Metabolisme Besi Saat Hamil [PDF]

Citation preview

Hamka Koerslo Tahap 1B Metabolisme Besi dalam Kehamilan



Besi merupakan sebuah nutrien essensial yang diperlukan oleh sel tubuh dan mempunyai peran yang penting dalam beberapa jalur metabolik. Sebagian besar besi bersama dengan oksigen dibawa oleh sel darah merah yaitu hemoglobin. Pergantian besi terjadi secara sintesis dan pemecahan hemoglobin. Tempat pengaturan utama zat besi adalah: (1) usus halus sebagai tempat penyerapan zat besi; (2) sumsum tulang belakang sebagai tempat produksi sel darah merah (eritrosit); (3) hati sebagai tempat penyimpanan kelebihan zat besi; dan (4) limpa serta sel dari sistem retikuloendotelial sebagai tempat katabolisasi eritrosit dan pengeluaran zat besi untuk digunakan kembali3. Jenis sel yang dapat melaksanakan fungsi ini adalah enterosit yang ada di dalam duodenum, retikulosit di sumsum tulang, makrofag di hati, limpa, dan sistem retikuloendotelial (RES, reticulo endothelial system).



Gambar 1. Penyimpanan dan distribusi zat besi



Besi diangkut dan disimpan bukan sebagai kation bebas tapi dalam bentuk Fe yang terikat. Besi tubuh manusia terbagi dalam tiga bagian yaitu senyawa besi fungsional (hemoglobin, mioglobin, dan berbagai jenis enzim), besi cadangan (feritin dan hemosiderin) dan besi transport (transferin). Untuk dapat berfungsi bagi tubuh manusia, besi membutuhkan protein transferin, reseptor dan ferritin yang berperan sebagai penyedia dan penyimpan besi dalam tubuh dan iron regulatory proteins (IRPs) untuk mengatur suplai besi. Transferin merupakan protein pembawa yang mengangkut besi plasma dan cairan ekstraseluler untuk memenuhi kebutuhan tubuh. Jumlah zat besi di dalam tubuh orang dewasa sehat lebih kurang 4 gram, sebagian besar yaitu 2,5 gram berada di dalam sel-sel darah merah atau hemoglobin. Zat besi yang terdapat di dalam pigmen pada otot disebut mioglobin yang berfungsi untuk menangkap dan memberikan oksigen. Pada orang sehat, sebagian zat besi yaitu lebih kurang 1 gram disimpan di dalam hati yang berikatan dengan protein dan disebut dengan feritin5. Proses penyerapan zat besi membutuhkan elektrolit. Zat besi sangat penting untuk pembentukan hemoglobin (Hb). Asupan besi normal adalah sekitar 15-20 mg/hari. Seorang pria hanya mampu menyerap 0,5-1,0 mg/hari ke dalam darah, sedangkan wanita sedikit lebih banyak yaitu 1,0-1,5 mg/hari6. Wanita lebih banyak memerlukan zat besi karena adanya pengeluaran besi secara periodik melalui darah haid. Zat besi memiliki fungsi yang berhubungan dengan pengangkutan, penyimpanan, dan pemanfaatan oksigen yang berada dalam bentuk hemoglobin, myoglobin atau sitokrom. Untuk memenuhi kebutuhan pembentukan hemoglobin, sebagian besar zat besi yang berasal dari pemecahan sel darah akan dimanfaatkan kembali, sedangkan kekurangannya harus dipenuhi dan diperoleh melalui makanan.



Absorbsi Besi Penyerapan zat besi terjadi di dalam lambung dan usus bagian atas yang masih ber-pH asam. Banyaknya zat besi dalam makanan yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh tergantung pada tingkat absorbsinya. Tingkat absorbsi zat besi dapat dipengaruhi oleh pola menu makanan atau jenis makanan yang menjadi sumber zat besi. Misalnya zat besi yang berasal dari bahan makanan hewani (misalnya daging), dapat diabsorbsi sebanyak 20-30%, sedangkan zat besi yang berasal dari bahan makanan tumbuh-tumbuhan hanya sekitar 5%.



