Lompat ke isi

Asam aminolevulinat

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Aminolevulinic acid

Asam aminolevulinat, juga disebut dengan Asam δ-Aminolevulinat atau asam 5-aminolevulinat (disingkat dALA, δ-ALA, atau 5ALA), adalah asam amino non-proteinogenik endogen, yang merupakan senyawa pertama dalam jalur sintesis porfirin, jalur yang mengarah ke heme[1] pada manusia dan mamalia, serta klorofil[2] pada tumbuhan.

5ALA digunakan dalam deteksi fotodinamik dan pembedahan kanker.[3][4][5][6]

Kegunaan medis

Sebagai prekursor fotosensitizer, 5ALA juga digunakan sebagai agen tambahan untuk terapi fotodinamik.[7] Berbeda dengan molekul fotosensitizer yang lebih besar, simulasi komputer memprediksi bahwa 5ALA mampu menembus membran sel tumor.[8]

Diagnosis kanker

Deteksi fotodinamik adalah penggunaan obat fotosensitif dengan sumber cahaya dengan panjang gelombang yang tepat untuk mendeteksi kanker, menggunakan fluoresensi obat tersebut. 5ALA atau turunannya dapat digunakan untuk memvisualisasikan kanker kandung kemih melalui pencitraan fluoresensi.[9]

Pengobatan kanker

Asam aminolevulinat sedang dipelajari untuk terapi fotodinamik (PDT) pada sejumlah jenis kanker.[10] Saat ini, asam amino ini bukan pengobatan lini pertama untuk esofagus Barrett.[11] Penggunaannya pada kanker otak saat ini masih dalam tahap eksperimental.[12] Senyawa ini telah dipelajari dalam sejumlah kanker ginekologi.[13]

Asam aminolevulinat diindikasikan pada orang dewasa untuk visualisasi jaringan ganas selama operasi glioma ganas (tingkat III dan IV Organisasi Kesehatan Dunia).[14] Senyawa ini digunakan untuk memvisualisasikan jaringan tumor dalam prosedur bedah saraf.[15] Studi sejak tahun 2006 telah menunjukkan bahwa penggunaan metode panduan ini secara intraoperatif dapat mengurangi volume residu tumor dan memperpanjang kelangsungan hidup bebas progresi pada orang dengan glioma ganas.[16][17] Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) menyetujui asam aminolevulinat hidroklorida (ALA HCL) untuk penggunaan ini pada tahun 2017.[18]

Delineasi kanker intraoperatif

Pemanfaatan asam aminolevulinat menjanjikan dalam bidang deliniasi kanker, khususnya dalam konteks bedah yang dipandu fluoresensi. Senyawa ini digunakan untuk meningkatkan visualisasi jaringan maligna selama prosedur pembedahan. Ketika diberikan kepada pasien, 5-ALA dimetabolisme menjadi protoporfirin IX (PpIX) secara istimewa pada sel kanker, yang menyebabkan fluoresensinya pada panjang gelombang cahaya tertentu.[19] Fluoresensi ini membantu ahli bedah dalam identifikasi waktu nyata dan pengangkatan jaringan kanker secara tepat, mengurangi kemungkinan meninggalkan sel tumor yang tersisa. Pendekatan inovatif ini telah menunjukkan keberhasilan dalam berbagai jenis kanker, termasuk glioma otak dan tulang belakang, kanker kandung kemih, dan karsinoma sel skuamosa oral.[20][21][22]

Efek samping

Efek samping dari pemberian obat ini bisa berupa kerusakan hati dan masalah saraf.[23] Hipertermia[24] bahkan kematian juga bisa terjadi.[25]

Biosintesis

Pada eukariota non-fotosintetik seperti hewan, fungi, dan protozoa, serta kelas bakter Alphaproteobacteria, ia diproduksi oleh enzim ALA sintase, dari glisina dan suksinil-KoA. Reaksi ini dikenal sebagai jalur Shemin, yang terjadi di mitokondria.[26]

Pada tumbuhan, alga, bakteri (kecuali kelas Alphaproteobacteria) dan archaea, ia diproduksi dari asam glutamat melalui glutamil-tRNA dan glutamat-1-semialdehida. Enzim yang terlibat dalam jalur ini adalah glutamil-tRNA sintetase, glutamil-tRNA reduktase, dan glutamat-1-semialdehida 2,1-aminomutase. Jalur ini dikenal sebagai jalur C5 atau Beale.[27][28] Pada sebagian besar spesies yang mengandung plastid, glutamil-tRNA dikodekan oleh gen plastid, dan transkripsi, serta langkah-langkah selanjutnya dari jalur C5, terjadi di plastid.[29]

Pentingnya bagi manusia

Aktivasi mitokondria

Pada manusia, 5ALA merupakan prekursor heme.[30] 5ALA yang disintesis secara biologis mengalami serangkaian transformasi di sitosol, dan akhirnya diubah menjadi protoporfirin IX di dalam mitokondria. Molekul protoporfirin ini berkelat dengan besi dengan adanya enzim ferokelatase untuk menghasilkan heme.[31][32]

