SlideShare a Scribd company logo
1 of 9
Download to read offline
48 Vol. 7 No. 15 Desember 2011
48
METABOLISME ASAM LEMAK OTOT JANTUNG
Hawin Nurdiana*
Abstrak
Otot jantung memiliki ATP content yang relatif rendah (5 µmol/g wet wt) dan hidrolisis ATP yang cepat ( 0.5 µmol · g wet
wt–1
· s–1
at rest), jadi pada kondisi normal cadangan ATP mengalami pergantian secara lengkap tiap 10 detik (Stanley et al., 2005).
Sekitar 60–70% hidrolisis ATP digunakan untuk kontraksi, sedangkan 30–40% sisanya digunakan untuk sarcoplasmic reticulum Ca2+
-
ATPase dan pompa ion lainnya (Suga H, 1990). Pada jantung normal kecepatan fosforilasi oksidatif berhubungan dengan kecepatan
hidrolisis sehingga ATP content tetap konstan meskipun pada saat kekuatan jantung meningkat hebat (Balaban RS,1990), seperti saat
exercise atau stress katekolamin akut. Fosforilasi oksidatif dalam mitokondria dicukupi oleh energi dari elektron yang ditransfer dari hasil
reaksi dehidrogenasi yang menghasilkan NADH dan FADH2
pada jalur oksidasi b asam lemak, siklus asam sitrat, dan dalam jumlah
kecil oleh reaksi dehidrogenasi piruvat dan glikolisis.
Acetyl-CoA yang dibutuhkan dalam siklus asam sitrat dihasilkan dari dekarboksilasi piruvat dan oksidasi asam lemak. Pada
jantung yang normal, 60–90% acetyl-CoA berasal dari oksidasi asam lemak dan 10–40% berasal dari oksidasi piruvat yang diperoleh
dalam jumlah yang hampir sama dengan yang berasal dari glikolisis dan oksidasi laktat (Stanley et al., 2005).
Oksidasi asam lemak mencukupi 60-70% kebutuhan energi otot jantung (Kudo N et al., 1995). Meskipun demikian, mekanisme
uptake asam lemak rantai panjang melalui oksidasi b belum sepenuhnya diketahui (Luiken JJ et al., 2001).
Kata Kunci: asam lemak, otot jantung
Abstract
Heart muscle has a relatively low content of ATP (5 mol / g wet wt) and the rapid hydrolysis of ATP (0.5 mol • g wet wt-
1 • s-1 at rest), so in normal conditions ATP reserve suffered a complete turnover every 10 seconds (Stanley et al., 2005). About 60-
70% of ATP hydrolysis is used for contraction, while the remaining 30-40% used for arcoplasmic reticulum Ca2 +-ATPase and other
ion pumps (H Suga, 1990). In the normal heart, rate of oxidative phosphorylation related to hydrolysis rate so ATP content remains
constant even though when the strength of the heart increases(RS Balaban, 1990), like exercise or acute stress catecholamines. Mitochondrial
oxidative phosphorylation is satisfied by the energy of the electrons which transferred from the dehydrogenation reactions that produce
NADH and FADH2 in b oxidation pathway of fatty acid, citric acid cycle, and in small quantities by the dehydrogenation reaction of
pyruvate and glycolysis.
Acetyl-CoA required in the citric acid cycle was resulting from the decarboxylation of pyruvate and fatty acid oxidation. In the
normal heart, 60-90% acetyl-CoA derived from fatty acid oxidation and 10-40% comes from the oxidation of pyruvate obtained in an amount
almost equal to that derived from glycolysis and lactate oxidation (Stanley et al., 2005).
Oxidation of fatty acids sufficient for 60-70% energy needed the heart muscle (N Kudo et al., 1995). However, the mechanism
of long-chain fatty acid uptake through the b oxidation not yet fully known (JJ Luiken et al., 2001).
Keywords: fatty acid, heart muscle
* Staff Pengajar Pada Fakultas Kedokteran
Universitas Muhammadiyah Malang
Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 49
Uptake asam lemak oleh otot jantung
Asam lemak bebas (free fatty acids=FFA/
nonesterified fatty acid ) merupakan sumber energi
utama miokardium (Van der Vusse GJ et al., 2000).
Kecepatan uptake asam lemak oleh jantung terutama
ditentukan oleh konsentrasi nonesterified fatty acid
dalam plasma, dimana pada manusia sehat dapat
bervariasi sepanjang hari (dari 0.2 sampai 0.8
mM). Pada kondisi stress, seperti iskemia, diabetes,
atau kelaparan, konsentrasi FFA plasma sangat
meningkat (>1.0 mM). FFA sangat hidrofobik
dan tidak pernah bebas sepenuhnya (in vivo) tetapi
berikatan dengan protein atau berikatan kovalen
dengan coenzyme A atau carnitine. Transpor FFA
dalam plasma dalam bentuk bukan ester yang
berikatan dengan albumin, atau berikatan kovalen
dalam trigliserida yang terkandung dalam kilomikron
atau dalam very-low-density lipoproteins (VLDL)( Stanley
et al., 2005). Konsentrasi asam lemak plasma diatur
oleh pelepasan asam lemak dari trigliserida oleh sel
lemak, yang menunjukkan selisih antara pemecahan
trigliserida oleh hormone-sensitive lipase dan
pembentukan trigliserida oleh glycerolphosphate
acyltransferase. Hormone-sensitive lipase diaktifkan oleh
katekolamin dan dihambat oleh insulin. Jadi, pada
saat puasa ketika insulin rendah dan katekolamin
tinggi, konsentrasi FFA plasma meningkat,
menyebabkan uptake dan oksidasi asam lemak oleh
jantung meningkat. Asam lemak jugadilepaskan dari
trigliserida kilomikron dan VLDL yang dihidrolisis
oleh lipoprotein lipase yang terikat pada bagian luar
sel-sel endotel kapiler dan permukaan sel otot
jantung (Yagyu H et al ., 2003).
Gambar 1. Mekanisme uptake asam lemak lipoprotein oleh jantung. Lipolisis meningkatkan
uptake TG oleh myocyte, FA diperoleh dengan tiga cara yang ditunjukkan diatas. VLDL atau
kilomikron (CM) berinteraksi dengan Heparan Sulfate Proteoglycan (HSPG)-yang berhubungan
dengan LPL pada lumen kapiler. Ini menyebabkan pelepasan FA atau produk lipolisis yang
mengandung FA, TG yang tidak mengalami lipolisis, inti lipid yang lain, dan apoproteins.
Sedangkan sisa lipoprotein-lipoprotein menembus barrier endotel dan secara langsung kontak
dengan myocytes dan ditangkap oleh reseptor lipoprotein (Augustus AS. 2003)
Asam lemak (FA) ditransfer ke sel otot
jantung dengan 3 cara 1) FA diperoleh dari hidrolis
trigliserida (TG) yang tersimpan dalam jaringan
adipose oleh hormone-sensitive lipase dan bersirkulasi
dalam bentuk ikatan dengan albumin 2) FA
dihasilkan oleh hidrolisis intraseluler TG dalam inti
lipoprotein-lipoprotein 3) FA diperoleh dari local
capillary bed dengan hidrolisis trigliserida kilomikron
dan VLDL oleh lipoprotein lipase (LPL)(Gambar
2). Meskipun kenyataanya konsentrasi FA dalam
TG lipoprotein lebih besar daripada yang terikat
dengan albumin, tetapi secara luas dipercaya bahwa
FA yang terikat albumin adalah sumber utama
energi jantung (Augustus AS et al., 2003).
50 Vol. 7 No. 15 Desember 2011
Gambar 2. Mekanisme LPL pada uptake lipid dari TG Rich Partikel (TGRP) dalam jantung. (a) Sel
otot jantung mengekspresikan LpL yang memisahkan diri dari permukaan sel dan pindah ke
permukaan lumen sel-sel endotel kapiler. Pada lokasi ini, LPL menempel pada Heparan Sulfate
Proteoglycans (HSPG) dan berinteraksi dengan TGRP sirkulasi. FFA kemudian dilepaskan yang
menembus barrier endotel dan ditangkap oleh myocytes. (b) LpL pada permukaan sel otot jantung,
pada kasus ini melalui glycosylphosphatidylinositol (GPI), juga meningkatkan uptake lipid. Beberapa
TGRP, kemungkinan lipoprotein-lipoprotein yang dicerna sebagian oleh endotel yang berikatan
dengan LpL, harus keluar dari vaskuler, masuk celah subendotel dan secara langsung berinteraksi
dengan sel otot jantung. Harus dicatat bahwa LpL ditemukan baik pada endotel dan permukaan sel
otot jantung (Yagyu H.2003)
Asam lemak ditranspor ke miokardium
berikatan dengan albumin untuk mengatasi daya
larutnya yang rendah dalam larutan aqueous seperti
plasma darah. Transpor dari kompartmen
mikrovaskuler ke dalam mitokondria sel otot jantung
