Home / Artikel / NO Dinobatkan Sebagai ”Molecule Of The Year“ 1992

NO Dinobatkan Sebagai ”Molecule Of The Year“ 1992

PADA pertengahan bulan Desember tahun lalu, staf editor majalah Science menetapkan molekul nitrogen monooksida (NO) sebagai molecule of the year 1992. Mereka memilih molekul NO ini karena pada tahun itu, publikasi hasil riset tentang peran molekul NO dalam sistem biologi cukup banyak dan menarik untuk kajian lanjutan.

Sebenarnya riset tentang NO ini sudah menarik sejak sepuluh tahun lalu. Menarik karena ditemukan kenyataan bahwa molekul NO memiliki peran yang sangat vital bagi kelangsungan hidup tubuh kita. Antara lain molekul NO berperan di otak, pembuluh darah, sistem kekebalan hati, pankreas dan sebagainya. Penelitian pada tahun 11992 yang menarik yaitu molekul NO ini bagi para pria berperan dalam menaikkan kemampuan ereksi penis.

Sebagai temuan peranan NO dalam sel hidup semakin menarik saja. Padahal sebelumnya molekul NO ini punya cap yang jelek. Ia dianggap perusak molekul ozon perisai sinar ultra violet dari matahari, salah satu penyebab terjadinya air hujan yang bersifat asam, dan sebagainya. Jadi seolah-olah molekul NO menyandang nama yang jelek. Kini NO menggugat diri, minta jasa-jasa baiknya juga diakui.

Gas ringan
NO merupakan gas yang ringan. Molekul ini merupakan gabungan dari satu atom nitrogen (memiliki 7 elektron valensi) dan satu atom oksigen (memiliki 8 elektron valensi). Kalau kedua atom itu bergabung (memerlukan suhu tinggi), maka ada satu elektron yang tidak berpasangan, sehingga molekul ini labil dan bersifat reaktif. Molekul NO mudah bereaksi dengan oksigen membentuk ion yang tidak reaktif yaitu ion nitrit (NO2-) atau ion nitrat (NO3-). Cara pembentukan ini yang memungkinkan NO dinonaktifkan keaktifannya dalam sel.

NO dapat bereaksi dengan ion logam, misalnya ion besi yang terdapat pada hem di hemoglobin. Kalau hal ini terjadi, dapat menyebabkan hemoglobin kurang mampu mengangkut oksigen ke seluruh jaringan. lnilah gambaran yan menjelaskan efek toksik bila kita menghirup NO yang keluar dari knalpot kendaraan/mesin.

Pembentukan NO di dalam sel tidak memerlukan suhu tinggi, tetapi cukup dengan adanya enzim yang disebut NO sintase. Dari hasil penelitian di beberapa macam sel, dijumpai adanya dua macam enzim NO sintase, yaitu enzim NO sintase konstitutif dan enzim NO sintase induktif. Enzim NO sintase konstitutif terdapat di otak dan di dinding pembuluh darah. Enzim konstitutif ini artinya enzim yang setiap waktu terus menerus disintesa sedang. Sedang enzim NO sintesa induktif terdapat di sistem sel kekebalan yang disebut mikrofage.

Berbagai peran NO
Pada awal tahun 1980-an Steven Tannenbaum dan rekannnya dari Massachussetts Institute of Technology, AS menemukan bukti bahwa dalam tubuh kita terdapat metabolisme nitrat. Mereka menemukan nitrat yang diekskresi lebih banyak daripada nitrat yang dikonsumsi. Kalau begitu, demikian pendapat mereka tentu ada mekanisme fisiologis guna memproduksi nitrat itu. Temuan tersebut diuji di hewan dengan memberikan hewan itu endotoksin. Ternyata hewan itu memproduksi nitrat cukup banyak dibandingkan hewan kontrol. Dari sini disimpulkan adanya peran sistem kekebalan memproduksi nitrat.

Pada tahun 1985 Dennis Stuehr dan Michael Marletta dari Universitas Michigan, AS melalui serangkaian penelitian yang menarik, membuktlkan bahwa mikrofage sebagai sumber nitrat. Mereka meneliti dengan menggunakan mencit yang diciptakan secara genetik tidak mampu memprodusi makrofage. Apabila mencit ini diinfeksi oleh bakteri, ternyata tidak menghasilkan nitrat. Penelitian berikutnya dilakukan pada makrofage yang dibiakkan dan diberi endotoksin. Ternyata dihasilkan nitrat.

