Nilai Biokimia

bagi mahasiswa kelas 2d silahkan melihat nilai biokimia di sini

Anthelmintika

Masalah cacingan dapat mempengaruhi status gizi.
Materi nya dapat diunduh di sini

Oben, Wisata Rohani dan Wisata Alam

umat Kristiani khususnya Katolik di Kota Kupang yang ingin mengadakan wisata rohani pada umumnya akan memilih Larantuka, Bitauni atau bagi yang mampu akan memilih Timur Tengah, Fatima (Portugal), atau Lourdez (Perancis). Namun di Wilayah Kabupaten Kupang yang tidak jauh dari Kota Kupang, ada kawasan taman doa yang tidak kalah indah bagi mereka yang menyukai keunikan alam maupun bagi orang2 yang ingin khusyuk beribadah.
lebih lengkapnya dapat dibaca di sini

google6c626d41fb73e8ee.html

google6c626d41fb73e8ee.html

PROTEIN

Fungsi Protein

• Pembentukan dan pemeliharaan tubuh

Sebelum sel-sel dapat mensintesis protein baru, harus tersedia semua asam amino esensial yang diperlukan dan cukup nitrogen atau ikatan amino (NHz) guna pembentukan asam-asam amino nonesensial yang diperlukan. Pertumbuhan at au penambahan otot hanya mungkin bila tersedia cukup campuran asam amino yang sesuai termasuk untuk pemeliharaan dan perbaikan. Beberapa jenis jaringan tubuh membutuhkan asam-asam amino, tertentu dalam jumlah lebih besar. Rambut, kulit, dan kuku membutuhkan lebih banyak asam amino yang mengandung sulfur. Protein kolagen merupakan protein utama otot urat-urat dan jaringan ikat. Fibrin dan miosin adalah protein lain yang terdapat di dalam otot-otot.

Protein tubuh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian dipecah dan disintesis kembali. Tiap hari sebanyak 3 % jumlah protein total berada dalam keadan berubah ini. Dinding usus yang setiap 4-6 hari harus diganti, membutuhkan sintesis 70 gram protein setiap hari. Tubuh sangat efisien dalam memelihara protein yang ada dan menggunakan kembali asam amino yang diperoleh dari pemecahan jaringan untuk membangun kembali jaringan yang sarna atau jaringan lain.

• Pembentukan ikatan – ikatan esensial tubuh

Hormon-hormon, seperti tiroid, insulin, dan epinefrin adalah protein, demikian pula berbagai enzim. Ikatan-ikatan ini bertindak sebagai katalisator at au membantu perubahan-perubahan biokimia yang terjadi di dalam tubuh.

Hemoglobin, pigmen darah yang berwarna merah dan berfungsi sebagai pengangkut oksigen dan karbon dioksida adalah ikatan protein. Begitupun bahan-bahan lain yang berperan dalam penggumpalan darah. Protein lain adalah fotoreseptor pada mata.

Asam amino triptofan berfungsi sebagai prekursor vitamin niasin dan pengantar saraf serotonin yang berperan dalam membawa pesan dari sel saraf yang satu ke yang lain.

Dalam hal kekurangan protein, tampaknya tubuh memperioritaskan pembentukan ikatan-ikatan tubuh yang vital ini.

• Mengatur keseimbangan air

Cairan tubuh terdapat di dalam tiga kompartemen: intraselular (di dalam sel), ekstraselular/interselular (di antara sel), dan intravaskular (di dalam pembuluh darah). Kompartemen-kompartemen ini dipisahkan satu sama lain oleh membran sel. Distribusi cairan di dalam kompartemen-kompartemen ini harus dijaga dalam keadaan seimbang atau homeostasis. Keseimbangan ini diperoleh melalui sistem kompleks yang melibatkan protein dan elektrolit. Penumpukan cairan di dalam jaringan dinamakan edema dan merupakan tanda awal kekurangan protein.

• Memelihara netralitas tubuh

Protein tubuh bertindak sebagai buffer, yaitu bereaksi dengan asam dan basa untuk menjagaa pH pada taraf konstan. Sebagian besar jaringan tubuh berfungsi dalam keadaan pH netral atau sedikit alkali (pH 7,35 - 7,45).

• Pembentukan antibodi

Kemampuan tubuh untuk memerangi infeksi bergantung pada kemampuannya untuk memproduksi antibodi terhadap organisme yang menyebabkan infeksi tertentu atau terhadap bahan-bahan asing yang memasuki tubuh. Tingginya tingkat kematian pada anak-anak yang menderita gizi-kurang kebanyakan disebabkan oleh menurunnya daya tahan terhadap infeksi (muntaber, dan sebagainya) karenaketidakmampuannya membentuk antibodi dalam jumlah yang cukup.

