TUGAS TERSTRUKTUR METABOLISME ZAT GIZI MIKRO TEMBAGA (Cu)
Disusun oleh:
AtikaQurrotun A
(101411231003) (101411231003)
Elsa Carla A.
(101411231005) (101411231005)
Atiqotus Sylvia
(101411231007) (101411231007)
Nur Fatimah
(101411231024) (101411231024)
IlhamRial A.
(101411231034) (101411231034)
DwiAgistaLarasati
(101411231036)
Ira Maya Sofa
(101411231046) (101411231046)
PROGRAM STUDI S-1 ILMU GIZI FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2015
i
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Tembaga atau copper adalah copper adalah salah satu nutrisi dasar yang membentuk jaringan hidup bagi manusia, hewan, tumbuhan hingga mikroorganisme dan berpengaruh besar bagi kesehatan. Bagi manusia khususnya, dalam jumlah tepat dibutuhkan untuk menjaga kelancaran produksi sel darah, jaringan saraf, sistem imun tubuh dan kekuatan tulang. kekuatan tulang. Tembaga tidak dihasilkan sendiri oleh tubuh, karena itu harus selalu mendapatkan asupan rutin dalam diet dalam diet sehari-hari. Unsur logam dengan nomor atom 29 dengan lambang Cu ini Cu ini aktif dalam tubuh dalam berbagai fungsi organ-organ vital dan proses metabolisme. Melalui mekanisme hemeostatik tubuh
manusia
secara
otomatis
akan
mengatur
penyerapan dan pembuangan sehingga tubuh terhindar dari kekurangan ataupun kelebihan kadar. Hanya saja, meski sedikit, kelebihan atau kekurangan bisa berbahaya bagi kesehatan manusia dan beberapa kondisi bisa memicu terjadinya hal
tersebut.
Tembaga
bersama-sama
seperti kalsium seperti kalsium dan zinc dan zinc misalnya,
berperan
dengan aktif
nutrisi dalam
lain, berbagai
jenis protein jenis protein dan metalloenzim yang menghasilkan fungsi-fungsi metabolisme yang mendasar bagi tubuh. Tembaga sendiri diserap oleh tubuh pada kisaran 1590% dari kandungan dalam asupan makanan sehari-hari, tergantung pada jumlah kandungan, jenis senyawa dan komposisi makanan. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa definisi dari tembaga ? 2. Apa fungsi tembaga bagi tubuh ? 3. Dari mana saja sumber tembaga bisa didapatkan ? 4. Berapa besar konsumsi tembaga menurut AKG ? 5. Bagaimana proses absorbsi, metabolisme, dan ekskresi tembaga? 6. Apa dampak bila kekurangan atau kelebihan tembaga? 7. Apa studi kasus dari kekurangan dan kelebihan tembaga?
ii
1.3 Tujuan
1. Mengetahui definisi dari tembaga. 2. Mengetahui fungsi tembaga bagi tubuh. 3. Mengetahui sumber tembaga. 4. Mengetahui besar konsumsi tembaga menurut AKG. 5. Mengetahui proses absorbsi, metabolisme, dan ekskresi tembaga. 6. Mengetahui dampak kekurangan atau kelebihan tembaga. 7. Mengetahui contoh studi kasus dari kekurangan atau kelebihan tembaga. 1.4 Manfaat
Makalah ini dibuat agar membantu mahasiswa untuk menambah pengetahuan tentang peranan-peranan salah satu mikro mineral yang diperlukan oleh tubuh yaitu tembaga.
iii
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Tembaga
Tembaga dengan nama kimia Cupprum dilambangkan dengan Cu, unsur logam ini berbentuk kristal berwarna kemerahan. Dalam tabel periodik unsur-unsur kimia, tembaga menempati posisi dengan nomor atom (NA) 29 dan mempunyai bobot atom (BA) 63,546. Unsur tambahan di alam dapat ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau dalam senyawa padat dalam bentuk mineral. Dalam badan perairan laut tembaga dapat ditemukan dalam bentuk persenyawaan ion seperti CuCO3, CuOH,dan sebagainya Unsur tembagater ada pada hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit yang komersial. Sifat Fisika dan Kimia
Sifat Fisika
a. Tembaga merupakan logam yang berwarna kuning kemerahan seperti emas kuning dan keras bila tidak murni. b. Mudah ditempa (liat) dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis dan kawat. c. Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak. • Titik Lebur : 1357.77 K (1084.62 °C, 1984.32 °F) • Titik Didih : 2835 K (2562 °C, 4643 °F) • Kalor Peleburan : 13.26 kJ/mol • Kalor Penguapan : 300.4 kJ/mol • Kapasitas Kalor : (25 °C) 24.440 J/(mol
K)
・
Sifat Kimia
a. Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, Cu(OH)2CO3. b. Tembaga panas dapat bereaksi dengan uap belerang dan halogen. Bereaksi dengan belerang membentuk tembaga (I) sulfida dan tembaga
iv
(II) sulfida dan untuk reaksi dengan halogen membentuk tembaga (I) klorida, khusus klor yang menghasilkan tembaga (II) klorida. c. Pada umumnya lapisan tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara elektrokimia, digunakan listrik arus searah.
