGPx banyak terdapat dalam spermatid, terutama pada kapsul mitokondria. Percobaan pada binatang ternak dan pengerat menunjukkan bahwa defisiensi selenium sedang sampai berat dapat menyebabkan perubahan pada spermatogenesis, yang ditandai dengan gangguan motilitas sperma dan perubahan morfologi sperma, yaitu putusnya hubungan antara kepala dan ekor sperma. Pada defisiensi selenium yang ekstrem

menyebabkan terhentinya spermatogenesis.

Pada tahap awal spermatogenesis, PhGPx berperan aktif sebagai antioksidan dengan mencegah terjadinya pembelahan sel yang cepat yang disebabkan oleh oksidative injury. Tetapi, pada tahap akhir spermatogenesis terjadi penurunan aktifitas PhGPx, oksidative injury dapat terakumulasi dan menyebabkan penurunan viability sperma.73 Suatu studi yang dilakukan pada pria infertil menunjukkan kandungan PhGPx yang sangat rendah (<5 mU/mg) pada kapsul mitokondria jika dibandingkan dengan pria sehat, dimana kadar PhGPx rata-rata 200 mU/mg. Pada pria dengan astenozoospermik dan oligoasthenozoospermik yang disertai dengan gangguan motilitas sperma juga ditemukan kandungan PhGPx yang rendah jika dibandingkan dengan normozoospermik. Begitu juga dengan viabilitas sperma, dimana pada kadar <90 mU/mg, terjadi penurunan yang tajam dari viabilitas sperma.73

BAB VII SUPLEMENTASI SELENIUM

Idealnya, suplementasi selenium dalam bentuk yang sama seperti yang terdapat dalam makanan (selenium organik). Lebih dari 80% selenium dalam jagung, gandum dan kedelai berbentuk L-selenomethionine, maka bentuk inilah yang paling tepat sebagai bentuk suplemen selenium.74,75 Pada penelitian di New Zealand ditemukan bahwa bioavailability selenomethionine sebesar 75% dibanding dengan sodium selenite yang hanya sebesar 59%. Studi di Finlandia membuktikan bahwa selenomethionine meningkatkan kadar selenium lebih tinggi dan tinggal dalam darah lebih lama dibandingkan dengan selenium inorganik.12 Pada tahun 1984 mulai tersedia selenomethionine sintetik sebagai suplementasi pada makanan. Pada manusia, suplementasi selenomethionine berbentuk isomer L, sedangkan untuk binatang dapat digunakan bentuk campuran isomer D dan L.75 Dalam usaha untuk memproduksi secara masal

selenium organik, telah

digunakan jamur (Saccharomyces cerevisiae) yang kaya akan selenomethionine dan selenocystein.12 Jamur selenium pada kadar 0,3 ppm dalam bentuk kering dua kali lebih efektif dibandingkan selenite dalam meningkatkan kadar selenium pada otot babi. Pada penelitian lain yang menggunakan 150 mikrogram per hari, jamur selenium terbukti efektif meningkatkan kadar selenium dalam darah orang dewasa. Dr. Gerhard Schrauzer menyimpulkan “hanya dengan dosis oral 10 kali lebih rendah, selenium organik dapat meningkatkan kadar selenium dalam darah 2 kali lipat, dan selenium organic 20 kali lebih efektif dalam memperbaiki kadar selenium.75 Untuk keamanan, suplemen selenium sebesar 200 mikrogram per hari akan meningkatkan total intake selenium orang dewasa menjadi 280-350 mikrogram. Dosis ini adalah jumlah yang aman karena masih berada di bawah dosis yang direkomendasi (reference dose/RfD) oleh EPA untuk selenium yaitu 350 mikrogram untuk orang dewasa dengan berat 70 kg. Studi juga menunjukkan bahwa intake selenium sebesar 750-850 mikrogram tidak menimbulkan efek samping. Kadar tersebut disebut No Adverse Effect Level (NOAEL). Kadar terendah yang dapat

menimbulkan efek samping disebut The Lowest Adverse Effect Level (LOAEL) adalah sebesar 1540 + 653 mikrogram per hari. Tetapi efek samping ini biasanya tidak muncul dengan hanya mengkonsumsi satu kali kadar sebesar itu tetapi setelah mengkonsumsi selama beberapa minggu atau bulan.75