Zat besi yang terkandung dalam makanan dipengaruhi oleh jumlah dan bentuk kimianya, konsumsi bersama dengan makanan lain yang mempertinggi dan/atau menghambat penyerapan zat besi, status kesehatan, serta status zat besi individu yang bersangkutan5. Faktor-faktor yang mempengaruhi penghambatan penyerapan zat besi antara lain karena zat gizi dalam makanan ini membentuk senyawa yang tidak larut dalam air sehingga sulit untuk di absorbsi. Zat gizi yang dapat menghambat proses absorbsi zat besi antara lain tannin dalam teh, fosfitin dalam kuning telur, protein kedelai, phytat, asam folat, kalsium dan serat dalam bahan makanan5. Protein nabati maupun protein hewani tidak meningkatkan absorbsi zat besi, tetapi jika bahan makanan seperti daging, ikan, dan ayam, ada dalam menu makanan meskipun dalam jumlah sedikit akan meningkatkan absorbsi zat besi non hem yang berasal dari serelia dan tumbuh-tumbuhan5. Zat gizi yang sangat berperan dalam meningkatkan absorbsi zat besi adalah vitamin C. Vitamin C dapat meningkatkan absorbsi zat besi non hem hingga empat kali lipat. Vitamin C dengan zat besi akan membentuk senyawa askorbat besi kompleks yang mudah larut dan mudah di absorbsi. Hal ini menyebabkan sayur-sayuran segar dan buah-buahan yang mengandung vitamin C sangat baik untuk dikonsumsi untuk mencegah anemia defisiensi zat besi. Penyerapan besi terjadi melalui dua membran yaitu membran apikal yang akan membawa besi kedalam sel epitel dan membran basolateral yang akan membawa besi dari doudenum ke dalam sirkulasi darah. Langkah awal dalam absorbsi besi adalah merubah besi ferri (Fe3+) menjadi bentuk ferro (Fe2+) oleh duodenal cytochrom b reductase (DCYTB). Besi dalam bentuk ferro ini akan masuk kedalam enterosit melalui divalent metal transporter 1 (DMT1). Kemudian besi yang masuk kedalam enterosit sebagian akan disimpan dalan bentuk ferritin dan sebagian lagi masuk kedalam sirkulasi melalui basolateral transporter yang disebut ferroportin (Fe2+). Kemudian ferroportin akan dioksidasi oleh ferrooxidase (hepahestin) menjadi bentuk Fe3+ dan dibawa ke sirkulasi. Fe3+ akan diikat oleh apotransferin dan dibawa ke sumsum tulang dan digunakan untuk sintesis heme. Ferroportin berada pada permukaan basolateral dari enterocytes dan membran makrofag. Ferroportin merupakan protein yang permeable untuk besi ferro (Fe2+) yang akan membawa besi ferro ke luar dari enterocyte, dan dengan bantuan hepahestin besi fero akan teroksidasi menjadi bentuk ferri (3+) yang kemudian akan diikat oleh transferin. Oleh karena itu oksidasi besi ferro menjadi bentuk ferri oleh hepaestin sangat penting.



Transport Besi Transport ekstraseluler zat besi di dalam tubuh diantarkan oleh protein pembawa yang spesifik disebut transferin. Transferin adalah protein fase akut dan merupakan glikoprotein dengan berat molekul kira- kira 80 kilodalton dengan rantai tunggal polipeptida. Gen transferin berada pada kromosom 3q21 dekat dengan gen untuk laktoferin dan ceruloplasmin. Transferin disintesa di hati oleh sel parenkim tetapi dalam jumlah sedikit disintesa di jaringan termasuk di sistem saraf, ovarium, testis dan T helper limposit. Apabila simpanan besi berkurang maka transferin akan disintesa lebih banyak tetapi jika simpanan besi banyak maka transferin akan berkurang. Konsentrasi normal transferin didalam plasma adalah sekitar 2 sampai 3 g/L, dan 1 mg transferin berikatan dengan 1.4 μg besi. Secara klinis transferin merupakan jumlah besi yang terikat dan disebut dengan total iron binding capacity (TIBC). Dimana pada anemia defisiensi besi nilai TIBC akan meningkat tetapi pada iron overload kadar TIBC akan menurun.