Kemampuan tubuh untuk melakukan detoksifikasi terhadap bahan-bahan racun dikontrol oleh enzim-enzim yang tertutama terdapat di dalam hati. Dalam keadaan kekurangan protein kemampuan tubuh untuk menghalangi pengaruh toksik bahan-bahan racun ini berkurang. Seseorang yang menderita kekurangan protein lebih rentan terhadap bahan-bahan racun dan obat-obatan.

• Mengangkut zat – zat Gizi

Protein memegang peranan esensial dalam mengangkut zat-zat gizi dari saluran cerna melalui dinding saluran cerna ke dalam darah, dari darah ke jaringan-jaringan, dan melalui membran sel ke dalam sel-sel. Sebagian besar bahan yang mengangkut zat-zat gizi ini adalah protein. Alat angkut protein ini dapat bertindak secara khusus, misalnya protein pengikat-retinol yang hanya mengangkut vitamin A. Atau dapat mengangkut beberapa jenis zat gizi seperti mangan dan zat besi, yaitu transferin; atau mengangkut lipida dan bahan sejenis-lipida, yaitu lipoprotein.

Kekurangan protein, menyebabkan gangguan pada absorpsi dan transportasi zat-zat gizi.

• Sumber energi

Sebagai sumber energi, protein ekivalen dengan karbohidrat, karena menghasilkan 4 kkal/g protein. Namun, protein sebagai sumber energi relatif lebih mahal, baik dalam harga maupun dalam jumlah energi yang dibutuhkan untuk metabolisme energi.

Fungsi Protein sebagai Biomolekul

•         Katalisator (enzim dan hormon insulin)

•         Molekul karier (hemoglobin, lipoprotein)

•         Reseptor signal biologik

•         Komponen struktural, kolagen dlm urat dan tulang rawan, elastin pd persendian, keratin pd kuku, bulu, rambut, fibrous pd laba² dan kepompong ulat sutra.

Kunjungi pula : http://nurdhienln.wordpress.com

Analgetik

Adik2 mahasiswa,
Mohon maaf karena beberapa kesibukan kuliah kita tertunda. materi power point tentang analgetik -antipiretik dapat didownload di link berikut. Ketua Kelas dapat meminta Daftar HAdir di Bagian akademik untuk ditandatangani. Selamat belajar yah




| Download |

KARBOHIDRAT

Klasifikasi Karbohidrat

1.      Karbohidrat sederhana

•         Monosakarida tdd: glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa dan pentosa

•         Disakarida tdd: sukrosa (glukosa & fruktosa), maltosa (2 glukosa), laktosa (glukosa & galaktosa), trehalosa (2 glukosa).

•         Gula alkohol (bentuk alkohol dr monosakarida) tdd : manitol, sorbitol dan inositol

•         Oligosakarida tdd: rafinosa, stakiosa, verbaskosa dan fruktan

2.      Karbohidrat kompleks

•         Polisakarida tdd: pati, dekstrin, glikogen

•         Serat tdd : selulosa, hemiselulosa, lignin (tidak larut dalam air) dan pektin, gum, mukilase, glukan, algal (larut dalam air)

Fungsi karbohidrat

Sumber energi

Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber urama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyak di dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam slrkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubahmenjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. Sistem saraf sentral dan otak sama sekali tergantung pada glukosa untuk keperluan energinya.

Pemberi rasa manis

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Sejak lahir manusia menyukai rasa manis. Alat kecapan pada ujung lidah merasakan rasa manis tersebut. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan frukrosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2

Penghemat protein

Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.

Pengatur metabolisme lemak

Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan dikeluarkan melalui urine dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan tubuh menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis at au asidosis yang dapat merugikan tubuh. Dibutuhkan antara 50-100 gram karbohidrat sehari untuk mencegah ketosis.

Memperlancar pencernaan

Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada: feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus, sedangkan hemiselulosa dan pektin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan.

Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakit diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.

Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalarr saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan. Bakteri tertentu diduga mensintesis vitamin-vitamin tertentu dalam usus besar. Asam glukoronat turunan glukosa, di dalam hati mengikat toksin-toksin dan bakteri dan mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang dapat dikeluarkan dari tubuh.

Genetika

Gula ribosa yang mengandung lima atom karbon merupakan bagian dari ikatan DNA dan RNA.

PENGANTAR ILMU GIZI KESEHATAN MASYARAKAT

Pendahuluan

Mempelajari tentang gizi kini tidak hanya tentang zat gizi tersebut yang mencakup bentuk; sifat; dan ketersediaannya, serta fungsi, kegunaan dan interaksinya dengan jaringan tubuh. Tetapi kini ilmu gizi dipelajari mencakup seluruh aspek penyediaan makanan dan zat gizi yang mencakup produksi, distribusi dan ketersediaan pangan, keadaan sosial ekonomi masyarakat, budaya yang berkaitan dengan makanan serta pengetahuan dan pemahaman masyarakat tentang makanan. Sebab telah diketahui bahwa konsumsi gizi seseorang sangat berkaitan dengan hal-hal di atas.

