Peran Adrenergik Agonis Dalam Sistem Adrenergik Serta Klasifikasi Berdasarkan Selektivitas Reseptor

Pengantar tentang sistem adrenergik

Sistem adrenergik adalah bagian dari sistem saraf yang terlibat dalam mengatur respons "lawan atau lari" dalam tubuh manusia. Sistem ini terkait dengan respons stres dan berperan penting dalam mempertahankan keseimbangan dalam tubuh.

Fungsi utama sistem adrenergik adalah memobilisasi tubuh untuk beraksi dalam situasi-situasi stres atau bahaya. Ketika terjadi stres, sistem adrenergik akan mempersiapkan tubuh untuk merespons dengan meningkatkan denyut jantung, meningkatkan tekanan darah, memperluas saluran udara di paru-paru, dan meningkatkan aliran darah ke otot-otot.

Neurotransmiter adrenergik yang terlibat dalam sistem adrenergik adalah norepinefrin dan epinefrin (atau juga dikenal sebagai adrenalin). Norepinefrin diproduksi di dalam neuron saraf adrenergik di sistem saraf simpatis, sedangkan epinefrin diproduksi di kelenjar adrenal di atas ginjal.

• Norepinefrin bertanggung jawab untuk mentransmisikan sinyal dari saraf adrenergik ke reseptor adrenergik di berbagai organ dan jaringan dalam tubuh. Norepinefrin juga membantu mempertahankan tingkat kewaspadaan, meningkatkan fokus, dan mengatur suasana hati.
• Epinefrin berperan dalam merangsang respons "lawan atau lari" yang cepat dan kuat dalam tubuh. Ketika terjadi situasi stres yang akut, kelenjar adrenal akan melepaskan epinefrin ke dalam aliran darah, yang akan mempengaruhi organ-organ seperti jantung, otot, dan paru-paru, sehingga meningkatkan kesiapan tubuh untuk bertindak.

Reseptor adrenergik adalah protein yang terdapat di permukaan sel target dalam tubuh. Terdapat dua jenis utama reseptor adrenergik, yaitu reseptor alfa dan reseptor beta. Kedua jenis reseptor ini berikatan dengan norepinefrin dan epinefrin, dan akan menghasilkan respons spesifik dalam sel target.

Peran Neuron adrenergik

Neuron adrenergik adalah jenis neuron khusus dalam sistem adrenergik yang menggunakan neurotransmitter norepinefrin sebagai zat penghubung antara neuron satu dengan neuron lainnya.

Peran utama neuron adrenergik adalah merespons rangsangan saraf yang berasal dari sistem saraf pusat (SSP) dan menghasilkan norepinefrin. Proses ini terjadi melalui serangkaian langkah yang melibatkan neuron adrenergik dan kantung saraf yang disebut vesikel. Berikut adalah langkah-langkah yang terjadi:

1. Sintesis Norepinefrin:
   
   Sintesis norepinefrin dimulai dengan asam amino tirosin yang terdapat dalam neuron adrenergik. Tirosin diubah menjadi dihidroksifenilalanin (DOPA) oleh enzim tirosin hidroksilase. Kemudian, DOPA diubah menjadi dopamine oleh enzim asam amino aromatik L-dekarboksilase (AADC). Langkah terakhir adalah konversi dopamine menjadi norepinefrin oleh enzim dopamine beta-hidroksilase.
2. Ambilan ke dalam Vesikel Simpanan:
   

   Setelah norepinefrin terbentuk, ia diambil ke dalam vesikel simpanan dalam neuron adrenergik melalui suatu mekanisme yang disebut ambilan aktif. Ini melibatkan transporter spesifik yang disebut transporter vesikel monoamin (VMAT). VMAT mengambil norepinefrin dari sitoplasma neuron dan mengantarkannya ke dalam vesikel simpanan.
3. Pelepasan Neurotransmiter:
   

   Saat terjadi rangsangan saraf, impuls listrik berjalan sepanjang akson neuron adrenergik. Impuls ini memicu pelepasan norepinefrin dari vesikel ke dalam ruang sinapsis melalui proses yang disebut eksositosis.
4. Pengikatan pada Reseptor:
   

   Setelah pelepasan, norepinefrin berdifusi melintasi celah sinaps dan berikatan dengan reseptor adrenergik yang terletak pada membran sel target. Norepinefrin dapat berikatan dengan reseptor alfa atau beta tergantung pada jenis reseptor yang ada di sel target. Pengikatan ini menghasilkan respons biologis tertentu tergantung pada jenis reseptor dan organ atau jaringan yang terlibat.
5. Penarikan Norepinefrin:
   

