Hipofisis

IV. HIPOFISIS 1. 2. 3. 4.

Anatomi dan perkembangan Regulasi aktivitas hipofisis Hormon ynag dihasilkan hipofisis Fungsi hormon hipofisis

1. Anatomi dan perkembangan • Hipofisis terletak pada dasar otak di sela tursika pada tulang sphenoid • Berhubungan dengan hipotalamus melalui tangkai hipofisis (infundibulum) • Dibedakan atas tiga bagian utama: – Adenohipofisis (lobus anterior, pars distalis) – Lobus intermedier (pars intermedia) – Neurohipofisis (lobus posterior, pars nervosa)

Posisi Kelenjar Hipofisis pada manusia

Perkembangan kel. hipofisis • Neurohipofisis terbentuk dari evaginasi lantai diencephalon yang disebut infundibulum • Adenohipofisis terbentuk dari derivat ektoderma mulut yang disebut kantung Rathke • Pada saat kantung Rathke kontak dengan infundi-bulum, ia dihubungkan dengan ektoderma mulut oleh suatu tangkai yang berongga. • Rongga pada kantung Rathke menjadi celah yang memisahkan pars intermedia dan adenohipofisis. Bagian lateral kantung Rathke berkembang menjadi pars tuberalis yang berpasangan atau berfusi (tergantung spesies).

SKEMA PERKEMBANGAN KELENJAR HIPOFISIS

Skematis anatomi kelenjar hipofisis

Adenohipofisis • Tipe sel penyusun – Acidophil (eosin, orang G, erythrosin) – Basophil (priodic acid Schiff/PAS, eldehyde fuscin) – Chromophob (tidak terwarna oleh pewarna sam ataupun basa

• Tipe sel menurut hormon yang dihasilkan – Somatotrop - Thyroprop – Mammotrop - Gonadotrop

Tipe sel dan hormon yang dihasilkan Tipe sel Somatotrop Mammotrop Corticotrop Thyrotrop Gonadotrop

Hormon GH (protein) Prl (protein) ACTH (protein) TSH (glikoprot) LH dan FSH (glikoprotein)

Ukuran granula Pewarnaan (nm) 300-500 600-1000 150-200 100-150 100-300

acidophil acidophil basophil basophil basophil

Neurohipofisis • Tersusun atas jaringan syaraf terutama serabut syaraf yang berasal dari magnoselular neuron di PV nuclei dan SO nuclei • Akson dan terminal magnoselular neuron menempati 40% dari neurohipofisis sisanya berupa sel neuroglial yang disebut pituicyte • Ada dua tipe pituicyte: – Pituicyte memanjang dengan sedikit sitoplasma, terletak pada tangkai neural – Pituicyte dengan prosesus pendek dan banyak sitoplasma, terletak pada lobus posterior

Hormon Neurohipofisis • Hormon neurohipofisis berupa peptida dengan 8 macam asam amino  oktapeptida Tyrosine Cysteine

Isoleucine

s s Cysteine

Glutamine Asparagine

Struktur Oxytocin

Proline Leucine Glycine (NH2)

Hormon neurohipifisis dikelompokkan menjadi •

Peptida basa (antidiuretic-vasoactive)

1.

Arginine vasotocine (AVT)

2.

Arginine vasopressin (AVP)

3.

Lysine vasopressin (LVP)

4.

Phenylpressin

•

Peptida netral

1.

Oxytocin

2.

Mesotocin

3.

Valitocin

4.

Isotocin

5.

Glumitocin

6.