melewati sarkolema merupakan kombinasi difusi
pasif dan ikatan dengan protein (gambar 3 dan 4
) (Van der Vusse GJ et al., 2000) baik fatty acid
translocase (FAT), atau plasma membran fatty acid binding
protein (FABPpm
). Protein spesifik 88-kDa FAT yang
disebut CD36 banyak diekspresikan pada otot
skelet dan otot jantung dan merupakan bentuk
FAT yang dominan pada otot jantung. Pada manusia,
defisiensi CD36 telah dilaporkan pada individu
dengan hipertrofi atau disfungsi otot jantung,
menunjukkan pentingnya metabolisme asam lemak
pada jantung normal dan adanya gangguan
metabolisme asam lemak pada hipertrofi dan gagal
jantung. Ketika melewati sarkolema, nonesterified fatty
acids berikatan dengan FABP dan kemudian
mengalami esterifikasi menjadi fatty acyl-CoA oleh
fatty acyl-CoA synthase (FACS) (gambar 3). Studi
terbaru menunjukkan terdapat protein FABP dan
FACS yang berhubungan dengan CD36 pada sisi
sitosolik membran sarkolema,jadi meningkatkan
kemungkinan asam lemak yang diangkut melewati
membran dapat segera mengalami esterifikasi
menjadi fatty acyl-CoA (Schaffer JE , 1990).
Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 51
Gambar 3. Gambaran skematik metabolisme asam lemak miokardium. ACC, acetyl-CoA carboxylase;
AMPK, AMP-activated protein kinase; CAT, carnitine acyltranslocase; CPT-I, carnitine palmi-
toyltransferase-I; CPT-II, carnitine palmitoyltransferase-II; FABPpm, plasma membrane fatty acid
binding protein; FAT, fatty acid transporter; FFA, free fatty acids; LPL, lipoprotein lipase; MCD,
malonyl-CoA decarboxylase; TG, triglyceride; VLDL, very-low-density lipoproteins.
52 Vol. 7 No. 15 Desember 2011
Gambar 4. Model import saturable dan nonsat-urable long-chain fatty acid (LCFA)
kedalam sel mamalia. Pada konsentrasi LCFA ekstraseluler yang rendah (A, B, C), import
LCFA saturable (C) dan difasilitasi oleh protein yang memisahkan LCFA dari albumin.
Pada konsentrasi LCFA bebas ekstraseluler tinggi(D, E, F), import unsaturable (F) dan
terjadi spontan melalui flip-flop LCFA yang tidak terionisasi dalam membran (Schaffer
JE , 1990).
Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 53
Produk FACS, rantai panjang fatty acyl-
CoA, dapat mengalami esterifikasi menjadi trigliserida
oleh glycerolphosphate acyltransferase atau diubah menjadi
rantai panjang fatty acylcarnitine oleh carnitine
palmitoyltransferase I (CPT-I) (gambar 3) (Stanley et
al., 2005). Pada jantung yang normal, 70–90%
asam lemak masuk kedalam sel diubah menjadi
acylcarnitine dan segera dioksidasi, dan 10–30%
menjadi simpanan trigliserida dalam jantung (Saddik
M and Lopaschuk GD, 1992). Simpanan trigliserida
miokardium adalah sumber asam lemak yang
penting. Konsentrasi asam lemak eksogen
memainkan peran yang penting dalam regulasi
lipolisis trigliserida; peningkatan konsentrasi asam
lemak eksogen menghambat lipolisis trigliserida
endogen pada isolasi jantung yang diperfusi dan
merangsang sintesis trigliserida (Saddik M and
Lopaschuk GD, 1991). Pergantian trigliserida
dipercepat oleh rangsangan adrenergik dan
ditingkatkan pada diabetes yang tak terkontrol dan
selama reperfusi jantung iskemik (Stanley et al.,
2005).
Oksidasi b
Oksidasi asam lemak terjadi terutama dalam
mitokondria dan sedikit dalam peroksisom (Stanley
et al., 2005). Produk utama oksidasi b adalah
NADH, FADH2
, dan acetyl-CoA (gambar 3).
Sebelum masuk oksidasi b mitokondria, rantai
panjang acyl-CoA dalam sitoplasma pertama kali
harus ditranspor kedalam matrik mitokondria.
Karena membran dalam mitokondria tidak
permeabel terhadap rantai panjang acyl-CoA, rantai
panjang acyl-CoA ditransfer dari sitosol kedalam
matrik oleh carnitine-dependent transport system (Kerner
J and Hoppel C, 2000). Pertama, Carnitine Palmitoil
Transferase-I (CPT-I) mengkatalisis pembentukan
rantai panjang acylcarnitine dari rantai panjang acyl-
CoA dalam kompartmen antara membran dalam
dan membran luar mitokondria. Selanjutnya, carnitine
acyltranslocase membawa rantai panjang acylcarnitine
ini menembus membran dalam mitokondria.
Terakhir, Carnitine Palmitoil Transferase-II (CPT-II)
membentuk kembali rantai panjang acyl-CoA dalam
matrik mitokondria ( Gambar 3). Diantara tiga
enzim yang terlibat dalam transpor melalui membran
mitokondria, CPT-I merupakan kunci utama
pengaturan kecepatan uptake asam lemak oleh
mitokondria.
CPT-I sangat sensitif terhadap hambatan
oleh malonyl-CoA, yang berikatan dengan CPT-I
pada sisi sitosolik dari enzim (gambar 3) (Zammit
VA et al., 1997). Terdapat dua isoform dari CPT-
I: CPT-I banyak pada hepar, dan CPT-I merupakan
isoform utama pada jantung (Stanley et al., 2005).
CPT-I 30 kali lebih sensitif terhadap hambatan
malonyl-CoA dibandingkan CPT-I (Weis BC et al.,
1994). Penurunan malonyl-CoAmeningkatkan uptake
dan oksidasi asam lemak, dan peningkatan malonyl-
CoA menurunkan oksidasi asam lemak (Saddik M
et al., 1993). Malonyl-CoAdibentuk darikarboksilasi
acetyl-CoA oleh acetyl-CoA carboxylase (ACC) (Kudo
N et al., 1995; Saddik M et al., 1993) dan
mengalami pergantian yang cepat dalam
jantung(Reszko AE et al., 2004). Sebagian besar
acetyl-CoA dalam sel otot jantung berada dalam
mitokondria (Stanley et al., 2005); meskipun
demikian, aktifitas CPT-I diatur oleh malonyl-CoA
yang terbentuk dari karboksilasi acetyl-CoA diluar
mitokondria. Aktifitas ACC dihambat dengan
fosforilasi oleh AMPK ( Kudo N et al., 1995; Saha
AK et al., 2000); jadi aktivasi AMPK menurunkan
pembentukan malonyl-CoA dan mempercepat
oksidasi asam lemak (Dyck JR et al., 1999). Aktivasi
AMPK dalam jantung juga merangsang pemindahan
glukosa transporter dan uptake glukosa (Coven
DL et al., 2003; Russell RR et al., 1999; Xing Y et
al., 2003); jadi, aktivasi AMPK meningkatkan
metabolisme karbohidrat dan asam lemak. Saat
metabolisme jantung meningkat, seperti yang terjadi
selama exercise, peningkatan aktifitas AMPK juga
meningkatkan produksi acetyl-CoA dari karbohidrat
dan lipid, dan memastikan suppalai substrat yang
cukup ke dalam mitokondria (Coven DL et al.,
2003). AMPK juga dapat diaktivasi dan konsentrasi
malonyl-CoA diturunkan dengan memaparkan otot
istirahat dengan 5-aminoimidazole-4-carboxamide
ribonucleoside (AICAR), yang diletakkan kedalam
otot dan mengalami fosforilasi untuk membentuk
59-AMP analog ZMP ( Saha AK et al., 2000 ).
54 Vol. 7 No. 15 Desember 2011
Gambar. 5. Pengaturan malonyl-CoA decarboxylase dan acetyl-CoA carboxylase
oleh AMP-activated protein kinase. Peningkatan aktifitas oleh exercise dan
AICAR menyebabkan fosforilasi ACC dan MCD. Hal ini menyebabkan
penghambatan ACC dan aktifasi MCD(Saha AK. 2000).
kondisi recovery postiskemia (Dyck JR et al., 2004),
seperti penelitian sebelumnya menggunakan inhibitor
CPT-I(Stanley et al., 2005). Peningkatan cardiac power
oleh rangsangan reseptor -adrenergik menyebabkan
penurunan malonyl-CoA dalam miokardium dan
mempercepat uptake dan oksidasi asam lemak ;
meskipun demikian efek ini bukan karena aktivasi
AMPK yang menurunkan aktifitas ACC (Goodwin
GW and Taegtmeyer H , 1999) tetapi berhubungan
dengan penurunan Km
MCD (Goodwin GW and
Taegtmeyer H , 1999), meskipun ini belum pasti
(Reszko AE et al., 2004).
Setelah diambil oleh mitokondria, asam lemak
mengalami oksidasi , suatu proses yang melepaskan
dua segmen karbon secara bertahap dalam bentuk
acetyl-CoA, membentuk NADH dan FADH2
(
gambar 3). Oksidasi meliputi empat reaksi, dengan
Pemecahan malonyl-CoA diatur oleh aktifitas
malonyl-CoA decarboxylase (MCD), yang
mengubah malonyl-CoA kembali menjadi acetyl-
CoA dan CO2
