Penghalang saluran kalsium (bahasa Inggris: calcium channel blocker, disingkat CCB), antagonis saluran kalsium, atau antagonis kalsium[2] adalah golongan obat yang mengganggu pergerakan kalsium (Ca2+) melalui saluran kalsium.[3] Penghalang saluran kalsium digunakan sebagai obat antihipertensi, yaitu obat untuk menurunkan tekanan darah pada pasien penderita hipertensi. CCB juga dapat menangani sindrom Raynaud (penyempitan pembuluh darah akibat dingin atau stres), angina, dan aritmia.[4] CCB sangat efektif dalam melawan kekakuan pembuluh darah besar, salah satu penyebab umum peningkatan tekanan darah sistolik pada pasien lanjut usia.[5] CCB juga sering digunakan untuk mengubah detak jantung (terutama akibat fibrilasi atrium), mencegah vasospasme serebral dan perifer, serta mengurangi nyeri dada yang disebabkan oleh angina pektoris.
Efek samping yang dapat timbul dari CCB meliputi sembelit, edema periferal (yang dapat muncul pada 70% pengguna obat),[6] serta membesarnya gusi.
CCB telah terbukti sedikit lebih efektif dibandingkan penghalang beta dalam menurunkan angka kematiankardiovaskular akibat stroke, tetapi CCB mempunyai lebih banyak efek samping.[8][9] Namun, potensi risiko utama sebagian besar dikaitkan dengan CCB jangka pendek.[10]
Struktur kimia umum dari penghalang saluran kalsium dihidropiridina (dipina)
Penghalang saluran kalsium dihidropiridina (DHP) berasal dari molekul dihidropiridina dan sering digunakan untuk mengurangi resistensi pembuluh darah sistemik dan tekanan arteri. Kadang-kadang ketika digunakan untuk mengobati angina, dapat terjadi vasodilatasi dan hipotensi yang menyebabkan refleks takikardia, yang dapat merugikan pasien dengan gejala iskemik karena mengakibatkan peningkatan kebutuhan oksigen miokard. CCB dihidropiridina dapat memperburuk proteinuria pada pasien dengan nefropati.[11]
Kelas CCB ini mudah diidentifikasi dengan akhiran "-dipin".
Penghalang saluran kalsium fenilalkilamina relatif selektif untuk miokardium, mengurangi kebutuhan oksigen miokard dan membalikkan vasospasme koroner, dan sering digunakan untuk mengobati angina. Obat ini mempunyai efek vasodilatasi yang minimal dibandingkan dengan dihidropiridina sehingga menyebabkan refleks takikardia lebih sedikit, membuatnya menarik untuk pengobatan angina, yang mana takikardia dapat menjadi kontributor paling signifikan terhadap kebutuhan jantung akan oksigen. Oleh karena itu, karena vasodilatasi minimal pada fenilalkilamina, mekanisme aksi utamanya adalah menyebabkan inotropi negatif. Fenilalkilamina diperkirakan dapat mengakses saluran kalsium dari sisi intraseluler, meskipun buktinya cukup beragam.[12]
Penghalang saluran kalsium benzotiazepina termasuk ke dalam kelas senyawa benzotiazepin dan merupakan kelas perantara antara fenilalkilamina dan dihidropiridina dalam selektivitasnya untuk saluran kalsium vaskular. Dengan mempunyai aksi depresan jantung dan vasodilator, benzotiazepina mampu menurunkan tekanan arteri tanpa menghasilkan tingkat stimulasi jantung refleks yang sama seperti yang disebabkan oleh dihidropiridina.
