Transpot Protein dan Asam Amino pada Ginjal 

Struktur Fungsional Tubulus Ginjal 

Menurut Tortora dan Derrickson (2011), tubulus ginjal merupakan bagian dari satuan fungsional terkecil dari ginjal, nefron, yang berfungsi untuk mengalirkan hasil filtrasi di kapiler gromerulus sampai diekskresikan. O’Callaghan (2006) menyebutkan bahwa fungsi tubulus adalah untuk mengubah komposisi filtrat glomerulus dan volumenya dengan cara reabsorbsi dan sekresi. Reabsorbsi sebagian besar terjadi di tubulus proksimal dan untuk kompensasi terhadap reabsorbsi yaitu sekresi yang terjadi di tubulus distal dan duktus kolektivus. Ada satu lagi tubulus yang disebut sebagai ansa henle berfungsi untuk memekatkan urin. 

Tortora dan Derrickson (2011) menyatakan bahwa masing-masing tubulus mempunyai lapisan sel epitel yang berbeda-beda yang saling berkaitan satu sama lain dengan suatu taut erat. Pada tubulus proksimal ginjal sel epitelnya memiliki suatu tonjolan-tonjolan yang disebut sebagai mikrovili yang gunanya untuk memperluas permukaan reabsorbsi. Sedangkan di bagian tubulus yang lain tidak memiliki mikrovili karena fungsinya yang tidak dominan dalam reabsorbsi filtrat glomerulus. 

 

Fungsi Ginjal 

Menurut Martini, Nath, dan Bartholomew (2012), sistem urinaria mempunyai tiga fungsi besar, yaitu ekskresi (membuang produk yang sudah tidak diperlukan lagi oleh cairan tubuh), eliminasi (pengeluaran produk hasil ekskresi ke sistem lingkungan), dan pengaturan keseimbangan bagi volume dan konsentrasi zat-zat yang terlarut plasma darah. Guyton dan Hall (2012) menambahkan bahwa ginjal juga berfungsi sebagai salah satu sistem pengatur tekanan darah, regulator keseimbangan asam dan basa dalam tubuh, penyekresi eritropoetin selain hati yang berfungsi untuk menstimulasi pembentukan eritrosit, pengaktivasi vitamin D, dan merupakan tempat untuk sistesis glukosa. 

Pengertian Transpot 

Menurut Tortora dan Derrickson (2011), proses filtrasi terjadi pada kapiler glomerulus yang menghasilkan filtrat dengan kandungan seperti plasma darah. Shier, Lewis, dan Butler (2001) menyatakan bahwa hasil filtrasi dari kapiler glomerulus akan ditampung di kapsula bowman atau kapsula glomerulus yang memiliki kandungan cairan sama dengan filtrat dari kapiler glomerulus. Proses filtrasi melewati beberapa lapisan yang disebut sebagai sawar filtrasi. Sawar filtrasi ini meliputi sel endotel kapiler glomerulus, lamina basalis atau membrana basalis, dan celah filtrasi yang terbentuk oleh pedikel-pedikel dari sel podosit. 

Datta (1998) menyebutkan bahwa reabsorbsi adalah perpindahan dari suatu substansi dari cairan tubulus kembali ke dalam sirkulasi darah. Tortora dan Derrickson (2011) menyatakan pula bahwa reabsorbsi adalah proses pengembalian dari sebagian besar air yang difiltrasi dan berbagai elektrolit yang terlarut ke dalam sirkulasi darah dan fungsi ini merupakan fungsi dasar kedua dari nefron dan duktus kolektivus ginjal. Dalam keadaan normal, 99% air direabsorbsi. Semua sel epitel pada tubulus dan duktus ginjal dapat melaksanakan fungsi ini, tetapi sel epitel pada tubulus konvolutus proksimal memberikan kontribusi terbesar. Zat-zat terlarut yang direabsorbsi baik melalui proses aktif maupun pasif adalah glukosa, asam amino, urea, dan ion-ion seperti natrium, kalium, kalsium, klorida, bikarbonat, dan fosfat. 