Definisi

Ilmu gizi kesehatan masyarakat adalah salah satu cabang dari ilmu gizi yang mempelajari tentang gizi pada suatu masyarakat. Dengan demikian yang dipelajari adalah tentang status konsumsi pangan serta status gizi masyarakat dan bukan perorangan. Bagian yang paling banyak dipelajari adalah faktor-faktor yang mempengaruhi keadaan konsumsi dan status gizi masyarakat.

Hubungan Ilmu Gizi Kesehatan masyarakat dengan ilmu-ilmu lain.

1.      Biologi

Biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang hal-hal yang bersifat hayati. Di dalam biologi dipelajari tentang manusia, tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mencakup jenis dan sifat-sifatnya. Pengetahuan ini berguna dalam menentukan dan menemukan sumber-suber makanan serta budidayanya.

Selain itu dipelajari pula tentang ilmu manusia baik anatomi dan fisiologi sehingga secara tidak langsung dapat dipelajari aspek dinamis yang dilakukan tubuh terhadap makanan atau yang dialami makanan yang mencakup pencernaan, absorbsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi.

2.       Kimia.

Dalam ilmu kimia dipelajari tentang materi dan interaksinya. Makanan yang termasuk ke dalam unsur-unsur dan senyawa kimia turut mengalami reaksi. Reaksi itu mencakup reaksi antar makanan, dengan lingkungan di luar tubuh dan juga reaksi di dalam tubuh termasuk metabolisme.

3.      Ekonomi

Terdapat hubungan saling mempengaruhi antara status gizi dengan  kondisi perekonomian masyarakat. Hubungannya berupa hubungan yang timbal balik. Pangan yang tersedia memungkinkan masyarakat untuk meningkatkan pendapatannya secara langsung khususnya bagi masyarakat yang bekerja di sektor pertanian. Bahan pangan sebagai salah satu kebutuhan primer sehingga pergerakannya di pasar tergolong fast moving sehingga meningkatnya produksi pangan yang beredar di pasar secara tidak langsung meningkatkan status perekonomian masyarakat di daerah tersebut. Jika produksi pangan meningkat maka ada kemungkinan tercipta harga yang optimal bagi daya beli masyarakat maka konsumsi akan meningkat dan dengan tubuh yang sehat, masyarakat akan menjadi lebih produktif baik secara sosial dan ekonomi.

Pengaruh ekonomi terhadap status gizi yaitu dengan meningkatnya pendapatan dan daya beli masyarakat maka masyarakat dapat dengan leluasa memenuhi kebutuhan pangan khususnya untuk ketersediaan pangan tingkat rumah tangga.

Itulah sebabnya dalam mempelajari status gizi masyarakat maka harus dipelajari pula status ekonomi masyarakat tersebut yang mencakup jenis mata pencaharian dan pendapatan.

4.      Geografi

Dalam geografi dipelajari tentang geologi, hidrologi, klimatologi dan demografi. Geologi mempelajari tentang struktur permukaan bumi apakah itu berupa dataran rendah, tinggi, atau parmukaan curam. Selain itu dipelajari pula struktur tanah dan batuan apakah tipe mediteran, aluvial dan lain-lain. Sehingga dengan mempelajari hal-hal tersebut dapat diketahui jenis-jenis tanaman pangan yang bisa tumbuh di suatu wilayah.

Dalam hidrologi dipelajari tentang air yang terdapat di alam, dan Klimatologi mempelajari tentang iklim dan cuaca. Sehingga bisa diketahui tempat dan saat yang tepat di mana kondisi kelembaban dan ketersediaan air tanah dan air permukaan serta kondisi cuaca yang sesuai untuk tanaman pangan.

Dalam demografi mempelajari tentang karakteristik penduduk yang mencakup jumlah, kepadatan, mata pencaharian, pendapatan dan lainnya sehingga dapat diketahui kondisi ketersediaan dan kecukupan pangan masyarakat.

Selain hal-hal di atas, kondisi georafis pun mempengaruhi distribusi pangan.

5.      Sosiologi dan antroplogi

Pola konsumsi pangan masyarakat dipengaruhi oleh kebiasaan dan budaya setempat.

6.      Politik

Kondisi politik mempengaruhi kestabilan suatu negara dan wilayah. Demikian pula dengan aktifitas masyarakat termasuk aktifitas produksi dan distribusi pangan.