   Setelah berikatan dengan reseptor, norepinefrin dapat diambil kembali ke dalam neuron adrenergik melalui mekanisme penarikan kembali (reuptake). Penarikan kembali ini melibatkan transporter spesifik yang disebut transporter reuptake norepinefrin (NET). NET mengambil norepinefrin dari celah sinaps dan mengantarkannya kembali ke dalam neuron adrenergik, sehingga dapat digunakan kembali untuk sintesis neurotransmiter baru.
6. Metabolisme:
   Norepinefrin yang tidak diambil kembali oleh penarikan kembali akan mengalami metabolisme. Salah satu jalur metabolisme utama adalah konversi norepinefrin menjadi metabolit yang disebut asam vanililmandelat (VMA). VMA kemudian diekskresikan melalui urin.

Perbedaan antara reseptor alfa dan beta.

Reseptor alfa dan beta adalah dua jenis reseptor yang ditemukan dalam tubuh manusia. Kedua jenis reseptor ini berperan penting dalam mengatur berbagai proses biologis. Berikut adalah perbedaan antara keduanya:

Lokasi: 

• Reseptor alfa dan beta dapat ditemukan pada berbagai jaringan dan organ dalam tubuh. Reseptor alfa biasanya lebih banyak terdapat pada pembuluh darah, saluran pencernaan, dan beberapa jaringan lainnya. 
• Sementara itu, reseptor beta lebih umum ditemukan di jantung, paru-paru, dan jaringan lain yang terkait dengan respons stres.

Efek: 

• Aktivasi reseptor alfa umumnya menghasilkan respons yang meningkatkan tekanan darah, kontraksi pembuluh darah, dan penghambatan saluran pencernaan. 
• Reseptor beta, di sisi lain, cenderung menghasilkan respons yang meningkatkan denyut jantung, relaksasi pembuluh darah, dan pelebaran saluran udara di paru-paru.

Respon terhadap hormon: 

• Hormon epinefrin (adrenalin) dan norepinefrin berinteraksi dengan kedua jenis reseptor ini, tetapi dengan preferensi yang berbeda. Epinefrin cenderung berinteraksi dengan reseptor beta lebih banyak, sedangkan norepinefrin cenderung berinteraksi dengan reseptor alfa lebih banyak. Respon yang dihasilkan oleh hormon-hormon ini bergantung pada jenis reseptor yang terlibat.

Mekanisme sinyal: 

• Kedua jenis reseptor ini menggunakan jalur sinyal yang berbeda dalam tubuh. Reseptor alfa umumnya berhubungan dengan jalur sinyal yang melibatkan protein Gq, sedangkan reseptor beta berhubungan dengan protein Gs. Masing-masing jalur sinyal ini mengaktifkan proses biokimia yang berbeda di dalam sel.

Dalam keseluruhan, perbedaan utama antara reseptor alfa dan beta terletak pada lokasi penempatan, respons fisiologis yang dihasilkan, dan efek terhadap organ dan jaringan dalam tubuh. Reseptor alfa cenderung menyebabkan vasokonstriksi dan penghambatan peristaltik, sementara reseptor beta cenderung menyebabkan vasodilatasi, peningkatan denyut jantung, dan relaksasi saluran udara.

Klasifikasi obat adrenergik agonis berdasarkan selektivitas reseptor:

a. Agonis adrenergik alfa:

• α1-agonis adrenergik: Obat ini bekerja dengan mengikat reseptor α1 pada permukaan sel. Mereka dapat meningkatkan tekanan darah dengan menyebabkan kontraksi pembuluh darah halus di otot polos, seperti pada pembuluh darah di kulit dan organ dalam. Contoh obat ini adalah fenilefrin.
• α2-agonis adrenergik: Obat ini bekerja dengan mengikat reseptor α2 pada permukaan sel. Mereka dapat menghambat pelepasan neurotransmitter dan mengurangi impuls saraf. Contoh obat ini adalah metildopa, yang digunakan dalam pengobatan tekanan darah tinggi.

b. Agonis adrenergik beta:

• β1-agonis adrenergik: Obat ini bekerja dengan mengikat reseptor β1 pada permukaan sel. Mereka dapat meningkatkan kontraksi jantung dan memperkuat denyut jantung. Contoh obat ini adalah dobutamin, yang digunakan dalam pengobatan gagal jantung.
• β2-agonis adrenergik: Obat ini bekerja dengan mengikat reseptor β2 pada permukaan sel. Mereka dapat memperlebar saluran udara di paru-paru dan mengendurkan otot polos pada saluran darah yang lebih besar, seperti pembuluh darah di otot rangka. Contoh obat ini adalah salbutamol, yang digunakan dalam pengobatan asma.
• β3-agonis adrenergik: Obat ini bekerja dengan mengikat reseptor β3 pada permukaan sel. Mereka dapat meningkatkan metabolisme lemak dan mengurangi berat badan. Contoh obat ini adalah mirabegron, yang digunakan dalam pengobatan gangguan kandung kemih hiperaktif.