Tortora dan Derrickson (2011) menyatakan bahwa dalam reabsorbsi terdapat dua jenis rute reabsorbsi sebelum memasuki kapiler peritubulus yaitu reabsorbsi paraseluler dan transeluler. Reabsorbsi paraseluler adalah proses reabsorbsi yang merupakan proses pasif melalui taut erat antara sel-sel epitel tubulus. Pada sel tubulus proksimal taut erat ini bocor sehingga mengijinkan beberapa substansi direabsorbsi. Sedangkan reabsorbsi transeluler adalah proses reabsorbsi yang melewati membran apikal dari sel tubulus kemudian melewati sitosol dan keluar ke cairan intertisial melalui membran basolateral. 

Transpot Protein dan Asam Amino 

Transpot protein dan asam amino di ginjal merupakan salah satu fungsi penting ginjal dalam pembentukan urin dalam upaya untuk membuang metabolit-metabolit yang sudah tidak diperlukan lagi oleh tubuh. Menurut Ganong (2005), dalam urin yang normal sama sekali tidak mengandung protein dan asam amino. Oleh karena itu, proses transpot protein dan asam amino hanya meliputi proses filtrasi dan reabsorbsi saja. Protein dan asam amino tidak disekresikan kembali ke dalam tubulus ginjal karena protein dan asam amino masih sangat dibutuhkan oleh tubuh dan jika terjadi sekresi akan menghasilkan urin yang mengandung protein dan asam amino. 

Transpot Protein 

Tortora dan Derrickson (2011) menyatakan bahwa proses filtrasi dari protein tidaklah mudah, oleh sebab itu hanya protein yang memiliki berat molekul rendah dan berukuran sangat kecil yang dapat melewati sawar filtrasi. Pada lamina basalis, suatu lapisan antara sel endotel glomerulus dengan celah filtrasi, mengandung kolagen dan proteoglikan dalam matriks glikoprotein yang mana matriks ini memiliki muatan negatif yang akan menghalangi protein dengan muatan negatif yang lebih besar. Kemudian pada celah filtrasi yang mempunyai diameter 0,006-0,007 µm hanya mengijinkan plasma protein yang sangat kecil untuk terfiltrasi. Menurut Shier, Lewis, dan Butler (2001), protein plasma yang dapat terfiltrasi adalah albumin. 

Menurut Silverthorn (2007), filtrasi plasma yang terjadi di glomerulus dalam keadaan normal akan meninggalkan sebagian besar plasma protein di dalam darah, tetapi beberapa protein hormon yang lebih kecil dan enzim dapat melewati sawar filtrasi. Sebagian besar dari protein yang terfiltrasi akan di reabsorbsi di tubulus proksimal yang pada akhirnya hanya akan terdapat sedikit protein pada urin. Protein yang terfiltrasi ukurannya terlalu besar untuk di reabsorbsi oleh pembawa ataupun melewati kanal. Sebagai gantinya, protein ini memasuki sel pada tubulus proksimal dengan cara endositosis pada membran apikal sel epitel tubulus. Di dalam sel tubulus, protein akan dipecah menjadi asam amino yang kemudian akan ditranspot seluruhnya ke cairan ekstraseluler atau intertisial melalui mekanisme transitosis. Sedangkan menurut Tortora dan Derrickson (2011), sebagian besar protein kecil dan peptida yang terfiltrasi direabsorbsi biasanya melalui pinositosis. Shier, Lewis, dan Butler (2001) menambahkan bahwa proses pinositosis yang terjadi pada reabsorbsi protein digunakan untuk memasuki membran apikal dari sel tubulus proksimal yang pada akhirnya ketika di dalam sel tubulus protein tersebut akan didegradasi menjadi molekul yang lebih kecil lagi yaitu asam amino. Asam amino ini yang akan masuk ke dalam kapiler peritubulus. 