Transferin Reseptor Transferin reseptor seluler terdiri dari 760 asam amino glikoprotein yang mempunyai dua rantai polipeptida yang bergabung melalui dua ikatan disulfida. Tiap rantai polipeptida memiliki satu ikatan untuk mengikat besi yang membawa protein transferin. Ada dua tipe dari transferin yaitu transferin reseptor 1 dan transferin reseptor 2 .Transferin reseptor 1 merupakan glikoprotein transmembran yang mempunyai rantai polipeptida identik. Transferin reseptor 1 diekspresikan pada permukaan erytroblast di sumsum tulang, retikulosit dan plasenta. Transferin reseptor 1 mempunyai kekuatan afinitas yang tinggi pada transferin. Sedangkan transferin reseptor 2 diekpresikan oleh hati dan mempunyai pengaruh dalam uptake besi oleh sel eritroid. Mempunyai afinitas yang rendah terhadap transferrin.



Serum Transferin Reseptor Merupakan hasil pemecahan dari reseptor glikoprotein seluler dibawah pengaruh daripada serine protease. Kohgo et al dan Beguin et al pertama kali mengukur kwantitas transferin pada serum manusia dan tikus. Kemudian keduanya membuat radioimunoassay untuk mengukur kenaikan daripada serum transferin reseptor. Namun Flowers et al juga mendeteksi transferin reseptor dengan menggunakan metode elisa. Tidak ada perbedaan serum transferin reseptor pada orang dewasa laki laki yang sehat dan wanita dewasa yang sehat.



Adanya metode yang bervariasi yang dapat dipercayai untuk menentukan tingkat kwantitas daripada sirkulasi serum transferin pada manusia. Serum transferin reseptor dapat dievaluasi dengan mengukur bentuk kompleks dengan transferin. Transferin reseptor yang terlarut nilainya berubah selama ontogeni, dan meningkat selama kehidupan fetal dari 20-42 minggu dan setelah lahir akan mencapai dua kali lebih tinggi dari dewasa. Pada orang normal nilai serum transferin reseptor adalah 2,2 – 5,6 mg/L. Pada penelitian yang terakhir mengevaluasi tingkat yang bervariasi pada serum transferin reseptor, dimana adanya variasi interindividual dan intrainvidual yang beragam relatif besar. Perkiraan koefisien variasi interindividual adalah 20,8% dan nilai intraindividual 13,6%. Yang paling utama terpenting pada studi terakhir menunjukkan interval dari 7,6 – 37,7 nmol/L menurut kurva Gausian.Tidak ada hubungan antara umur (19 – 79 tahun), tidak ada perbedaan laki-laki dan perempuan. Konsentrasi serum transferin-reseptor pada subjek yang berada didaerah tinggi konsentrasinya 9% lebih tinggi dibanding dengan orang yang tinggal di permukaan laut. Proses penyerapan zat besi dalam tubuh harus seimbang atau harus dalam keadaan homeostatis, karena kelebihan penyerapan zat besi dalam tubuh dapat menyebabkan penyakit hemokromatosis4. Pada penderita hemokromatosis, zat besi akan terakumulasi tidak hanya di hati (tempat penyimpanan normal) tetapi juga di pankreas dan jantung. Kondisi ini dapat memicu keadaan diabetes dan penyakit jantung. Selain kondisi kelebihan zat besi (iron overload), ada juga kekurangan zat besi (iron deficiency), yaitu bila ketersediaan zat besi tidak mencukupi kebutuhan tubuh. Hal ini dapat memicu kejadian anemia kekurangan zat besi (anemia defisiensi Fe). Setiap hari, turn over (putaran) zat besi berjumlah 35 mg, tetapi tidak semuanya didapatkan dari makanan. Sebagian besar yaitu sebanyak 34 mg di dapat dari penghancuran eritrosit yang sudah tua, kemudian disaring oleh tubuh untuk dapat dipergunakan lagi oleh sumsum tulang untuk pembentukan eritrosit baru. Hanya 1 mg zat besi dari penghancuran eritrosit tua yang dikeluarkan oleh tubuh melalui kulit, feses, dan urine. Jumlah zat besi yang hilang ini disebut sebagai kehilangan basaL.



