Biokimia Zat Besi (Fe): Metabolisme, Mekanisme Absorpsi, dan Implikasi Klinis

Pendahuluan Zat besi (Fe) merupakan elemen mikroesensial yang memegang peran vital dalam fisiologi manusia. Dalam tubuh orang dewasa dengan berat badan rata-rata 70 kg, terkandung sekitar 3-4 gram zat besi. Fungsi utamanya adalah sebagai komponen inti hemoglobin dalam transpor oksigen ke seluruh jaringan tubuh. Selain itu, besi juga berperan penting dalam pembentukan mioglobin (protein penyimpan oksigen di otot) dan sebagai kofaktor berbagai enzim yang terlibat dalam respirasi seluler.

Sumber dan Bentuk Zat Besi dalam Makanan Secara alami, zat besi dapat diperoleh dari berbagai sumber pangan seperti daging organ (hati), kacang-kacangan (polong), tetes tebu, kerang-kerangan, dan sayuran hijau seperti daun sup. Dalam bahan pangan, zat besi umumnya ditemukan dalam bentuk ion feri (Fe³⁺) yang terikat pada molekul organik.

Mekanisme Pencernaan dan Absorpsi Proses penyerapan zat besi dimulai di lambung. Lingkungan asam lambung (pH < 4) sangat krusial karena memfasilitasi disosiasi besi dari ikatan organiknya. Zat besi kemudian bereaksi dengan senyawa berberat molekul rendah—seperti fruktosa, asam askorbat (Vitamin C), asam sitrat, dan asam amino—membentuk kompleks yang memungkinkan besi tetap larut saat memasuki lingkungan pH netral di usus halus.

Secara fisiologis, tubuh kehilangan sejumlah kecil besi setiap harinya:

• Laki-laki: Kehilangan sekitar 1 mg/hari, terutama melalui deskuamasi (pelepasan) sel-sel epitel usus dan kulit.
• Wanita (usia produktif): Kehilangan sekitar 2 mg/hari, dengan jumlah yang lebih besar terjadi akibat siklus menstruasi.

Dinamika Metabolisme Zat Besi Absorpsi besi terutama terjadi di duodenum dan jejunum proksimal. Terdapat dua jalur utama penyerapan berdasarkan jenis besinya:

1. Besi Heme: Berasal dari hemoglobin/mioglobin hewani. Diabsorpsi secara utuh oleh sel mukosa usus, kemudian cincin heme dipecah di dalam sel untuk membebaskan ion besi.

2. Besi Non-Heme: Berasal dari tumbuhan. Harus direduksi terlebih dahulu dari bentuk feri (Fe³⁺) menjadi ferro (Fe²⁺) agar dapat diserap ke dalam sel mukosa.

Setelah masuk ke dalam sel mukosa (enterosit), besi segera dioksidasi kembali menjadi Fe³⁺. Nasib besi selanjutnya ditentukan oleh kebutuhan tubuh yang diatur secara ketat, salah satunya oleh hormon hepcidin (pengetahuan terkini menegaskan peran hepcidin sebagai "penjaga gerbang" yang mengatur pelepasan besi dari sel usus ke sirkulasi darah).

Distribusi Intraseluler: Feritin dan Transferin Di dalam sel, ion besi diangkut oleh molekul pembawa (carrier) menuju mitokondria atau disimpan. Distribusi ini melibatkan dua protein kunci:

• Apoferitin & Feritin (Protein Penyimpan): Apoferitin adalah protein dengan berat molekul (BM) sekitar 500.000, terdiri dari 24 subunit. Molekul ini mampu menampung hingga 4.300 atom besi untuk membentuk Feritin. Feritin merupakan bentuk penyimpanan besi utama yang bersifat larut air dan nontoksik. Pembentukannya memerlukan oksidasi Fe²⁺ menjadi Fe³⁺ oleh aktivitas feroksidase pada apoferitin itu sendiri.
• Apotransferin & Transferin (Protein Pengangkut): Apotransferin (BM 90.000) adalah beta-globulin dalam plasma yang bertugas mengikat 2 atom besi untuk membentuk Transferin. Transferin berfungsi sebagai kendaraan utama yang mengedarkan zat besi di dalam sirkulasi darah menuju sumsum tulang (untuk eritropoiesis/pembentukan sel darah merah) atau ke hati.

Regulasi Fisiologis Tubuh memiliki mekanisme adaptasi yang canggih:

• Defisiensi Besi: Kapasitas protein pengangkut intraseluler meningkat, sehingga efisiensi absorpsi besi dari makanan akan bertambah.
• Kelebihan Besi: Kapasitas dan kejenuhan pengangkut menurun untuk membatasi penyerapan lebih lanjut.

Penyimpanan Cadangan: Hemosiderin Selain feritin, tubuh menyimpan besi dalam bentuk Hemosiderin.

• Feritin di dalam sistem retikuloendotelial bersifat labil dan mudah dimobilisasi saat tubuh membutuhkan.
• Jika feritin mengalami denaturasi dan kehilangan subunit proteinnya, ia akan beragregasi membentuk misel-misel hemosiderin.
• Hemosiderin mengandung konsentrasi besi yang lebih tinggi daripada feritin namun bersifat lebih stabil dan sukar larut, sehingga mobilisasinya (pelepasannya) jauh lebih lambat dibandingkan feritin.

Kelainan Metabolisme Zat Besi Ketidakseimbangan metabolisme besi dapat memicu kondisi patologis:

1. Defisiensi Besi: Menyebabkan Anemia Defisiensi Besi, yang sering bermanifestasi pada rongga mulut berupa atrophic glossitis (lidah licin dan merah) serta angular cheilitis (luka di sudut bibir).

2. Hemokromatosis (Kelebihan Besi): Merupakan kelainan (seringkali bersifat herediter/genetik) di mana terjadi absorpsi besi yang tidak terkendali meskipun cadangan tubuh sudah cukup. Besi yang berlebih akan menumpuk sebagai endapan hemosiderin di organ vital seperti hati, pankreas, kulit, dan sendi.

• Hemosiderosis: Kondisi penimbunan hemosiderin yang luas akibat asupan berlebih atau lisis sel darah merah yang masif.
• Hemokromatosis: Tahap lanjut di mana penumpukan hemosiderin telah menyebabkan kerusakan jaringan dan gangguan fungsi organ (misalnya sirosis hati atau diabetes akibat kerusakan pankreas).