Dinding Sel Bakteri

PENDAHULUAN

Bakteri merupakan mikroorganisme bersel satu yang memiliki carakteristik yang bervariasi yang memungkinkan klasifikasinya. Satu skema klasifikasi utama adalah berdasarkan pewarnaan Gram. Pada prosedur ini bakteri dibunuh dengan pemanasan kemudian diwarnai dengan purple dye crystal violet dan iodium. Kombinasi ini membentuk kompleks celupan pada dinding sel bakteri. Perlakuan pewarnaan bakteri dengan sebuah dekolorisasi seperti etanol akan mencuci kompleks dari beberapa bakteri yang membedakan dari yang lain. Bakteri yang menahan kompleks kristal violet iodium terlihat ungu dan disebut “Gram positif”. Bakteri yang yang kehilangan kompleks celupan dapat diwarnai dengan celupan merah saffranin, terlihat merah dan disebut “Gram negatif”. Dasar dari reaksi Gram terjadi karena struktur diding sel yang akan dijelaskan dalam paper berikut.

Dalam paper ini juga akan dibahas tentang Bakteri penyebab TBC yang merupakan bakteri tahan asam yang memliki dinding sel yang unik. Bakteri ini pun dapat memiliki resistensi terhadap beberapa obat anti TBC.

 

PEMBAHASAN

Dinding Sel Bakteri

Berat dinding sel mencapai 40% berat kering sel bakteri. Dinding sel pada bakteri tersusun atas peptidoglikan berbeda dengan dinding sel tumbuhan (selulosa) atau dinding sel jamur (kitin).

 

Peptidoglikan merupakan polimer yang cukup besar, bahan penyusunnya berupa:

• N-asetil glukosamin
• Asam N-asetil muramat
• Peptida yang disusun empat atau lima asam amino, yaitu L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat dan lisin atau asam diaminopimelat
• Komponen kimia lain seperti asam teikoat, protein, polisakarida, lipoprotein dan lipoposakarida yang terikat kuat pada peptidoglikan

Dinding sel pada bakteri berupa struktur kaku yang terletak di sebelah luar membran sel. Dinding sel berfungsi untuk :

• memberi bentuk pada sel
• memberi perlindungan
• berperan dalam reproduksi sel
• mengatur pertukaran zat dari dalam dan keluar sel. Dalam fungsinya membantu pertukaran zat; air, ion-ion dan molekul kecil dapat melintas dengan bebas melalui pori-pori kecil dalam dinding sel. Molekul besar seperti protein dan asam nukleat tidak dapat melalui pori-pori dengan bebas.

Kelompok bakteri ada yang memiliki dinding sel dan ada yang tidak. Bakteri yang berdinding sel sel dapat dibedakan berdasarkan hasil pengecatan Gram

Perbedaan utma dari dinding sel bakteri gram positif dengan dinding bakteri gram negatif adalah: pada bakteri gram positif tersusun atas lapisan peptidoglikan relatif tebal, dikelilingi lapisan teichoic acid dan pada beberapa species mempunyai lapisan polisakarida, sedangkan dinding sel bakteri gram negatif mempunyai lapisan peptidoglikan relatip tipis, dikelilingi lapisan lipoprotein, lipopolisakarida, fosfolipid dan beberapa protein.

Peptidoglikan (murein) yaitu susunan yang terdiri dari polimer besar dan terbuat dari N–asetil glukosamin dan asam N–asetil muramat yang saling berikatan silang (cross linking) dengan ikatan kovalen.

Berikut tabel perbedaan kandungan antara dinding sel bakteri gram positif dengan dinding sel bakteri gram negatif:

Beberapa kelompok prokariota, secara umum disebut archaebacteria, tidak memiliki lapisan peptidoglikan. Beberapa memiliki polimer yang sama mengandung gula N-acetyl. Pada archaebacteria lain juga terdapat lapisan protein.

Sel selama mensintesis peptidoglikan memerlukan ensim hidrolase dan sintetase. Untuk menjaga sintesis supaya normal, kegiatan kedua ensim ini harus seimbang satu sama lain. Bio-sintesis peptidoglikan berlangsung dalam beberapa stadium dan antibiotik pengganggu sintesis peptidoglikan aktif pada stadium yang berlainan. Sikloserin terutama menghambat ensim racemase dan sintetase yang berperan dalam pembentukan dipeptida. Vankomisin bekerja pada stadium kedua diikuti oleh basitrasin, ristosetin dan diakhiri oleh penisilin dan sefalosporin yaitu menghambat transpeptidase.

Diaminopimelic acid merupakan elemen unik pada dinding sel prokariotik. Bakteri mutan yang dihambat di tempat sebelum biosintesis zat ini, dapat tumbuh normal apabila dalam medianya tersedia. Jika hanya L-lisin, mereka mengalami lisis, karena pertumbuhan berjalan terus namun tidak mampu membuat dinding sel peptidoglikan baru.