2.2 Fungsi Tembaga
1. Membantu Pertumbuhan Jaringan Mineral tembaga diperlukan untuk membangun jaringan tubuh. Kekurangan mineral tembaga dapat mengganggu pertumbuhan. Oleh karena itu, memenuhi kebutuhan asupan mineral tembaga sangat penting khususnya bagi anak usia pertumbuhan. 2. Membantu Menghasilkan Energi Mineral tembaga diperlukan untuk membantu metabolisme tubuh. Sitokrom oksidase adalah cuproenzim (enzim yang mengandung tembaga), yang mempengaruhi produksi energi dalam sel. Kekurangan mineral tembaga dalam tubuh dapat menyebabkan badan lesu dan lemah. 3. Membantu Pembentukan Pigmen Melanin adalah pigmen yang memberi warna gelap pada kulit, rambut dan mata. Mineral tembaga merupakan komponen enzim tirosinase yang diperlukan dalam pembentukan melanin. Terpenuhinya asupan tembaga dapat mencegah perubahan warna rambut dan warna mata karena usia tua. 4. Membantu Produksi Sel Darah Merah Tembaga bermanfaat membantu pembentukan sel-sel darah merah dan hemoglobin. Mineral tembaga diketahui berperan penting dalam membantu penyerapan zat besi dari makanan yang dikonsumsi. Kekurangan mineral tembaga dapat menyebabkan gejala anemia.
v
5. Membantu Meningkakan Kerja Otak Makanan yang kaya tembaga sangat bemanfaat meningkatkan memori dan konsentrasi. Tembaga diperlukan dalam pembentukan hemoglobin yang berperan membawa oksigen dalam darah. Kecukupan oksigen dalam darah yang mengalir ke otak sangat mempengaruhi kerja otak. 6. Menjaga Kesehatan Tiroid Memenuhi asupan mineral tembaga membantu menjaga kesehatan kelenjar tiroid. Kelenjar tiroid berperan penting dalam mengendalikan metabolisme tubuh untuk menghasilkan energi. Kekurangan mineral tembaga dalam tubuh bisa menimbulkan masalah gangguan fungsi tiroid. 7. Menangkal Radikal Bebas Mineral tembaga mempunyai khasiat sebagai antioksidan. Mineral tembaga bekerja sama dengan enzim antioksidan superoksida dismutase, berperan menangkal radikal bebas yang dapat merusak sel. Kerusakan sel akibat radikal bebas dapat menyebabkan efek penuaan dini pada sel-sel kulit. Kerusakan sel akibat radikal bebas bahkan bisamemicu kanker jika menimbulkan kerusakan DNA sel yang menyebabkan mutasi sel. 2.3 Sumber Tembaga
Menurut data tahun 2005, Chili merupakan penghasil tembaga terbesar di dunia, disusul oleh AS dan Indonesia. Tembaga dapat ditambang dengan metode tambang terbuka dan tambang bawah tanah. Kandungan tembaga dinyatakan dalam % (persen). Selain sebagai penghasil no.1, tambang tembaga terbesar juga dipunyai Chili. Tambang itu terdapat di Chuquicamata. Sedang tambang tembaga terbesar di Indonesia adalah yang diusahakan PT Freeport Indonesia di area Grasberg, Papua. Tembaga di alam tidak begitu melimpah dan ditemukan dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk senyawaan. Biji tembaga yang terpenting yaitu pirit atau chalcopyrite (CuFeS2), copper glance atau chalcolite (Cu2S), cuprite (Cu2O), malaconite (CuO) dan malachite (Cu2(OH)2CO3) sedangkan dalam unsur bebas
vi
ditemukan di Northern Michigan Amerika Serikat. Tembaga kadang ditemukan secara alami, seperti yang ditemukan dalam mineral seperti cuprite, malachite, azurite, chalcopyrite, dan bornite. Deposit biji tembaga yang banyak ditemukan di AS, Chile, Zambia, Zaire, Peru, dan Kanada. Dari mereka, tembaga diambil dengan cara smelting, leaching, dan elektrolisis. Sumber makanan : sayuran hijau, hati, daging, kacang-kacangan, coklat,
kacang-kacangan, jerohan, padi-padian, ikan, dan bangsa kerang.
