TUGAS BIOMOL

STRUKTUR DAN EKSPRESI GEN PADA PENDERITA PENYAKIT HEMOFILIA

OLEH:

Ayu Putu Satria Artini

09700182

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA

TAHUN AKADEMIK 2011/2012Apa itu Hemofilia

Hemofilia adalah kelainan perdarahan kongenital terkait kromosom X dengan frekuensi kurang lebih satu per 10.000 kelahiran. Hemofilia disebabkan oleh defisiensi faktor koagulasi VIII (FVIII) (Hemofilia A) atau faktor IX. (FIX) (Hemofilia B) yang berkaitan dengan mutasi gen faktor pembekuan.

Jumlah orang yang terkena di seluruh dunia diperkirakan kurang lebih 400.000.

Hemofilia A lebih sering dijumpai daripada hemofilia B, yang merupakan 80-85% dari keseluruhan. Harapan hidup orang yang lahir dengan hemofilia, yang memiliki akses untuk terapi adekuat,harusnya mendekati normal dengan terapi yang saat ini tersedia.Diagnosis Hemofilia

Diagnosis yang akurat penting dan esensial untuk penatalaksanaan efektif. Hemofilia harus dicurigai pada pasien-pasien dengan riwayat:

1. Mudah memar pada masa kanak-kanak ;

2. Perdarahan spontan (terutama pada sendi dan jaringan lunak); dan 3. Perdarahan eksesif setelah trauma atau pembedahan.

Meskipun riwayat perdarahan biasanya dialami sepanjang hidup, beberapa anak dengan hemofilia berat mungkin tidak mengalami gejala perdarahan sampai usia 1 tahun atau lebih ketika mereka mulai berjalan dan menjalani kehidupannya. Pasien dengan hemofilia ringan mungkin tidak mengalami perdarahan berlebihan kecuali mengalami trauma atau menjalani pembedahan.

Biasanya terdapat riwayat perdarahan pada keluarga . Hemofilia umumnya mengenai jenis kelamin pria pada pihak ibu. Namun, baik gen FVIII dan IX rentan terhadap mutasi baru, dan sebanyak 1/3 dari seluruh pasien mungkin tidak memiliki riwayat keluarga untuk kelainan ini.

Tes skrining akan menunjukkan pemanjangan activated partial thromboplastin time (aPTT) pada kasus berat dan moderat namun bisa tidak ada pemanjangan pada hemofilia ringan. Diagnosis definitive tergantung pada pemeriksaan faktor untuk menunjukkan adanya defisiensi FVIII atau IX.

Derajat beratnya manifestasi perdarahan pada hemofilia biasanya berkaitan dengan kadar faktor

pembekuan seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut.

Karier

Karena merupakan kelainan terkait kromosom X, penyakit ini biasanya mengenai laki-laki, sedangkanperempuan adalah karier.

Kebanyakan karier bersifat asimptomatik.

Beberapa karier dapat memiliki kadar faktor pembekuan dalam rentang hemofilia kebanyakan pada kategori ringan namun pada keadaan yang jarang, karier dapat berada dalam rentang moderatatau berat inaktivasi kromosom X yang ekstrim.

Karier dengan kadar faktor dalam rentang hemofilia dapat mengalami manifestasi perdarahan yangsetara dengan derajat defisiensi faktor pembekuannya, terutama selama trauma dan pembedahan.

Menoragia merupakan manifestasi umum pada mereka dengan kadar faktor yang signifikan rendah (< 30%). Pil KB dan agen antifibrinolitik berguna untuk mengendalikan gejala.

Karier hemofilia sebaiknya dikategorikan sebagai hemofilia dengan derajat berat yang sesuai dan ditatalaksana menurut kategori tersebut.

Kerabat dekat perempuan (ibu, saudara perempuan, dan anak perempuan) dari seseorang dengan hemofilia harus diperiksa kadar faktor pembekuannya, terutama sebelum prosedur invasif atau jika ada gejala