Banyak spesies bakteri gram-negatif yang bersifat patogen, yang berarti mereka berbahaya bagi organisme inang. Sifat patogen ini umumnya berkaitan dengan komponen tertentu pada dinding sel gram-negatif, terutama lapisan lipopolisakarida (dikenal juga dengan LPS atau endotoksin).

Antibiotik yang menyebabkan gangguan sintesis lapisan ini aktivitasnya akan lebih nyata pada bakteri gram positif. Aktivitas penghambatan atau membinasakan hanya dilakukan selama pertumbuhan sel dan aktivitasnya dapat ditiadakan dengan menaikkan tekanan osmotik media untuk mencegah pecahnya sel. Bakteri tertentu seperti mikobakteriadan halobakteria mempunyai peptidoglikan relatip sedikit, sehingga kurang terpengaruh oleh antibiotik 

1. Bakteri tanpa dinding sel

• sering dianggap virus (ukuran terlalu kecil dan tidak adanya dinding sel). Tetapi memiliki struktur seperti prokariot berupa ribosom, DNA dan RNA
• dapat hidup tanpa dinding sel karena hidup pada habitat dengan tekanan osmotik yang terlindung seperti pada sel tubuh hewan
• Contoh : Mycoplasma pneumoniae (bakteri patogen pada hewan dan manusia)
• Kebanyakan Mycoplasma memiliki sterol pada membran yang kemungkinan berfungsi untuk menambah kekuatan dan kekakuan membran seperti pada membran sel eukariot

 

2. Gram Positif

• Memiliki lapisan peptidoglikan tebal berupa asam teikoat
• Dinding sel yang tebal tersebut menyerap kristal violet saat pewarnaan Gram sehingga berwarna ungu/biru
• Mengandung lebih sedikit asam amino
• Contoh : Bacillus thuringiensis

3. Gram Negatif

• Memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis
• Memiliki kandungan lipid lebih tinggi
• Memiliki membran luar yang melindungi dari lingkungan yang tidak menguntungkan
• Memiliki lipoposakarida (LPS) sebagai materi endotoksin yang banyak dimiliki bakteri patogen
• Terdapat ruang periplasma yang berisi air, nutrien, hasil sekresi (enzim pencerna dan protein transport)
• Contoh : Pseudomonas

MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS 

Genus Mycobacterium merupakan kelompok bakteri gram positip, berbentuk batang, berukuran lebih kecil dibandingkan bakteri lainnya. Genus ini mempunyai karakteristik unik karena dinding selnya kaya akan lipid dan lapisan tebal peptidoglikan yang mengandung arabinogalaktan, lipoarabinomanan dan asam mikolat. Asam mikolat tidak biasa dijumpai pada bakteri dan hanya dijumpai pada dinding sel Mycobacterium dan Corynebacterium. Mycobacterium tuberculosis dibedakan dari sebagian besar bakteri dan mikobakteri lainnya karena bersifat patogen dan dapat berkembang biak dalam sel fagosit hewan dan manusia. Pertumbuhan Mycobacterium tuberculosis relatif lambat dibandingkan mycobakteri lainnya.

Mycobacterium tuberculosis tidak menghasilkan endo-toksin maupun eksotoksin. Bagian selubung Mycobacterium tuberculosis mempunyai sifat pertahanan khusus terhadap proses miko-bakterisidal sel hospes. Dinding sel yang kaya lipid akan melindungi mikobakteri dari proses fagolisosom, hal ini dapat menerangkan mengapa mikobakteri dapat hidup pada makrofag normal yang tidak teraktivasi.

Selain bersifat patogen Mycobacterium tuberculosis dapat berfungsi sebagai ajuvan yaitu komponen bakteri yang dapat meningkat-kan respon imun sel T dan sel B apabila dicampur dengan antigen terlarut. Ajuvan yang banyak digunakan dalam laboratorium adalah Freund's ajuvan yang terdiri dari Mycobacterium tuberculosis yang telah dimatikan dan disupensikan dalam minyak kemudian diemulsikan dengan antigen terlarut.

Mekanisme kerja obat antituberkulosis 

OAT yang akan dibahas dalam makalah ini adalah INH, RIF, PZA, EB dan SM. INH diduga bekerja dengan menghambat sintesis asam mikolat, komponen utama dinding sel Mycobacterium. RIF merupakan bakterisid yang bekerja menghambat sintesis asam nukleat yaitu sintesis RNA transkripsi dengan mengi-kat subunit β RNA polimerase. PZA merupakan analog struktur nikotinamid yang membunuh basil tuberkel semidorman dalam keadaan asam. Dalam keadaan asam, basil tuberkel menghasilkan pirazinamidase, suatu enzim yang merubah PZA menjadi asam pirazinoat, yang berfungsi sebagai antibakteri. EB mengganggu metabolisme karbohidrat, sedangkan SM membunuh bakteri dengan mengganggu sintesis prote-in, translasi, dengan berikatan pada 16s rRNA.

