Lysosomal Storage Disorders (LSD)

1. Apa yang dimaksud dengan lisosom?

Lisosom adalah kantung terikat membran dari enzim hidrolitik yang digunakan oleh sel untuk mencerna makromolekul. Lisosom memiliki fungsi untuk melakukan pencernaan intraseluler. Lisosom menggunakan enzim hidrolitik untuk mendaur-ulang materi genetik pada sel yang dimilikinya. Enzim tersebut dapat bekerja secara optimal pada pH kira-kira 5. Lisosom mengandung 40 jenis enzim hidrolitik, seperti protease, nuclease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, dan sulfatase. Selain itu, lisosom mampu mendegradasi organel yang sudah rusak, seperti mitokondria.

2. Bagaimana lisosom bekerja di dalam sel?

Di dalam sel, lisosom bekerja melalui beberapa cara, yakni:

· Endositosis, yakni mencerna makromolekul yang diambil dari cairan ekstraseluler. Kemudian, makromolekul yang diendositosis akan dibawa ke dalam vesicle kecil (endosom). Kemudian, enzim hidrolase yang dikirim dari apparatus golgi akan mencerna makromolel tersebut.

· Fagositosis (phagein = makan, kytos = wadah), yakni proses mencerna makanan berupa pertikel besar dan mikroorganisme. Cara bekerjanya adalah makanan (partikel besar atau mikroorganisme) yang tertelan akan membentuk vakuola makanan. Lalu, vakuola tersebut akan bergabung dengan lisosom dan enzim yang dimiliki lisosom akan mencerna makanan tersebut.

· Autofagi, yakni proses mendaur-ulang materi genetik selnya sendiri dengan menggunakan enzim hidrolitiknya. Cara bekerjanya adalah enzim lisosom melucuti materi yang telah ditelan, kemudian monomer materi tersebut akan dikembalikan ke dalam sitosol kembali.

3. Apakah yang dimaksud dengan Lysosomal Storage Disorders (LSD)?

Lysosomal Storage Disorders merupakan penyakit genetik yang menyebabkan kurangnya satu atau lebih enzim hidrolase pada lisosom. LSD mengganggu fungsi enzim lisosom, sehingga akan mengakibatkan penumpukan partikel-partikel yang tidak dapat dicerna. Beberapa penyebab terjadinya LDS, yaitu:

- Kurangnya enzim aktivator.

- Kurangnya substrat protein aktivator.

- Kurangnya transport protein yang dibutuhkan untuk mengangkut hasil pencernaan dari lisosom.

- Kelainan pada proses post-translasional protein enzim.

4. Bagaimana LSD dikategorikan?

LSD dikategorikan berdasarkan jenis substrat yang mengalami penumpukan, yakni:

1. Kerusakan metabolisme glukosaminoglikans (Mukopolisakaridosis), yang meliputi: MPS I, MPS II, MPS III, MPS IV, MPS V, MPS VI, dan MPS VII.

2. Kerusakan degradasi glikan dari glikoprotein, yang meliputi: Aspatyglucosaminuria, Fucosidosis tipe I, Fucosidosis tipe II, Mannosidosis, Sialidosis tipe I, dan Sialidosis tipe II.

3. Kerusakan degradasi glikogen, yang meliputi: Pompe Disease.

4. Kerusakan degradasi komponen sphingolipid, yang meliputi: Acid Sphingomyelinase Deficiency, Fabry disease, Farber disease, Gaucher disease tipe I, Gaucher disease tipe II, Gaucher disease tipe III, GM1 gangliosidosis tipe I, GM1 gangliosidosis tipe II, GM1 gangliosidosis tipe III, Tay-Sachs disease tipe I, Tay-Sachs disease tipe II, Tay-Sachs disease tipe III, Sandhoff disease, Krabbé disease, metachromatic leukodystrophy tipe I, metachromatic leukodystrophy tipe II, dan metachromatic leukodystrophy tipe III.

5. Kerusakan degradasi polipeptida, yang meliputi: pycnodysostosis.

6. Kerusakan degradasi transport kolesterol, kolesterol ester, atau kompleks lipid lainnya, yang meliputi: Neuronal ceroid lipofuscinosis type I, Neuronal ceroid lipofuscinosis type II, Neuronal ceroid lipofuscinosis type III, dan Neuronal ceroid lipofuscinosis type IV.