dalam sitosol dan mitokondria
(gambar 3) (Dyck JR et al., 2004; Saha AK et al.,
2000). Pada umumnya, keadaan dimana aktifitas
MCD tinggi menyebabkan rendahnya malonyl-
CoA miokardium dan peningkatan oksidasi asam
lemak (Dyck JR et al., 1998; Dyck JR et al., 2004).
Hambatan farmakologis aktifitas MCD
meningkatkan malonyl-CoA miokardium, dan
aktifitas MCD mengatur oksidasi asam lemak
(Dyck JR et al., 2004). Selain itu, hambatan aktifitas
MCD menurunkan pergantian malonyl-CoA
(Reszko AE et al., 2004) dan meningkatkan oksidasi
glukosa pada kondisi aerobik, iskemia, dan
postiskemia dan memperbaiki kontraksi pada
Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 55
enzim khusus pada tiap reaksi. Reaksi pertama
dikatalisis oleh acyl-CoA dehydrogenase, diikuti
oleh 2-enoyl-CoA hydratase, dan kemudian 3-
hydroxyacyl-CoA dehydrogenase. Reaksi terakhir
adalah 3-ketoacyl-CoA thiolase (3-KAT), yang
menghasilkan kembali acyl-CoA untuk putaran
oksidasi yang lain dan melepaskan acetyl-CoA untuk
siklus asam sitrat. Acyl-CoA dehydrogenase dan 3-
hydroxyacyl-CoA dehydrogenase menghasilkan
FADH2
dan NADH, berturut-turut, dan acetyl-CoA
yang terbentuk dari oksidasi menghasilkan lebih
banyak lagi NADH dan FADH2
dalam siklus asam
sitrat(Stanley et al., 2005).
KESIMPULAN
Asam lemak bebas (free fatty acids=FFA)
merupakan sumber energi utama miokardium.
Oksidasi asam lemak mencukupi 60-70% kebutuhan
energi otot jantung. Oksidasi asam lemak ini
terjadi terutama dalam mitokondria dan sedikit
dalam peroksisom. Transpor FA dari kompartmen
mikrovaskuler ke dalam mitokondria dalam sel
otot jantung melewati sarkolema merupakan
kombinasi difusi pasif dan ikatan dengan protein.
Sebelum masuk oksidasi b mitokondria, rantai
panjang acyl-CoA dalam sitoplasma pertama kali
harus ditranspor kedalam matrik mitokondria.
Karena membran dalam mitokondria tidak
permeabel terhadap rantai panjang acyl-CoA, rantai
panjang acyl-CoA ditransfer dari sitosol kedalam
matrik oleh carnitine-dependent transport system.
Diantara tiga enzim yang terlibat dalam transpor
melalui membran mitokondria, CPT-I merupakan
kunci utama pengaturan kecepatan uptake asam
lemak oleh mitokondria. CPT-I ini mengkatalisis
pembentukan rantai panjang acylcarnitine dari rantai
panjang acyl-CoA dalam kompartmen antara
membran dalam dan membran luar mitokondria.
CPT-I sangat sensitif terhadap hambatan oleh
malonyl-CoA, yang berikatan dengan CPT-I pada
sisi sitosolik dari enzim. Setelah diambil oleh
mitokondria, asam lemak mengalami oksidasi ,
dengan produk utama adalah NADH, FADH2
,
dan acetyl-CoA
DAFTAR PUSTAKA
Augustus AS, Kako Y, Yagyu H, and Goldberg IJ.
Routes of FA delivery to cardiac muscle:
modulation of lipoprotein lipolysis alters
uptake of TG-derived FA. Am J Physiol
Endocrinol Metab 284: E331–E339, 2003.
Balaban RS. Regulation of oxidative
phosphorylation in the mammalian cell. Am
J Physiol Cell Physiol 258: C377–C389, 1990.
Coven DL, Hu X, Cong L, Bergeron R, Shulman
GI, Hardie DG, and Young LH. Physiological
role of AMP-activated protein kinase in the
heart: graded activation during exercise. Am
J Physiol Endocrinol Metab 285: E629–E636,
2003.
Dyck JR, Barr AJ, Barr RL, Kolattukudy PE, and
Lopaschuk GD. Characterization of cardiac
malonyl-CoA decarboxylase and its putative
role in regulating fatty acid oxidation. Am J
Physiol Heart Circ Physiol 275: H2122–H2129,
1998.
Dyck JR, Cheng JF, Stanley WC, Barr R, Chandler
MP, Brown S, Wallace D, Arrhenius T,
Harmon C, Yang G, Nadzan AM, and
Lopaschuk GD. Malonyl coenzyme a
decarboxylase inhibition protects the ischemic
heart by inhibiting fatty acid oxidation and
stimulating glucose oxidation. Circ Res 94:
e78–e84, 2004.
Dyck JR, Kudo N, Barr AJ, Davies SP, Hardie
DG, and Lopaschuk GD. Phosphorylation
control of cardiac acetyl-CoA carboxylase
by cAMP-dependent protein kinase and 5'-
AMP activated protein kinase. Eur J Biochem
262: 184–190, 1999.
Goodwin GW and Taegtmeyer H. Regulation of
fatty acid oxidation of the heart by MCD
and ACC during contractile stimulation. Am
J Physiol Endocrinol Metab 277: E772–E777,
1999.
Kudo N, Barr AJ, Barr RL, Desai S, and Lopaschuk
GD. High rates of fatty acid oxidation
during reperfusion of ischemic hearts are
associated with a decrease in malonyl-CoA
levels due to an increase in 5'-AMP-activated
protein kinase inhibition of acetyl-CoA
carboxylase. J Biol Chem 270: 17513–17520,
1995.
56 Vol. 7 No. 15 Desember 2011
Luiken JJ, Willems J, van der Vusse GJ, and Glatz
JF. Electrostimulation enhances FAT/CD36-
mediated long-chain fatty acid uptake by
isolated rat cardiac myocytes. Am J Physiol
Endocrinol Metab 281: E704–E712, 2001.
Reszko AE, Kasumov T, David F, Thomas KR,
Jobbins KA, Cheng JF, Lopaschuk GD,
Dyck JR, Diaz M, des Rosiers C, Stanley
WC, and Brunengraber H. Regulation of
malonyl-CoA concentration and turnover in
the normal heart. J Biol Chem 279: 34298–
34301, 2004.
Russell RR, III, Bergeron R, Shulman GI, and
Young LH. Translocation of myocardial
GLUT-4 and increased glucose uptake
through activation of AMPK by AICAR.
Am J Physiol Heart Circ Physiol 277: H643–
H649, 1999.
Saha AK, Schwarsin AJ, Roduit R, Masse F, Kaushik
V, Tornheim K, Prentki M, and Ruderman
NB. Activation of malonyl-CoA
decarboxylase in rat skeletal muscle by
contraction and the AMP-activated protein
kinase activator 5-aminoimidazole-4-
carboxamide-1-beta-D-ribofuranoside. J Biol
Chem 275: 24279–24283, 2000.
Saddik M, Gamble J, Witters LA, and Lopaschuk
GD. Acetyl-CoA carboxylase regulation of
fatty acid oxidation in the heart. J Biol Chem
268: 25836–25845, 1993.
Saddik M and Lopaschuk GD. Myocardial
triglyceride turnover and contribution to
energy substrate utilization in isolated working
rat hearts. J Biol Chem 266: 8162–8170, 1991.
Saddik M and Lopaschuk GD. Myocardial
triglyceride turnover during reperfusion of
isolated rat hearts subjected to a transient
period of global ischemia. J Biol Chem 267:
3825–3831, 1992.
Schaffer JE. Fatty acid transport: the roads taken.
Am J Physiol Endocrinol Metab 282: E239–
E246, 2002.
Suga H. Ventricular energetics. Physiol Rev 70: 247–
277, 1990.
Stanley, William C., Fabio A. Recchia, and Gary D.
Lopaschuk. Myocardial Substrate
Metabolism in the Normal and Failing Heart.
Physiol Rev 85: 1093–1129, 2005.
Van der Vusse GJ, van Bilsen M, and Glatz JF.
Cardiac fatty acid uptake and transport in
health and disease. Cardiovasc Res 45: 279–
293, 2000.
Weis BC, Cowan AT, Brown N, Foster DW, and
McGarry JD. Use of a selective inhibitor of
liver carnitine palmitoyltransferase I (CPT I)
allows quantification of its contribution to
total CPT I activity in rat heart. Evidence
that the dominant cardiac CPT I isoform is
identical to the skeletal muscle enzyme. J Biol
Chem 269: 26443–26448, 1994.
Xing Y, Musi N, Fujii N, Zou L, Luptak I,
Hirshman MF, Goodyear LJ, and Tian R.
Glucose metabolism and energy homeostasis
in mouse hearts overexpressing dominant
negative alpha2 subunit of AMP-activated
protein kinase. J Biol Chem 278: 28372–
28377, 2003.
Yagyu H, Chen G, Yokoyama M, Hirata K, Augustus
A, Kako Y, Seo T, Hu Y, Lutz EP, Merkel
M, Bensadoun A, Homma S, and Goldberg
IJ. Lipoprotein lipase (LpL) on te surface of
sel otot jantung increases lipid uptake and
produces a cardiomyopathy. J Clin Invest
111: 419–426, 2003.
Zammit VA, Fraser F, and Orstorphine CG.
Regulation of mitochondrial outer-membane
carnitine palmitoyltransferase (CPT I): role
of membrane-topology. Adv Enzyme Regul
37: 295–317, 1997