Heme meningkatkan aktivitas mitokondria sehingga membantu aktivasi siklus Krebs dan rantai transpor elektron pada sistem pernapasan, yang mengarah pada pembentukan adenosina trifosfat (ATP) untuk pasokan energi yang cukup bagi tubuh.[33]

Akumulasi protoporfirin IX

Sel kanker kekurangan atau memiliki aktivitas ferokelatase yang berkurang, sehingga mengakibatkan akumulasi protoporfirin IX, suatu zat fluoresen yang mudah divisualisasikan.[34]

Induksi heme oksigenase-1 (HO-1)

Heme berlebih diubah di dalam makrofag menjadi biliverdin dan ion fero oleh enzim HO-1. Biliverdin yang terbentuk selanjutnya dapat diubah menjadi bilirubin dan karbon monoksida. Biliverdin dan bilirubin merupakan antioksidan kuat dan mengatur proses biologis penting seperti peradangan, apoptosis, proliferasi sel, fibrosis, dan angiogenesis.[35]

Pada tumbuhan

Pada tumbuhan, produksi 5-ALA adalah langkah yang mengatur kecepatan sintesis klorofil.[36] Tumbuhan yang diberi makan oleh 5-ALA eksternal mengakumulasi sejumlah besar prekursor klorofil yakni protoklorofilida, yang menunjukkan bahwa sintesis zat antara ini tidak ditekan di mana pun dalam rantai reaksi. Protoklorofilida adalah fotosensitizer yang kuat pada tumbuhan.[37] Penyemprotan 5-ALA yang terkontrol pada dosis yang lebih rendah (hingga 150 mg/L) dapat membantu melindungi tumbuhan dari stres dan mendorong pertumbuhan.[38]