Metabolisme Zat Besi selama Kehamilan Wanita hamil memerlukan tambahan zat besi untuk meningkatkan jumlah sel darah merah serta membentuk sel darah merah janin dan plasenta. Total jumlah zat besi yang dibutuhkan selama kehamilan sekitar 1000 mg. Kebutuhan tambahan zat besi sampai usia kehamilan 40 minggu dan



selama 25 minggu masa menyusui (tanpa menstruasi) adalah 400 mg. Para ahli menetapkan kebutuhan zat besi tambahan selama masa kehamilan adalah 3,3 mg/hari dengan memperhitungkan bahwa proses absorbsi zat besi baru terjadi saat usia 24 minggu kehamilan. Pendapat lain dikemukakan oleh Manuaba (1998) yang menyatakan bahwa jumlah zat besi yang dibutuhkan pada saat kehamilan adalah 900 mg Fe, yakni untuk meningkatnya zat besi dalam sel darah ibu sebanyak 500 mg, plasenta sebesar 300 mg, dan untuk darah janin sebesar 100 mg. Jika persediaan cadangan Fe minimal, maka setiap kehamilan akan menguras persediaan zat besi tubuh dan akhirnya akan menimbulkan anemia pada kehamilan11. Kebutuhan zat besi selama triwulan pertama relatif kecil, yaitu 0,8 mg/hari, namun akan meningkat dengan pesat selama triwulan kedua dan ketiga hingga 6,3 mg/hari7. Roodenburg menyatakan bahwa kebutuhan jumlah zat besi selama kehamilan adalah 840 mg1. Jumlah tersebut sudah termasuk pada kebutuhan zat besi untuk janin, plasenta, volume darah ibu, dan jumlah hilangnya zat besi ibu (kehilangan basal). Metabolisme zat besi diatur pada level seluler maupun organisme. Metabolisme zat besi selama kehamilan penting untuk menjaga kadar zat besi pada janin dan ibu. Keseimbangan kadar zat besi merupakan hal yang penting, sebab defisiensi zat besi pada masa neonatal dan early postnatal dapat menyebabkan gangguan fungsi otak dan kerusakan neurologis lainnya pada janin12. Perolehan zat besi pada janin terjadi pada trimester tiga, sesuai dengan waktu puncak efisiensi penyerapan zat besi ibu. Proses penyaluran zat besi dari ibu ke janin diatur dengan melibatkan proses penyerapan zat besi dari sirkulasi ibu. Zat besi dari ibu berpindah melewati plasenta dan seterusnya hingga masuk ke dalam sirkulasi janin. Selama perkembangan kehamilan, jumlah zat besi yang tersalurkan dari ibu ke janin meningkat. Sel sinsitiotropoblas dari plasenta merupakan pembatas antara ibu dan janin. Bagian permukaan apikal sel sinsitiotropoblas berdekatan ke sirkulasi ibu dan bagian permukaan basolateral berbatasan dengan sirkulasi janin. Plasenta berfungsi sebagai alat tranportasi zat besi dari ibu ke janin. Transfer zat besi dari ibu ke janin didukung oleh peningkatan substansial dalam penyerapan zat besi ibu selama kehamilan dan hal ini diatur oleh plasenta. Serum feritin meningkat pada usia kehamilan 12-25 minggu. Serum transferin membawa zat besi dari sirkulasi ibu untuk transferin reseptor yang terletak pada permukaan apikal sinsitiotrofoblas plasenta. Zat besi akan dilepaskan dan apotransferin dikembalikan ke sirkulasi ibu. Zat besi kemudian bebas mengikat feritin dalam sel-