Berdasarkan Cara Kerjanya

Ada tiga cara kerja utama bagi agonis adrenergik: bekerja langsung, bekerja tak langsung, dan bekerja campuran (baik langsung maupun tidak langsung).

1. Agonis Adrenergik Bekerja Langsung:

Agonis adrenergik yang bekerja langsung adalah obat-obatan yang langsung berinteraksi dengan reseptor adrenergik dalam tubuh. Ketika obat ini dikonsumsi, mereka langsung berikatan dengan reseptor adrenergik dan merangsangnya untuk menghasilkan respons tertentu. 

Contohnya adalah:

• Isoprenalin: Digunakan untuk mengatasi gagal jantung dan bradikardia. Obat ini merangsang reseptor β1 dan β2 pada jantung dan saluran udara, meningkatkan denyut jantung dan melebarkan saluran udara.
• Norepinefrin: Digunakan dalam situasi kegawatdaruratan seperti syok, karena obat ini dapat meningkatkan tekanan darah dengan merangsang reseptor α1 pada pembuluh darah halus.
• Albuterol, metaproterenol, terbutalin: Obat-obatan ini termasuk dalam golongan agonis beta-2 adrenergik. Mereka bekerja dengan merangsang reseptor beta-2 adrenergik di saluran udara, sehingga mengakibatkan relaksasi otot polos di saluran udara, memperlebar saluran udara, dan meningkatkan aliran udara ke paru-paru. Mereka sering digunakan dalam pengobatan penyakit saluran napas seperti asma dan penyakit paru obstruktif kronis (PPOK).
• Epinefrin dan norepinefrin: Epinefrin dan norepinefrin adalah neurotransmitter adrenergik endogen yang bekerja pada berbagai jenis reseptor adrenergik di tubuh. Mereka dapat digunakan sebagai obat untuk mempengaruhi berbagai sistem tubuh. Epinefrin, misalnya, dapat merangsang reseptor adrenergik alfa dan beta di jantung dan pembuluh darah, sehingga meningkatkan denyut jantung, tekanan darah, dan aliran darah ke organ-organ vital.
• Klonidin: Klonidin termasuk dalam golongan agonis reseptor alfa-2 adrenergik. Obat ini bekerja dengan merangsang reseptor alfa-2 adrenergik di otak, menghasilkan penurunan aktivitas sistem saraf simpatis (bagian sistem saraf yang bertanggung jawab untuk respons "berjuang atau lari"). Hal ini mengakibatkan penurunan tekanan darah dan dapat digunakan dalam pengobatan hipertensi.
• Dobutamin: Dobutamin adalah obat yang termasuk dalam golongan agonis beta-1 adrenergik. Obat ini bekerja dengan merangsang reseptor beta-1 adrenergik di jantung, meningkatkan kontraktilitas jantung dan denyut jantung. Dobutamin digunakan dalam pengobatan kegagalan jantung akut atau dalam situasi di mana peningkatan kontraktilitas jantung diperlukan.
• Fenilefrin: Fenilefrin adalah agonis reseptor alfa-1 adrenergik. Obat ini bekerja dengan merangsang reseptor alfa-1 adrenergik pada pembuluh darah, menyebabkan konstriksi pembuluh darah dan peningkatan tekanan darah. Fenilefrin digunakan, misalnya, dalam pengobatan hipotensi atau untuk pengencangan pembuluh darah di mata saat pemeriksaan mata.
• Ritodrin: Ritodrin adalah obat yang termasuk dalam golongan agonis beta-2 adrenergik. Obat ini digunakan untuk menghentikan kontraksi uterus pada wanita hamil dengan risiko persalinan prematur. Ritodrin bekerja dengan merangsang reseptor beta-2 adrenergik di otot rahim, menghasilkan relaksasi otot rahim.
• Metokaamin: Metokaamin adalah obat yang bekerja sebagai agonis adrenergik alfa dan beta. Cara kerjanya melibatkan stimulasi reseptor adrenergik di berbagai bagian tubuh, termasuk jantung, pembuluh darah, dan saluran udara.