BAB VIII RINGKASAN

Selenium merupakan trace elemen esensial bagi tubuh. Mikronutrien ini merupakan komponen enzim glutathione peroksidase, yaitu enzim yang berfungsi sebagai antioksidan. Enzim ini terdiri dari 4 tipe, yaitu seluler glutathione peroksidase (cGPx), ekstraseluler glutathione peroksidase (eGPx), gastrointestinal glutathione peroksidase (GPx-GI) dan fosfolipid glutathione peroksidase (PHGPx). Radikal bebas adalah molekul di mana elektron yang terletak pada lapisan paling luar suatu molekul tidak memiliki pasangan. Oleh karena itu molekul tersebut sangat reaktif. Radikal bebas dengan mudah bereaksi dengan sel terutama sel lipid, protein dan DNA. Adanya reaksi radikal bebas dengan sel depat menyebabkan kerusakan sel. Kerusakan sel menyebabkan kematian sel yang selanjutnya menyebabkan disfungsi organ. Antioksidan adalah zat kimia dengan konsentrasi rendah yang secara signifikan dapat mencegah atau mereduksi suatu zat. Antioksidan terdiri dari antioksidan enzimatik dan non enzimatik. Glutathione peroksidase merupakan antioksidan enzimatik yang mengandung selenium. Defisiensi selenium telah dihubungkan dengan berbagai penyakit, antara lain penyakit kardiovaskuler (aterosklerosis, miokard infark dan kardiomiopati), penyakit paru kronis

(asma, kistik fibrosis), penyakit gastrointestinal (penyakit Crohn’s),

penyakit virus (penyakit Keshan, influenza dan HIV), kanker, sistem imun, penyakit sendi (rheumatoid arthritis dan penyakit Kashin-Beck) dan infertilitas pada laki-laki. Suplementasi selenium digunakan dalam bentuk isomer L, berupa jamur selenium. Suplementasi dengan dosis 200 mikrogram per hari akan meningkatkan total intake selenium orang dewasa menjadi 280-350 mikrogram.

DAFTAR PUSTAKA 1.

2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.

Rachimhadhi T.Preeklampsia dan eklampsia: WiknjosastroH. Saifuddin AB, Rachimhadhi T. Ilmu kebidanan edisi ketiga . Jakarta; Yayasan Bina Pustaka Sarwono Prawirohardjo 1997: 281-301 Cunningham FG, Gant NF, Laveno KJ, Gilstrap LC, Wenstrom KD. William Obstetrics 21st ed. New York: McGraw hill 2001: 567-89 Soejoenoes A. Prevalensi dan resiko hipertensi pada kehamilan. Naskah lengkap PIT III POGI malang; 1983 Pangemanan WT, Syamsuri AK, Saleh AZ. Hubungan antara indeks gestosis dengan profil laboraratorium pada penderita gestosis di RSUP Palembang selam 2 tahun (1994-1996). Naskah lengkap KOGI X Padang ; 1996 Angsar MD. EPG Gestosis dalam prospektif . Lab/SMF Obstetri dan Ginekologi FK Unair-RSUD dr. soetomo Surabaya , 1995 Chamberlain G, Sterr P. Turnbull,s Obstetrics 3rd ed. London: Churchill livingstone 2001:333-354. Whanger PD. Selenium, The Linus Pauling Institute, Nopember 18:2002. Didapat dari: www. Highwire.stanford.edu. Anonim. Facts About Dietary Supplements, December 9, 2002. Didapat dari: www.cc.nih.gov/ccc/supplements/selen.html. Nakamuro K, Okuno T, Hasegawa T. Metabolism of Selenoamino Acids and Contribution of Selenium Methylation to Their Toxicity. Journal of Health Science 2000;46:418-21. Burk RF, Levander OA. Selenium. In: Modern Nutrition in Health and Disease; edisi ke-7. Philadelphia, 1988;265-74. FAO/WHO. Selenium. Human Vitamin and Mineral. FAO/WHO. Roma 2002. Chen J, Berry MJ. Selenium and selenoprotein in the brain and brain disease. Journal of Neurochemistry 2003;86:1-12. International Programme on Chemical Safety. Selenium. Didapat dari: www. Inchem.org. Fouad T. Free Radical, Types, Source and Damaging Reactions. Didapat dari: www. thedoctorslounge.net/medlounge/articles/antioxidant. Waterlow JC. Cell membranes and free radical. In: Protein-energy malnutrition. London Melbourne Auckland, 1992;137-45. Anonim. Free Radical Introduction. 2000. Didapat dari: www.exrx.net/nutrition/antioxidant. Anonim. Basic Information. Apr 13, 1997. Didapat dari: www.chemicalelements.com/elements/se.html. Passwater RA. New Discoveries Expand Our Knowledge About Selenium’s Importance. Didapat dari: www.highwire. Anonim. Selenium, Compounds and Elements. Apr, 1997. Didapat dari: www.chemicalelements.com/elements/se.html. Harthill M. Does Bioavailable Arsenic Affect Nutritional Selenium?: A Brief Review of Se Nutrition. 2001. Didapat dari: www.yahoo.com. Schrauzer GN. Selenomethionine: A Review of Its Nutritional Significance, Metabolism and Toxicity. Journal of Nutrition 2000;130:1653-56. Haas EM. Selenium. Staying Healthy with Nutrition: The Complete Guide to Diet and Nutritional Medicine.

