Universitas Airlangga Official Website

Metabolisme Zat Besi dan Ferroptosis: Sebuah Mekanisme dalam Memahami Preeklampsia

Preeklampsia (PE) merupakan sindrom serius selama kehamilan, ditandai dengan hipertensi dan disfungsi organ setelah usia kehamilan 20 minggu. Plasenta, sebagai faktor determinan, terlibat dalam patogenesis PE yang kompleks. Pada awal kehamilan, terjadi hubungan erat antara stres oksidatif dan ferroptosis, suatu bentuk kematian sel yang dipicu oleh akumulasi zat besi intraseluler.

PE, dengan peningkatan tekanan darah dan kerusakan organ, tetap menjadi tantangan kesehatan global yang membutuhkan perhatian lebih. Prevalensi PE bervariasi di seluruh dunia, lebih tinggi di negara-negara berpenghasilan rendah dan menengah. Di Asia Selatan, berkisar antara 9 – 14%, sedangkan di Afrika sekitar 10%. Di negara maju, PE memiliki angka yang lebih rendah yaitu sekitar 3%. Studi terbaru menyoroti peran potensial ferroptosis dalam patogenesis PE, sebuah proses peroksidasi lemak yang melibatkan zat besi dan reactive oxygen species (ROS).

Disregulasi metabolisme zat besi dan peroksidasi lipid, terutama peningkatan produk peroksidasi lipid, seperti malondialdehide (MDA) dan 4-hidroxynonenal (4-HNE), terkait dengan PE. Keterlibatan asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) dan fosfolipid dalam plasenta menjadi sorotan, menunjukkan potensi keterkaitan dengan ferroptosis. Beberapa mekanisme diusulkan untuk menjelaskan peran ferroptosis dalam PE, termasuk mediasi stres oksidatif dan inflamasi. ROS dari peroksidasi lipid berbasis zat besi dapat meningkatkan stres oksidatif, memicu produksi sitokin proinflamasi, dan berkontribusi pada disfungsi endotel, karakteristik         PE.

Pemahaman terhadap peran ferroptosis membuka potensi strategi terapeutik baru. Jalur metabolisme zat besi, sistem antioksidan, dan mediator antiinflamasi menjadi target potensial untuk terapi PE. Pemahaman lebih lanjut mengenai mekanisme dan strategi terapeutik ferroptosis dapat membantu dalam pengembangan pendekatan baru untuk diagnosis, pencegahan, dan pengobatan PE.

Beberapa mekanisme telah diusulkan untuk menjelaskan keontribusi ferroptosis pada patogenesis PE. Peran ferroptosis dalam memediasi stres oksidatif dan inflamasi dapat menjadi salah satu mekanisme yang mendasarinya. ROS yang dihasilkan oleh peroksidasi lipid yang bergantung pada zat besi dapat meningkatkan stres oksidatif dan menginduksi produksi sitokin proinflamasi. Hal ini, pada gilirannya, dapat berkontribusi pada disfungsi endotel, ciri khas PE. Kemungkinan lain adalah bahwa ferroptosis berdampak pada disfungsi plasenta. Plasenta mengontrol pertumbuhan dan perkembangan janin, dan disfungsi plasenta dianggap sebagai faktor kunci dalam perkembangan PE. Disfungsi plasenta dan perkembangan PE dapat diperparah oleh disregulasi metabolisme zat besi dan peroksidasi lipid yang berlebihan.

Dalam perjalanannya, ferroptosis pada PE mempunyai 4 faktor determinan sebagai berikut

  1. Kadar zar besi dalam sel
  2. Level antioksidan
  3. Paparan lingkungan
  4. Gen penyandi ferroptosis (ferroptosis related genes) / FRGs

Pada 1 dekade terakhir, semakin banyak riset yang mengungkap peran gen yang berkontribusi secara signifikan terhadap PE. Sejumlah gen ini terkait dengan peran inflasmasi, pemeliharaan sel, dan pro/anti angiogenic yang berdampak pada iskemia plasenta, stres oksidatif, dan disfungsi endotel, serta gangguan perfusi uteroplasenta. Semua temuan klinis ini merupakan gejala yang ditemukan pada PE. Di sisi lain, gen yang terkait dengan ferroptosis (FRGs) juga memiliki peran dalam keseimbangan antioksidan, stres oksidatif, metabolisme lipid, dan regulator zat besi. Fungsi-fungsi tersebut tumpang tindih dalam PE dan ferroptosis.

Preeklampsia (PE), kondisi serius pada wanita hamil dengan tekanan darah tinggi dan kerusakan organ, mungkin terkait dengan jenis kematian sel yang disebut ferroptosis. Penelitian menunjukkan bahwa perubahan dalam plasenta, yang meregulasi darah dan oksigen untuk janin, dapat menyebabkan stres oksidatif dan memicu ferroptosis, terutama pada sel trofoblas.

Zat besi, penting untuk tubuh, dapat berkontribusi pada PE jika tidak seimbang selama kehamilan. Kelebihan atau kekurangan zat besi dapat menyebabkan disfungsi plasenta dan komplikasi. Ferroptosis, suatu bentuk kematian sel yang ditandai dengan akumulasi zat besi intraseluler dapat memicu terjadinya peningkatan stres oksidatif dan peroksidasi lipid, telah dikaitkan dengan kerusakan plasenta.

Studi terbaru menyoroti gen dan enzim tertentu yang terkait dengan ferroptosis dan PE. Penelitian lebih lanjut dibutuhkan untuk sepenuhnya memahami hubungan ini dan mengembangkan terapi yang ditargetkan. Biomarker terkait ferroptosis dapat menjadi alat penting dalam diagnosis dan pencegahan PE.

Meskipun harapan para ilmuwan dan klinisi tinggi pada mekanisme ini, hubungan antara ferroptosis dan PE belum sepenuhnya dipahami, dan tantangan seperti keamanan dan masalah etik menjadi problem sebelum penggunaan obat-obatan terkait ferroptosis dalam perawatan klinis dapat menjadi kenyataan.

 Penulis: Khanisyah Erza Gumilar

Jurnal: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S075333222301363X

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37751641/