Meskipun sebagian besar agen-agen yang tercantum di atas relatif selektif, terdapat pula agen tambahan yang dianggap nonselektif. Kelas ini meliputi mibefradil, bepridil, flunarizin (menembus BBB), fluspirilena (menembus BBB),[13] dan fendilina.[14]
Senyawa dan unsur yang terjadi secara alami seperti magnesium juga telah terbukti bertindak sebagai penghalang saluran kalsium bila diberikan secara oral.[17]
Efek samping
Efek samping dari obat ini mungkin meliputi namun tidak terbatas pada:
Emulsi lipid seperti yang digunakan dalam toksisitas CCB
Toksisitas CCB ringan dapat diobati dengan perawatan suportif. CCB nondihidropiridina dapat menghasilkan toksisitas yang besar, dan dekontaminasi dini, terutama untuk agen pelepasan lambat, sangatlah penting. Untuk overdosis yang parah, pengobatan biasanya mencakup pemantauan ketat terhadap tanda-tanda vital dan penambahan agen vasopresif dan cairan intravena untuk mendukung tekanan darah. Kalsium glukonat (atau kalsium klorida jika jalur sentral tersedia) dan atropina intravena adalah terapi lini pertama. Jika waktu overdosis diketahui dan gejala muncul dalam waktu dua jam setelah konsumsi, arang aktif, bilas lambung, dan polietilena glikol dapat digunakan untuk mendekontaminasi usus. Upaya dekontaminasi usus dapat diperpanjang hingga 8 jam setelah konsumsi dengan sediaan pelepasan yang diperpanjang.[butuh rujukan]
Terapi hiperinsulinemia-euglisemia telah muncul sebagai bentuk pengobatan yang layak.[24] Meskipun mekanismenya tidak jelas, peningkatan insulin dapat memobilisasi glukosa dari jaringan perifer untuk dijadikan sebagai sumber bahan bakar alternatif bagi jantung (jantung bergantung terutama pada oksidasi asam lemak). Pengobatan teoretis dengan terapi emulsi lipid telah dipertimbangkan pada kasus yang parah, tetapi belum menjadi standar perawatan.
Perhatian harus diberikan saat menggunakan verapamil dengan penyekat beta karena memiliki risiko bradikardia yang parah. Jika tidak berhasil, pacu jantung ventrikel harus digunakan.[25]
Penghalang saluran kalsium nonmedis
Etanol
Etanol menghalangi saluran kalsium berpintu tegangan
Penelitian menunjukkan bahwa etanol terlibat dalam penghalangan saluran kalsium tipe-L. Sebuah studi menunjukkan sifat pengikatan etanol pada saluran kalsium tipe-L sesuai dengan kinetika orde pertama dengan nilai koefisien Hill sekitar 1. Hal ini menunjukkan bahwa etanol berikatan secara independen ke saluran tersebut, menyatakan pengikatan nonkooperatif.[26] Beberapa penelitian awal menunjukkan hubungan antara kalsium dan pelepasan vasopresin oleh sistem pembawa pesan sekunder.[27] Kadar vasopresin akan berkurang setelah konsumsi alkohol.[28] Tingkat vasopresin yang lebih rendah akibat konsumsi alkohol telah dikaitkan dengan tindakan etanol sebagai antagonis terhadap saluran kalsium berpintu tegangan (voltage-gated calcium channel, VGCC). Studi yang dilakukan oleh Treistman dkk. pada Aplysia mengonfirmasi penghalangan VGCC oleh etanol. Perekaman penjepit tegangan (voltage clamp) telah dilakukan pada neuron Aplysia. VGCC diisolasi dan arus kalsium dicatat menggunakan teknik penjepit tempel (patch clamp) yang menggunakan etanol sebagai pengolah. Rekaman direplikasi pada berbagai konsentrasi (0, 10, 25, 50, dan 100 mM) pada penjepit tegangan dengan tegangan +30 mV. Hasil menunjukkan arus kalsium menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi etanol.[29] Hasil serupa telah terbukti benar dalam rekaman saluran tunggal dari terminal saraf tikus yang terisolasi dan menunjukkan bahwa etanol sebenarnya menghalangi VGCC.[30]
Studi yang dilakukan oleh Katsura dkk. pada tahun 2006 pada neuron kortikal otak tikus menunjukkan efek paparan etanol yang berkepanjangan. Neuron dipaparkan oleh etanol berkonsentrasi 50 mM berkelanjutan selama 3 hari in vitro. Analisis blot Western dan protein dilakukan untuk menentukan jumlah relatif ekspresi subunit VGCC. Subunit α1C, α1D, dan α2/δ1 menunjukkan peningkatan ekspresi setelah paparan etanol berkelanjutan. Namun, subunit β4 menunjukkan penurunan. Selain itu, subunit α1A, α1B, dan α1F tidak mengubah ekspresi relatifnya. Dengan demikian, paparan etanol yang berkelanjutan dapat berpartisipasi dalam pengembangan ketergantungan etanol pada neuron.[31]
Eksperimen lain yang dilakukan oleh Malysz dkk. telah meneliti efek etanol pada saluran kalsium berpintu tegangan pada sel otot polos detrusor pada kelinci percobaan. Teknik penjepit tempel berlubang digunakan dengan memasukkan cairan intraseluler ke dalam pipet dan cairan ekstraseluler ke dalam bak dengan tambahan etanol 0,3% vol/vol (sekitar 50-mM). Etanol menurunkan arus Ca2+ dalam sel DSM dan menginduksi relaksasi otot. Etanol menghalangi VGCC dan terlibat dalam relaksasi kandung kemih akibat alkohol.[32]
Agatoksin dalam racun laba-laba
Penelitian terhadap laba-laba rumput gurun, Agelenopsis aperta, menunjukkan bahwa agatoksin IVA dan IVB yang ditemukan dalam racunnya secara selektif menghalangi saluran kalsium. Agatoksin ini juga ditemukan pada spesies laba-laba lain. Gigitan laba-laba rumput gurun terhadap serangga akan menyebabkan kelumpuhan dengan cepat, tetapi gigitan pada manusia tidak dianggap signifikan secara medis.[33]
Mekanisme aksi
Saluran kalsium yang tertanam dalam membran sel.