Replacement TherapyReplacement therapyatau terapi penggantian adalah memberikan FVIII bagi penderita hemofilia A. Strategi pemberianreplacement therapyadalahon-demand(replacement therapydiberikan pada saat terjadi perdarahan) atauprophylaxis(replacement therapydiberikan secara rutin walaupun tanpa episode perdarahan, bersifat mencegah perdarahan)(2).Pada awalnya, berbagai upaya digunakan untuk pengobatan hemofilia A, dari adrenalin sampai serum binatang atau serum manusia. Selanjutnya, setelah diketahui bahwa pengobatan untuk penderita hemofilia A adalah transfusi untuk menggantikan faktor yang hilang, maka dimulailah era modern pengobatan hemofilia. Mula-mula penderita hemofilia A diberireplacement therapyberupa darah segar(7,10). Setelah ditemukan metode untuk memisahkan sel darah dengan plasma, dan sitras sebagai anti pembekuan darah, maka bagi penderita hemofilia A diberikan komponen darahFresh Frozen Plasma(FFP)(6).Perkembangan teknologi transfusi selanjutnya memungkinkan penderita hemofilia A mendapat transfusi yang lebih rasional yaitu dengan ditemukannya kriopresipitat oleh Judith Pool tahun 1965(2,6,10). Kriopresipitat diperoleh dengan cara mencairkan FFP pada suhu 40C. Pada proses pencairan, ada bagian yang mengendap. Bagian yang mengendap ini (dinamakan kriopresipitat) ternyata banyak mengandung protein faktor VIII, faktor von Willebrand (VWF), dan fibrinogen(2,10). Kriopresipitat dipisahkan sebagai komponen darah tersendiri, dan diberikan sebagaireplacement therapybagi penderita hemofilia A. Melalui proses penyadapan darah dan manufaktur yang baik, dalam satu kantong kriopresipitat pada umumnya terkandung 80 unit FVIII(2).Informasi tentang volume per kantong kriopresipitat dan kandungan FVIII per kantong kriopresipitat dapat diperoleh dari unit transfusi darah yang memproduksinya. Kriopresipitat disebut juga komponen darahAnti-Haemophilic Factor(AHF).Dalam beberapa dekade terakhir, terjadi perubahan besar dalam pemberianreplacement therapybagi penderita hemofilia A. Hal ini disebabkan teknologi manufaktur komponen FVIII telah berubah dari kriopresipitat menjadi konsentrat FVIII. Konsentrat FVIII merupakan olahan lebih lanjut dari kriopresipitat sehingga FVIII tersajikan dalam bentuk bubuk dengan cairan pelarut bervolume kecil. Teknologi konsentrat FVIII, dibandingkan dengan kriopresipitat, menyebabkan risiko syok anafilaktik sangat terkurangi karena banyak protein yang tidak diperlukan oleh penderita hemofilia A dapat disingkirkan. Sebelum tahun 1970, teknologi pemurnian konsentrat FVIII dilakukan pada tingkat madya (intermediate purity), setelah itu konsentrat FVIII dibuat dengan tingkat pemurnian yang lebih tinggi(11). Kandungan FVIII bervariasi antara 250 unit sampai 1000 unit atau lebih dalam setiap kemasannya, namun informasi ini tertulis pada setiap kemasan.Dipacu oleh perkembangan biologi molekular dan aplikasinya di bidang bioteknologi, FVIII ada yang diperoleh melalui teknologi rekombinan (rFVIII atau rAHF). Cara memproduksinya adalah dengan menyisipkan gen FVIII manusia ke sel bakteri, sel jamur, sel tanaman, atau sel hewan. Dari segi proses produksi, sel hewan mamalia merupakan sel yang paling memadai. Sel yang telah disisipi oleh gen FVIII manusia kemudian memproduksi faktor VIII, dan setelah mencapai jumlah tertentu maka FVIII yang diproduksi tersebut dipanen / dikumpulkan(12,13). Kandungan rFVIII tertulis pada setiap kemasan. Dari aspek pemakaian plasma terdapat dua jenis rFVIII yaitu rFVIII (memakai plasma dalam proses produksinya) dan rAHF-PFM (Plasma/Albumin-Free Methodatau tidak memakai plasma dalam proses produksinya)(14).Faktor VIII dari replacement therapy terdistribusi di sirkulasi dalam hitungan menit, kemudian terjadi keseimbangan antara FVIII di plasma dan ruang ekstravaskular. Fase ini disebutequilibration phase(fase keseimbangan). Selama fase keseimbangan, umumnya dalam empat jam pertama, kadar FVIII dalam plasma menjadi setengah dari yang diberikan. Setelah fase keseimbangan, kadar FVIII yang tersisa di plasma turun pula kadarnya sesuai dengan laju katabolismenya. Fase ini disebut catabolic phase (metabolic phase/fase katabolik). Fase keseimbangan dan katabolik menggambarkan waktu paruh dalam plasma, yang berkisar antara 12 jam atau kurang(2).Gen dan protein FVIIIFaktor VIII diproduksi oleh berbagai jenis sel, terutama hepatosit. Gen FVIII terletak di ujung lengan panjang kromosom X (Xq28), tersusun atas 186 kb pasangan basa dan mengandung 26 ekson(3).FVIII disintesis sebagai satu rantai glikoprotein yang sangat panjang dengan struktur domain NH2-A1-A2-B-A3-C1-C2-COOH. Molekul FVIII matur tersusun atas 2332 asam amino dengan urutan domain A1 (residu 1-336), domain A2 (residu 373-710), domain B (residu 741-1648), domain A3 (residu 1690-2019), domain C1 (residu 2020-2172), dan domain C2 (residu 2173-2332). Domain a1, a2, dan a3 merupakanacidic region, masing-masing di domain A1, A2, dan A3 (gambar 1)(15,16).

Faktor VIII beredar di sirkulasi dalam bentuk heterodimer rantai berat dan rantai ringan. Rantai berat / terminal N yaitu A1-a1-A2-a2-B mempunyai Mr bervariasi dari 90 sampai dengan 210 kDa. Rantai ringan / terminal C yaitu a3-A3-C1-C2 mempunyai Mr 80 kDa. Kedua rantai ini dihubungkan oleh jembatan ion metal (Gambar 1)

Hemofilia GenetikaWanita memiliki dua kromosom X, laki-laki memiliki satu X dan satu kromosom Y. Karena mutasi yang menyebabkan penyakit adalah resesif, seorang wanita membawa cacat pada salah satu kromosom X-nya mungkin tidak terpengaruh olehnya, sebagai setara alel pada kromosom yang lain harus mengekspresikan dirinya sendiri untuk memproduksi faktor pembekuan yang diperlukan. Namun, kromosom Y pada pria tidak memiliki gen untuk faktor VIII atau IX. Jika gen yang bertanggung jawab untuk produksi faktor VIII atau faktor IX hadir kromosom X-laki-laki adalah kekurangan tidak ada setara pada kromosom Y, sehingga gen kekurangan tidak ditutupi oleh alel dominan dan dia akan mengembangkan penyakit.

Karena laki-laki menerima satu kromosom X-dari ibunya, anak seorang wanita yang sehat diam-diam membawa gen kekurangan akan memiliki kesempatan 50% dari mewarisi gen yang dari tangannya dan dengan itu penyakit, dan jika ibunya terpengaruh dengan hemofilia , ia akan memiliki kesempatan 100% menjadi sebuah hemofilia. Sebaliknya, seorang wanita untuk mewarisi penyakit, dia harus menerima dua kekurangan kromosom X, satu dari ibunya dan yang lain dari ayahnya (yang karenanya harus hemofilia dirinya sendiri). Oleh karena itu hemofilia jauh lebih umum di antara laki-laki daripada perempuan. Namun, adalah mungkin bagi operator perempuan menjadi penderita hemofilia ringan karena lyonisation (inaktivasi) dari kromosom X. Putri hemofilia lebih umum daripada mereka dulu, sebagai pengobatan ditingkatkan untuk penyakit telah mengizinkan laki-laki lebih hemofilia untuk bertahan hidup sampai dewasa dan menjadi orang tua. Betina dewasa mungkin mengalami menorrhagia (periode berat) karena kecenderungan perdarahan. Pola pewarisan silang-menyilang jenis. Jenis pola ini juga terlihat pada buta warna.

Seorang ibu yang carrier memiliki peluang 50% lulus kromosom X rusak untuk putrinya, sementara ayah yang terkena akan selalu lulus pada gen yang terkena dampak untuk anak-anaknya. Seorang anak tidak bisa mewarisi gen cacat dari ayahnya.

Pengujian genetik dan konseling genetik disarankan untuk keluarga dengan hemofilia. Pemeriksaan pranatal, seperti amniosentesis, tersedia untuk wanita hamil yang mungkin menjadi pembawa kondisi.

Seperti dengan semua gangguan genetik, tentunya juga mungkin bagi manusia untuk mendapatkannya melalui mutasi spontan, bukan mewarisi itu, karena mutasi baru di salah satu gamet orangtua mereka. Mutasi spontan account untuk sekitar 33% dari semua kasus hemofilia A. Sekitar 30% kasus hemofilia B adalah hasil dari mutasi gen spontan.KemungkinanJika wanita melahirkan anak hemofilia, baik perempuan adalah carrier bagi penyakit atau hemofilia adalah hasil dari mutasi spontan. Sampai tes DNA modern langsung, bagaimanapun, tidak mungkin untuk menentukan apakah seorang wanita dengan hanya anak-anak yang sehat adalah carrier atau tidak. Umumnya, anak-anak lebih sehat dia melahirkan, semakin tinggi kemungkinan bahwa dia tidak carrier.

Jika seorang pria sedang menderita penyakit dan memiliki anak dengan perempuan yang bahkan bukan carrier, putrinya akan menjadi pembawa hemofilia. Anak-anaknya, bagaimanapun, tidak akan terpengaruh dengan penyakit tersebut. Penyakit ini terkait-X dan ayah tidak dapat melewati hemofilia melalui kromosom Y. Pria dengan gangguan ini kemudian tidak lebih mungkin untuk meneruskan gen untuk anak-anak mereka daripada perempuan pembawa, meskipun semua anak perempuan mereka Sire akan operator dan semua anak mereka tidak akan memiliki ayah hemofilia (kecuali ibu adalah carrier).