Aspartocin

Pars Intermedia • Ukuran dan bentuk bagian ini bervariasi manurut spesies – Terdiferensiasi dengan baik pada teleostei, amphibia dan reptilia – Tidak dijumpai pada aves dan mammalia dewasa – Pada orang dewasa bag ini bersifat rudimenter (hanya terdapat pada tahap embrional dan fetal)

• Hormon yang dihasilkan melanocyte stimulating hormone (MSH) – Strukturnya identik dengan 13 asam amino pertama dari ACTH

2. Fungsi dan Regulasi aktivitas hipofisis • Perkembangan penelitian tentang fungsi hipofisis – Pengambilan hipofisis (hipofisektomi) • Ekspose tulang di bawah hipofisis • Pengambilan tulang • Pengambilan kelenjar • Penutupan lubang pada atap mulut – Pengamatan terhadap efek yang muncul • Terhambatnya pertumbuhan (hewan muda) • Kehilangan berat barat (hewan dewasa) • Atropi pada sistem genetalia, kel tiroid, paratiroid, dan korteks kel adrenal

• Ditinjau dari fungsinya hipofisis lebih tepat sebagai efektor dibanding integrator • Aktivitas hipofisis diatur oleh otak terutama hipotalamus

System syaraf pusat

Hipotalamus Releasing /inhibiting hormone

Adenohipofisis

Neurohipofisis

Sistem peredaran darah

Hormon tropik Hormon langsung Organ target

Organ target

Organ target

Hormon pertumbuhan (Growth hormone /somatotropin)  Sudah diisolasi dari beberapa spesies vertebrata  Kerja/fungsi GH o Memacu pertumbuhan jaringan somatis (jaringan tulang dan lunak) o Memacu transport asam amino ke dalam sel dan penggabungan asam amino ke dalam protein struktural; meningkatkan mRNA sitoplasmik o Ikut perperan dalam proses metabolisme lemak dan karbohidrat o Diduga dimediasi oleh somatomedin  pengikatan sulfat ke tulang rawan

GH (lanjutan) • Effek biologis GH bersifat spesies spesifik • Defisiensi GH  menghambat pertumbuhan (dwarfism) • Tumor pada somatotroph – Pada anak-anak  gigantisme – Pada orang dewasa  acromegaly

• Sekresi GH diatur oleh hipotalamus melalui GHRH sebagai pemacu dan somatostatin (SRIF: somatotropin release inhibiting factor) • Sekresi GH berfluktuasi selama 24 jam dengan kadar maksimal pada jam 22.00-02.00 (4 jam pertama saat tidur malam hari)

Pengaturan sekresi GH •Latihan fisik •Puasa •Kekurangan protein

Sistem syaraf pusat

Hipotalamus GHRH

SRIF

Hipofisis GH Berbagai organ target

• obesitas • asam lemak bebas •glukokortikoid

PROLAKTIN • Disebut juga laktogen, mammotropin, laktogenik hormon • Dapat memacu laktasi pada kelinci “pseudopregnant” • Struktur mirip dengan GH  GH dapat berfungsi sbg laktogen pada primata (Kleinberg&Todd, 1980) • Memiliki beberapa fungsi (85 dari seluruh vertebrata) – Reproduksi mamotropik, “parenting” hormone – Pertumbuhan – Integumen dan derivatnya – Osmoregulasi – Sinergi dengan hormon steroid

GONADOTROPIN • Terdiri atas LH (luteinising hormone) dan FSH (follicle stimulating hormone) • Memiliki 2 subunit α dan β : subunit α sama pada LH dan FSH sedang subunit β -nya berbeda • Sekresinya dipacu oleh GnRH dan dipengaruhi oleh hormon-hormon gonad dalam mekanisme umpan balik (baik positif maupun negatif) • Sekresi gonadotropin bervariasi menurut jenis kelamin dan umur

Gonadotropin (lanjutan)

• Berfungsi memelihara aktivitas gonad sebagai kelenjar endokrin maupun sebagai produser gamet

Tyrotrophin (Tyroid Stimulating Hormone/TSH) • Hormon glikoprotein • Berfungsi mengatur pertumbuhan kel. Tiroid dan sekresi hormon tiroid: thyroxine (T4), triiodothyronine (T3) • Sekresi TSH diatur oleh hipotalamus dan sistem umpan balik dari hormon tiroid • Sekresi TSH bersifat episodik selama 24 jam, konsentrasi maksimum pada jam 21.00-06.00 dan terendah pada jam 16.00-19.00 • Fungsi TSH secara spesifik akan dibicarakan dalam bab tersendiri

