Journal Reading:Hypoxia and Mitochondrial

Oxidative MetabolismANTANIA SARASWATI 1102014036AMALIA FARAHTIKA S 1102014016ALYA NADHIRA 1102014015AMANDA PUTRI 1102014017ANNISA ULKHAIRIYAH 1102014034ANNISA YUNITA R 1102014035ANNISA IFTITAHULJANNAH 1102014033ARIEF HIMAWAN A 1102014037ARI SUSENO 1102010032

ABSTRAK

Cacat pada mitokondria berhubungan dengan berbagai macam fenotip klinis:

1. Produksi energi

2. Homeostasis

3. Kematian sel

Kebanyakan karena HIPOKSIA

SAAT HIPOKSIA

Mitokondria menyalurkan sinyal ke HIF-1

Mitokondria berkontribusi pada keseimbangan ion tubuh

Redoks sel

Produksi energi

HIF-1: faktor transkripsi yang merespon terhadap perubahan oksigen dilingkungan

Oksigen kurang

ATP berkura

ngSel mati

KONDISI SEL SAAT RENDAH OKSIGEN

Sel beradaptasi (jangka pendek)

Stimulasi HIF-1 mengikat elemen respon hipoksia transkripsi > dari 200 gen sel beradaptasi (jangka panjang)

AKTIVASI HIF-1

HIF-1α yang “berdimer” dengan sub-unit HIF-1β yang bertujuan untuk mengikat DNA.

Banyak oksigen: HIF-1α terhidrolisis

Sedikit oksigen: HIF-1α tidak terhidrolisis ; secara tidak langsung mengaktifkan enzim glikolitik

EFEK BERKURANGNYA KADAR OKSIGEN TERHADAP METABOLISME

SEL

Sel mengalami hipoksia

Metabolisme dan ekspresi gen berubah signifikan

Oksigen rendah mengurangi OXPHOS dan tingkat siklus Krebs

EFEK SAMPING SAAT SEL BERADAPTASI TERHADAP HIPOKSIA

Penon-aktifan anabolisme

Pengaktifan glikolisis anaerobik

Menghambat siklus TCA & OXPHOS

Tekanan oksigen rendah akan mengurangi jumlah energi

mekanisme. mengurangi jumlah respirasi

tidak terpenuhi substrat untuk cytochrome oxidase, tidak terpenuhi substrat untuk modul alosterik dari cytochrome oxidase.

HIF-1 menyeimbangkan 2 tindakan pada mitokondria dengan cara mengaktifkan transkripsi gen PDK 1 yang mengkode protein kinase yang memfosfolirasi dan menon-aktifkan pyruvate dehydrogenase.

EFEK BERKURANGNYA KADAR OKSIGEN TERHADAP

MITOKONDRIA

STRUKTUR DAN DINAMIKA

RANTAI PERNAPASAN

KOMPLEKS III DAN PRODUKSI ROS

HIPOKSIA DAN SINTESIS ATP

STRUKTUR DAN DINAMIKA

GANGGUAN FUSI DEPOLARISASI mtDNA

HILANG

LAJU RESPIRASI BERUBAH

RANTAI PERNAPASAN

aktivasi HIF-1α

Induksi piruvat kinase

dehidrogenase

Piruvat dehidrigena

se terhambat

Substrat terbatas

KOMPLEKS III DAN PRODUKSI ROS

Telah diperkirakan bahwa, dalam kondisi fisiologis normoxic, 1-2% dari aliran elektron melalui rantai pernapasan mitokondria menimbulkan ROS. Diharapkan hipoksia yang akan menurunkan produksi ROS, karena rendahnya tingkat oksigen dan respirasi mitokondria berkurang, tetapi ROS mengalami peningkatan.

HIPOKSIA DAN SINTESIS ATP

Saat normoxia, enzim mensintesis ATP, tetapi ketika mitokondria mengalami kondisi hipoksia membran mitokondria potensial (Δψm) menurun di bawah level endogen dan F1F0 ATPase dapat bekerja pada mode terbalik:

F1F0 ATPase menghidrolisis

ATP

Melepaskan energi

Memompa proton dari matriks ke

ruang antarmembran

Bergabung dengan

translocator adenin

nukleotida