Efek Hipoksia Sistemik Kronik Terhadap Aktivitas Spesifik Enzim Kreatin Kinase Otot Rangka Tikus

Ninik Mudjihartini, Dwi Harmelia, Sri Widia AJ

Abstract


Latar Belakang: Hipoksia adalah hasil dari ketidakseimbangan antara suplai oksigen dan kebutuhan oksigen. Pada kondisi hipoksia, otot rangka dituntut untuk menghasilkan ATP dalam jumlah yang cukup untuk mempertahankan fungsi kontraksi dengan O2 yang terbatas. Beberapa penyakit terkait penuaan sering disertai dengan kondisi hipoksia, demikian juga penyakit yang disebabkan oleh kelainan jantung dan paru. Hipoksia kronik sering terjadi pada populasi lanjut usia oleh karena cedera iskemik yang menginduksi sejumlah respons adaptif terhadap lingkungan mikro selnya. Tujuan: Penelitian ini untuk melihat bagaimana fenomena perubahan metabolisme salah satu sumber energi pada otot rangka pada kedaan hipoksia sistemik kronik, dengan mengukur aktivitas spesifik CK dan kadar kreatinin otot rangka pada tikus. Metode: Tikus hipoksia dibuat dengan cara memasukkan tikus ke dalam hypoxia chamber yang dialiri campuran gas oksigen 10% dan nitrogen 90%. Aktivitas spesifik CK diukur secara spektrofotometri menggunakan kit Creatine kinase N-acetyl-L-cysteine (Randox®), kadar kreatinin dengan metode Folin, sedangkan protein total otot tikus diukur dengan metode Christian-Warburg. Hasil: Aktivitas spesifik CK otot tikus kelompok 1H, 3H, 5H, 7H, dan 14H menurun secara bermakna dibandingkan dengan kelompok K (Kruskal-Wallis) (P<0,05). Kadar kreatinin otot tikus kelompok 1H dan 14H menurun secara bermakna dibanding dengan kelompok K, sedangkan kelompok 3H, 5H, 7H  meningkat secara bermakna dibanding dengan kelompok K (Kruskal-Wallis) (P<0,05). Simpulan: Hipoksia sistemik kronik menyebabkan penurunan aktivitas spesifik CK otot tikus semua kelompok dibanding kontrol. ATP untuk membentuk kreatin fosfat menurun menyebabkan kreatin bebas meningkat. Hasil oksidasi kreatin bebas menjadi kreatinin meningkat terlihat pada kelompok 3H, 5H, dan 7H.


Keywords


aktivitas spesifik kreatin kinase; hipoksia; kreatinin; otot rangka tikus

Full Text:

PDF

References


Lieberman M, Peet A. Essentials of Medical Biochemistry - A Clinical Approach. Wolters Kluwer; 2009.

Sherwood L. Human Physiology: From Cells to Systems. Cengage Learning; 2015.

Guimarães-Ferreira L. Role of the phosphocreatine system on energetic homeostasis in skeletal and cardiac muscles. Einstein (Sao Paulo). 2014;12(1):126–31.

Engl E, Garvert MM. A Prophylactic Role for Creatine in Hypoxia? J Neurosci Off J Soc Neurosci. 2015 Jun;35(25):9249–51.

Lutz PL, Prentice HM. Sensing and responding to hypoxia, molecular and physiological mechanisms. Integr Comp Biol. 2002 Jul;42(3):463–8.

Hultman E, Söderlund K, Timmons JA, Cederblad G, Greenhaff PL. Muscle creatine loading in men. J Appl Physiol. 1996 Jul;81(1):232–7.

Burke DG, Smith-Palmer T, Holt LE, Head B, Chilibeck PD. The effect of 7 days of creatine supplementation on 24-hour urinary creatine excretion. J strength Cond Res. 2001 Feb;15(1):59–62.

Wanandi SI, Dewi S, Paramita R. Ekspresi Relatif mRNA HIF-1α Pada Jantung, Otak dan Darah Tikus Selama Induksi Hipoksia Sistemik. Makara J Sci. 2009;13(2):185–8.

Hoppeler H, Vogt M. Muscle tissue adaptations to hypoxia. J Exp Biol. 2001 Sep;204(Pt 18):3133–9.

Chaillou T. Skeletal Muscle Fiber Type in Hypoxia: Adaptation to High-Altitude Exposure and Under Conditions of Pathological Hypoxia. Front Physiol. 2018;9:1450.