Mekanisme tingkat molekul resistensi terhadap obat antituberculosis isoniazid (INH)

INH merupakan antituberkulosis yang paling efektif baik untuk pengobatan maupun untuk pencegahan penyakit TB karena M. tuberculosis sangat sensitif terhadap INH. Galur resisten INH seringkali muncul dengan frekuensi kurang lebih 90%. Resistensi terha-dap INH disebabkan oleh mutasi pada salah satu dari gen katG, inhA atau ahpC.

Setelah masuk ke dalam sel, INH diubah menjadi bentuk aktifnya oleh enzim katalase-peroksidase (KatG) yang dikode oleh gen katG. Diduga, INH yang aktif berupa bentuk teroksidasinya. Enzim katG meru-pakan satu-satunya enzim yang mengaktivasi INH, oleh karena itu hilangnya aktivitas KatG akibat mutasi pada gen katG mengakibatkan M. tuberculosis resisten terhadap INH. Resistensi terhadap INH yang paling banyak terjadi adalah akibat mutasi pada gen katG. Yang banyak dilaporkan adalah mutasi pada kodon 315 (Ser → Thr) dan kodon 463 (Arg → Leu) Selain itu, juga ditemukan mutasi pada kodon 304 (Ile → Val) dan delesi parsial, di samping pada kodon 128 (Arg → Gln) dan kodon 291 (Ala → Pro), delesi sempurna pada gen katG dan perubahan pada urutan peregulasi inhA yaitu substitusi C209T.

INH dalam bentuk aktif menghambat enzim enoil-ACP reduktase, InhA (dikode gen inhA), suatu enzim yang mengkatalisis tahap awal sintesis asam mikolat. Reaksi yang dikatalisis oleh KatG terhadap INH diduga meng-hasilkan spesi elektrofil yang dapat bereaksi dengan molekul sasaran dalam sel Mycobacterium seperti InhA. Penelitian dengan pendekatan struktur menun-jukkan bahwa INH-aktif bereaksi dengan NAD(H), suatu kofaktor yang terikat pada InhA kemudian membentuk ikatan kovalen INH-NAD. Kepekaan terhadap INH disebabkan karena penggabungan INH-NAD sehingga menghambat aktivitas enzimatik InhA. Mutasi pada inhA juga menyebabkan Mycobacterium menjadi resisten terhadap antituberkulosis lain yang struktur kimianya mirip INH yaitu etionamid. Mutasi pada gen inhA belum banyak dilaporkan, namun telah ditemukan mutasi pada kodon 94 (Ser → Ala) dan daerah regulasi, yaitu posisi 209 C→T.

Sekitar 16% isolat klinik yang resisten terhadap INH menunjukkan mutasi pada gen ahpC yang mengkode AhpC, suatu enzim alkil hidroperok-sidase yang berfungsi sebagai komponen reduktase antioksidan. Jika gen katG termutasi maka ekspresi ahpC mening-kat untuk mengatasi hilangnya fungsi KatG. Mutasi yang bertanggungjawab terhadap peningkatan ekspresi gen ahpC adalah pada daerah berukuran 105 pasangan basa yang berlokasi di antara oxyR-ahpC, biasanya terjadi pada frekuensi rendah berupa transisi G-C men-jadi A-T.

Rifampin (RIF)

