Selain ketika melakukan program diet khusus, apakah kamu mengatur jenis makanan yang kamu konsumsi? Makanan merupakan satu-satunya sumber energi bagi tubuh sehingga kandungan gizinya harus diperhatikan. Mengikuti anjuran “Nutrition Guide for Balance Diet” dari FAO, pemerintah Indonesia menerapkan Pedoman Gizi Seimbang (PGS) menggantikan Empat Sehat Lima Sempurna.
Pengertian seimbang pada PGS adalah pemilihan makanan harus sesuai dengan kebutuhan zat gizi tubuh. Kebutuhan zat gizi tubuh pada seseorang sangatlah berbeda, tergantung faktor usia dan kondisi kesehatan. Pada sebagian orang, makanan dengan zat gizi tertentu bisa membahayakan, bahkan dapat menyebabkan kematian. Penyakit seperti itu disebut dengan penyakit metabolik.
Pasien penyakit metabolik harus mengatur asupan gizi dengan sangat ketat. Perlu diketahui bahwa pengaturan gizi tersebut dilakukan bukan hanya dalam periode yang singkat, melainkan bertahun-tahun. Bahkan, pada beberapa kasus, harus dilakukan semenjak dilahirkan hingga usia tua.
Proses Metabolisme Zat Gizi pada Tubuh
Sebelum membahas mengenai penyakit metabolik, sebaiknya kita mengingat kembali mengenai zat gizi beserta fungsinya. Setidaknya terdapat tiga zat gizi yang selalu tercantum pada label gizi pada kemasan makanan, yaitu: karbohidrat, lemak, dan protein. Tiga zat gizi tersebut merupakan sumber energi utama untuk tubuh yang dapat dikalkulasikan dengan satuan kalori. Satu gram protein dan karbohidrat menghasilkan 4 kalori, sedangkan satu gram lemak dapat menghasilkan 9 kalori.
Proses penggunaan zat makanan untuk menghasilkan energi disebut metabolisme. Proses metabolisme pada setiap zat gizi sangatlah berbeda dan membutuhkan enzim spesifik di setiap prosesnya. Jika mengingat pelajaran biologi di bangku sekolah menengah pasti pernah mempelajari glikolisis. Glikolisis merupakan proses pembentukan energi yang memanfaatkan karbohidrat sebagai sumbernya, sedangkan zat gizi yang lain memiliki proses berbeda dalam menghasilkan energi. Misalnya, metabolisme lemak melalui beta-oksidasi, atau metabolisme protein melalui siklus Krebs.
Bayangkan ketika membuat kue. Dalam proses membuat kue terdapat tahap-tahap dan bahan spesifik yang harus diikuti sehingga menjadi kue yang diinginkan. Jika terdapat bahan yang kurang ataupun ada tahapan yang terlewat, bisa jadi kue yang dihasilkan akan berbeda rasa dan bentuknya. Demikian pula dalam proses metabolisme. Tiap tahapan dalam metabolisme tidak boleh terlewat. Dari satu tahap ke tahap berikutnya memerlukan molekul spesifik yang disebut enzim.
Enzim merupakan molekul yang berfungsi untuk mereaksikan suatu substrat menjadi produk. Zat gizi yang telah kita bahas merupakan substrat, sedangkan produk akhirnya adalah energi. Setidaknya dibutuhkan 10 tahap dalam proses glikolisis untuk menghasilkan energi. Pada tiap tahap tersebut membutuhkan enzim yang berbeda. Jika salah satu enzim pada tahap tersebut mengalami defisiensi, ada penyakit metabolik yang bisa muncul.
Jenis Penyakit Metabolik
Penyakit metabolik merupakan gangguan pada proses metabolisme yang disebabkan oleh malfungsi atau defisiensi enzim. Sebagian besar penyakit metabolik merupakan kelainan genetik sehingga tergolong penyakit langka. Suatu penyakit disebut langka jika jumlah penderitanya kurang dari 0,5% penduduk. Dikarenakan termasuk kelainan genetik, penyakit metabolik dapat diketahui sejak bayi lahir atau disebut inborn errors of metabolism (IEMs). Gejala umum pada jenis penyakit ini adalah kadar gula darah yang sangat rendah. Jika bayi terdeteksi kadar gula darahnya rendah, akan dilakukan pengujian lanjutan apakah gejala tersebut tergolong normal atau tidak.
Jenis penyakit IEMs tergantung pada enzim yang mengalami malfungsi atau defisiensi. Glycogen storage disease type-I (GSD I) merupakan penyakit metabolik yang disebabkan oleh defisiensi enzim glucose-6-phosphatase (G6Pase). Fatty acid oxidation disorder (FAO) terjadi pada pasien yang mengalami mutasi genetik pada salah satu enzim yang dibutuhkan pada proses metabolisme fatty acid atau asam lemak. Bagi pasien yang tidak mampu mengubah nitrogen menjadi urea yang disebabkan oleh malfungsi enzim, pasien tersebut mengalami urea cycle disorder (UCD).
Glycogen storage disease type-I (GSD I)
Sumber utama glukosa pada tubuh adalah makanan yang berupa karbohidrat. Glukosa yang berlebih akan disimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk glikogen. Glikogen sangat dibutuhkan ketika sumber glukosa pada tubuh sangat terbatas seperti pada saat olahraga atau puasa. Ketika kadar gula darah mulai turun, tubuh akan menggunakan glikogen sebagai substrat untuk menghasilkan glukosa sebagai produk. Dengan kata lain, tubuh akan memproduksi glukosa menggunakan substrat yang sudah ada di dalam tubuh atau disebut endogenous glucose production (EGP).
