kesehatan : April 2015

A. Pengertian GLUT

Pengaturan kadar glukosa darah secara normal berlangsung atas kerjasama yang harmonis antara mekanisme sekresi insulin dengan mekanisme aksi insulin di jaringan tubuh (tu. Sel hepar dan otot serta lemak). Tujuannya adalah agar glukosa dalam darah memasuki sel untuk metabolisme secara fisologis. Proses metabolisme didalam jaringan tersebut membutuhkan suatu tahap dimana glukosa. yang bersifat polar harus melewati membrane sel yang non polar (tidak larut dalam air). Untuk tujuan ini diperlukan suatu “alat angkut” terdiri dari sejenis asam amino yang dinamai glucose transporter (GLUT). Didalam tubuh, sesuai tempat kerjanya, dikenal berbagai jenis GLUT (GLUT 1 s/d GLUT 5). Aktivasi serta penempatan (translokasi) GLUT membutuhkan insulIN

C. GLUT 1(Glucose transporter 1)

GLUT 1 terdapat dimana-mana, merupakan pengangkut utama di dalam otak. Sel endotel memiliki vesikel pinocytotic. Yang banyak terdapat pada

mitokondria dan specific carriermediated transport proteins merupakan fitur dari kedua vasculatures. Transportasi ini membentuk mekanisme yang berperan penting dalam metabolisme komponen dari sawar darah otak dan sawar darah retina dan terdiri dari GLUT1 (untuk transportasi glukosa) dan system transportasi protein asam amino spesifik. Ini merupakan penanda metabolik sawar endotel yang merupakan specific carriermediated transport proteins beberapa nutrisi seperti glukosa dan asam amino melintasi tight junctions, serta degradasi enzimatik molekul-molekul saat melintasi sawar darah otak dan sawar darah retina. Terdapat postulat bahwa distribusi asimetris membrane plasma protein pada endotel (luminal vs abluminal) menyebabkan endotelium terpolarisasi, yang menciptakan resistensi listrik untuk permeabilitas. Aktivitas metabolik normal jaringan neural dipengaruhi transportasi glukosa secara konstan. Akibat tuntutan metabolik yang tinggi, transport glukosa dari darah melintasi sawar darah otak ke dalam sel otak dimediasi oleh transport terfasilitasi cepat. Protein transporter glukosa (GLUT), terutama GLUT1 memastikan pasokan glukosa. Protein GLUT1 banyak terekspresi pada sawar darah otak. Ekspresi GLUT1 dikendalikan oleh level glukosa darah, untuk mempertahankan distribusi yang memadai untuk fungsi neuronal yang optimal. Diabetes mellitus menyebabkan ketidakseimbangan metabolisme glukosa, mengakibatkan perubahan transport glukosa ke dalam otak. Pardrdige dkk menunjukkan adanya penurunan ekspresi dan aktivitas GLUT1 pada tikus diabetic yang menimbulkan reduksi transport glukosa pada diabetes yang tak terkontrol.

D. GLUT 2(Glucose transporter 2)

GLUT2 terdapat pada sel hati, pankreas, usus halus dan ginjal. terdapat transporter glukosa yang tidak bergantung-natrium, GLUT 2, yang memfasilitasi transpor gula keluar sel menuju darah kapiler (kontralumen/tunika serosa). GLUT 2 digunakan untuk glukosa, galakatosa, dan fruktosa yang selanjutnya diteruskan ke vena porta menuju hati dan sirkulasi sistemik. Ada beberapa tahapan dalam proses sekresi insulin, setelah adanya rangsangan oleh molekul glukosa. Tahap pertama adalah proses glukosa melewati membran sel. Glucose transporter 2 (GLUT 2) yang terdapat dalam sel beta merupakan “kendaraan” pengangkut glukosa dari dalam darah melewati membrane ke dalam sel. Molekul glukosa akan mengalami proses glikolisis dan fosforilasi di dalam sel kemudian membebaskan molekul ATP. Molekul ATP yang terbentuk dibutuhkan untuk proses pengaktifkan penutupan kanal K+ pada membran sel. Penutupan ini berakibat pada terhambatnya pengeluaran ion K+ dari dalam sel yang menyebabkan terjadinya tahap depolarisasi membran sel, yang diikuti oleh tahap pembukaan kanal Ca2+. Keadaan inilah yang memungkinkan masuknya ion Ca2+ sehingga menyebabkan peningkatan kadar ion Ca2+ intrasel. Suasana ini dibutuhkan dalam proses sekresi insulin (Manaf, 2006).