More Related Content

What's hot

Metabolisme protein Transaminasi dan deaminasi
Metabolisme protein Transaminasi dan deaminasiMetabolisme protein Transaminasi dan deaminasi
Metabolisme protein Transaminasi dan deaminasi
Yona Oktasari
 
5 met-prot-aa [compatibility mode]
5 met-prot-aa [compatibility mode]5 met-prot-aa [compatibility mode]
5 met-prot-aa [compatibility mode]
Annik Qurniawati
 
Metabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidratMetabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidrat
nurhujaimah
 
Makalah biokimia metabolisme protein dan asam amino
Makalah biokimia metabolisme protein dan asam aminoMakalah biokimia metabolisme protein dan asam amino
Makalah biokimia metabolisme protein dan asam amino
Efri Yadi
 
Metabolisme protein dan asam amino
Metabolisme protein dan asam aminoMetabolisme protein dan asam amino
Metabolisme protein dan asam amino
Lulut Handoyo
 
Metabolisme asam amino
Metabolisme asam aminoMetabolisme asam amino
Metabolisme asam amino
Martinoloth
 

What's hot (20)

Metabolisme protein
Metabolisme proteinMetabolisme protein
Metabolisme protein
 
Metabolisme protein Transaminasi dan deaminasi
Metabolisme protein Transaminasi dan deaminasiMetabolisme protein Transaminasi dan deaminasi
Metabolisme protein Transaminasi dan deaminasi
 
Metabolime protein
Metabolime proteinMetabolime protein
Metabolime protein
 
Proses Pencernaan dan Metabolisme Protein
Proses Pencernaan dan Metabolisme ProteinProses Pencernaan dan Metabolisme Protein
Proses Pencernaan dan Metabolisme Protein
 
Metabolisme protein (5)
Metabolisme protein (5)Metabolisme protein (5)
Metabolisme protein (5)
 
Metabolisme asam amino
Metabolisme asam aminoMetabolisme asam amino
Metabolisme asam amino
 
Biokim "Metabolisme Protein"
Biokim "Metabolisme Protein"Biokim "Metabolisme Protein"
Biokim "Metabolisme Protein"
 
Metabolisme protein 3
Metabolisme protein 3Metabolisme protein 3
Metabolisme protein 3
 
Biosentesis asam lemak
Biosentesis asam lemak Biosentesis asam lemak
Biosentesis asam lemak
 
Metabolisme protein asam amino 12 (2)
Metabolisme protein  asam amino 12 (2)Metabolisme protein  asam amino 12 (2)
Metabolisme protein asam amino 12 (2)
 
METABOLISME lemak
METABOLISME lemakMETABOLISME lemak
METABOLISME lemak
 
5 met-prot-aa [compatibility mode]
5 met-prot-aa [compatibility mode]5 met-prot-aa [compatibility mode]
5 met-prot-aa [compatibility mode]
 
Katabolisme lipid
Katabolisme lipidKatabolisme lipid
Katabolisme lipid
 
Katabolisme fenilalanin
 Katabolisme fenilalanin Katabolisme fenilalanin
Katabolisme fenilalanin
 
Metabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidratMetabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidrat
 
Makalah biokimia metabolisme protein dan asam amino
Makalah biokimia metabolisme protein dan asam aminoMakalah biokimia metabolisme protein dan asam amino
Makalah biokimia metabolisme protein dan asam amino
 
Degradasi oksidatif asam amino
Degradasi oksidatif asam aminoDegradasi oksidatif asam amino
Degradasi oksidatif asam amino
 
Metabolisme protein dan asam amino
Metabolisme protein dan asam aminoMetabolisme protein dan asam amino
Metabolisme protein dan asam amino
 
Metabolisme asam amino
Metabolisme asam aminoMetabolisme asam amino
Metabolisme asam amino
 
6 metabolisme asam-amino
6 metabolisme asam-amino6 metabolisme asam-amino
6 metabolisme asam-amino
 

Similar to 4077 10560-1-pb

Biokimia metabolismekarbohidrat
Biokimia metabolismekarbohidratBiokimia metabolismekarbohidrat
Biokimia metabolismekarbohidrat
anita sriwaty
 
Fisiologi olahraga
Fisiologi olahragaFisiologi olahraga
Fisiologi olahraga
mikikihg
 
Pertemuan 1 2
Pertemuan 1 2Pertemuan 1 2
Pertemuan 1 2
mikikihg
 
metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA
metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA
metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA
Operator Warnet Vast Raha
 
Metabolisme karbohidrat i
Metabolisme karbohidrat iMetabolisme karbohidrat i
Metabolisme karbohidrat i
05011995
 
Biologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimia
Biologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimiaBiologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimia
Biologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimia
modeledukasigizi
 

Similar to 4077 10560-1-pb (20)

Glukoneogenesis
GlukoneogenesisGlukoneogenesis
Glukoneogenesis
 
Biokimia metabolismekarbohidrat
Biokimia metabolismekarbohidratBiokimia metabolismekarbohidrat
Biokimia metabolismekarbohidrat
 
Fisiologi olahraga
Fisiologi olahragaFisiologi olahraga
Fisiologi olahraga
 
Pertemuan 1 2
Pertemuan 1 2Pertemuan 1 2
Pertemuan 1 2
 
Glikolisis dan Siklus Krebs
Glikolisis dan Siklus KrebsGlikolisis dan Siklus Krebs
Glikolisis dan Siklus Krebs
 
5 lipid
5 lipid5 lipid
5 lipid
 
Siklus krebs
Siklus krebsSiklus krebs
Siklus krebs
 
metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA
metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA
metabolisme kh br AKBID PARAMATA KABUPATEN MUNA
 
Metabolisme karbohidrat 2
Metabolisme karbohidrat 2Metabolisme karbohidrat 2
Metabolisme karbohidrat 2
 
Hubungan antara metabolisme
Hubungan antara metabolismeHubungan antara metabolisme
Hubungan antara metabolisme
 
Hubungan antara metabolisme
Hubungan antara metabolismeHubungan antara metabolisme
Hubungan antara metabolisme
 
Hubungan antara metabolisme
Hubungan antara metabolismeHubungan antara metabolisme
Hubungan antara metabolisme
 
Metabolisme karbohidrat i
Metabolisme karbohidrat iMetabolisme karbohidrat i
Metabolisme karbohidrat i
 
Metabolisme lipid
Metabolisme lipidMetabolisme lipid
Metabolisme lipid
 
Metabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidratMetabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidrat
 
Metabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidratMetabolisme karbohidrat
Metabolisme karbohidrat
 