23.

Anonim. Metabolism, Absorption and Bioavailability Several forms of Selenium. 2000. Didapat dari: www.yahoo.com. 24. Levy JB, Jones HW, Gordon AC. Selenium deficiency, reversible cardiomyopathy and short-term intravenous feeding. Postgrad Med J 1994;70:235-36. 25. Bates JM, Spate VL, Morris JS, Germain DL, Galton VA. Effect of Selenium Deficiency on Tissue Selenium Content, Deiodinase Activity and Thyroid Hormone Economy in the Rat during Development. Endocrinology 2000;141:2490-99. 26. Murakami M, Araki O, Hosoi Y, Kaniya Y, dkk. Expression and Regulation of Type II Iodothyronine Deidinase in Human Thyroid Gland. Endocrinology 2001;142:2961-67. 27. Fujiwara N, Fujii T, Fujii J, Taniguchi N. Functional expression of rat thioredoksin reduktase: selenocystein insertion sequence element is essential for the active enzyme. J Biochem 1999;340:439-44. 28. Das KC, White CW. Redox sistem of the cell: Possible links and implications. PNAS July 2002;99:9617-18. 29. WHO. Selenium. In:Trace elements in human nutrition and health. Geneva 1996;105-22. 30. Anonim. Glutathione peroksidase. 2000. Didapat dari: www.wikipedia/thefreeencyclopedia. 31. Ren B, Tibbelin G, Akesson B. GSH peroksidase. October 12, 2000. Didapat dari: www.wikipedia/freeencyclopedia. 32. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Synthesizing the Molecules of Life. In: Mathews, (editor). Biochemistry: edisi ke-5. 1999. 33. Sieja K, Talerczyk M, Selenium as element in the treahmen of ovarian cancer in women receiving chemotherapy. J. Gynecologic Oncology 93 (2004): 320327 34. Moretti M,MD, Phillips M, MD, Increased breath marker of oxidative sress in normal pregnancy an in preeclampsia. Am J. obs & Gyn 190 (2004): 11841190 35. Rayman MP, Bode P, Phd, Redman CWG, low selenium status in associated with the occurrence of the pregnancy disease preeclampsia in women from the UK. Am J. obs & Gyn Nov 2003: 1343-1349 36. Basbug,Demir I. Serin S. Maternal erythrocyte malondialdehyde level in preeclampsia prediction: a. longitudinal study. J. perinatal med 23 ( 2003): 469474 37. Knapen MF, Mulder TP, Van rooij IA. Low whole blood glutatione levels in pregnancies complicated by preeclampsia or hemolysis,elevated liver emzymes, low platelets syndrome. Didapat dari www.greenjournal.org/cgi 38. Yonemata Y, Sawa R, Suzuki S, Relationship berween plasma malondialhehyde levels and adenosine deaminase activities in preeclampsia. Entrez PubMed: august 2002: 167-173