2.4 Angka Kecukupan Gizi Tembaga
Angka Kecukupan Gizi (AKG) untuk tembaga di Indonesia juga belum ditentukan, karena kebutuhan tembaga setiap orang dapat dipenuhi dari konsumsi makanan sehari-hari. Amerika Serikat menetapkan jumlah tembaga yang aman untuk dikonsumsi adalah sebanyak 1,5-3,0 mg sehari. Menurut
Winarno
(1997)
orang
dewasa
akan
mampu
menjaga
keseimbangan normal dengan mengonsumsi 2 mg per hari. Untuk wanita dewasa cukup mengonsumsi 1,55 mg sampai dengan 1,70 mg per hari. 2.5 Absorbsi, Metabolisme, dan Ekskresi Tembaga
Tembaga (Cu) bisa masuk ke lingkungan melalui jalur alamiah dan non alamiah. Pada jalur alamiah, logam mengalami siklus perputaran dari kerak bumi ke lapisan tanah, ke dalam makhluk hidup, ke dalam kolam air, mengendap dan akhirnya kembali lagi ke kerak bumi. Jalur non alamiah, dalam unsure Cu masuk dalam tatanan lingkungan akibat aktivitas manusia ,antara lain berasal dari buangan industri yang manggunakan bahan baku Cu, industri galangan kapal, industri pengolahan kayu, serta limbah rumah tangga.Tubuh manusia mengandung sekitar 1 mg tembaga/kg berat badan. Konsentrasi tertinggi terdapat di dalam hati, otak, ginjal dan jantung . Metabolisme tembaga dalam tubuh.
Dalam plasma darah, tembaga mula – mula diikat pada albumin dan suatu protein baru yaitu histidin dan dibawa ke hati dimana akan mendapat proses :
vii
1. Tembaga diekskresi dalam empedu ke dalam traktus gastrointestinalis, dan tidak diabsorpsi kembali. Homeostasis tembaga dipertahankan oleh sekresi billier. Semakin tinggi dosis tembaga, semakin banyak yang diekskresi dalam feses. Dalam keadaan normal,urin hanya mengandung sedikit tembaga. 2. Penggabungan tembaga sebagai bagian integral seruloplasmin, suatu glikoprotein yangdisentesis dalam hati.Seruloplasmin bukan protein pembawa Cu , karena tembaga seruloplasmin tidak bertukar dengan ion tembaga atau tembaga yang terikat dengan molekul-molekul lain. Tembaga disimpan dalam atau melekat pada metalotionin intraseluler, protein 6700 dalton yang terdapat pada hati.
Absorsi sedikit terjadi didalam lambung dan sebagian besar di bagian atas usus halus secara aktif dan pasif. Tembaga masuk ke sel epitel usus halus melalui proses difusi terfasilitasi yang melibatkan cuprous ion carrier spesifik yang disebut Ctr1 yang terletak di permukaan brush-border. Proses ini tetap terjadi sekalipun intake tembaga rendah.Absoprsi juga terjadi dengan alat
viii
angkut protein pengikat tembaga metalotionin yang juga berfungsi dalam absorbsi seng dan kadmium. Sedangkan jika intake tembaga tinggi proses absorbsi
melalui
difusi.