Pengertian dari transitosis menurut Dorland (1900), merupakan suatu cara substansi melewati sel yang terutama terjadi pada sel epitel yang terpolarisasi yang sebelumnya diambil melalui endositosis dan dilepaskan dengan cara eksositosis. Sedangkan pengertian pinositosis menurut Dorland (1900), adalah salah satu cara transportasi makromolekul yang proses perpindahannya dengan menggunakan vesikel yang berasal dari membran plasma. Jadi, pada prinsipnya pinositosis sama dengan endositosis yaitu suatu cara yang digunakan molekul untuk memasuki sel tertentu sedangkan transitosis merupakan cara untuk molekul tersebut keluar dari sel tersebut. 

 

Transpot Asam Amino 

Datta (1998) menyebutkan bahwa asam amino adalah molekul kecil yang terfiltrasi dengan mudah melewati glomerulus dan direabsorbsi seluruhnya di tubulus proksimal. Transpot yang digunakan adalah proses transpot aktif sekunder dengan menggunakan simporter bersama dengan Na+ dan dihantarkan dengan Na+/K+ATPase sama seperti glukosa. Simporter adalah proses transpot aktif yang energinya berasal dari perpindahan natrium yang digunakan untuk transpot substansi lainnya yang memiliki arah yang sama melewati membran sel. 

Menurut Saladin (2003), beberapa membran apikal pada sel tubulus pembawa Natrium juga mengikat dan transpot asam amino dan laktat. Asam amino dan laktat setelah melewati membran apikal akan meninggalkan membran basolateral dengan cara difusi terfasilitasi. 

Transpot yang menggunakan mediator atau pembawa menunjukkan adanya saturasi atau penjenuhan. Ini berarti ketika molekul yang ditranspot sudah menunjukkan konsentrasi yang tinggi maka mediator pembawa akan mengambil tempat dan tingkat transpot telah mencapai batas maksimum. Hal ini disebut transpot maksimum (Tm). Mekanisme ini menunjukkan bahwa jika suatu substansi, misal glukosa dan asam amino, di plasma dalam keadaan normal, mediator pembawa tidak akan mengalami proses saturasi sehingga dapat direabsorbsi dengan sempurna. Lain halnya jika jumlahnya dalam plasma meningkat, maka akan terjadi saturasi dan proses reabsorbsi tidak akan berjalan sempurna sehingga akan ada sejumlah yang diekskresikan. (Fox, 2003) 

DAFTAR PUSTAKA 

• Datta, S., 1998. Crash Course: Renal and Urinary Systems (2nd ed). Hong Kong: SNP Best-set Typeset Ltd.
• Dorland, W.A.N., 1900. Dorland’s Illustrated Medical Dictionary (31th ed). Elseria, R.N., et al. 2010 (Alih Bahasa), Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.
• Fox, I. S., 2003. Human Physiology (8th ed). USA: The McGraw−Hill Companies.
• Ganong, W.F., 2005. Medical Physiology Textbook (22th ed). Pendit, B.U. (Alih Bahasa), PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
• Lewis, R., Shier, D., Butler, J., 2001. Human Anatomy and Physiology (9th ed). USA: The McGraw−Hill Companies.
• Martini, F.H., Nath, J.L., Bartholomew, E.F., 2012. Fundamental of Anatomy and Physiology (9th ed). San Fransisco: Pearson Education Inc.
• O’Callaghan, C.A., 2006. The Renal System at a Glance (2nd ed). Yasmin, E. (Alih Bahasa), Penerbit Erlangga, Jakarta.
• Saladin, K., 2003. Anatomy & Physiology: The Unity of Form and Function (3rd ed). USA: The McGraw−Hill Companies.
• Silverthorn, D. U., 2007. Human Physiology: An Integrated Approach (4th ed). San Fransisco: Pearson Education Inc.
• Tortora, G.J., Derrickson, B., 2011. Principles of Anatomy and Physiology (13th ed). Singapore: John Wiley and Sons (Asia) Pte Ltd.