FERRITIN DAN FUNGSINYA

Disususun oleh :Muhamad Dimas 0621 13 076

Nur Ismi Maharani 0621 13 079

Siti Indriani 0621 13 081

Wulandari Sitorus 0621 13 086

Riska Rahayu 0621 13 087

Iwan Hendriawan 0621 13 088

Susi Nurhayati 0621 13 089

Rima Damayanti 0621 15 708

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Zat besi (Fe) adalah unsur mineral yang paling penting dibutuhkan oleh

tubuh karena perannya pada pembentukan hemoglobin. Senyawa ini bertindak

sebagai pembawa oksigen dalam darah, dan juga berperan dalam transfer CO2 dan

H positif pada rangkaian transport elektron yang diatur oleh fosfat organik

(Soeida, 2008). .

Menurut Soekirman (2000), Besi adalah salah satu zat gizi penting yang

terdapat pada sel hidup baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan. Dalam tubuh, zat

besi sebagian besar terdapat dalam darah sebagai protein yang bernama

hemoglobin (Hb) berfungsi mengangkut O2 dari paru-paru ke seluruh tubuh. Besi

memiliki pengaruh terhadap aktivitas mental seperti mendapatkan, menyimpan,

mengeluarkan dan memakai informasi, dan pengetahuan (Rachmawati, 2007).

Menurut Dallman et al (1980) cit Gillespie, (1998) dalam Nasution 2004,

keseimbangan besi ditentukan oleh simpanan besi di dalam tubuh, absorsi besi

dan besi yang hilang. Sedikitnya 2/3 besi di dalam tubuh merupakan besi yang

bersifat fungsional, kebanyakan dalam bentuk hemoglobin. Selama masa sirkulasi

sel darah merah, beberapa bagian mioglobin di dalam sel otot dan sebagian ada di

dalam enzim yang mengandung besi. Paling banyak sisa besi di dalam tubuh di

simpan dalam bentuk cadangan besi (bentuk ferritin dan hemosiderin) yang

berfungsi sebagai simpanan yang dapat digunakan bila dibutuhkan. Anak-anak

mempunyai simpanan besi yang rendah, karena besi digunakan untuk

pertumbuhan dan volume darah.

Francin, dkk (2005) mengemukakan bentuk-bentuk konjugasi Fe adalah :

1. Hb mengandung ferro. Fungsi hemoglobin sebagai pertukaran CO2 dan O2 dari

paru-paru ke sel-sel jaringan. Hemoglobin terdapat dalam eritrosit.

2. Mioglobin terdapat di dalam sel-sel otot, mengandung Fe bentuk ferro.

Fungsinya untuk proses kontraksi otot.

3. Transferin, mengandung Fe bentuk ferro. Berfungsi mentranspor Fe tersebut di

dalam plasma darah dari tempat penimbunan ke jaringan sel yang diperlukan.

4. Ferritin adalah simpanan Fe mengandung bentuk ferri. Kalau Fe ferritin

diberikan pada transfer untuk di ubah menjadi ferro yang berasal dari

penyerapan usus, kemudian ditimbun.

5. Hemosiderin adalah konjugat protein dengan ferri dan merupakan bentuk

simpanan zat besi.

Jumlah simpanan zat besi di dalam tubuh orang dewasa terdapat sekitar 3,5

gram dimana 70 % terdapat dalam hemoglobin, 25 % merupakan cadangan besi

yang terdiri dari ferritin dan hemosiderin terdapat dalam hati, limpa dan sumsum

tulang (Suhardjo dkk, 2006).

Asupan zat besi yang masuk ke dalam tubuh kita kira-kira 10 – 20 mg setiap

harinya, tapi ternyata hanya 1 – 2 mg atau 10% saja yang di absorbsi oleh tubuh.