Tembaga
diangkut
keseluruh
tubuh
oleh
seruloplasminin dan transkuprein. Jaringan mendapat tembaga yang telah diabsorbsi melalui dua fase. Fase pertama melibatkan vectorial transport dari perpindahan tembaga dari membrane basolateral enterocyte menuju sirkulasi portal dimana akan dibawa ke hati oleh albumin dan alfa2-microglobulin. Tembaga yang baru akan disekresikan menuju plasma dan berikatan dengan Cp (ceroplasmin). Tembaga
juga
dikeluarkan
dari
hati
,sebagai
bagian
dari
empedu.Didalam saluran cerna tembaga dapat diabsorsi kembali
atau
dikeluarkan dari tubuh bergantung kebutuhan tubuh.Pengeluaran melalui empedu meningkat bila terdapat kelebihan tembaga dalam tubuh. Ekskresi tembaga sebagian besar melalui feses sedangkan sebagian kecil lainnya dapat melalui urin dan keringat. Ingestion (mulut)
Lambung terjadi penyerapan sedikit dalam bentuk Cu 2+ Usus halus Epitel usus halus Brush border melalui Ctr1 atau metationin Absorbsi Uptake jaringan melalui vectorial transport Vena portal diikat oleh albumin dan alfa-microglobulin Hati
ix
Diskeresi dan berikatan dengan Cp (ceroplasma)
dieksresi bercampur dengan getah empedu dan keluar bersama feses
Homeostatis tembaga dalam sel :
Dua kation homolog transporting P-type ATPases adalah produk gen utama yang berhubungan dengan homeostatis Cu, yaitu Menkes (MNK) dan Wilson (WNP) ATPases. Sebagian besar sel memiliki MNK yang bertanggungjawab untuk ekskresi tembaga ketika level tembaga dalam sel tinggi. Sedangkan pada sel hepatosit ekskrsei tembaga yang berlebihan dilakukan oleh WNP yaitu melalui garam empedu. Sedangkan produk gen yang lain yang akhir-akhir ini ditemukan adalah Cu chaperone yaitu protein yang membawa Cu menuju sisi intraseluler yang spesifik dan menuju enzim. Chaperone membantu untuk mencegah adanya ion Cu bebas dengan cara mengikat mereka dan melepasnya secara langsung ke protein target mereka. Tembaga yang masuk ke dalam sel akan dibawa ke kompleks trans Golgi oleh HAH1/ATOX1 yang akan mengangkut tembaga ke P-Type ATPases yang berada di kompleks trans Golgi. Proses selanjutnya tergantung pada sel, jika bukan sel hati maka yang berperan adalah ATP7A/MNK. Jika terjadi di hepatosit maka yang berperan adalah ATP7B/WNP. Chaperon yang lain, Ccs, akan mengirim Cu ke Cu/ZnSOD di sitoplasma dan yang ke-tiga adalah Cox 17 yang membawa Cu ke mitokondria dimana tembaga dibutuhkan untuk cytochrome C-oxidase.
x
Cu/Zn SOD1 adalah salah satu dari superoxide dismutase yang teridentifikasi pada tubuh manusia. Cu/Zn SOD1 adalah homodimeric detoxifying metalloenzyme yang terdapat paling banyak di sitosol, nucleus, peroxisome dan mitokondria. Ketika SOD1 diisolasi untuk pertama kali, SOD1 diperkirakan merupakan protein simpanan tembaga, fungsi katalitiknya sendiri baru ditemukan pada tahun 1969 secara jelas sebagai pembersih superoxide melalui reaksi dua tahap yang meliputi reduksi dan reoxidasi ion tembaga pada sisi aktivnya. Proses ini terjadi terutama di sitoplasma dimana SOD1 banyak ditemukan. Pada tahun 1990 peneliti menemukan bahwa SOD1 terkait metabolisme normal, seperti ketika sel darah putih melawan bakteri dan virus melalui jalan fagositosis. Jika susuperoxida radikal tidak secara cepat dihilangkan maka dapat menyebabkan kerusakan membrane sel. Ketika tembaga tidak didapat dalam jumlah yang cukup, aktivitas dari superoxide dismutase berkurang dan kerusakan pada membrane sel juga akan meningkat yang disebabkan meningkatnya superoxide radikal. Fungsi katalitik dapat bekerja secara optimal jika tembaga bekerjasama dengan zinc daripada keberadaan tembaga atau zinc sendiri. Maturasi SOD1 dimulai dengan penggabungan dari ion zinc dan tembaga yang diikuti dengan oxidasi disulfide untuk membentuk enzim homodimer yang aktif(Osredkar,2011).