Proses pembentukan glukosa pada tubuh dapat dilakukan melalui proses glycogenolysis atau gluconeogenesis. Tahap akhir pada proses glycogenolysis dan gluconeogenesis adalah perubahan glucose-6-phosphate menjadi glukosa. Pada tahap ini enzim G6Pase sangat dibutuhkan. Pada pasien GSD I, kandungan enzim G6Pase tidak mencukupi untuk mengubah glucose-6-phosphate menjadi glukosa sehingga kadar gula darah pada pasien GSD I sangat rendah.
Selain kadar gula darah yang rendah atau hipoglikemia, beberapa gejala umum pada pasien GSD adalah pembesaran pada hati, proses pertumbuhan terganggu, serta gangguan pada hati. Pengecekan kadar gula darah menjadi rutinitas yang penting pada pasien GSD I. Untuk menghindari gejala yang membahayakan nyawa, sumber makanan harus dijaga. Makanan yang memiliki kandungan fruktosa dan galaktosa, seperti pada buah-buahan dan susu, harus dihindari. Selain itu, pasien GSD I tidak dianjurkan untuk melakukan aktivitas olahraga yang berat, juga menghindari berpuasa. Prevalensi GSD I berkisar 1 : 100.000 hingga 1: 300.000.
Kelainan oksidasi asam lemak
Oksidasi asam lemak (fatty acid oxidation, disingkat FAO) merupakan proses pemecahan asam lemak menjadi acetyl-CoA yang selanjutnya dapat digunakan sebagai substrat pembentuk energi. Asam lemak pada tubuh dibedakan dari jumlah karbon yang terdiri atas sekitar 4 hingga 28 karbon. Asam lemak berantai pendek atau short chain fatty acid (SCFA) terdiri atas kurang dari 6 karbon. Asam lemak yang mengandung 6 hingga 12 rantai karbon termasuk medium chain fatty acid (MCFA), sedangkan very long chain fatty acid (VLCA) memiliki lebih dari 21 karbon. Dikarenakan asam lemak yang terdapat dalam tubuh beragam, jumlah tahapan pada proses FAO tergantung pada jumlah karbon asam lemak.
Proses FAO terletak pada plasma sel dan mitokondria. Proses yang terjadi di plasma ataupun mitokondria setidaknya membutuhkan 25 enzim yang spesifik. Jika terdapat enzim yang mengalami malfungsi atau defisiensi pada proses FAO, akan terjadi penyakit metabolik yang disebut kelainan oksidasi asam lemak (FAO disorder). FAO disorder dapat dikategorikan menjadi 4 grup: (1) gangguan yang terjadi pada proses masuknya jenis asam lemak berantai panjang ke mitokondria, (2) disfungsi pada proses yang terjadi di membran mitokondria, (3) disfungsi pada proses yang terjadi di matriks mitokondria, dan 4) gangguan pada proses transfer elektron di mitokondria (Vockley and Whiteman, 2002).
Gejala klinis pada pasien FAO disorder adalah hipoglikemia, rasa nyeri pada otot, gangguan pada jantung, serta kematian mendadak. Seperti pada pasien GSD I, pencegahan dan terapi pada pasien FAO disorder yang paling utama adalah mengatur jenis makanan serta menghindari olahraga berat dan berpuasa. Terapi makanan di antaranya suplementasi carnitine, bezafibrate atau mengonsumsi jenis minyak khusus. Prevalensi FAO disorder berkisar 1:100.000 hingga 1:2.000.000 tergantung jenis yang diderita.
Pencegahan dan Terapi
Sebagian besar penyakit metabolik merupakan kelainan genetik sehingga sangat sulit untuk diprediksi dan dicegah. Penyakit metabolik memang termasuk penyakit langka dan penyakit tersebut bisa menyebabkan kematian mendadak jika tidak terdeteksi secara dini. Di beberapa negara telah diterapkan newborn screening test, yaitu tes yang dilakukan untuk menguji kandungan biomarker pada darah bayi. Biomarker yang diuji meliputi kadar gula darah, acylcarnitine, asam amino, hingga enzim. Tes tersebut merupakan usaha untuk mengetahui secara dini kemungkinan mutasi genetik sehingga dapat diberikan terapi yang sesuai.
Terapi genetik memang sudah diterapkan di beberapa penyakit mutasi genetik seperti cystic fibrosis dan hemofilia. Namun, untuk penyakit IEMs terapi yang paling utama adalah terapi makanan. Makanan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan metabolisme dalam tubuh. Bisa jadi yang kita anggap makanan menyehatkan, bagi pasien IEMs makanan tersebut bisa membahayakan.
Bahan bacaan:
- Raghuveer et al. 2006. Inborn errors of metabolism in infancy and early childhood: an update. Am Fam Physician. 73(11):1981-1990.
- Vockley R, and Whiteman DAH. 2002. Defects of mitchondrial b-oxidation: a growing group of disorder. Neuromuscular Disorder. 12(3): 235-246.
- About Inborn Errors of Metabolism. https://www.genome.gov/Genetic-Disorders/Inborn-Errors-of-Metabolism
Penulis:
Siti Nurjanah, mahasiswa S-3 di Laboratory of Metabolism Diseases, Universitätklinikum Freiburg, Jerman.
Kontak: siti.nurjanah(at)uniklinikum-freiburg.de