Terjadinya resistensi terhadap RIF mencapai 95, umumnya terjadi akibat mutasi pada gen rpoB yang mengkode subunit β RNA polimerase, komponen penting dalam proses transkripsi. RIF terikat secara spesifik pada subunit β RNA polimerase sehingga transkripsi terhambat. Berbagai mutasi pada gen rpoB telah diketahui bertanggungjawab terhadap resistensi RIF, terbanyak terjadi pada kodon 526 (His → Asp) dan kodon 531 (Ser → Leu). Mutasi lain yang menyebabkan perubahan asam amino terjadi pada kodon 518 (Asn → Ser), kodon 513 (Gln → Leu) dan delesi sembilan nukleotida. Di Afrika Selatan ditemukan gen rpoB M. tuberculosis dengan kodon 531 termutasi (Ser →Trp). Di Vancouver, Mexico City dan New Delhi, isolat M. tuberculosis resisten RIF banyak yang mengalami mutasi pada kodon 526 (His → Arg), kodon 531 (Ser → Leu), dan kodon 516 (Asp → Val) (Sharma, M, 2000), mutasi yang berupa misens atau mutasi ganda. Ditemukan adanya mutasi gen katG pada kodon 505 (Phe → Leu), 511 (Leu → Pro), 516 (Asp → Ala), 525 (Thr → Asn), 526 (His → Tyr dan His → Leu), 531 (Ser → Trp) dan 533 (Leu → Pro). Mutasi delesi juga dilaporkan terjadi pada posisi 199 – 207, yaitu hilangnya urutan ATGGACCAG, yang menyebabkan tiga asam amino hilang, yaitu Met, Asp dan Gln dan pada kodon 354 terjadi delesi GGG, yang menyebabkan kehilangan asam amino Gly. Selain mutasi tersebut, ditemukan juga mutasi pada gen rpoB yang terletak di luar posisi yang biasanya terjadi yaitu pada kodon 395 (Arg → Gln), 232 (His → Tyr), 221 (Ser → Leu), 202 (Asp → Tyr), 202-203 (Asp → Phe), 91 (Met → Leu), 227-228 (Leu → Ser), dan 349-351 (Gln → Ser) (Schilke, K., 1999).

Pirazinamid (PZA)

PZA yang masuk ke dalam M. tuberculosis akan diubah menjadi bentuk aktif oleh enzim pirazinamidase (PZAase). Enzim PZAase dikode oleh gen pncA dan mutasi pada gen pncA menyebabkan aktivitas PZAase hilang sehingga M. tuberculosis resistensi terhadap PZA. Pada sejumlah isolat resisten PZA ditemukan mutasi berupa substitusi nukleotida, insersi, delesi, substitusi asam amino atau pergeseran kerangka baca, di antaranya pada kodon 118 Asn → Thr, insersi CG pada posisi 501, insersi CC pada posisi 403, delesi 8 pb pada kodon start, kodon 54 (Pro → Thr), insersi AG pada posisi 368, kodon 41 (Tyr → His), kodon 88 (Ser → stop kodon) dan insersi A pada posisi 301. Pada 70 isolat resisten PZA yang dikarakterisasi dalam suatu penelitian ditemukan 68 galur resisten tidak mengalami mutasi pada gen pncA. Kenyataan ini membuka kesempatan untuk menemukan gen selain pncA yang bertanggung jawab terhadap resistensi PZA. Dua galur lainnya tidak mempunyai aktivitas PZAase yang didu-ga berhubungan dengan mutasi misens, salah satunya mengalami mutasi gen pncA pada kodon 82 dan yang lain pada kodon 171 (Ala → Val). Selain itu ditemukan juga dua mutasi lain yang mengakibatkan substitusi fenilalanin oleh glisin pada posisi 80 (mutasi pada posisi 241, T → G), dan substitusi alanin oleh prolin pada posisi 171 (mutasi pada posisi 511, G → C).

Etambutol (EB)

Resistensi terhadap EB berkaitan dengan mutasi yang terjadi pada gen embB pengkode arabinosiltransferase yang terlibat dalam biosintesis arabinan, suatu kompo-nen arabinogalaktan pada dinding sel. Mutasi pada gen embB dapat menghambat polimerisasi dinding sel arabinan dan menyebabkan akumulasi karier lipid dekaprenol fosfoarabinosa. Diduga bahwa obat meng-ganggu transfer arabinosa pada aseptor dinding sel.

Isolat M. tuberculosis resisten paling umum mengala-mi mutasi pada gen embB pada kodon 306 atau 406 dimana terjadi substitusi asam amino. Pada kodon 306 dilaporkan adanya substitusi of menjadi Dr, ug atau Rer. Selain itu dilaporkan juga adanya mutasi pada kodon 285, 330 dan 630. Baik substitusi tunggal misalnya pada kodon 313 (sis → tan) maupun substitusi ganda yaitu pada kodon 319 (Tyr → Cys) dan pada kodon 328 (Asp → Tyr). Mutasi lain menga-kibatkan gen-gen pada operon iniBAC, operon yang terdiri atas gen iniA, iniB dan iniC, diekspresi lebih tinggi bila M. tuberculosis dipaparkan terhadap etam-butol secara in vitro.

Streptomisin (SM)

Mutasi yang menyertai resistensi SM diketahui berhu-bungan dengan gen 16S rRNA (rrs) dan gen protein ribosom S12 (rpsL), yang paling banyak mutasi pada gen rpsL dan umumnya terjadi pada kodon 43. 54% isolat resisten SM mengalami mutasi misens sehingga mengakibatkan substitusi asam amino pada kodon 43 (Lys → Arg). Mutasi pada kodon 88 gen rpsL juga ditemukan. Mutasi pada gen rrs terjadi pada dua daerah yaitu di sekitar nukleotida 530 dan 951 serta ditemukan trans-versi A → T pada posisi 513. Ditemukan isolat resisten SM yang mengalami substitusi C865 → G pada loop 912 gen rrs dan tidak ditemukan mutasi pada loop 530.