7. Defisiensi multipel enzim lisosom, meliputi: Galaktosialidosis, Mukolipidosis type II, dan Mukolipidosis type III.

8. Kerusakan transpor dan pertukaran, yang meliputi: Cystinosis, Mukolipidosis IV, Infantile Siacid Storage Disease, dan Salla Disease.

5. Apa gejala-gejala “Red Flag” untuk LSD?

Tanda-tanda Red Flag pada LSD adalah:

· Bentuk wajah yang tidak lazim (kadang-kadang dengan macroglossia)

· Kornea terlihat berawan

· Umbilical hernia

· Angiokeratoma

· Bertubuh pendek

· Deformitas skeletal

· Organomegaly (terutama hati dan limpa)

· Kurangnya kontrol atau lemah otot (seperti: ataksia, kejang-kejang)

6. Bagaimana patofisiologi LSD?

1. Umbilical hernia, yaitu lemahnya otot yang berada di sekitar pusar sehingga organ-organ yang mengalami pembesaran gampang untuk menonjol ke permukaan menyebabkan perut menjadi tidak rata.

2. Hepatomegali, yaitu pembesaran bagian hati melebihi ukuran normalnya sehingga hati tidak mampu menjalankan tugasnya dalam penawar racun dan darah tidak dapat dirombak serta penyimpanan glikogen terganggu.

3. Splenomegali, yaitu pembesaran limpa akibat penumpukan materi tidak tercerna dalam sel-sel limpa.

4. Dysostosis multiplex, yaitu penulangan tidak sempurna pada tubuh sehingga mengakibatkan tubuh penderita mengalami kelainan bentuk tulang rawan dan keterbelakangan mental.

5. Hidrosefalus, yaitu pembesaran kepala akibat akumulasi air di sekitar otak yang memberi penekanan pada otak, sehingga penderita sering merasa pusing-pusing, perkembangan terlambat, dan lain-lain.

6. Saraf mata, penderita dapat mengalami kebutaan akibat gangguan saraf mata, sehingga penglihatan tidak bisa diteruskan ke otak.

7. Kornea, pandangan menjadi kabur akibat adanya pengeruhan.

7. Bagaimana pengangan LSD?

a. Hematopoietic stem cell transplant (HSCT)

Sel-sel induk yang sehat (umumnya dari sumsum tulang atau tali pusat) ditransplantasikan ke dalam tubuh penderita LSD melalu intravena. Hal tersebut dilakukan guna untuk menghasilkan enzim-enzim serta sel-sel sehat yang baru. Namun, ada tantangan dalam melakukan HSCT, yakni kesulitan untuk mencari donor yang sesuai dan kegagalan transplantasi. Dengan HSCT, ada kemungkinan terjadinya komplikasi, seperti penolakan dari sistem imun penderita.

b. Enzyme replacement therapy (ERT)

Dilakukan dengan cara memasukkan enzim yang tidak ada di lisosom langsung ke darah penderita LSD melalui intravena. ERT merupakan pilihan pengobatan untuk Gaucher Tipe I, Fabry, dan MPS I.

c. Penghambatan substrat

Hal ini dilakukan dengan terapi obat untuk menghambat produksi substrat yang seharusnya dicerna oleh enzim tertentu pada lisosom. Hal tersebut berguna agar tidak terjadi penumpukan substrat pada sel.

d. Terapi gen

Terapi gen dilakukan dengan cara menggantikan yang mengalami kelainan dengan gen yang fungsional sehingga sel dapat bekerja secara normal, yakni menghasilkan enzim secara tepat. Gen yang ditambahkan dibawa oleh vektor, seperti virus.

Referensi

1. Campbell NA. Reece JB. Mitchell LG. Biologi. ed 5th. Jakarta: Erlangga, 2002. pg. 124-126.
2. http://www.cytochemistry.net/Cell-biology/lysosome.htm (26 Feb. 2011)
3. http://www.lysosomallearning.com/patient/about/lsd_pt_abt_lsd.asp (26 Feb. 2011)
4. http://www.lysosomallearning.com/healthcare/about/lsd_hc_abt_treatment.asp (26 Feb. 2011)
5. http://www.lysosomallearning.com/healthcare/about/lsd_hc_abt_classification.asp (26 Feb. 2011)
6. Fitantra. Lisosomal Storage Disease. Diunduh dari: http://www.dokter-kita.com/sel-dan-biomolekuler/lisosomal-storage-disease/ (27 Feb. 2011)