Peran_Lipoprotein-Peran_Lipoprotein.docx
Peran_Lipoprotein-Peran_Lipoprotein.docxPeran_Lipoprotein-Peran_Lipoprotein.docx
Peran_Lipoprotein-Peran_Lipoprotein.docx
 
6. metabolisme lipid
6. metabolisme lipid6. metabolisme lipid
6. metabolisme lipid
 
Biologi - Aerob (Kelas X)
Biologi - Aerob (Kelas X)Biologi - Aerob (Kelas X)
Biologi - Aerob (Kelas X)
 
Biologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimia
Biologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimiaBiologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimia
Biologi sel Pertemuan ke 10 power point biokimia
 

More from ElviraYunita2 (20)

Ebcr
EbcrEbcr
Ebcr
 
Ebcr
EbcrEbcr
Ebcr
 
Bonus report
Bonus reportBonus report
Bonus report
 
Consultant manual
Consultant manualConsultant manual
Consultant manual
 
Bonus report
Bonus reportBonus report
Bonus report
 
Pondokan card
Pondokan cardPondokan card
Pondokan card
 
Pondokan card
Pondokan cardPondokan card
Pondokan card
 
Surat edaran penyelenggaraan perkuliahan ganjil 2020
Surat edaran penyelenggaraan perkuliahan ganjil 2020Surat edaran penyelenggaraan perkuliahan ganjil 2020
Surat edaran penyelenggaraan perkuliahan ganjil 2020
 
Format biodata taaruf
Format biodata taarufFormat biodata taaruf
Format biodata taaruf
 
Birrulwalidain 151001030104-lva1-app6892
Birrulwalidain 151001030104-lva1-app6892Birrulwalidain 151001030104-lva1-app6892
Birrulwalidain 151001030104-lva1-app6892
 
Islamic Template
Islamic TemplateIslamic Template
Islamic Template
 
Template sertifikat
Template sertifikatTemplate sertifikat
Template sertifikat
 
Tor seminar gmp2 h fiks
Tor seminar gmp2 h fiksTor seminar gmp2 h fiks
Tor seminar gmp2 h fiks
 
Reseptor neurotransmiter
Reseptor neurotransmiterReseptor neurotransmiter
Reseptor neurotransmiter
 
Kuliah neurotransmiter 2019 dikonversi
Kuliah neurotransmiter 2019 dikonversiKuliah neurotransmiter 2019 dikonversi
Kuliah neurotransmiter 2019 dikonversi
 
Visi dan-misi
Visi dan-misiVisi dan-misi
Visi dan-misi
 
Ebook tuhan maha romantis bab 1
Ebook tuhan maha romantis   bab 1Ebook tuhan maha romantis   bab 1
Ebook tuhan maha romantis bab 1
 
Course description experimental course in biotechnology in medicine
Course description experimental course in biotechnology in medicine Course description experimental course in biotechnology in medicine
Course description experimental course in biotechnology in medicine
 
Dana bantuan penelitian tesis
Dana bantuan penelitian tesisDana bantuan penelitian tesis
Dana bantuan penelitian tesis
 
bakteri filosfer
bakteri filosferbakteri filosfer
bakteri filosfer
 

Recently uploaded

Penjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwu
Penjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwuPenjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwu
Penjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwu
Khiyaroh1
 
PPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptx
PPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptxPPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptx
PPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptx
iwidyastama85
 
prinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaan
prinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaanprinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaan
prinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaan
aji guru
 
konsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatan
konsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatankonsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatan
konsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatan
SuzanDwiPutra
 

Recently uploaded (20)

MODUL AJAR PENDIDIKAN PANCASILA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR PENDIDIKAN PANCASILA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdfMODUL AJAR PENDIDIKAN PANCASILA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR PENDIDIKAN PANCASILA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdf
 
Modul Ajar Matematika Kelas 5 Fase C Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Matematika Kelas 5 Fase C Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Modul Ajar Matematika Kelas 5 Fase C Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Matematika Kelas 5 Fase C Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
 
Demokrasi dan Pendidikan Demokrasi kwn ppt.ppt
Demokrasi dan Pendidikan Demokrasi kwn ppt.pptDemokrasi dan Pendidikan Demokrasi kwn ppt.ppt
Demokrasi dan Pendidikan Demokrasi kwn ppt.ppt
 
contoh-kisi-kisi-bahasa-inggris-kelas-9.docx
contoh-kisi-kisi-bahasa-inggris-kelas-9.docxcontoh-kisi-kisi-bahasa-inggris-kelas-9.docx
contoh-kisi-kisi-bahasa-inggris-kelas-9.docx
 
PPDB SMAN 1 SURADE - PROV JABAR 2024 / 2025
PPDB SMAN 1 SURADE - PROV JABAR 2024 / 2025PPDB SMAN 1 SURADE - PROV JABAR 2024 / 2025
PPDB SMAN 1 SURADE - PROV JABAR 2024 / 2025
 
Penjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwu
Penjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwuPenjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwu
Penjelasan Asmaul Khomsah bahasa arab nahwu
 
PPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptx
PPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptxPPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptx
PPt-Juknis-PPDB-2024 (TerbarU) kabupaten GIanyar.pptx
 
Ppt kelompok 6 (preeklamsia ringan).pptx
Ppt kelompok 6 (preeklamsia ringan).pptxPpt kelompok 6 (preeklamsia ringan).pptx
Ppt kelompok 6 (preeklamsia ringan).pptx
 
Materi Kimfar Asam,Basa,Buffer dan Garam
Materi Kimfar Asam,Basa,Buffer dan GaramMateri Kimfar Asam,Basa,Buffer dan Garam
Materi Kimfar Asam,Basa,Buffer dan Garam
 
Kegiatan Komunitas Belajar dalam sekolah .pptx
Kegiatan Komunitas Belajar dalam sekolah .pptxKegiatan Komunitas Belajar dalam sekolah .pptx
Kegiatan Komunitas Belajar dalam sekolah .pptx
 
prinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaan
prinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaanprinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaan
prinsip dasar kepramukaan dan metode kepramukaan
 
Obat pada masa kehamilan: uteretonik dan tokolitik
Obat pada masa kehamilan: uteretonik dan tokolitikObat pada masa kehamilan: uteretonik dan tokolitik
Obat pada masa kehamilan: uteretonik dan tokolitik
 
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdfMODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 5 KURIKULUM MERDEKA.pdf
 
Informatika Latihan Soal Kelas Tujuh.pptx
Informatika Latihan Soal Kelas Tujuh.pptxInformatika Latihan Soal Kelas Tujuh.pptx
Informatika Latihan Soal Kelas Tujuh.pptx
 
MODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdfMODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR BAHASA INDONESIA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdf
 
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdfMODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdf
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 4 KURIKULUM MERDEKA.pdf
 
P5 Gaya Hidup berkelanjutan gaya hidup b
P5 Gaya Hidup berkelanjutan gaya hidup bP5 Gaya Hidup berkelanjutan gaya hidup b
P5 Gaya Hidup berkelanjutan gaya hidup b
 
konsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatan
konsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatankonsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatan
konsep pidato Bahaya Merokok bagi kesehatan
 
METODE PENGEMBANGAN MORAL DAN NILAI-NILAI AGAMA.pptx
METODE PENGEMBANGAN MORAL DAN NILAI-NILAI AGAMA.pptxMETODE PENGEMBANGAN MORAL DAN NILAI-NILAI AGAMA.pptx
METODE PENGEMBANGAN MORAL DAN NILAI-NILAI AGAMA.pptx
 
E-modul materi Ekosistem Kelas 10 SMA (Preview)
E-modul materi Ekosistem Kelas 10 SMA (Preview)E-modul materi Ekosistem Kelas 10 SMA (Preview)
E-modul materi Ekosistem Kelas 10 SMA (Preview)
 