Hubungan antara tembaga dan zinc bersifat antagonis. Zinc diketahui dapat menghambat penyerapan tembaga pada usus. Tambahan
xi
asupan zinc yamg tinggi yaitu 50 mg/hari atau lebih dalam jangka waktu yang lama dapat menyebabkan defisiensi tembaga. Konsumsi suplemen yang mengandung zinc dapat meningkatkan sintesis protein sel di usus, yang
disebut
metallothioneins
yang
akan
mengikat
logam
dan
menghambat penyerapan di sel usus. Metallothioneins memiliki daya ikat lebih
kuat
untuk
tembaga
dari
pada
zinc.
Jadi,
peningkatan
metallothioneins karena meningkatnya zinc dapat menurunkan absorbs tembaga. Di sisi lain, ditemukan pula bahwa dosis tinggi konsumsi tembaga mempengaruhi status nutrisi zinc.
2.6
Dampak Kelebihan dan Kekurangan Tembaga
Tembaga
menstimulasi
otak,
menyebabkan
sel-sel
otak
memproduksi lebih banyak neurotransmitter. Inilah sebabnya mengapa orang yang keracunan tembaga akan terlihat seperti maniak, misalnya paranoid, schizophrenia dan bi polar disorder (kepribadian ganda). Orangorang yang keracunan tembaga akan menjadi lebih emosional, sensitive, tapi bisa juga berakibat jadi sangat kreatif. Tapi orang-orang yang kreatif ini seringkali terkapar karena pikirannya yang over aktif tidak didukung tubuh yang sehat (kecapekan). Saat tembaga berkumpul dan anda stress, anda akan mengalami yang disebut dalam istilah psikologinya fight or flight condition (melawan atau kabur). Adrenalin anda akan berada dalam kondisi siaga. Ini adalah mekanisme tubuh untuk melawan stress. Dan kalau ini terjadi terusmenerus, akibatnya adrenalin anda akan kecapekan. Kembali lagi pada keracunan tembaga, kelebihan tembaga akan membuat tubuh kita selalu dalam posisi siaga. Akibatnya kelenjar adrenalin kita jadi capek. Karena adrenalin membutuhkan seng, maka stress menggerus kadar seng kita. Semakin seng turun, tembaga semakin meningkat. Akhirnya metabolism kita jadi lamban. Tubuh anda mengetahui hal ini. Tahu kalau anda sudah terlalu capek menghadapi stress yang berlarut-larut. Hal ini berakibat anda semakin ketakutan, makin stress dan ini mengawali kekacauan mental.
xii
Anda makin depresi, dan tidak ada keinginan untuk melawan lagi. Anda membangun cangkang rumah anda sendiri. Satu hal lagi yang terjadi kalau kita kelebihan tembaga adalah hypoglycemia, serta tidak teraturnya kadar gula. Kadar adrenalin rendah berakibat rendahnya produksi glucocortocoids, cortisol dan cortisone. Mereka ini berperan penting dalam mengatur kadar gula dalam darah. Jika kadar mereka rendah, maka anda akan mengalami depresi, mudah tersinggung, mood swing, konsentrasi rendah, memori rendah, pusing, lelah, dan banyak hal yang tidak enak lainnya. Kadar gula rendah juga berakibat tubuh memberi signal seolah-olah lapar. Akibatnya anda makan lagi makan lagi ngemil lagi ngemil lagi, dan anda berakhir pada obesitas. Keracunan Tembaga apabila pangan yang mengandung asam atau berkarbonat diolah dalam wadah atau alat masak yang terbuat dari logam tembaga dan kuningan, sebagian logam tembaga akan terkikis dan larut dalam pangan sehingga dapat menimbulkan keracunan. Tembaga sebagai persenyawaan kimia yang dipakai dalam fungisida atau insektisida seperti tembaga oksiklorida dan tembaga sulfat dapat menyebabkan keracunan apabila tercampur ke dalam pangan. Penyemprotan yang tidak sesuai dengan petunjuk akan meninggalkan residu yang banyak dalam pangan. Gejala keracunan tembaga adalah sakit kepala, keringat dingin, nadi lemas, rasa manis atau bau logam pada mulut, muntah, sakit perut, diare, kejang – kejang dan koma dengan masa inkubasi satu jam atau kurang.