Dasar penelitian. Dennis S dan Michael M tidak puas hanya sampai di situ. Mereka kemudian membuktikan pula bahwa makrofage akan menghasilkan nitrat hanya jika makrofage itu distimulasi oleh sinyal molekular yaitu zat cytokin yang dilepaskan oleh sel-sel pembunuh. Jadi mikrofage menggunakan NO sebagai pembunuh sel-sel yang terinfeksi.

Peneliti lain, yaitu John Hibbs dan rekannya dari Universitas Utah, AS dan Jean Claude Drapier dari Institut Curie di Paris juga membuktikan bahwa makrofage menggunakan NO untuk menyerang sel tumor. Sel-sel yang dibunuh oleh makrofage, ternyata memiliki enzim-enzim tertentu (mengandung ion besi) yang tidak lagi. Padahal, enzim-enzim tersebut berperan sangat penting pada proses respirasi dan sintesis DNA. Dari penelitian ini makin jelaslah bahwa NO akan merusak sel-sel dengan cara mengikatkan diri pada enzim-enzim tertentu yang terlibat pada proses respirasi. Kalau begitu, kita juga makin mengetahui bahwa pengunaan garam nitrit untuk mengawetkan daging dari serangan bakteri botulinum, sebenarnya juga menganut proses semacam ini.

Peran NO di satu tempat, berada dengan perang NO di lain tempat. Salah satu peran NO yang lain yaitu mengaktivasi enzim guanilil cyclase di dalam otot, dengan mengikat NO pada ion besi di hem enzim ini. Kalau aktivitas enzim guanilat cyclase meningkat maka akan menaikan jumlah produksi guanosin 3’ 5′-monofosfat (siklik (GMP). cGMP ini bekerja sebagai sinyal yang menginduksi terjadinya relaksasi otot.

NO untuk daya ingat
Suatu seri penelitian yang dilakukan pada tahun 1991 dan 1992 lalu, membuktikan bahwa, NO dapat membantu sel-sel untuk menyimpan dan mendapatkan kembali informasi di otak. Ini suatu kunci untuk belajar dan mengingat.

Sebagaimana diketahui, sistem belajar dan mengingat adalah menyalurkan ide pikiran yang dipancarkan melalui hubungan antara neuron pemberi dan penerima, yaitu sel-sel presynaptic dan postsynaptic. Salah satu caranya yaitu mealui proses yang disebut LTP, di mana penembakan terus menerus menyebabkan sel-sel postsynaptic melakukan respon lebih kuat ketika pada waktu berikutnya sel-sel ini menerima sinyal.

Ahli-ahli neurologi melakukan penelitian yang cermat mengenai hal ini. Dari penelitian mereka, terlihat bahwa di hipocampal neuron tikus, LTP (long term potentiation) dapat dihambat dengan menghambat sintesis NO. Pada tahun 1992 lalu, penelitian juga mencoba menginjeksikan zat yang dapat menghambat sintesis NO di otak tikus yang hidup. Hasilnya, tikus yang sebelumnya mampu mencari jalan keluar dari lorong-lorong air yang berkelok-kelok, setelah diinjeksi, ternyata jadi lupa akan kemampuan mencari jalan keluar dari lorong itu.

NO dan seks
Para peneliti pada tahun 1992 lalu juga menghasilkan suatu temuan ada pria, yaitu kemampuan NO yang dapat menerjemahkan kemampuan seksual sehingga menyebabkah ereksi. Syaraf inti pada pinggul memperoleh pesan dari otak dan menanggapinya dengan memproduksi NO. NO akan memperbesar pembuluh darah di seluruh daerah peka di penis. Darah segera menyerbu masuki dan penis makin menegang. Kalau perintah dari otak disampaikan terus-menerus, maka produksi NO makin banyak.

Dalam penelitian yang menggunakan mencit itu, dilakukan pula percobaan pemblokiran sintesis NO. Ternyata, setelah “dipancing” semua pembuluh darah tidak pernah membesar, dan penis tetap lemas.

Peran NO masih banyak. Namun dari yang sudah dikemukakan ini, pantaslah kita bersyukur bahwa molekul NO yang kita ributi di atmosfer itu, ternyata sangat berfaedah bagi tubuh kita. Kalau begitu, kita nantikan penelitian lanjutan aplikasi NO di bidang klinis.

(Markus. G. Subiyakto adalah dosen biokimia F MIPA Ul)

Sumber: Kompas, Jum’at 12 Februari 1993

Share

Leave a Reply

Your email address will not be published.

*

code

%d blogger menyukai ini: