Ensiklopedia Dunia

Temukan artikel dan sumber daya untuk membantu menjawab pertanyaan Anda.

Asam aminolevulinat

δ-Aminolevulinic acid
Data klinis
Nama dagangLevulan, NatuALA, Ameluz, dll
Nama lainAsam 5-aminolevulinat
AHFS/Drugs.commonograph
MedlinePlusa607062
License data
Rute
pemberian		Topikal, oral
Kode ATC
Status hukum
Status hukum
Pengenal
  • Asam 5-amino-4-okso-pentanoat
Nomor CAS
PubChem CID
IUPHAR/BPS
DrugBank
ChemSpider
UNII
KEGG
ChEBI
ChEMBL
CompTox Dashboard (EPA)
ECHA InfoCard100.003.105 Sunting di Wikidata
Data sifat kimia dan fisik
RumusC5H9NO3
Massa molar131,13 g·mol−1
Model 3D (JSmol)
Titik leleh118 °C (244 °F)
  • O=C(CN)CCC(=O)O
  • InChI=1S/C5H9NO3/c6-3-4(7)1-2-5(8)9/h1-3,6H2,(H,8,9) checkY
  • Key:ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N checkY
  (verify)

Asam aminolevulinat, juga disebut dengan Asam δ-Aminolevulinat atau asam 5-aminolevulinat (disingkat dALA, δ-ALA, atau 5ALA), adalah asam amino non-proteinogenik endogen, yang merupakan senyawa pertama dalam jalur sintesis porfirin, jalur yang mengarah ke heme[3] pada manusia dan mamalia, serta klorofil[4] pada tumbuhan.

5ALA digunakan dalam deteksi fotodinamik dan pembedahan kanker.[5][6][7][8]

Kegunaan medis

Sebagai prekursor fotosensitizer, 5ALA juga digunakan sebagai agen tambahan untuk terapi fotodinamik.[9] Berbeda dengan molekul fotosensitizer yang lebih besar, simulasi komputer memprediksi bahwa 5ALA mampu menembus membran sel tumor.[10]

Diagnosis kanker

Deteksi fotodinamik adalah penggunaan obat fotosensitif dengan sumber cahaya dengan panjang gelombang yang tepat untuk mendeteksi kanker, menggunakan fluoresensi obat tersebut. 5ALA atau turunannya dapat digunakan untuk memvisualisasikan kanker kandung kemih melalui pencitraan fluoresensi.[5]

Pengobatan kanker

Asam aminolevulinat sedang dipelajari untuk terapi fotodinamik (PDT) pada sejumlah jenis kanker.[11] Saat ini, asam amino ini bukan pengobatan lini pertama untuk esofagus Barrett.[12] Penggunaannya pada kanker otak saat ini masih dalam tahap eksperimental.[13] Senyawa ini telah dipelajari dalam sejumlah kanker ginekologi.[14]

Asam aminolevulinat diindikasikan pada orang dewasa untuk visualisasi jaringan ganas selama operasi glioma ganas (tingkat III dan IV Organisasi Kesehatan Dunia).[15] Senyawa ini digunakan untuk memvisualisasikan jaringan tumor dalam prosedur bedah saraf.[6] Studi sejak tahun 2006 telah menunjukkan bahwa penggunaan metode panduan ini secara intraoperatif dapat mengurangi volume residu tumor dan memperpanjang kelangsungan hidup bebas progresi pada orang dengan glioma ganas.[7][8] Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) menyetujui asam aminolevulinat hidroklorida (ALA HCL) untuk penggunaan ini pada tahun 2017.[16]

Delineasi kanker intraoperatif

Pemanfaatan asam aminolevulinat menjanjikan dalam bidang deliniasi kanker, khususnya dalam konteks bedah yang dipandu fluoresensi. Senyawa ini digunakan untuk meningkatkan visualisasi jaringan maligna selama prosedur pembedahan. Ketika diberikan kepada pasien, 5-ALA dimetabolisme menjadi protoporfirin IX (PpIX) secara istimewa pada sel kanker, yang menyebabkan fluoresensinya pada panjang gelombang cahaya tertentu.[17] Fluoresensi ini membantu ahli bedah dalam identifikasi waktu nyata dan pengangkatan jaringan kanker secara tepat, mengurangi kemungkinan meninggalkan sel tumor yang tersisa. Pendekatan inovatif ini telah menunjukkan keberhasilan dalam berbagai jenis kanker, termasuk glioma otak dan tulang belakang, kanker kandung kemih, dan karsinoma sel skuamosa oral.[18][19][20]

Efek samping

Efek samping dari pemberian obat ini bisa berupa kerusakan hati dan masalah saraf.[12] Hipertermia[13] bahkan kematian juga bisa terjadi.[12]

Biosintesis

Pada eukariota non-fotosintetik seperti hewan, fungi, dan protozoa, serta kelas bakter Alphaproteobacteria, ia diproduksi oleh enzim ALA sintase, dari glisina dan suksinil-KoA. Reaksi ini dikenal sebagai jalur Shemin, yang terjadi di mitokondria.[21]

Pada tumbuhan, alga, bakteri (kecuali kelas Alphaproteobacteria) dan archaea, ia diproduksi dari asam glutamat melalui glutamil-tRNA dan glutamat-1-semialdehida. Enzim yang terlibat dalam jalur ini adalah glutamil-tRNA sintetase, glutamil-tRNA reduktase, dan glutamat-1-semialdehida 2,1-aminomutase. Jalur ini dikenal sebagai jalur C5 atau Beale.[22][23] Pada sebagian besar spesies yang mengandung plastid, glutamil-tRNA dikodekan oleh gen plastid, dan transkripsi, serta langkah-langkah selanjutnya dari jalur C5, terjadi di plastid.[24]

Pentingnya bagi manusia

Aktivasi mitokondria

Pada manusia, 5ALA merupakan prekursor heme.[3] 5ALA yang disintesis secara biologis mengalami serangkaian transformasi di sitosol, dan akhirnya diubah menjadi protoporfirin IX di dalam mitokondria. Molekul protoporfirin ini berkelat dengan besi dengan adanya enzim ferokelatase untuk menghasilkan heme.[25][26]

Heme meningkatkan aktivitas mitokondria sehingga membantu aktivasi siklus Krebs dan rantai transpor elektron pada sistem pernapasan, yang mengarah pada pembentukan adenosina trifosfat (ATP) untuk pasokan energi yang cukup bagi tubuh.[27]

Akumulasi protoporfirin IX

Sel kanker kekurangan atau memiliki aktivitas ferokelatase yang berkurang, sehingga mengakibatkan akumulasi protoporfirin IX, suatu zat fluoresen yang mudah divisualisasikan.[5]

Induksi heme oksigenase-1 (HO-1)

Heme berlebih diubah di dalam makrofag menjadi biliverdin dan ion fero oleh enzim HO-1. Biliverdin yang terbentuk selanjutnya dapat diubah menjadi bilirubin dan karbon monoksida. Biliverdin dan bilirubin merupakan antioksidan kuat dan mengatur proses biologis penting seperti peradangan, apoptosis, proliferasi sel, fibrosis, dan angiogenesis.[28]

Pada tumbuhan

Pada tumbuhan, produksi 5-ALA adalah langkah yang mengatur kecepatan sintesis klorofil.[4] Tumbuhan yang diberi makan oleh 5-ALA eksternal mengakumulasi sejumlah besar prekursor klorofil yakni protoklorofilida, yang menunjukkan bahwa sintesis zat antara ini tidak ditekan di mana pun dalam rantai reaksi. Protoklorofilida adalah fotosensitizer yang kuat pada tumbuhan.[29] Penyemprotan 5-ALA yang terkontrol pada dosis yang lebih rendah (hingga 150 mg/L) dapat membantu melindungi tumbuhan dari stres dan mendorong pertumbuhan.[30]