Dalam jaringan tubuh, konsentrasi ion kalsium (Ca2+) di luar sel biasanya 10.000 kali lipat lebih tinggi dibandingkan konsentrasi di dalam sel. Saluran kalsium tertanam di membran dari beberapa sel. Ketika sel-sel ini menerima sinyal tertentu, saluran akan terbuka, membiarkan kalsium masuk ke dalam sel. Peningkatan kalsium intraseluler yang dihasilkan memiliki efek berbeda pada berbagai jenis sel. Penghalang saluran kalsium dapat mencegah atau mengurangi pembukaan saluran-saluran ini sehingga mengurangi efek-efek ini.[butuh rujukan]
Terdapat beberapa jenis saluran kalsium, dengan sejumlah kelas penghalang, namun hampir semuanya secara istimewa atau eksklusif menghalangi saluran kalsium berpintu tegangan tipe-L.[34]
Dengan bekerja pada otot polos vaskular, obat ini mengurangi kontraksi arteri dan menyebabkan peningkatan diameter arteri, sebuah fenomena yang disebut vasodilatasi (CCB tidak bekerja pada otot polos vena).
Dengan bekerja pada otot jantung (miokardium), obat ini mengurangi kekuatan kontraksi jantung.
Dengan memperlambat konduksi aktivitas listrik di dalam jantung, obat ini memperlambat detak jantung.
Dengan menyekat sinyal kalsium pada sel korteks adrenal, obat ini secara langsung mengurangi produksi aldosteron, yang berkorelasi dengan penurunan tekanan darah.
Karena tekanan darah berada dalam umpan balik yang erat dengan output jantung dan resistensi perifer, dengan tekanan darah yang relatif rendah, afterload pada jantung menurun; hal ini mengurangi seberapa keras jantung harus bekerja untuk mengeluarkan darah ke aorta, sehingga jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh jantung pun berkurang. Hal ini dapat membantu memperbaiki gejala penyakit jantung iskemik seperti angina pektoris.
Analisis imunohistokimia saluran kalsium tipe-L Cav1.3 (CACNA1D) pada korteks adrenal manusia: Imunoreaktivitas yang nyata terdeteksi di zona glomerulosa. Pada gambar: ZG = zona glomerulosa, ZF = zona fasikulata, AC = kapsul adrenal. Imunohistokimia dilakukan sesuai dengan metode yang dipublikasikan.[7]
Mengurangi kekuatan kontraksi miokardium dikenal sebagai efek inotropik negatif dari penghalang saluran kalsium.
Memperlambat konduksi aktivitas listrik di dalam jantung, dengan menghalangi saluran kalsium selama fase penara potensial aksi jantung (lihat: potensial aksi jantung), menghasilkan efek kronotropik negatif, atau penurunan detak jantung. Hal ini dapat meningkatkan potensi terjadinya penyumbatan jantung. Efek kronotropik negatif dari CCB menjadikannya kelas agen yang umum digunakan pada individu dengan fibrilasi atau flutter atrium yang umumnya menjadi tujuan pengendalian detak jantung. Kronotropi negatif dapat bermanfaat ketika mengobati berbagai proses penyakit karena detak jantung yang lebih rendah menunjukkan kebutuhan oksigen jantung yang lebih rendah. Peningkatan detak jantung dapat mengakibatkan “kerja jantung” yang jauh lebih tinggi, yang dapat mengakibatkan gejala angina.
Kelas CCB yang dikenal sebagai dihidropiridina memengaruhi terutama otot polos vaskular arteri dan menurunkan tekanan darah dengan menyebabkan vasodilatasi. Kelas CCB fenilalkilamina memengaruhi terutama sel-sel jantung dan memiliki efek inotropik negatif dan kronotropik negatif. Kelas CCB benzotiazepina menggabungkan efek dari dua kelas sebelumnya.