Defisiensi tembaga
xiii
Gejala yang muncul bisa berupa :
-
rambut yang sangat kusut
-
Keterbelakangan mental
-
Penurunan jumlah kaslsium dalam tulang
Defisiensi tembaga juga dapat mengakibatkan kelelahan, dan aneurisma arterial 2.7 Studi Kasus (Penyakit Wilson)
Penyakit Wilson (hepatolenticular degenerasi) merupakan gangguan genetik langka yang diakibatkan oleh menumpuknya zat tembaga di berbagai organ vital, terutama di hati, otak, dan kornea mata. Hal ini dapat terjadi bila organ hati tidak dapat mencerna zat tembaga dengan baik dan akhirnya menyebabkan zat tersebut menumpuk. Penyakit ini bersifat progresif dan bila tidak cepat diobati akan mengarah pada timbulnya penyakit hati, disfungsi sistem saraf pusat, dan bahkan kematian. Untuk mengetahui penyakit Wilson, kita dapat melakukan beberapa jenis pengujian seperti tes darah, tes urine, pengujian genetik (analisis mutasi DNA yang dapat mengidentifikasi mutasi genetik yang menyebabkan timbulnya penyakit Wilson), biopsi hati, scan otak (bilamengalami gejalagejala yang mempengaruhi otak), dan pemeriksaan mata (apakah ada cincin Kayser-Fleischer yang berwarna cokelat keemasan pada mata atau tidak).
Gejala
Tanda-tanda penyakit ini bervariasi, tergantung pada bagian tubuh mana yang terkena penyakit Wilson. Namun, gejala-gejala dari penyakit ini hampir sama dengan gejala dari penyakit hati lainnya dan seringkali kita tidak bisa membedakannya. Gejala dari penyakit Wilson, antara lain:
Kelelahan
Depresi
Nyeri sendi
Kehilangan nafsu makan
Mual
Kesulitan berbicara, menelan, dan berjalan
xiv
Mudah memar
Kulit ruam
Pembengkakan pada lengan dan kaki
Warna kulit dan bagian putih pada bola mata berubah menjadi kuning
Riketsia
Penyebab
Penyakit Wilson timbul ketika tubuh mengalami mutasi gen ATP7B yang mengarah ke akumulasi tembaga dalam tubuh. Mutasi genetik yang menyebabkan penyakit Wilson ini biasanya ditularkan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Hal ini akan menimbulkan masalah pada protein dalam tubuh yang bertanggung jawab untuk memindahkan kelebihan tembaga dari organ hati.
xv
Apabila mengalami penyakit Wilson, tembaga tambahan tidak dapat dihilangkan dari tubuh, melainkan menumpuk di organ hati. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan serius. Namun, dalam jangka waktu tertentu, kelebihan tembaga dapat hilang dari organ hati dan terakumulasi di organ lain, terutama otak, ginjal, dan mata.Tapi, hal ini merugikan.
Patofisiologi
Tembaga dibutuhkan oleh tubuh untuk sejumlah fungsi, terutama sebagai kofaktor untuk sejumlah enzim seperti seruloplasmin, sitokrom c oksidase, dopamin β-hidroksilase, superoksida dismutase dan tirosinase. Tembaga memasuki tubuh melalui saluran pencernaan. Sebuah protein transporter pada sel-sel usus kecil, membran tembaga transporter 1 (CMT1), membawa tembaga di dalam sel, di mana beberapa terikat untuk metallothionein dan sebagian dibawa oleh ATOX1 ke organel dikenal seba gai jaringan trans-Golgi. Di sini, dalam menanggapi meningkatnya konsentrasi tembaga, enzim yang disebut ATP7A melepaskan tembaga ke dalam vena portal ke hati. Sel-sel hati juga membawa protein CMT1, dan metallothionein dan ATOX1 mengikat di dalam sel, tapi di sini adalah ATP7B yang menghubungkan tembaga seruloplasmin dan rilis ke dalam aliran darah, serta menghapus kelebihan tembaga dengan mengeluarkan ke empedu. Kedua fungsi ATP7B terganggu pada penyakit Wilson. Tembaga terakumulasi di jaringan hati; seruloplasmin masih disekresi, tetapi dalam bentuk yang tidak memiliki tembaga (disebut apoceruloplasmin) dan terdegradasi dalam aliran darah.
xvi
Ketika jumlah tembaga dalam hati menguasai protein yang biasanya mengikat, hal itu menyebabkan kerusakan oksidatif melalui proses yang dikenal sebagai kimia Fenton; kerusakan ini akhirnya mengarah ke hepatitis kronik aktif, fibrosis (deposisi jaringan ikat) dan sirosis. Hati juga melepaskan tembaga ke dalam aliran darah yang tidak terikat seruloplasmin. Tembaga bebas ini mengendap di seluruh tubuh, tetapi terutama di ginjal, mata dan otak. Di otak, tembaga banyak disimpan di ganglia basal, khususnya
xvii
di putamen dan globus pallidus (bersama-sama disebut inti lenticular); daerah ini biasanya berpartisipasi dalam koordinasi gerakan serta memainkan peran penting dalam proses neurokognitif seperti pengolahan rangsangan dan regulasi suasana hati. Kerusakan wilayah ini, lagi dengan kimia Fenton, menghasilkan gejala neuropsikiatri terlihat pada penyakit Wilson. Tidak jelas mengapa penyakit Wilson menyebabkan hemolisis, tetapi berbagai lini bukti menunjukkan bahwa tingkat tinggi gratis (nonseruloplasmin terikat) tembaga memiliki efek langsung pada salah oksidasi hemoglobin, penghambatan enzim energi memasok dalam sel darah merah , atau kerusakan langsung ke membran sel.
Pengobatan
1. Diet dan nutrisi
Makanan
Kepatuhan terhadap diet rendah tembaga adalah yang paling penting selama fase awal pengobatan. Rekomendasi ini untuk menghindari makanan tinggi kandungan tembaga : jeroan, kerang, coklat, kacang-kacangan, dan jamur. Setelah tingkat tembaga telah stabil pada tingkat normal, makanan ini diperbolehkan sesekali. Penyakit Wilson tidak dapat dikelola oleh diet saja. Pengobatan yang tepat diperlukan seumur .hidup.
Air
Kadar tembaga dari air minum yang dikonsumsi juga harus diuji. Jika air lebih 0,1 ppm (bagian per juta) (yang 0,1 mg / L), mempertimbangkan sumber air alternatif atau berinvestasi dalam sistem penyaringan yang baik yang menghilangkan tembaga. Lembaga masyarakat atau pengujian air swasta lokal dapat melakukan pengujian pada pasokan air rumah. Jika memiliki pipa tembaga di rumah kita, kadar tembaga dapat dikurangi dengan mengalirkan air untuk sementara waktu sebelum menggunakannya. Untuk alasan yang sama, hindari menggunakan peralatan masak tembaga untuk memasak makanan. Jika kita bekerja atau tinggal di lokasi dimana pasokan air
xviii
belum diuji, perlu pertimbangkan untuk menggunakan botol air yang tidak mengandung tembaga.
Vitamin
Untuk suplementasi vitamin perlu dikonsultasikan terlebih dahulu
kepada
ahlinya.
Jikaseorangwanita
yang
sedanghamil,
atauinginhamil, perlu berkonsultasi dengan dokter kandungan sebelum meresepkan vitamin prenatal karena kebanyakan vitamin prenatal mengandung banyak tembaga dan ini harus dihindari. 2.
Obat-obatan Dokter akan memberikan resep obat, seperti penicillamine, dan trientine, untuk mengurangi jumlah tembaga dalam tubuh. Apabila jumlah tembaga
sudah
normal,
obat-obatan
ditujukan
untuk
mencegah
perkembangan kadar zat tembaga. Setelah mengkonsumsi obat tersebut, zat tembaga akan dilepaskan ke dalam aliran darah. Kemudian, zat tembaga tersebut akan disaring oleh organ ginjal dan dikeluarkan melalui urine. Namun, jenis obat tertentu memiliki efek samping, seperti sakit perut, penekanan sumsum tulang dan masalah pada kulit. 3.
Transplantasi hati Apabila organ hati sudah rusak parah, transplantasi hati menjadi salah satu pilihan yang tepat. Dokter akan mengganti organ hati dengan organ hati orang lain yang lebihsehat. Dengan begitu, rasa sakit pada organ hati akan hilang.
xix
BAB III PENUTUP 3.1
Kesimpulan
Tembaga
menstimulasi
otak,
menyebabkan
sel-sel
otak
memproduksi lebih banyak neurotransmitter. Inilah sebabnya mengapa orang yang keracunan tembaga akan terlihat seperti maniak, misalnya paranoid, schizophrenia dan bi polar disorder (kepribadian ganda). Orangorang yang keracunan tembaga akan menjadi lebih emosional, sensitive, tapi bisa juga berakibat jadi sangat kreatif. Tapi orang-orang yang kreatif ini seringkali terkapar karena pikirannya yang over aktif tidak didukung tubuh yang sehat (kecapekan). Contoh dari kekurangan tembaga adalah penyakit
Wilson.