E. GLUT 3 (Glucose transporter 3)

GLUT3 berfungsi pada sel otak, ginjal dan plasenta. GLUT3 terutama ditemukan di neuron. GLUT3 (untuk transportasi glukosa) dan system transportasi protein asam amino spesifik

F. GLUT 4( Glucose transpirter 4)

GLUT4 terletak di jaringan adiposa, otot jantung dan otot skeletal. Insulin meningkatkan transpor glukosa dari darah ke dalam sel target di jaringan perifer (otot,otak, jaringan lemak, hati, dan lain-lain) melalui transporter glukosa (GLUT4). Jaringan adiposa berfungsi sebagai organ endokrin yang memproduksi adipokin, seperti leptin dan adinopektin, yang mengatur homeostasis lipid dan glukosa. Keduanya mempengaruhi metabolisme energi pada jaringan lain seperti hepar dan otot, serta perilaku yang berkaitan dengan makan melalui efek pada jalur neuroendokrin. Pada tahap molekuler, TNF-α meningkatkan serin fosforilasi dari IRS-1 dan menurunkan regulasi ekspresi dari GLUT 4, sehingga memberikan kontribusi pada resistensi insulin. Adinopektin memiliki efek insulin sensitizing, yang berfungsi meningkatkan penghambatan produksi glukosa hepatik sekaligus penyerapan glukosa dan pemanfaatan lemak dan otot. Ekspresi adinopektin ini berkurang pada manusia dan mencit yang mengalami obesitas. Produksi adinopektin distimulasi oleh PPARγ (Peroxisome Proliferator-Actived Receptor-

Gamma) (Saini, 2010).

GLUT 4 memiliki peran dalam respon peningkatan glukosa darah. Pada jaringan otot skelet, otot jantung dan sel adiposa, insulin merangsang translokasi GLUT 4 dari vesikel intraseluler ke permukaan membran plasma dari sel. Peningkatan translokasi ini akan meningkatkan transporter glukosa pada permukaan sel yang akan meningkatkan kapasitas ambilan glukosa. Di sisi lain, insulin akan menyebabkan percepatan dari redistribusi GLUT 4 ke membran plasma dari vesikel intraseluler. Sehingga kondisi puasa dan makan akan mempengaruhi ekspresi dari gen GLUT 4 (Stipanuk, 2000).

Kekurangan insulin atau resistensi insulin maka akan menyebabkan kegagalan fosforilasi kompleks IRS, penurunan translokasi GLUT-4 dan penurunan oksidasi glukosa sehingga glukosa tidak dapat masuk ke dalam sel dan akan terjadi kondisi hiperglikemia. Semakin banyak ekspresi GLUT-4 maka dapat dikatakan bahwa penggunaan glukosa oleh jaringan semakin baik, sehingga jumlah glukosa dalam darah menjadi berkurang karena diangkut ke jaringan. Di dalam jaringan glukosa akan diubah menjadi ATP (energi) yang bermanfaat bagi tubuh.

G. GLUT 5(Glucose transporter 5)

GLUT5 bertanggung jawab terhadap absorpsi glukosa dari usus halus. Absorpsi monosokarida dilakukan di dalam jejunum ke dalam darah sistem vena porta, terutama untuk heksosa (glukosa, galaktosa, manosa, dan fruktosa) dan sebagai gula pentosa (ribosa). Mekanisme absorpsi monosakarida yaitu transpor aktif untuk glukosa dan galaktosa serta difusi fasilitasi untuk fruktosa yang absorpsinya lebih lambat dari glukosa dan galaktosa. Difusi fasilitasi ini menggunakan bantuan dari transporter fasilitatif bergantung natrium (GLUT 5). Transporter ini juga dapat digunakan oleh glukosa dan galaktosa jika gradien konsentrasi mendukung. Normalnya, di dalam darah hanya terdapat sedikit fruktosa di luar fruktosa yang berasal dari diet.

Daftar pustaka:

http://library.usu.ac.id/download/fk/gizi-bahri3.pdf diakses tanggal 28 maret 2015

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar- Dasar Biokimia. UI-Press. Yogyakarta.

http://www.academia.edu/7423425/REGULASI_METABOLISME_KARBOHIDRAT_PADA_KONDISI_DIABETES diakses tanggal 28 maret 2015

Evy sulistyaningrum.2010.jurnal tinjauan molekular dan aspek klinis resistensi insulin. 1Fakultas Kedokteran dan Ilmu-ilmu Kesehatan, Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto(Mandala of Health. Volume 4, Nomor 2, Mei 2010)

Graner, D.K. 2003. Hormon pankreas dan traktus gastrointestinal, dalam Biokimia harper. Murray, R.K.m Granner, D.K., Mayes, P.A., Rodwell, V.W. (diterjemahkan oleh Andry Hartono). Jakarta : EGC.

Guyton, A.C. & Hall, J.E. 1997. Fisiologi kedokteran (diterjemahkan oleh Irawati setiawan, LMA Ken Ariata Tengadi dan Alex Santoso). Jakarta : EGC.

www.exelsa.usd.ac.id/goDownload.php?file=uploads/materi/dislipidemia/DislipidemiA.doc diakses tanggal 28 maret 2015