Referensi

  1. ↑ Biosynthesis of heme in immature erythroid cells. The Journal of Biological Chemistry. 1988. Vol. 263. hlm. 6676–6682. doi:10.1016/S0021-9258(18)68695-8.
  2. ↑ Chlorophyll Biosynthesis. The Plant Cell. July 1995. Vol. 7 (7). hlm. 1039–1057. doi:10.1105/tpc.7.7.1039.
  3. ↑ Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.
  4. ↑ Surgical resection of malignant gliomas-role in optimizing patient outcome. Nature Reviews. Neurology. March 2013. Vol. 9 (3). hlm. 141–151. doi:10.1038/nrneurol.2012.279.
  5. ↑ Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial. The Lancet. Oncology. May 2006. Vol. 7 (5). hlm. 392–401. doi:10.1016/s1470-2045(06)70665-9.
  6. ↑ Improving the extent of malignant glioma resection by dual intraoperative visualization approach. PLOS ONE. 2012. Vol. 7 (9). doi:10.1371/journal.pone.0044885.
  7. ↑ Photodynamic Therapy With Topical 5% 5-Aminolevulinic Acid for the Treatment of Truncal Acne in Asian Patients. Journal of Drugs in Dermatology. June 2016. Vol. 15 (6). hlm. 727–732.
  8. ↑ Modelling the behavior of 5-aminolevulinic acid and its alkyl esters in a lipid bilayer. Chemical Physics Letters. 2008. Vol. 463 (1–3). hlm. 178. doi:10.1016/j.cplett.2008.08.021.
  9. ↑ Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.
  10. ↑ 5-Aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy for bladder cancer. International Journal of Urology. February 2017. Vol. 24 (2). hlm. 97–101. doi:10.1111/iju.13291.
  11. ↑ Photodynamic Therapy for Barrett's Esophagus and Esophageal Carcinoma. Clinical Endoscopy. January 2013. Vol. 46 (1). hlm. 30–37. doi:10.5946/ce.2013.46.1.30.
  12. ↑ Experimental use of photodynamic therapy in high grade gliomas: a review focused on 5-aminolevulinic acid. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. September 2014. Vol. 11 (3). hlm. 319–330. doi:10.1016/j.pdpdt.2014.04.004.
  13. ↑ Photodynamic therapy for gynecological diseases and breast cancer. Cancer Biology & Medicine. March 2012. Vol. 9 (1). hlm. 9–17. doi:10.3969/j.issn.2095-3941.2012.01.002.
  14. ↑ Gliolan EPAR. European Medicines Agency (EMA). 17 September 2018.
  15. ↑ Surgical resection of malignant gliomas-role in optimizing patient outcome. Nature Reviews. Neurology. March 2013. Vol. 9 (3). hlm. 141–151. doi:10.1038/nrneurol.2012.279.
  16. ↑ Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial. The Lancet. Oncology. May 2006. Vol. 7 (5). hlm. 392–401. doi:10.1016/s1470-2045(06)70665-9.
  17. ↑ Improving the extent of malignant glioma resection by dual intraoperative visualization approach. PLOS ONE. 2012. Vol. 7 (9). doi:10.1371/journal.pone.0044885.
  18. ↑ FDA Approves Fluorescing Agent for Glioma Surgery.June 2017
  19. ↑ What is the Surgical Benefit of Utilizing 5-Aminolevulinic Acid for Fluorescence-Guided Surgery of Malignant Gliomas?. Neurosurgery. November 2015. Vol. 77 (5). hlm. 663–673. doi:10.1227/NEU.0000000000000929.
  20. ↑ Fluorescence-Guided High-Grade Glioma Surgery More Than Four Hours After 5-Aminolevulinic Acid Administration. Frontiers in Neurology. 2021. Vol. 12. doi:10.3389/fneur.2021.644804.
  21. ↑ Fluorescence-guided resection of intradural spinal tumors: a systematic review and meta-analysis. Neurosurgical Review. December 2023. Vol. 47 (1). hlm. 10. doi:10.1007/s10143-023-02230-x.
  22. ↑ 5-Aminolevulinic Acid Fluorescence-Guided Surgery in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. The Laryngoscope. February 2024. Vol. 134 (2). hlm. 741–748. doi:10.1002/lary.30910.
  23. ↑ Photodynamic Therapy for Barrett's Esophagus and Esophageal Carcinoma. Clinical Endoscopy. January 2013. Vol. 46 (1). hlm. 30–37. doi:10.5946/ce.2013.46.1.30.
  24. ↑ Experimental use of photodynamic therapy in high grade gliomas: a review focused on 5-aminolevulinic acid. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. September 2014. Vol. 11 (3). hlm. 319–330. doi:10.1016/j.pdpdt.2014.04.004.
  25. ↑ Photodynamic Therapy for Barrett's Esophagus and Esophageal Carcinoma. Clinical Endoscopy. January 2013. Vol. 46 (1). hlm. 30–37. doi:10.5946/ce.2013.46.1.30.
  26. ↑ Ajioka, James; Soldati, Dominique, eds. (13 September 2007). "22". Toxoplasma: Molecular and Cellular Biology (1 ed.). Taylor & Francis. p. 415.
  27. ↑ Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigment Precursor, delta-Aminolevulinic Acid, from Glutamate. Plant Physiology. August 1990. Vol. 93 (4). hlm. 1273–1279. doi:10.1104/pp.93.4.1273.
  28. ↑ Willows, R.D. (2004). "Chlorophylls". In Goodman, Robert M. Encyclopaedia of Plant and Crop Science. Marcel Dekker. pp. 258–262.
  29. ↑ Biswal, Basanti; Krupinska, Karin; Biswal, Udaya, eds. (2013). Plastid Development in Leaves during Growth and Senescence (Advances in Photosynthesis and Respiration). Dordrecht: Springer. p. 508.
  30. ↑ Biosynthesis of heme in immature erythroid cells. The Journal of Biological Chemistry. 1988. Vol. 263. hlm. 6676–6682. doi:10.1016/S0021-9258(18)68695-8.
  31. ↑ 5-Aminolevulinic acid stimulation of porphyrin and hemoglobin synthesis by uninduced Friend erythroleukemic cells. Cell Differentiation. June 1979. Vol. 8 (3). hlm. 223–233. doi:10.1016/0045-6039(79)90049-6.
  32. ↑ Advances in bio-optical imaging for the diagnosis of early oral cancer. Pharmaceutics. July 2011. Vol. 3 (3). hlm. 354–378. doi:10.3390/pharmaceutics3030354.
  33. ↑ The effect of 5-aminolevulinic acid on cytochrome c oxidase activity in mouse liver. BMC Research Notes. March 2011. Vol. 4 (4). hlm. 66. doi:10.1186/1756-0500-4-66.
  34. ↑ Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.
  35. ↑ Role of Nrf2/HO-1 system in development, oxidative stress response and diseases: an evolutionarily conserved mechanism. Cellular and Molecular Life Sciences. September 2016. Vol. 73 (17). hlm. 3221–3247. doi:10.1007/s00018-016-2223-0.
  36. ↑ Chlorophyll Biosynthesis. The Plant Cell. July 1995. Vol. 7 (7). hlm. 1039–1057. doi:10.1105/tpc.7.7.1039.
  37. ↑ The influence of 5-aminolevulinic acid on protochlorophyllide and protochlorophyll accumulation in dark-grown Scenedesmus. Z. Naturforsch. 1990. Vol. 45 (1–2). hlm. 71–73. doi:10.1515/znc-1990-1-212.
  38. ↑ Exogenously-applied 5-aminolevulinic acid modulates some key physiological characteristics and antioxidative defense system in spring wheat (Triticum aestivum L.) seedlings under water stress. South African Journal of Botany. January 2015. Vol. 96. hlm. 71–77. doi:10.1016/j.sajb.2014.10.015.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 27943012 (2025-10-09T04:30:41Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Asam_aminolevulinat&oldid=14823"