Salah satu pembahasan ketika kuliah Biokimia Klinis yang saya ingat adalah pembahasan salah satu ciri penderita diabetes tipe I (terutama diabetes ketoasidosis / DKA) yang mengeluarkan aroma napas seperti sirup mapel.
Untuk orang Indonesia, mungkin agak jarang mencium aroma ini karena memang sirup mapel ini biasanya digunakan sebagai pemanis pada pancake.
Lalu bagaimana bisa penderita diabetes tipe I (beberapa timbul juga di tipe II) bisa tercium aroma mapel ini? Saya coba kembali membuka catatan lama kuliah saya dan hasilnya nihil. Begitulah, masa-masa kuliah 😂
Alasan utama bisa terciumnya aroma sirup mapel ini karena adanya penumpukan aseton dalam darah yang kemudian dikeluarkan melalui saluran pernapasan. Lalu, kenapa aseton ini menumpuk dalam darah?
Kondisi aseton dalam tubuh bisa meningkat diawali oleh beberapa pemicu, seperti kondisi tubuh berpuasa dan/atau [glukosa] atau konsentarasi glukosa dalam darah rendah. Hal tersebut menginduksi jaringan adiposa untuk menghasilkan adipokin (sitokina dari sel adiposa); glukagon dan epinefrin. Rendahnya [glukosa] juga memberikan sinyal kepada sel pankreas untuk tidak mengeluarkan insulin. Sekresi insulin pun tidak terjadi pada penderita diabetes, walaupun [glukosa] darahnya sangat tinggi.
Tingginya [glukagon] & [epinefrin] ditambah dengan rendahnya [insulin] menyebabkan cadangan lemak yang terletak di jaringan adiposa akan bereaksi dengan koenzim A (Ko-A-SH) di sitoplasma menghasilkan asil-KoA untuk bisa memasuki matrix mitokondria.
Di dalam matriks mitokondria, asil-KoA tersebut akan mengalami reaksi β-oksidasi sehingga menghasilkan banyak asetil-KoA. Asetil-KoA tentunya menjadi prekursor utama dalam penghasil energi dalam sel melalui siklus Krebs / siklus asam sitrat.
Akan tetapi, seiring dengan tingginya [glukagon], sinyal untuk reaksi glukoneogenesis / pembentukan glukosa darah pun dimulai. Oksaloasetat yang merupakan prekursor dua reaksi utama yang berbeda; glukoneogenesis dan siklus Krebs, akan cenderung memasuki reaksi glukoneogenesis untuk membentuk glukosa, dan menjaga kestabilan konsentrasi glukosa dalam darah.
Hal tersebut tentunya akan menghambat reaksi siklus Krebs. Konsentrasi asetil-KoA dalam matriks mitokondria masih tinggi dikarenakan reaksi β-oksidasi yang masih terus berlanjut, sedangkan bahan lain pembentuk asam sitrat, oksaloasetat, sudah digunakan reaksi glukoneogenesis. Selain itu, β-oksidasi pun mendorong pembentukan NADH, yang kemudian menghambat reaksi siklus Krebs (karena siklus tersebut membutuhkan NAD+ yang tinggi untuk bereaksi).
Tingginya kandungan asetil-KoA pun akan mendorong reaksi pembentukan asetoasetat, aseton, dan D-β-hidroksibutirat melalui reaksi #ketogenesis. Asetoasetat dan D-β-hidroksibutirat dapat digunakan sebagai bahan baku energi di sel-sel neuron, sedangkan aseton yang terbentuk akan ditransfer melalui darah ke paru-paru yang kemudian dikeluarkan melalui napas. Aroma aseton itulah yang kemudian tercium oleh orang lain dan diduga sebagai sirup mapel. Istilah pembentukan aseton berlebih ini disebut #ketosis. Hal itu pula yang mungkin melandasi istilah diet #ketogenik.
Bagi penderita diabetes, ketosis yang berlebih dapat berakibat fatal apabila kondisi buffer / dapar karbonat darah tidak mampu menahan konsentrasi 'badan keton' (yang merupakan asam karboksilat). Kondisi ketika pH darah terlalu rendah akibat tidak efektifnya dapar disebut sebagai asidosis. Jika kedua hal tersebut terjadi bersamaan maka #ketoasidosis akan terjadi.
Comments