Karena efek inotropik negatif, penghalang saluran kalsium nondihidropiridina harus dihindari (atau digunakan dengan hati-hati) pada penderita kardiomiopati.[35]
Berbeda dengan penghalang beta, penghalang saluran kalsium tidak menurunkan respons jantung terhadap input dari sistem saraf simpatis. Karena pengaturan tekanan darah dari waktu ke waktu dilakukan oleh sistem saraf simpatis (melalui refleks baroreseptor), penghalang saluran kalsium memungkinkan tekanan darah dipertahankan lebih efektif dibandingkan penghalang beta. Namun, karena CCB dihidropiridina akan menyebabkan penurunan tekanan darah, refleks baroreseptor sering kali memulai peningkatan refleks aktivitas simpatis yang menyebabkan peningkatan detak jantung dan kontraktilitas.
Kalsium ionik diantagonisasi oleh ion magnesium pada sistem saraf. Oleh karena itu, suplemen magnesium yang tersedia secara hayati, mungkin meliputi magnesium klorida, magnesium laktat, dan magnesium aspartat, dapat meningkatkan atau memperkuat efek penghalangan saluran kalsium.[36]
Penghalang saluran kalsium mulai digunakan secara luas pada tahun 1960-an,[37] pertama kali diidentifikasi di laboratorium farmakolog Jerman Albrecht Fleckenstein pada tahun 1964.[38]
↑Sica, Domenic A. (2003). "Calcium Channel Blocker‐Related Peripheral Edema: Can It Be Resolved?". The Journal of Clinical Hypertension. 5 (4). Wiley: 291–295. doi:10.1111/j.1524-6175.2003.02402.x. ISSN1524-6175.
123Felizola SJ, Maekawa T, Nakamura Y, Satoh F, Ono Y, Kikuchi K, Aritomi S, Ikeda K, Yoshimura M, Tojo K, Sasano H (2014). "Voltage-gated calcium channels in the human adrenal and primary aldosteronism". J Steroid Biochem Mol Biol. 144 (part B): 410–16. doi:10.1016/j.jsbmb.2014.08.012. PMID25151951. S2CID23622821.
↑Chen N, Zhou M, Yang M, Guo J, Zhu C, Yang J, Wang Y, Yang X, He L (2010). "Calcium channel blockers versus other classes of drugs for hypertension". Cochrane Database of Systematic Reviews. 8 (8): CD003654. doi:10.1002/14651858.CD003654.pub4. PMID20687074.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: nomor artikel sebagai nomor halaman (link)
↑Remuzzi G, Scheppati A, Ruggenenti P (2002). "Clinical Practice. Nephropathy in Patients with Type 2 Diabetes". New England Journal of Medicine. 346 (15): 1145–51. doi:10.1056/NEJMcp011773. PMID11948275.
↑Hockerman, G.H.; Peterson, B.Z.; Johnson, B.D.; Catterall, W.A. (1997). "Molecular Determinants of Drug Binding and Action on L-Type Calcium Channels". Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 37: 361–96. doi:10.1146/annurev.pharmtox.37.1.361. PMID9131258. S2CID16275155.
12Mohanakumar, Sheyanth; Telinius, Niklas; Kelly, Benjamin; Hjortdal, Vibeke (20 Agustus 2019). "Reduced Lymphatic Function Predisposes to Calcium Channel Blocker Edema: A Randomized Placebo-Controlled Clinical Trial". Lymphatic Research and Biology. 18 (2). Mary Ann Liebert Inc: 156–165. doi:10.1089/lrb.2019.0028. ISSN1539-6851. PMID31429625. S2CID201094829.
↑Engebretsen, Kristin M.; Kaczmarek, Kathleen M.; Morgan, Jenifer; Holger, Joel S. (2011). "High-dose insulin therapy in beta-blocker and calcium channel-blocker poisoning". Clinical Toxicology. 49 (4): 277–283. doi:10.3109/15563650.2011.582471. ISSN1556-9519. PMID21563902. S2CID32138463.
↑Buckley N, Dawson A, Whyte I (2007). "Calcium Channel Blockers". Medicine. 35 (11): 599–602. doi:10.1016/j.mpmed.2007.08.025.
↑Chiodera P, Coiro V (Mei 1990). "Inhibitory effect of ethanol on the arginine vasopressin response to insulin-induced hypoglycemia and the role of endogenous opioids". Neuroendocrinology. 51 (5): 501–04. doi:10.1159/000125383. PMID2112727.