Penyakit
Wilson
(hepatolenticular
degenerasi)
merupakan gangguan genetik langka yang diakibatkan oleh menumpuknya zat tembaga di berbagai organ vital, terutama di hati, otak, dan kornea mata. 3.2
Saran
Disarankan untuk mengonsumsi sayuran hijau, hati, daging, kacang-kacangan, coklat. Bahan makanan sumber tembaga adalah kacangkacangan, jerohan, padi-padian, ikan, bangsa kerang.
xx
SOAL-SOAL
1. Absorbsi tembaga paling besar terjadi pada bagian tubuh ….. a. Lambung b. Usus halus
c. Hati d. Kolon e. Pankreas bersama dengan bill Jawaban : B 2. Absorbsi tembaga pada SPI usus dapat terjadi melalui dua car a yaitu transport aktif dan carrier mediated diffusion. Ion carrier yang merupakan transporter tembaga adalah …. a. Glut 5 b. Albumin c. Ctr 1
d. HAH 1 e. ATOX 1 Jawaban : C 3. Homeostatis Cu dalam SPI diukur oleh dua kation homolog transporring P-type ATPase, kation tersebut adalah …… 1. HAH 2. MNK
3. Cox 17 4. WNP Jawaban : C
4. Toxisitas akibat berlebihnya tembaga dalam SPI tubuh dapat terjadi karena tidak berfungsinya WNP ATPase, karena WNP ATPase adalah pengukur homeostatis tembaga dalam SPI hati Pernyataan salah, alasan benar
Jawaban : D
xxi
5. Penyakit Wilson merupakan gangguan genetic di mana terjadi penumpukan zat tembaga dibeberapa organ vital, yaitu…. 1. Otot 2. Hati 3. Mata
4. Jantung Jawaban : A 6. Pada penyakit Wilson seruloplasmin tidak disekresi karena seruloplasmin tidak memiliki tembaga. Pernyataan salah, alasan benar
Jawaban : D 7. Yang termasuk fungsi tembaga adalah... 1. Membantu pembentukan pigmen
2. Mempertahankan volume sel 3. Membantu produksi sel darah merah
4. Mengatur detak jantung Jawaban : B 8. Mineral tembaga merupakan komponen enzim ..... yang diperlukan dalam pembentukan melanin. a. tirosinase
b. peroksidase c. anhidrase d. amilase e. antioksidan superoksida dismutase
xxii
Jawaban : A 9. Apakah yang akan terjadi jika seseorang mengalami toksisitas tembaga? a. Demam tinggi
b. Vertigo
c.kekacauan mental
d.tubuh lemas dan cenderung shock
Jawaban : C. 10. Nama lain tembaga adalah... a. Potassium
d. Avidin
b. Chlorida
e. Cupprum
c. Asam Pantotenat
Jawaban : E 11. Tubuh manusia mengandung .... mg tembaga/kg berat badan. a. 1
d. 4
b. 2
e. 5
c. 3 Jawaban : A 12. Apabila dosis tembaga makin tinggi, maka semakin banyak tembaga yang diekskresi dalam... a. urin
d. Air mata
b. feses
e. Ludah
c. keringat Jawaban : B 13. Yang membantu mencegah adanya ion Cu bebas dengan cara mengikat dan melepas secara langsung ke protein target adalah... a. Wilson ATPase
d. Chaperone
4
b . Menkes (MNK)
e. Kadmium
c. P-Type ATPase Jawaban : D 14. Tembaga diangkut ke seluruh tubuh oleh.. 1.Ceroplasmin 2. Seruloplasminin
3. Metalotionin 4. Transkuperin
Jawaban : C 15. Jika kadar adrenalin rendah, akan berakibat pada rendahnya produksi... 1. Glucocortocoids 2. Cortisol 3. Cortisone
4. Metalotionin Jawaban : A 16. Untuk mengetahui penyakit wilson dapat dilakukan pengujian di bawah ini, kecuali... a. Tes darah
d. Tes urine
b. Pengujian genetik
e. Biopsi hati
c. Pemeriksaan telinga
Jawaban : C 17. Tempat penyimpanan tembaga di otak ada di... a. Ganglia basal
d. mesensefalon
b. Hipotalamus
e. telensefalon 5
c. Batang otak Jawaban : A.
6