Berton E, Antonucci R, Palange P. Skeletal muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Monaldi Arch chest Dis = Arch Monaldi per le Mal del torace. 2001 Oct;56(5):418–22.

Singer D. Metabolic adaptation to hypoxia: cost and benefit of being small. Respir Physiol Neurobiol. 2004 Aug;141(3):215–28.

Koolman J, Roehm KH. Color Atlas of Biochemistry. 2005.

Jagoe RT, Engelen MPKJ. Muscle wasting and changes in muscle protein metabolism in chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J Suppl. 2003 Nov;46:52s-63s.

Wei Y, Giunta S, Xia S. Hypoxia in Aging and Aging-Related Diseases: Mechanism and Therapeutic Strategies. Int J Mol Sci. 2022 Jul;23(15).

Su Z, Liu Y, Zhang H. Adaptive Cardiac Metabolism Under Chronic Hypoxia: Mechanism and Clinical Implications. Front cell Dev Biol. 2021;9:625524.

Mudjihartini, N.; Jusman, S.W.A.; Suyatna, F.D; Sadikin M. Stres oksdatif otak tikus pada induksi hipoksia sistemik kronik. Neurona. 2017;132–6.

Warburg O, Christian W. Isolierung und Kristallisation des Gärungsferments Enolase. Naturwissenschaften [Internet]. 1941 Sep;29(39):589–90. Available from: http://link.springer.com/10.1007/BF01482279

Flora R, Freisleben H-J, Ferdinal F, Wanandi SI, Sadikin M. Correlation of hypoxia inducible factor-1α and vascular endothelium growth factor in rat myocardium during aerobic and anaerobic exercise. Med J Indones. 2012 Aug 1;21(3):133–40.

Achyat S. Perbandingan Konsumsi Glukosa, Aktivitas Dan Pola Elektroforesis Enzim Laktat Dehidrogenase (LDH) Pada Otot Tikus Normoksia, Hipoksia Dan Otot Penyu Hijau (Chelonia mydas). Universitas Indonesia; 2010.

Luo W, Wang Y. Epigenetic regulators: multifunctional proteins modulating hypoxia-inducible factor-α protein stability and activity. Cell Mol Life Sci. 2018 Mar;75(6):1043–56.

Sousa Fialho M da L, Abd Jamil AH, Stannard GA, Heather LC. Hypoxia-inducible factor 1 signalling, metabolism and its therapeutic potential in cardiovascular disease. Biochim Biophys acta Mol basis Dis. 2019 Apr;1865(4):831–43.

Lempesis IG, van Meijel RLJ, Manolopoulos KN, Goossens GH. Oxygenation of adipose tissue: A human perspective. Acta Physiol (Oxf). 2020 Jan;228(1):e13298.

Vogel MAA, Jocken JWE, Sell H, Hoebers N, Essers Y, Rouschop KMA, et al. Differences in Upper and Lower Body Adipose Tissue Oxygen Tension Contribute to the Adipose Tissue Phenotype in Humans. J Clin Endocrinol Metab. 2018 Oct;103(10):3688–97.

Baird MF, Graham SM, Baker JS, Bickerstaff GF. Creatine-kinase- and exercise-related muscle damage implications for muscle performance and recovery. J Nutr Metab. 2012;2012:960363.

Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. Harper’s Illustrated Biochemistry (31st Edition). Biochemical Education; 2018.

McCorry LK. Essentials of Human Physiology for Pharmacy. Routledge; 2008.

De Groote E, Deldicque L. Is Physical Exercise in Hypoxia an Interesting Strategy to Prevent the Development of Type 2 Diabetes? A Narrative Review. Diabetes Metab Syndr Obes. 2021;14:3603–16.

Fitch CD, Sinton DW. A Study of Creatine Metabolism In Diseases Causing Muscle Wasting. J Clin Invest. 1964 Mar;43(3):444–52.




DOI: https://doi.org/10.24853/mujg.4.1.1-9

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Indexed by:

     

 

Lisensi Creative Commons

Ciptaan disebarluaskan di bawah Lisensi Creative Commons Atribusi-NonKomersial 4.0 Internasional.

Copyright of Muhammadiyah Journal of Geriatric (e issn: 2721-6837)

Powered by Puskom-UMJ