2. Agonis Adrenergik Bekerja Tak Langsung:

Agonis adrenergik yang bekerja tak langsung bekerja dengan meningkatkan kadar norepinefrin (noradrenalin) di dalam tubuh. Obat ini mempengaruhi mekanisme pelepasan, pengambilan kembali, atau pembentukan norepinefrin, sehingga meningkatkan konsentrasinya. Dengan demikian, jumlah norepinefrin yang tersedia untuk berinteraksi dengan reseptor adrenergik menjadi lebih banyak, menghasilkan respons yang diinginkan.

Contohnya adalah:

• Amfetamin: Obat ini merangsang pelepasan norepinefrin dan dopamin dari ujung saraf, meningkatkan konsentrasi neurotransmitter tersebut di otak. Amfetamin digunakan dalam pengobatan gangguan hiperaktif dan narkolepsi.
• Tiramin: Tiramin adalah senyawa yang ditemukan dalam makanan tertentu seperti keju, anggur merah, dan pisang yang dapat mempengaruhi sistem adrenergik. Tiramin bekerja dengan meningkatkan pelepasan noradrenalin dari ujung saraf prasinkti dalam sistem saraf simpatis, sehingga meningkatkan aktivitas saraf simpatis.

3. Agonis Adrenergik Bekerja Campuran (Baik Langsung maupun Tidak Langsung):

Agonis adrenergik yang bekerja campuran memiliki efek baik langsung maupun tidak langsung pada reseptor adrenergik. Obat jenis ini tidak hanya berikatan langsung dengan reseptor adrenergik, tetapi juga meningkatkan pelepasan norepinefrin atau mempengaruhi mekanisme pengambilan kembali norepinefrin. Dengan cara ini, obat menghasilkan respons yang berbeda pada reseptor adrenergik. 

Contohnya adalah:

• Ephedrine: Obat ini bekerja baik dengan merangsang pelepasan norepinefrin dari ujung saraf maupun dengan langsung merangsang reseptor adrenergik. Ephedrine digunakan dalam pengobatan asma dan sebagai dekongestan hidung.
• Metaraminol: Metaraminol adalah obat adrenergik yang juga bekerja secara campuran melalui mekanisme langsung dan tak langsung. Secara langsung, metaraminol merangsang reseptor adrenergik alfa di pembuluh darah, menyebabkan vasokonstriksi dan peningkatan tekanan darah. Secara tak langsung, metaraminol merangsang pelepasan noradrenalin dari ujung saraf prasinkti, meningkatkan aktivitas saraf simpatis.

Katekolamin

Obat Katekolamin:

Obat katekolamin adalah obat yang memiliki struktur mirip dengan neurotransmitter katekolamin, seperti epinefrin (adrenalin), norepinefrin (noradrenalin), dan dopamine. Obat katekolamin ini bekerja dengan merangsang reseptor adrenergik di berbagai organ dan jaringan tubuh. Mereka menghasilkan efek yang mirip dengan neurotransmitter katekolamin alami dalam sistem adrenergik.

Pembuatan obat katekolamin dilakukan melalui sintesis kimia atau ekstraksi dari sumber alami. Proses sintesis kimia melibatkan reaksi kimia untuk menghasilkan senyawa katekolamin yang diinginkan. Contoh obat katekolamin meliputi epinefrin, norepinefrin, dan dopamine.

Obat Non-katekolamin:

Obat non-katekolamin adalah obat yang tidak memiliki struktur katekolamin, tetapi tetap mempengaruhi reseptor adrenergik dan memicu respons fisiologis yang serupa. Obat ini dirancang untuk memiliki efek selektif pada reseptor adrenergik tertentu atau memiliki sifat yang lebih tahan terhadap enzim pemecah dalam tubuh.

Pembuatan obat non-katekolamin juga dilakukan melalui sintesis kimia. Namun, struktur kimianya berbeda dari katekolamin dan didesain untuk mencapai selektivitas atau sifat yang diinginkan. Contoh obat non-katekolamin meliputi, Albuterol, Metaproterenol, Terbutalin, Fenilefrin

Obat Katekolamin bekerja langsung pada reseptor adrenergik, sedangkan obat non-katekolamin juga bekerja langsung pada reseptor adrenergik. Sementara itu, obat-obatan seperti klonidin, dobutamin, metokaamin, ritodrin, amfetamin, tiramin, efedrin, metaraminol,dll. bekerja dalam cara yang berbeda dan bukan termasuk dalam kategori obat katekolamin atau non-katekolamin. Beberapa di antaranya dapat mempengaruhi sistem adrenergik secara tidak langsung atau bekerja dalam campuran mekanisme yang melibatkan reseptor adrenergik dan mekanisme lainnya.