70% dari zat besi yang di absorbsi tadi di metabolisme oleh tubuh dengan proses

eritropoesis menjadi hemoglobin, 10 - 20% disimpan dalam bentuk ferritin dan

sisanya 5 – 15% di gunakan oleh tubuh untuk proses lain. Besi Fe3+ yang disimpan

di dalam ferritin bisa saja di lepaskan kembali bila ternyata tubuh

membutuhkannya.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan ferritin?

2. Apa fungsi ferritin dalam tubuh?

3. Berapa kadar normal ferritin dalam tubuh manusia?

4. Apa bahaya jika kekurangan ferritin ?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

Ferritin adalah protein penyimpan zat besi yang larut dalam air terdiri dari

selubung protein (apoferritin) yang merupakan gabungan garam ferri dengan

protein dan inti kristalin yang terdiri dari ribuan molekul ferri oksihidroksida.

Setiap satu kompleks ferritin bisa menyimpan kira – kira 3000 - 4500 ion Fe3+ di

dalamnya. Ferritin bisa ditemukan atau disimpan di Liver, Limpa, Otot Skelet dan

Sumsum Tulang. Dalam keadaan normal, hanya sedikit ferritin yang terdapat

dalam plasma manusia. Jumlah ferritin dalam plasma menggambarkan jumlah

besi yang tersimpan di dalam tubuh kita.

Ferritin adalah salah satu protein yang penting dalam proses metebolisme

besi di dalam tubuh. Sekitar 25 % dari jumlah total zat besi dalam tubuh berada

dalam bentuk cadangan zat besi (depot iron), berupa ferritin dan hemosiderin.

Hemosiderin merupakan cadangan besi tubuh berasal dari ferritin yang mengalami

degradasi sebagian, terdapat terutama di sumsum tulang, bersifat tidak larut di

dalam air. Pada kondisi normal, ferritin menyimpan besi di dalam intraseluler

yang nantinya dapat dilepaskan kembali untuk digunakan sesuai dengan

kebutuhan. Serum ferritin adalah suatu parameter yang terpercaya dan sensitif

untuk menentukan cadangan besi pada orang sehat. Serum ferritin < 12 g/L

sangat spesifik untuk defisiensi zat besi, yang berarti bila semua cadangan besi

habis, dapat dianggap sebagai diagnostik untuk defisiensi zat besi.

Gambar 1 Ferritin 2.2 Kadar Ferritin Dalam Tubuh

Ferritin merupakan salah satu protein kunci yang mengatur hemostasis besi

dan biomarker klinis yang tersedia secara luas untuk mengevaluasi status besi dan

secara khusus penting untuk mendeteksi defisiensi besi. Kadar ferritin pada laki-

laki dan wanita berbeda, pada laki-laki dan wanita postmenopause kadar ferritin

kurang dari 300 ng/mL, pada wanita premonoupause kurang dari 200 ng/mL.

Berikut merupakan Tabel dari kompartemen zat besi dalam tubuh.

Tabel 1 Kompartemen zat besi dalam tubuh

Kadar normal ferritin laki – laki dewasa adalah 100 g/L dan wanita dewasa

adalah 30 g/L. Jika terjadi penurunan simpanan zat besi, kadar ferritin turun

sampai < 15 g/L. Setiap individu membutuhkan jumlah zat besi yang berbeda

perhari. Angka kecukupan besi yang dianjurkan antara lain

Bayi 3 – 5 mg

Balita 8 – 9 mg

Anak sekolah 10 mg

Remaja laki-laki 14 – 17 mg

Remaja perempuan 14 – 25mg

Dewasa laki-laki 13 mg

Dewasa perempuan 14 – 26 mg

Ibu hamil + 20 mg

Ibu menyusui + 2 mg

Ferritin dan hemosiderin akan membantu mempertahankan pembentukan

hemoglobin, bila zat besi dari makanan yang dikonsumsi tidak mencukupi. jumlah

zat besi yang harus diserap oleh tubuh untuk mempertahankan zat besi akibat

eksresi cukup kecil, yaitu sebesar 1 mg (Wirakusumah,1999). Jumlah ferritin

dalam plasma menggambarkan jumlah besi yang tersimpan di dalam tubuh.

2.3 Struktur Dan Fungsi ferritin

A. Struktur Ferritin

Ferritin adalah kompleks protein yang berbentuk globular, mempunyai

24 subunit- subunit protein yang menyusunnya dengan berat molekul 450 kDa,

terdapat di semua sel baik di prokaiotik maupun di eukariotik. Pada manusia,

subunit pembentuk ferritin ada dua tipe, yaitu Tipe L (Light) Polipeptida dan

Tipe H (Heavy) Polipeptida, dimana masing-masing memiliki berat molekul 19

kD dan 21 kD. Tipe L yang disimbolkan dengan FTL berlokasi di kromosom

19 sementara Tipe H yang disimbolkan dengan FTH1 berlokasi di kromosom

11. Jika dilihat dari stuktur kristal, satu monomer ferritin mempunyai lima

helix penyusun yaitu blue helix, orange helix, green helix, yellow helix dan red

helix dimana ion Fe berada di tengah kelima helix tersebut.

Gambar 2 Struktur ferritin

B. Fungsi Ferritin

1. Sebagai penyimpanan zat besi dalam bentuk terlarut dan non toksik.

2. Mengatur hemostasis besi dan juga merupakan biomarker klinis yang

tersedia secara luas untuk mengevaluasi status besi dan secara khusus

penting untuk mendeteksi defisiensi besi.

3. Ferritin dan hemosiderin akan membantu mempertahankan pembentukan

hemoglobin

2.4 Kelainan dari Ferritin

Kadar ferritin normal 30-300 ng/mL untuk pria dan 15-200 ng/mL untuk

wanita. Kadar ferritin yang terlalu tinggi atau pun yang terlalu rendah dapat

menyebabkan dampak negatif bagi tubuh. Kadar ferritin yang terlalu tinggi

menyebabkan hemokromatosis sedangkan kadar ferritin yang terlalu rendah dapat

menyebabkan terjadinya anemia defisiensi besi.

Anemia defisiensi besi atau yang dikenal juga dengan Anemia Sideropenik

disebabkan asupan zat besi yang kurang, infeksi parasit, menoragi (jumlah

perdarahan haid yang berlebih ), metroragi (haid yang tidak teratur), menstruasi,

premenopause, kehamilan, ulkus peptikum, dan lain–lain. Ketika tubuh

kehilangan zat besi melebihi asupannya maka tubuh akan mulai membongkar dan

memakai besi yang tersimpan dalam ferritin di liver, limpa, otot dan sumsum

tulang, yang merupakan cadangan dalam tubuh. Kadar ferritin pun berkurang

secara progresif. Cadangan besi yang telah berkurang tidak dapat memenuhi

kebutuhan untuk pembentukan eritrosit, sehingga eritrosit yang dihasilkan

jumlahnya menjadi lebih sedikit. Kadar eritrosit menurun mengakibatkan

hemoglobin menurun sehingga terjadi anemia. Tubuh pun berusaha melakukan

kompensasi, dimana sumsum tulang berusaha untuk menggantikan kekurangan

besi dengan mempercepat pembelahan sel dan menghasilkan eritrosit dengan

ukuran yang sangat kecil (Mikrositik) yang khas untuk anemia defisiensi besi.

Pemeriksaan serum Ferritin merupakan pemeriksaan yang paling spesifik untuk

mendiagnosa Anemia defisiensi besi. Kadar serum ferritin yang sangat rendah

menunjukkan Anemia defisiensi besi.

Hemokromatosis adalah gangguan genetik dimana tubuh menyerap terlalu

banyak zat besi dari makanan yang menyebabkan tubuh kita mengalami kelebihan

zat besi. Kelebihan zat besi ini kemudian disimpan dalam berbagai organ,

terutama hati. Kelebihan zat besi juga dapat disimpan dalam pankreas, hati, testis

atau ovarium, kulit dan sendi. Penyebab terjadinya hemokromatosis karena

adanya gangguan atau kesalahan dalam gen tertentu, yang dikenal sebagai HFE

pada kromosom 6, dimana gen tersebut diwariskan oleh orang tua. Gen yang

rusak ini memungkinkan tubuh penderita untuk menyerap kelebihan jumlah zat

besi dari makanan.

Gen HFE memiliki sifat resesif, itu artinnya bahwa hemokromatosis hanya

akan terjadi jika kedua gen yang berasal dari orang tua kita sama sama memiiki

gen abnormal HFE. Gejala penyakit Hemokromatosis biasanya akan timbul pada

kisaran usia 30 dan 50 tahun. Gejala pertama biasanya akan terlihat jelas dan

mungkin termasuk merasa lemah dan lelah, nyeri pada sendi dan nyeri pada perut.

Tindakan utama dalam mengatasi Hemokromatosis adalah penghapusan rutin

darah, hal tersebut dilakukan untuk mengurangi kelebihan zat besi dari tubuh. Jika

gejala Hemokromatosis dapat di deteksi sejak awal dan pengobatan segera

diberikan maka maka kemungkinan untuk sembuh masih terbuka lebar.

2.5 Cara analisa ferritin pada tubuh

Untuk menentukan kadar ferritin dalam darah dapat dilakukan dengan

beberapa metode, yaitu cara Radio Immuno Assay (RIA) atau dengan cara Enzyme

Linked Immuno Assay (ELISA) yang tidak menggunakan isotop tetapi enzim.

Ferritin di analisis dalam bentuk serum ferritin. Menurut Cook (dalam Mahdi

Anwar Husain, 1989) banyaknya ferritin yang dikeluarkan ke dalam darah secara

proposional menggambarkan banyaknya simpanan zat besi di dalam hati. Jika

didapatkan serum ferritin sebesar 30 mg/dl RBC, berarti di dalam hati terdapat

30x10 mg = 300 mg ferritin.

Hal-hal yang harus diperhatikan sebelum melakukan uji penentuan serum

ferritin yaitu serum standar, pool, referensi dan percobaan dilakukan secara duplo

serta biarkan tracer dan standar untuk menyesuaikan dengan suhu ruang sebelum

digunakan.

Tabung di beri label background, blangko, standar (5, 10, 25, 100, 250,

1000, dan 2500), pool, reference, dan tabung untuk sampel. Tambahkan 50 mL

pada masing-masing serum standar, pool, dan reference. Campurkan reagen

tracer/ immunobead dengan hati-hati menggunakan batang pengaduk.

Kesampingkan tabung background sampai langkah 8. Kocok rak tabung lalu

inkubasi selama 30 menit pada 21-30 oC. Tambahkan 3 mL saline pada semua

tabung, lalu di sentrifugasi selama 10 menit pada kecepatan 1500 rpm pada 4 oC.

Supernatan di ambil kemudian sisipkan semua tabung ke dalam counter sinar

gamma. Hitung setiap tabung sebentar dengan counter gamma.

2.6 Zat Besi

A. Sumber zat besi

Zat besi yang di konsumsi oleh tubuh dibutuhkan sebagai pembentuk

hemoglobin yang nantinya akan disimpan dalam tubuh dalam bentuk ferritin.

Berikut merupakan Tabel nilai besi dari makanan.

Tabel 2 Nilai besi berbagai bahan makanan (mg/100g)

B. Metabolisme besi

Metabolisme zat besi dalam tubuh terdiri dari proses penyerapan,

pengangkutan dan pemanfaatan, penyimpanan, dan pengeluaran. Zat besi dari

makanan di serap ke usus halus kemudian masuk kedalam plasma darah, selain

itu ada sejumlah zat besi yang keluar dari tubuh melalui tinja. Di dalam plasma

berlangsung proses turn over, yaitu sel-sel darah yang lama di ganti dengan

sel-sel yang baru. Jumlah zat besi yang mengalami turn over setiap hari

berkisar hanya kira-kira 35 mg berasal dari makanan, hemoglobin, dan sel-sel

darah merah yang sudah tua dan diproses oleh tubuh agar dapat dipergunakan

kembali (Wirakusumah,1999).

Besi yang ada pada bahan makanan adalah besi elemen. Hanya Fe2+ ini

yang diabsorbsi usus halus. Besi hanya dapat masuk ke dalam mukosa apabila

ia dapat bersenyawa dengan apoferritin. Jumlah apoferritin mukosa usus

tergantung pada kadar besi tubuh. Bila besi dalam tubuh sudah cukup maka

semua apoferritin yang ada dalam mukosa usus terikat oleh Fe menjadi

Ferritin. Besi yang ada dalam mukosa usus hanya dapat masuk ke dalam darah

bila ia berikatan dengan β-globulin yang ada dalam plasma. Gabungan Fe

dengan β-globulin disebut ferritin.

Apabila semua β-globulin dalam plasma sudah terikat Fe (menjadi

ferritin) maka Fe2+ yang terdapat dalam mukosa usus tidak dapat masuk ke

dalam plasma dan turut lepas ke dalam lumen usus sel mukosa usus lepas dan

diganti dengan sel baru. Hanya Fe2+ yang terdapat dalam transferrin dapat

digunakan dalam eritropoesis, karena sel eritoblas dalam sumsum tulang hanya

memiliki reseptor untuk ferritin.

Kelebihan besi akan disimpan dalam stroma sumsum tulang sebagai

ferritin. Besi yang terikat pada β-globulin selain berasal dari mukosa usus juga

berasal dari limpa, tempat eritrosit yang sudah tua masuk ke dalam jaringan

limpa kemudian terikat pada β-globulin (menjadi transferin) dan ikut aliran

darah ke sumsum tulang untuk digunakan eritoblas membentuk hemoglobin.

Hemoglobin berfungsi sebagai pengangkut oksigen ke seluruh jaringan tubuh,

oleh karena itu apabila terjadi kekurangan hemoglobin mengakibatkan anemia

sehingga aktivitas tubuh terutama daya berpikir akan menurun (Kuntarti,

2009). Berikut merupakan alur metabolisme Fe

Gambar 3 Metabolisme Fe

C. Fungsi besi dalam tubuh

Alat angkut oksigen

Sebagian besar besi berada dalam hemoglobin dan mioglobin. Hemoglobin

dalam darah membawa oksigen untuk disalurkan ke seluruh tubuh.

Miogloboin berperan sebagai reservoir oksigen: menerima, menyimpan dan

melepas oksigen di dalam sel-sel otot.

Metabolisme energi

Sebagai kofaktor enzim-enzim yang terlibat dalam metabolisme energi.

Kemampuan belajar

Beberapa bagian dari otak mempunyai kadar besi tinggi. Defisiensi besi

berpengaruh negatif terhadap fungsi otak, terutama terhadap fungsi sistem

neurotransmitter. Akibatnya, kepekaan reseptor saraf dopamin berkurang

yang dapat berakhir dengan hilangnya reseptor tersebut. Daya konsentrasi,

daya ingat, dan kemampuan belajar terganggu, ambang batas rasa sakit

meningkat, fungsi kelenjar tiroid dan kemampuan mengatur suhu tubuh

menurun.

Sistem kekebalan

Besi memegang peranan dalam sistem kekebalan tubuh. Respon kekebalan

sel oleh limfosit-T terganggu karena berkurangnya pembentukan sel-sel

tersebut, yang disebabkan oleh berkurangnya sintesis DNA. Berkurangnya

sistesis DNA ini disebabkan oleh gangguan enzim reduktase ribonukleotida

yang membutuhkan besi untuk dapat berfungsi.