4077 10560-1-pb

  • 1. 48 Vol. 7 No. 15 Desember 2011 48 METABOLISME ASAM LEMAK OTOT JANTUNG Hawin Nurdiana* Abstrak Otot jantung memiliki ATP content yang relatif rendah (5 µmol/g wet wt) dan hidrolisis ATP yang cepat ( 0.5 µmol · g wet wt–1 · s–1 at rest), jadi pada kondisi normal cadangan ATP mengalami pergantian secara lengkap tiap 10 detik (Stanley et al., 2005). Sekitar 60–70% hidrolisis ATP digunakan untuk kontraksi, sedangkan 30–40% sisanya digunakan untuk sarcoplasmic reticulum Ca2+ - ATPase dan pompa ion lainnya (Suga H, 1990). Pada jantung normal kecepatan fosforilasi oksidatif berhubungan dengan kecepatan hidrolisis sehingga ATP content tetap konstan meskipun pada saat kekuatan jantung meningkat hebat (Balaban RS,1990), seperti saat exercise atau stress katekolamin akut. Fosforilasi oksidatif dalam mitokondria dicukupi oleh energi dari elektron yang ditransfer dari hasil reaksi dehidrogenasi yang menghasilkan NADH dan FADH2 pada jalur oksidasi b asam lemak, siklus asam sitrat, dan dalam jumlah kecil oleh reaksi dehidrogenasi piruvat dan glikolisis. Acetyl-CoA yang dibutuhkan dalam siklus asam sitrat dihasilkan dari dekarboksilasi piruvat dan oksidasi asam lemak. Pada jantung yang normal, 60–90% acetyl-CoA berasal dari oksidasi asam lemak dan 10–40% berasal dari oksidasi piruvat yang diperoleh dalam jumlah yang hampir sama dengan yang berasal dari glikolisis dan oksidasi laktat (Stanley et al., 2005). Oksidasi asam lemak mencukupi 60-70% kebutuhan energi otot jantung (Kudo N et al., 1995). Meskipun demikian, mekanisme uptake asam lemak rantai panjang melalui oksidasi b belum sepenuhnya diketahui (Luiken JJ et al., 2001). Kata Kunci: asam lemak, otot jantung Abstract Heart muscle has a relatively low content of ATP (5 mol / g wet wt) and the rapid hydrolysis of ATP (0.5 mol • g wet wt- 1 • s-1 at rest), so in normal conditions ATP reserve suffered a complete turnover every 10 seconds (Stanley et al., 2005). About 60- 70% of ATP hydrolysis is used for contraction, while the remaining 30-40% used for arcoplasmic reticulum Ca2 +-ATPase and other ion pumps (H Suga, 1990). In the normal heart, rate of oxidative phosphorylation related to hydrolysis rate so ATP content remains constant even though when the strength of the heart increases(RS Balaban, 1990), like exercise or acute stress catecholamines. Mitochondrial oxidative phosphorylation is satisfied by the energy of the electrons which transferred from the dehydrogenation reactions that produce NADH and FADH2 in b oxidation pathway of fatty acid, citric acid cycle, and in small quantities by the dehydrogenation reaction of pyruvate and glycolysis. Acetyl-CoA required in the citric acid cycle was resulting from the decarboxylation of pyruvate and fatty acid oxidation. In the normal heart, 60-90% acetyl-CoA derived from fatty acid oxidation and 10-40% comes from the oxidation of pyruvate obtained in an amount almost equal to that derived from glycolysis and lactate oxidation (Stanley et al., 2005). Oxidation of fatty acids sufficient for 60-70% energy needed the heart muscle (N Kudo et al., 1995). However, the mechanism of long-chain fatty acid uptake through the b oxidation not yet fully known (JJ Luiken et al., 2001). Keywords: fatty acid, heart muscle * Staff Pengajar Pada Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Malang
  • 2. Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 49 Uptake asam lemak oleh otot jantung Asam lemak bebas (free fatty acids=FFA/ nonesterified fatty acid ) merupakan sumber energi utama miokardium (Van der Vusse GJ et al., 2000). Kecepatan uptake asam lemak oleh jantung terutama ditentukan oleh konsentrasi nonesterified fatty acid dalam plasma, dimana pada manusia sehat dapat bervariasi sepanjang hari (dari 0.2 sampai 0.8 mM). Pada kondisi stress, seperti iskemia, diabetes, atau kelaparan, konsentrasi FFA plasma sangat meningkat (>1.0 mM). FFA sangat hidrofobik dan tidak pernah bebas sepenuhnya (in vivo) tetapi berikatan dengan protein atau berikatan kovalen dengan coenzyme A atau carnitine. Transpor FFA dalam plasma dalam bentuk bukan ester yang berikatan dengan albumin, atau berikatan kovalen dalam trigliserida yang terkandung dalam kilomikron atau dalam very-low-density lipoproteins (VLDL)( Stanley et al., 2005). Konsentrasi asam lemak plasma diatur oleh pelepasan asam lemak dari trigliserida oleh sel lemak, yang menunjukkan selisih antara pemecahan trigliserida oleh hormone-sensitive lipase dan pembentukan trigliserida oleh glycerolphosphate acyltransferase. Hormone-sensitive lipase diaktifkan oleh katekolamin dan dihambat oleh insulin. Jadi, pada saat puasa ketika insulin rendah dan katekolamin tinggi, konsentrasi FFA plasma meningkat, menyebabkan uptake dan oksidasi asam lemak oleh jantung meningkat. Asam lemak jugadilepaskan dari trigliserida kilomikron dan VLDL yang dihidrolisis oleh lipoprotein lipase yang terikat pada bagian luar sel-sel endotel kapiler dan permukaan sel otot jantung (Yagyu H et al ., 2003). Gambar 1. Mekanisme uptake asam lemak lipoprotein oleh jantung. Lipolisis meningkatkan uptake TG oleh myocyte, FA diperoleh dengan tiga cara yang ditunjukkan diatas. VLDL atau kilomikron (CM) berinteraksi dengan Heparan Sulfate Proteoglycan (HSPG)-yang berhubungan dengan LPL pada lumen kapiler. Ini menyebabkan pelepasan FA atau produk lipolisis yang mengandung FA, TG yang tidak mengalami lipolisis, inti lipid yang lain, dan apoproteins. Sedangkan sisa lipoprotein-lipoprotein menembus barrier endotel dan secara langsung kontak dengan myocytes dan ditangkap oleh reseptor lipoprotein (Augustus AS. 2003) Asam lemak (FA) ditransfer ke sel otot jantung dengan 3 cara 1) FA diperoleh dari hidrolis trigliserida (TG) yang tersimpan dalam jaringan adipose oleh hormone-sensitive lipase dan bersirkulasi dalam bentuk ikatan dengan albumin 2) FA dihasilkan oleh hidrolisis intraseluler TG dalam inti lipoprotein-lipoprotein 3) FA diperoleh dari local capillary bed dengan hidrolisis trigliserida kilomikron dan VLDL oleh lipoprotein lipase (LPL)(Gambar 2). Meskipun kenyataanya konsentrasi FA dalam TG lipoprotein lebih besar daripada yang terikat dengan albumin, tetapi secara luas dipercaya bahwa FA yang terikat albumin adalah sumber utama energi jantung (Augustus AS et al., 2003).
  • 3. 50 Vol. 7 No. 15 Desember 2011 Gambar 2. Mekanisme LPL pada uptake lipid dari TG Rich Partikel (TGRP) dalam jantung. (a) Sel otot jantung mengekspresikan LpL yang memisahkan diri dari permukaan sel dan pindah ke permukaan lumen sel-sel endotel kapiler. Pada lokasi ini, LPL menempel pada Heparan Sulfate Proteoglycans (HSPG) dan berinteraksi dengan TGRP sirkulasi. FFA kemudian dilepaskan yang menembus barrier endotel dan ditangkap oleh myocytes. (b) LpL pada permukaan sel otot jantung, pada kasus ini melalui glycosylphosphatidylinositol (GPI), juga meningkatkan uptake lipid. Beberapa TGRP, kemungkinan lipoprotein-lipoprotein yang dicerna sebagian oleh endotel yang berikatan dengan LpL, harus keluar dari vaskuler, masuk celah subendotel dan secara langsung berinteraksi dengan sel otot jantung. Harus dicatat bahwa LpL ditemukan baik pada endotel dan permukaan sel otot jantung (Yagyu H.2003) Asam lemak ditranspor ke miokardium berikatan dengan albumin untuk mengatasi daya larutnya yang rendah dalam larutan aqueous seperti plasma darah. Transpor dari kompartmen mikrovaskuler ke dalam mitokondria sel otot jantung melewati sarkolema merupakan kombinasi difusi pasif dan ikatan dengan protein (gambar 3 dan 4 ) (Van der Vusse GJ et al., 2000) baik fatty acid translocase (FAT), atau plasma membran fatty acid binding protein (FABPpm ). Protein spesifik 88-kDa FAT yang disebut CD36 banyak diekspresikan pada otot skelet dan otot jantung dan merupakan bentuk FAT yang dominan pada otot jantung. Pada manusia, defisiensi CD36 telah dilaporkan pada individu dengan hipertrofi atau disfungsi otot jantung, menunjukkan pentingnya metabolisme asam lemak pada jantung normal dan adanya gangguan metabolisme asam lemak pada hipertrofi dan gagal jantung. Ketika melewati sarkolema, nonesterified fatty acids berikatan dengan FABP dan kemudian mengalami esterifikasi menjadi fatty acyl-CoA oleh fatty acyl-CoA synthase (FACS) (gambar 3). Studi terbaru menunjukkan terdapat protein FABP dan FACS yang berhubungan dengan CD36 pada sisi sitosolik membran sarkolema,jadi meningkatkan kemungkinan asam lemak yang diangkut melewati membran dapat segera mengalami esterifikasi menjadi fatty acyl-CoA (Schaffer JE , 1990).