sel plasenta dan keluar sebagai holotransferin ke dalam sirkulasi janin. Ketika status gizi ibu kurang, jumlah reseptor tranferin plasenta meningkat sehingga zat besi lebih banyak diambil oleh plasenta dan di transportasi untuk janin. Human hemokromatosis protein (HFE) adalah regulator negatif dari penyerapan zat besi. Mutasi pada gen HFE akan menghasilkan hemokromatosis herediter (HH) yang dicirikan dengan adanya peningkatan penyerapan zat besi dan saturasi transferin dan memicu kelebihan zat besi di hati. Zat besi yang berlebihan pada janin dapat dicegah oleh sintesis feritin plasenta. Keseimbangan kadar zat besi dapat dicapai dengan adanya hepsidin. Hepsidin mengatur kadar zat besi dengan mengikat dan menyebabkan internalisasi ferroportin (FPN) ke dalam hepatosit, makrofag, dan enterosit14. Pada saat usia kehamilan bertambah, tingkat hepsidin pada ibu menurun tetapi akan kembali normal segera setelah melahirkan.



Kekurangan Zat Besi pada Masa Kehamilan Proses kekurangan zat besi sampai menjadi anemia melalui beberapa tahapan. Pada awalnya, terjadi penurunan simpanan cadangan zat besi hingga kemudian akan mempengaruhi kadar hemoglobin (Hb) dalam darah. Di dalam tubuh, sebagian zat besi terdapat dalam bentuk feritin di hati. Saat konsumsi zat besi dari makanan tidak cukup, feritin inilah yang akan diambil. Wanita hamil cenderung terkena anemia pada trimester ketiga. Karena, pada masa ini janin menimbun cadangan zat besi untuk dirinya sendiri sebagai persediaan bulan pertama setelah lahir. Efek negatif dari kurangnya jumlah zat besi tidak hanya berakibat pada ibu, tetapi juga pada janin yang dikandung. Kekurangan zat besi pada wanita hamil dapat mengakibatkan kelahiran abnormal dan atau premature, rasa lelah yang berlebihan, penurunan kemampuan untuk beraktivitas, penurunan daya tahan tubuh, perdarahan, meningkatnya risiko infeksi saluran kemih, bayi berat badan lahir rendah.



Upaya Pencegahan dan Penanggulangan Anemia Zat Besi pada Ibu Hamil Upaya yang dapat dilakukan untuk mencegah dan menanggulangi kurang zat besi pada ibu hamil adalah: 



Meningkatkan konsumsi zat besi dari sumber alami, terutama makanan sumber hewani (hem iron) yang mudah diserap seperti hati, daging, dan ikan. Selain itu, tingkatkan



konsumsi makanan yang banyak mengandung vitamin C dan vitamin A (buah-buahan dan sayuran) untuk membantu penyerapan zat besi dan membantu proses pembentukan hemoglobin (Hb). 



Fortifikasi bahan makanan yaitu menambahkan zat besi, asam folat, vitamin A, dan asam amino esensial pada bahan makanan yang dimakan.







Konsumsi suplemen besi folat secara rutin selama jangka waktu tertentu. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan kadar hemoglobin (Hb) dengan cepat.



Tabel: Pilihan Asupan Makanan untuk Mengoptimalkan Penyerapan Zat Besi1 Menu umum: Minum jus jeruk atau air mineral bersama dengan makanan yang terbuat dari tepung jagung. Minum susu, teh, atau kopi, tidak bersamaan dengan tepung jagung, tetapi di antara makan makanan jagung. Makan daging yang tidak berlemak dengan tepung jagung. Makanan yang mengandung tinggi zat besi antara lain: daging; ikan; ayam; buah seperti lemon, jeruk, nanas, tomat; sayuran seperti brokoli, kubis, bayam, kol. Jumlah asupan zat besi per hari yang di rekomendasikan untuk wanita hamil1: 11 mg Fe/hari pada trimester pertama. 15 mg Fe/hari pada trimester kedua. 19 mg Fe/hari pada trimester ketiga.