Konsekuensi mutasi terhadap aktivitas enzim

Mutasi dapat disebabkan oleh perubahan nukleotida pada titik tertentu (mutasi titik), hilangnya nukleotida baru pada satu titik (delesi mikro) atau pada fragmen besar DNA (delesi makro). Selain dapat terjadi pada daerah pengkode, mutasi dapat juga terjadi pada daerah yang bertanggung jawab terhadap regulasi ekspresi OAT sasaran atau enzim pengaktivasi OAT, misalnya pada promotor. Mutasi pada daerah promotor menga-kibatkan transkripsi tidak terjadi atau turun sehingga enzim tidak dapat atau hanya sedikit disintesis.

Mutasi pada daerah pengkode dapat menyebabkan substitusi asam amino pada protein dengan ukuran normal atau menghasilkan protein yang lebih pendek. Substitusi asam amino dengan sifat berbeda dapat menyebabkan protein kehilangan aktivitas enzimatis atau kehilangan aktivitas pengikatan. Beberapa contoh substitusi asam amino yang dapat menyebabkan kehila-ngan atau penurunan aktivitas enzimatis terjadi pada enzim KatG dan PZAase. KatG mutan mengalami perubahan Arg463 → Leu, dimana Arg yang bersifat basa, dan berukuran kecil menjadi Leu yang bersifat netral, hidrofob dan berukuran besar. Jadi perubahan ukuran dan muatan asam amino ini sangat bermakna sehingga KatG kehilangan aktivitas enzimatisnya. Contoh lain adalah pada enzim ce ase mutan yang mengalami perubahan Tyr41 → His, dimana kedua asam amino tersebut bersifat polar, namun telah terjadi perubahan muatan (Tyr bersifat netral, sedangkan His bersifat basa) Hilangnya aktivitas enzim juga dapat disebabkan oleh mutasi nonsens yang menyebabkan terjadi kodon stop pada Ser88, sehingga enzim in ase yang dihasilkan menjadi lebih pendek dan tidak mempunyai aktivitas.

Substitusi asam amino juga dapat menghilangkan aktivitas pengikatan. Sebagai contoh terjadi pada enzim InhA, dimana terjadi substitusi Ser94 → Ala. Walau-pun kedua asam amino tersebut bersifat netral dan berukuran sangat kecil, tetapi terjadi perubahan polari-tas karena serin bersifat polar (hidrofil), sedangkan alanin bersifat tidak polar (hidrofob). Enzim InhA mutan tidak dapat diinhibisi oleh INH-NAD. Kegaga-lan pengikatan juga ditunjukkan oleh dua mutasi pada gen rpoB yang menghasilkan substitusi His → Asp pada posisi 526 dan Ser → Leu pada posisi 531. Perubahan His menjadi Asp tidak merubah sifat kepolaran dan hidrofilitasnya, melainkan merubah sifat keasamannya karena His bersifat basa, sedangkan Asp bersifat asam. Hal ini berbeda pada mutasi yang menyebabkan substitusi Ser531 → Leu karena kedua asam amino tersebut bersifat netral dan hidrofob, namun kepolarannya berbeda (Ser bersifat polar, sedangkan Leu bersifat tidak polar). Walaupun perubahan sifat asam amino pada kedua RpoB mutan berbeda, tetapi fenotip yang tampak adalah sama, yaitu keduanya menunjukkan aktivitas pengikatan yang menurun terhadap rifampisin. Substitusi asam amino pada enzim EmbB juga menyebabkan afinitas pengika-tan terhadap ethambutol juga hilang atau turun, yaitu perubahan Asp328 → Tyr, dimana kepolaran kedua asam amino tersebut tidak berubah, namun muatannya berubah (Asp bersifat asam, sedangkan Tyr bersifat netral).

Spain, T

Resistensi terhadap banyak OAT pada M. tuberculosis terjadi akibat mutasi yang tidak saling bergantung (independent mutation) pada lebih dari satu gen pengkode OAT dan atau gen pengkode enzim pengaktivasi prazat OAT. Mutasi yang terjadi dapat berupa substitusi asam amino dengan perubahan sifat atau struktur asam amino, perubahan kodon menjadi kodon stop sehingga enzim yang dihasilkan berukuran lebih pendek, perubahan kerangka baca akibat hilangnya atau penambahan nukleotida tertentu. Mutasi ini mengakibatkan protein target atau enzim pengaktivasi menjadi hilang aktivitas enzimatiknya atau aktivitas pengikatannya.