  • 4. Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 51 Gambar 3. Gambaran skematik metabolisme asam lemak miokardium. ACC, acetyl-CoA carboxylase; AMPK, AMP-activated protein kinase; CAT, carnitine acyltranslocase; CPT-I, carnitine palmi- toyltransferase-I; CPT-II, carnitine palmitoyltransferase-II; FABPpm, plasma membrane fatty acid binding protein; FAT, fatty acid transporter; FFA, free fatty acids; LPL, lipoprotein lipase; MCD, malonyl-CoA decarboxylase; TG, triglyceride; VLDL, very-low-density lipoproteins.
  • 5. 52 Vol. 7 No. 15 Desember 2011 Gambar 4. Model import saturable dan nonsat-urable long-chain fatty acid (LCFA) kedalam sel mamalia. Pada konsentrasi LCFA ekstraseluler yang rendah (A, B, C), import LCFA saturable (C) dan difasilitasi oleh protein yang memisahkan LCFA dari albumin. Pada konsentrasi LCFA bebas ekstraseluler tinggi(D, E, F), import unsaturable (F) dan terjadi spontan melalui flip-flop LCFA yang tidak terionisasi dalam membran (Schaffer JE , 1990).
  • 6. Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 53 Produk FACS, rantai panjang fatty acyl- CoA, dapat mengalami esterifikasi menjadi trigliserida oleh glycerolphosphate acyltransferase atau diubah menjadi rantai panjang fatty acylcarnitine oleh carnitine palmitoyltransferase I (CPT-I) (gambar 3) (Stanley et al., 2005). Pada jantung yang normal, 70–90% asam lemak masuk kedalam sel diubah menjadi acylcarnitine dan segera dioksidasi, dan 10–30% menjadi simpanan trigliserida dalam jantung (Saddik M and Lopaschuk GD, 1992). Simpanan trigliserida miokardium adalah sumber asam lemak yang penting. Konsentrasi asam lemak eksogen memainkan peran yang penting dalam regulasi lipolisis trigliserida; peningkatan konsentrasi asam lemak eksogen menghambat lipolisis trigliserida endogen pada isolasi jantung yang diperfusi dan merangsang sintesis trigliserida (Saddik M and Lopaschuk GD, 1991). Pergantian trigliserida dipercepat oleh rangsangan adrenergik dan ditingkatkan pada diabetes yang tak terkontrol dan selama reperfusi jantung iskemik (Stanley et al., 2005). Oksidasi b Oksidasi asam lemak terjadi terutama dalam mitokondria dan sedikit dalam peroksisom (Stanley et al., 2005). Produk utama oksidasi b adalah NADH, FADH2 , dan acetyl-CoA (gambar 3). Sebelum masuk oksidasi b mitokondria, rantai panjang acyl-CoA dalam sitoplasma pertama kali harus ditranspor kedalam matrik mitokondria. Karena membran dalam mitokondria tidak permeabel terhadap rantai panjang acyl-CoA, rantai panjang acyl-CoA ditransfer dari sitosol kedalam matrik oleh carnitine-dependent transport system (Kerner J and Hoppel C, 2000). Pertama, Carnitine Palmitoil Transferase-I (CPT-I) mengkatalisis pembentukan rantai panjang acylcarnitine dari rantai panjang acyl- CoA dalam kompartmen antara membran dalam dan membran luar mitokondria. Selanjutnya, carnitine acyltranslocase membawa rantai panjang acylcarnitine ini menembus membran dalam mitokondria. Terakhir, Carnitine Palmitoil Transferase-II (CPT-II) membentuk kembali rantai panjang acyl-CoA dalam matrik mitokondria ( Gambar 3). Diantara tiga enzim yang terlibat dalam transpor melalui membran mitokondria, CPT-I merupakan kunci utama pengaturan kecepatan uptake asam lemak oleh mitokondria. CPT-I sangat sensitif terhadap hambatan oleh malonyl-CoA, yang berikatan dengan CPT-I pada sisi sitosolik dari enzim (gambar 3) (Zammit VA et al., 1997). Terdapat dua isoform dari CPT- I: CPT-I banyak pada hepar, dan CPT-I merupakan isoform utama pada jantung (Stanley et al., 2005). CPT-I 30 kali lebih sensitif terhadap hambatan malonyl-CoA dibandingkan CPT-I (Weis BC et al., 1994). Penurunan malonyl-CoAmeningkatkan uptake dan oksidasi asam lemak, dan peningkatan malonyl- CoA menurunkan oksidasi asam lemak (Saddik M et al., 1993). Malonyl-CoAdibentuk darikarboksilasi acetyl-CoA oleh acetyl-CoA carboxylase (ACC) (Kudo N et al., 1995; Saddik M et al., 1993) dan mengalami pergantian yang cepat dalam jantung(Reszko AE et al., 2004). Sebagian besar acetyl-CoA dalam sel otot jantung berada dalam mitokondria (Stanley et al., 2005); meskipun demikian, aktifitas CPT-I diatur oleh malonyl-CoA yang terbentuk dari karboksilasi acetyl-CoA diluar mitokondria. Aktifitas ACC dihambat dengan fosforilasi oleh AMPK ( Kudo N et al., 1995; Saha AK et al., 2000); jadi aktivasi AMPK menurunkan pembentukan malonyl-CoA dan mempercepat oksidasi asam lemak (Dyck JR et al., 1999). Aktivasi AMPK dalam jantung juga merangsang pemindahan glukosa transporter dan uptake glukosa (Coven DL et al., 2003; Russell RR et al., 1999; Xing Y et al., 2003); jadi, aktivasi AMPK meningkatkan metabolisme karbohidrat dan asam lemak. Saat metabolisme jantung meningkat, seperti yang terjadi selama exercise, peningkatan aktifitas AMPK juga meningkatkan produksi acetyl-CoA dari karbohidrat dan lipid, dan memastikan suppalai substrat yang cukup ke dalam mitokondria (Coven DL et al., 2003). AMPK juga dapat diaktivasi dan konsentrasi malonyl-CoA diturunkan dengan memaparkan otot istirahat dengan 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside (AICAR), yang diletakkan kedalam otot dan mengalami fosforilasi untuk membentuk 59-AMP analog ZMP ( Saha AK et al., 2000 ).
  • 7. 54 Vol. 7 No. 15 Desember 2011 Gambar. 5. Pengaturan malonyl-CoA decarboxylase dan acetyl-CoA carboxylase oleh AMP-activated protein kinase. Peningkatan aktifitas oleh exercise dan AICAR menyebabkan fosforilasi ACC dan MCD. Hal ini menyebabkan penghambatan ACC dan aktifasi MCD(Saha AK. 2000). kondisi recovery postiskemia (Dyck JR et al., 2004), seperti penelitian sebelumnya menggunakan inhibitor CPT-I(Stanley et al., 2005). Peningkatan cardiac power oleh rangsangan reseptor -adrenergik menyebabkan penurunan malonyl-CoA dalam miokardium dan mempercepat uptake dan oksidasi asam lemak ; meskipun demikian efek ini bukan karena aktivasi AMPK yang menurunkan aktifitas ACC (Goodwin GW and Taegtmeyer H , 1999) tetapi berhubungan dengan penurunan Km MCD (Goodwin GW and Taegtmeyer H , 1999), meskipun ini belum pasti (Reszko AE et al., 2004). Setelah diambil oleh mitokondria, asam lemak mengalami oksidasi , suatu proses yang melepaskan dua segmen karbon secara bertahap dalam bentuk acetyl-CoA, membentuk NADH dan FADH2 ( gambar 3). Oksidasi meliputi empat reaksi, dengan Pemecahan malonyl-CoA diatur oleh aktifitas malonyl-CoA decarboxylase (MCD), yang mengubah malonyl-CoA kembali menjadi acetyl- CoA dan CO2 dalam sitosol dan mitokondria (gambar 3) (Dyck JR et al., 2004; Saha AK et al., 2000). Pada umumnya, keadaan dimana aktifitas MCD tinggi menyebabkan rendahnya malonyl- CoA miokardium dan peningkatan oksidasi asam lemak (Dyck JR et al., 1998; Dyck JR et al., 2004). Hambatan farmakologis aktifitas MCD meningkatkan malonyl-CoA miokardium, dan aktifitas MCD mengatur oksidasi asam lemak (Dyck JR et al., 2004). Selain itu, hambatan aktifitas MCD menurunkan pergantian malonyl-CoA (Reszko AE et al., 2004) dan meningkatkan oksidasi glukosa pada kondisi aerobik, iskemia, dan postiskemia dan memperbaiki kontraksi pada