Pengaturan Sekresi TSH Rangsangan eksternal: temparatur Hipotalamus TRH Hipoofisis TSH Thyroid T3; T4

Adrenocorticotropic Hormone (ACTH) • ACTH berupa peptida berantai lurus dengan 39 asam amino dan BM 4500, berasal dari prekursor molekul dengan BM 31.000, preopiomelanocortin (POMC), --> juga prekursor dari MSH dan endorphin • POMC terutama dihasilkan oleh adenohipofisis dan pars intermedia • ACTH disekresikan secara pulsatil atas stimulus dari CRF (corticotropin releasing factor). Sistem umpan balik dari cortisol bersifat negatif pada level hipotalamus maupun hipofisis

ACTH (lanjutan) • ACTH berfungsi memelihara struktur dan fungsi sel-sel pada korteks adrenal terutama yang menghasilkan glukokortikoid • Gangguan pada korteks adrenal  penyakit Addison’s dan Cushing’s; sering disertai dengan peningkatan konsentrasi ACTH sebagai akibat dari tidak berfungsinya sistem umpan balik • Kadar ACTH dalam tubuh berfluktuasi, konsentrasi meningkat sesaat sebelum bangun dan mencapai maksimum setelah bangun sebelum memulai aktivitas rutin

Pengaturan sekresi ACTH Sistem syaraf pusat Hipotalamus CRF Hipoofisis ACTH Korteks adrenal Glukokortikoid Organ target

Organ target

Melanocyte stimulating hormone (MSH) • Strukturnya identik dengan 13 asam amino pertama dari ACTH • Hingga taraf tertentu efeknya overlap dengan ACTH  penderita Addison’s mengalami peningkatan pigmentasi kulit • Organ target MSH adalah melanocyte pada lapisan epidermis kulit  dispersi granula pigmen melamin • Percobaan in vitro: – Warna kulit menjadi gelap pada Anolis carolinensis – Dosis 8 mg/hari α atau β MSH dpt menghitamkan kulit setelah 7-12 hari pada manusia (Lerner and McGuire, 1961)

Vasopressin (anti diuretic hormone/ADH) •

Fungsi ADH 1. Menjaga keseimbangan air dalam tubuh  mempertahankan air dalam ginjal –

–

–

Bila neurohipofisis diambil/rusak  diabetes insipidus •

diuresis (urine sangat encer dan banyak keluar)

•

keinginan minum yang berlebihan (polydipsia) dalam upaya menjaga keeimbangan cairan dalam tubuh

Tikus strain Brattleboro memiliki kelainan bersifat genetis •

Homosigot : tidak punya ADH

•

Heterosigot: memiliki 60% ADH dari tikus nornal

Nephrogenic diabetic insipidus •

ginjal tidak memiliki reseptor untuk ADH shg tidak responsif thd ADH

ADH (lanjutan)

2. ADH juga berperan dalam pengaturan tekanan darah – Infuse ADH pada tikus normal  meningkatnya resistensi pembuluh darah pada ginjal, intestin dan telinga  menurunkan aliran darah pada jaringan tersebut – ADH bekerja sama dengan sistem syaraf simpatetik dalam mengatur tekanan darah

Oxytocin • Fungsi memacu kontraksi otot – Pada manusia berperan dalam proses kelahiran dan laktasi – Pada kehamilan awal oxytocin dihambat oleh progesteron – kehamilan dapat bertahan – Oviposisi pada amphibia, reptil dan aves

• Fungsi lain mempengaruhi tekanan darah – – – – – –

Mammalia: pressor (AVP, LVP, AVT) Burung: presor (AVT); depresor (AVT, MST) Reptil: presor (AVT, MST); depresor (AVT, MST) Amphibia: presor (AVT, MST); depresor (MST) Teleostei: presor (AVT) Elasmobranchia: presor (AVT)