Referensi

  1. ^ "Levulan Kerastick Product information". Health Canada. 25 April 2012. Diakses tanggal 4 June 2022.
  2. ^ "Gleolan Product information". Health Canada. 25 April 2012. Diakses tanggal 4 June 2022.
  3. ^ a b Gardener LC, Cox TM (1988). "Biosynthesis of heme in immature erythroid cells". The Journal of Biological Chemistry. 263: 6676–6682. doi:10.1016/S0021-9258(18)68695-8.
  4. ^ a b Von Wettstein D, Gough S, Kannangara CG (July 1995). "Chlorophyll Biosynthesis". The Plant Cell. 7 (7): 1039–1057. doi:10.1105/tpc.7.7.1039. PMC 160907. PMID 12242396.
  5. ^ a b c Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.
  6. ^ a b Eyüpoglu IY, Buchfelder M, Savaskan NE (March 2013). "Surgical resection of malignant gliomas-role in optimizing patient outcome". Nature Reviews. Neurology. 9 (3): 141–151. doi:10.1038/nrneurol.2012.279. PMID 23358480. S2CID 20352840.
  7. ^ a b Stummer W, Pichlmeier U, Meinel T, Wiestler OD, Zanella F, Reulen HJ (May 2006). "Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial". The Lancet. Oncology. 7 (5): 392–401. doi:10.1016/s1470-2045(06)70665-9. PMID 16648043.
  8. ^ a b Eyüpoglu IY, Hore N, Savaskan NE, Grummich P, Roessler K, Buchfelder M, Ganslandt O (2012). "Improving the extent of malignant glioma resection by dual intraoperative visualization approach". PLOS ONE. 7 (9) e44885. Bibcode:2012PLoSO...744885E. doi:10.1371/journal.pone.0044885. PMC 3458892. PMID 23049761.
  9. ^ Yew YW, Lai YC, Lim YL, Chong WS, Theng C (June 2016). "Photodynamic Therapy With Topical 5% 5-Aminolevulinic Acid for the Treatment of Truncal Acne in Asian Patients". Journal of Drugs in Dermatology. 15 (6): 727–732. PMID 27272080.
  10. ^ Erdtman E (2008). "Modelling the behavior of 5-aminolevulinic acid and its alkyl esters in a lipid bilayer". Chemical Physics Letters. 463 (1–3): 178. Bibcode:2008CPL...463..178E. doi:10.1016/j.cplett.2008.08.021.
  11. ^ Inoue K (February 2017). "5-Aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy for bladder cancer". International Journal of Urology. 24 (2): 97–101. doi:10.1111/iju.13291. PMID 28191719.
  12. ^ a b c Qumseya BJ, David W, Wolfsen HC (January 2013). "Photodynamic Therapy for Barrett's Esophagus and Esophageal Carcinoma". Clinical Endoscopy. 46 (1): 30–37. doi:10.5946/ce.2013.46.1.30. PMC 3572348. PMID 23423151.
  13. ^ a b Tetard MC, Vermandel M, Mordon S, Lejeune JP, Reyns N (September 2014). "Experimental use of photodynamic therapy in high grade gliomas: a review focused on 5-aminolevulinic acid" (PDF). Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 11 (3): 319–330. doi:10.1016/j.pdpdt.2014.04.004. PMID 24905843. S2CID 38534019.
  14. ^ Shishkova N, Kuznetsova O, Berezov T (March 2012). "Photodynamic therapy for gynecological diseases and breast cancer". Cancer Biology & Medicine. 9 (1): 9–17. doi:10.3969/j.issn.2095-3941.2012.01.002. PMC 3643637. PMID 23691448.
  15. ^ "Gliolan EPAR". European Medicines Agency (EMA). 17 September 2018. Diakses tanggal 6 January 2021.
  16. ^ FDA Approves Fluorescing Agent for Glioma Surgery.June 2017
  17. ^ Hadjipanayis CG, Widhalm G, Stummer W (November 2015). "What is the Surgical Benefit of Utilizing 5-Aminolevulinic Acid for Fluorescence-Guided Surgery of Malignant Gliomas?". Neurosurgery. 77 (5): 663–673. doi:10.1227/NEU.0000000000000929. PMC 4615466. PMID 26308630.
  18. ^ Maragkos GA, Schüpper AJ, Lakomkin N, Sideras P, Price G, Baron R, Hamilton T, Haider S, Lee IY, Hadjipanayis CG, Robin AM (2021). "Fluorescence-Guided High-Grade Glioma Surgery More Than Four Hours After 5-Aminolevulinic Acid Administration". Frontiers in Neurology. 12 644804. doi:10.3389/fneur.2021.644804. PMC 7985355. PMID 33767664.
  19. ^ Albalkhi I, Shafqat A, Bin-Alamer O, Abou Al-Shaar AR, Mallela AN, Fernández-de Thomas RJ, Zinn PO, Gerszten PC, Hadjipanayis CG, Abou-Al-Shaar H (December 2023). "Fluorescence-guided resection of intradural spinal tumors: a systematic review and meta-analysis". Neurosurgical Review. 47 (1): 10. doi:10.1007/s10143-023-02230-x. PMID 38085385. S2CID 266164983.
  20. ^ Filip P, Lerner DK, Kominsky E, Schupper A, Liu K, Khan NM, Roof S, Hadjipanayis C, Genden E, Iloreta AM (February 2024). "5-Aminolevulinic Acid Fluorescence-Guided Surgery in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma". The Laryngoscope. 134 (2): 741–748. doi:10.1002/lary.30910. PMID 37540051. S2CID 260485667.
  21. ^ Ajioka, James; Soldati, Dominique, eds. (13 September 2007). "22". Toxoplasma: Molecular and Cellular Biology (1 ed.). Taylor & Francis. p. 415. ISBN 9781904933342
  22. ^ Beale SI (August 1990). "Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigment Precursor, delta-Aminolevulinic Acid, from Glutamate". Plant Physiology. 93 (4): 1273–1279. doi:10.1104/pp.93.4.1273. PMC 1062668. PMID 16667613.
  23. ^ Willows, R.D. (2004). "Chlorophylls". In Goodman, Robert M. Encyclopaedia of Plant and Crop Science. Marcel Dekker. pp. 258–262. ISBN 0-8247-4268-0
  24. ^ Biswal, Basanti; Krupinska, Karin; Biswal, Udaya, eds. (2013). Plastid Development in Leaves during Growth and Senescence (Advances in Photosynthesis and Respiration). Dordrecht: Springer. p. 508. ISBN 9789400757233
  25. ^ Malik Z, Djaldetti M (June 1979). "5-Aminolevulinic acid stimulation of porphyrin and hemoglobin synthesis by uninduced Friend erythroleukemic cells". Cell Differentiation. 8 (3): 223–233. doi:10.1016/0045-6039(79)90049-6. PMID 288514.
  26. ^ Olivo M, Bhuvaneswari R, Keogh I (July 2011). "Advances in bio-optical imaging for the diagnosis of early oral cancer". Pharmaceutics. 3 (3): 354–378. doi:10.3390/pharmaceutics3030354. PMC 3857071. PMID 24310585.
  27. ^ Ogura S, Maruyama K, Hagiya Y, Sugiyama Y, Tsuchiya K, Takahashi K, Abe F, Tabata K, Okura I, Nakajima M, Tanaka T (March 2011). "The effect of 5-aminolevulinic acid on cytochrome c oxidase activity in mouse liver". BMC Research Notes. 4 (4): 66. doi:10.1186/1756-0500-4-66. PMC 3068109. PMID 21414200.
  28. ^ Loboda A, Damulewicz M, Pyza E, Jozkowicz A, Dulak J (September 2016). "Role of Nrf2/HO-1 system in development, oxidative stress response and diseases: an evolutionarily conserved mechanism". Cellular and Molecular Life Sciences. 73 (17): 3221–3247. doi:10.1007/s00018-016-2223-0. PMC 4967105. PMID 27100828.
  29. ^ Kotzabasis K, Senger H (1990). "The influence of 5-aminolevulinic acid on protochlorophyllide and protochlorophyll accumulation in dark-grown Scenedesmus". Z. Naturforsch. 45 (1–2): 71–73. doi:10.1515/znc-1990-1-212. S2CID 42965243.
  30. ^ Kosar F, Akram NA, Ashraf M (January 2015). "Exogenously-applied 5-aminolevulinic acid modulates some key physiological characteristics and antioxidative defense system in spring wheat (Triticum aestivum L.) seedlings under water stress". South African Journal of Botany. 96: 71–77. doi:10.1016/j.sajb.2014.10.015.

Konten ini disalin dari wikipedia, mohon digunakan dengan bijak.

Toploker.com

Beranda

Program Studi

Karirnews
×
Advertisement