  • 8. Metabolisme Asam Lemak Otot Jantung 55 enzim khusus pada tiap reaksi. Reaksi pertama dikatalisis oleh acyl-CoA dehydrogenase, diikuti oleh 2-enoyl-CoA hydratase, dan kemudian 3- hydroxyacyl-CoA dehydrogenase. Reaksi terakhir adalah 3-ketoacyl-CoA thiolase (3-KAT), yang menghasilkan kembali acyl-CoA untuk putaran oksidasi yang lain dan melepaskan acetyl-CoA untuk siklus asam sitrat. Acyl-CoA dehydrogenase dan 3- hydroxyacyl-CoA dehydrogenase menghasilkan FADH2 dan NADH, berturut-turut, dan acetyl-CoA yang terbentuk dari oksidasi menghasilkan lebih banyak lagi NADH dan FADH2 dalam siklus asam sitrat(Stanley et al., 2005). KESIMPULAN Asam lemak bebas (free fatty acids=FFA) merupakan sumber energi utama miokardium. Oksidasi asam lemak mencukupi 60-70% kebutuhan energi otot jantung. Oksidasi asam lemak ini terjadi terutama dalam mitokondria dan sedikit dalam peroksisom. Transpor FA dari kompartmen mikrovaskuler ke dalam mitokondria dalam sel otot jantung melewati sarkolema merupakan kombinasi difusi pasif dan ikatan dengan protein. Sebelum masuk oksidasi b mitokondria, rantai panjang acyl-CoA dalam sitoplasma pertama kali harus ditranspor kedalam matrik mitokondria. Karena membran dalam mitokondria tidak permeabel terhadap rantai panjang acyl-CoA, rantai panjang acyl-CoA ditransfer dari sitosol kedalam matrik oleh carnitine-dependent transport system. Diantara tiga enzim yang terlibat dalam transpor melalui membran mitokondria, CPT-I merupakan kunci utama pengaturan kecepatan uptake asam lemak oleh mitokondria. CPT-I ini mengkatalisis pembentukan rantai panjang acylcarnitine dari rantai panjang acyl-CoA dalam kompartmen antara membran dalam dan membran luar mitokondria. CPT-I sangat sensitif terhadap hambatan oleh malonyl-CoA, yang berikatan dengan CPT-I pada sisi sitosolik dari enzim. Setelah diambil oleh mitokondria, asam lemak mengalami oksidasi , dengan produk utama adalah NADH, FADH2 , dan acetyl-CoA DAFTAR PUSTAKA Augustus AS, Kako Y, Yagyu H, and Goldberg IJ. Routes of FA delivery to cardiac muscle: modulation of lipoprotein lipolysis alters uptake of TG-derived FA. Am J Physiol Endocrinol Metab 284: E331–E339, 2003. Balaban RS. Regulation of oxidative phosphorylation in the mammalian cell. Am J Physiol Cell Physiol 258: C377–C389, 1990. Coven DL, Hu X, Cong L, Bergeron R, Shulman GI, Hardie DG, and Young LH. Physiological role of AMP-activated protein kinase in the heart: graded activation during exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 285: E629–E636, 2003. Dyck JR, Barr AJ, Barr RL, Kolattukudy PE, and Lopaschuk GD. Characterization of cardiac malonyl-CoA decarboxylase and its putative role in regulating fatty acid oxidation. Am J Physiol Heart Circ Physiol 275: H2122–H2129, 1998. Dyck JR, Cheng JF, Stanley WC, Barr R, Chandler MP, Brown S, Wallace D, Arrhenius T, Harmon C, Yang G, Nadzan AM, and Lopaschuk GD. Malonyl coenzyme a decarboxylase inhibition protects the ischemic heart by inhibiting fatty acid oxidation and stimulating glucose oxidation. Circ Res 94: e78–e84, 2004. Dyck JR, Kudo N, Barr AJ, Davies SP, Hardie DG, and Lopaschuk GD. Phosphorylation control of cardiac acetyl-CoA carboxylase by cAMP-dependent protein kinase and 5'- AMP activated protein kinase. Eur J Biochem 262: 184–190, 1999. Goodwin GW and Taegtmeyer H. Regulation of fatty acid oxidation of the heart by MCD and ACC during contractile stimulation. Am J Physiol Endocrinol Metab 277: E772–E777, 1999. Kudo N, Barr AJ, Barr RL, Desai S, and Lopaschuk GD. High rates of fatty acid oxidation during reperfusion of ischemic hearts are associated with a decrease in malonyl-CoA levels due to an increase in 5'-AMP-activated protein kinase inhibition of acetyl-CoA carboxylase. J Biol Chem 270: 17513–17520, 1995.
  • 9. 56 Vol. 7 No. 15 Desember 2011 Luiken JJ, Willems J, van der Vusse GJ, and Glatz JF. Electrostimulation enhances FAT/CD36- mediated long-chain fatty acid uptake by isolated rat cardiac myocytes. Am J Physiol Endocrinol Metab 281: E704–E712, 2001. Reszko AE, Kasumov T, David F, Thomas KR, Jobbins KA, Cheng JF, Lopaschuk GD, Dyck JR, Diaz M, des Rosiers C, Stanley WC, and Brunengraber H. Regulation of malonyl-CoA concentration and turnover in the normal heart. J Biol Chem 279: 34298– 34301, 2004. Russell RR, III, Bergeron R, Shulman GI, and Young LH. Translocation of myocardial GLUT-4 and increased glucose uptake through activation of AMPK by AICAR. Am J Physiol Heart Circ Physiol 277: H643– H649, 1999. Saha AK, Schwarsin AJ, Roduit R, Masse F, Kaushik V, Tornheim K, Prentki M, and Ruderman NB. Activation of malonyl-CoA decarboxylase in rat skeletal muscle by contraction and the AMP-activated protein kinase activator 5-aminoimidazole-4- carboxamide-1-beta-D-ribofuranoside. J Biol Chem 275: 24279–24283, 2000. Saddik M, Gamble J, Witters LA, and Lopaschuk GD. Acetyl-CoA carboxylase regulation of fatty acid oxidation in the heart. J Biol Chem 268: 25836–25845, 1993. Saddik M and Lopaschuk GD. Myocardial triglyceride turnover and contribution to energy substrate utilization in isolated working rat hearts. J Biol Chem 266: 8162–8170, 1991. Saddik M and Lopaschuk GD. Myocardial triglyceride turnover during reperfusion of isolated rat hearts subjected to a transient period of global ischemia. J Biol Chem 267: 3825–3831, 1992. Schaffer JE. Fatty acid transport: the roads taken. Am J Physiol Endocrinol Metab 282: E239– E246, 2002. Suga H. Ventricular energetics. Physiol Rev 70: 247– 277, 1990. Stanley, William C., Fabio A. Recchia, and Gary D. Lopaschuk. Myocardial Substrate Metabolism in the Normal and Failing Heart. Physiol Rev 85: 1093–1129, 2005. Van der Vusse GJ, van Bilsen M, and Glatz JF. Cardiac fatty acid uptake and transport in health and disease. Cardiovasc Res 45: 279– 293, 2000. Weis BC, Cowan AT, Brown N, Foster DW, and McGarry JD. Use of a selective inhibitor of liver carnitine palmitoyltransferase I (CPT I) allows quantification of its contribution to total CPT I activity in rat heart. Evidence that the dominant cardiac CPT I isoform is identical to the skeletal muscle enzyme. J Biol Chem 269: 26443–26448, 1994. Xing Y, Musi N, Fujii N, Zou L, Luptak I, Hirshman MF, Goodyear LJ, and Tian R. Glucose metabolism and energy homeostasis in mouse hearts overexpressing dominant negative alpha2 subunit of AMP-activated protein kinase. J Biol Chem 278: 28372– 28377, 2003. Yagyu H, Chen G, Yokoyama M, Hirata K, Augustus A, Kako Y, Seo T, Hu Y, Lutz EP, Merkel M, Bensadoun A, Homma S, and Goldberg IJ. Lipoprotein lipase (LpL) on te surface of sel otot jantung increases lipid uptake and produces a cardiomyopathy. J Clin Invest 111: 419–426, 2003. Zammit VA, Fraser F, and Orstorphine CG. Regulation of mitochondrial outer-membane carnitine palmitoyltransferase (CPT I): role of membrane-topology. Adv Enzyme Regul 37: 295–317, 1997