T3 Modul Hormon Manusia.docx

HORMON

Hormon adalah zat kimia yang diproduksi oleh kelenjar endokrin yang mempunyai efek tertentu pada aktifitas organ-organ lain dalam tubuh.

Sifat-sifat umum hormon adalah: 

Suatu chemical mesengger yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin



Disekresikan langsung ke dalam aliran darah



Fungsi sebagai katalisator reaksi kimia dalam tubuh dan kontrol berbagai proses

metabolisme

(reproduksi;

pertumbuhan

dan

perkembangan;

mempertahankan homeostatis; pengadaan, penggunaan dan penyimpanan energi) 

Kadarnya dalam sirkulasi darah dapat menggambarkan aktifitas dari kel endokrin



Hormon dalam sirkulasi darah sangat rendah (10–12 - 10–7 mol L–1).



memiliki organ/jaringan target tertentu



Berbentuk: amine, polipeptide/protein, steroid

Di dalam tubuh manusia dijumpai 2 macam kelenjar yaitu:  Kelenjar eksokrin, yang mengeluarkan sekretnya melalui suatu saluran Contohnya: kelenjar-kelenjar pencernaan  Kelenjar endokrin yang mengeluarkan sekretnya langsung ke sirkulasi darah.

Contohnya: kelenjar hipofisis, thyroid, thymus dll.

Hormon berfungsi : a. Memacu pertumbuhan dan metabolisme tubuh. b. Memacu reproduksi. c. Mengatur keseimbangan cairan tubuh/homeostasis. d. Mengatur tingkah laku. Tempat hormon bekerja dinamakan ”sel target” atau Reseptor yang dapat berupa sel jaringan tubuh tertentu atau sel dari suatu kelenjar lainnya. RESEPTOR HORMON Konsentasi hormon dalam cairan ekstrasel sangat rendah. Sel target harus membedakan antara berbagai hormon dengan konsentrasi yang kecil, juga antar hormon dengan molekul lain. Derajat pembeda dilakukan oleh molekul pengenal yang terikat pada sel target disebut Reseptor

Reseptor Hormon: Molekul pengenal spesifik dari sel tempat hormon berikatan sebelum memulai efek biologiknya. Umumnya pengikatan Hormon Reseptor ini bersifat reversibel dan nonkovalen. Reseptor hormon bisa terdapat pada permukaan sel (membran plasma) atau pun intraselluler. Interaksi hormon dengan reseptor permukaan sel akan memberikan sinyal pembentukan senyawa yang disebut sebagai second messenger (hormon sendiri dianggap sebagai first messenger)

Jika hormon sudah berinteraksi dengan reseptor spesifiknya pada sel-sel target, maka peristiwa-peristiwa komunikasi intraseluler dimulai.Hal ini dapat melibatkan reaksi modifikasi seperti fosforilasi dan dapat mempunyai pengaruh pada ekspresi gen dan kadar ion. Peristiwa-peristiwa ini hanya memerlukan dilepaskannya zat-zat pengatur

Struktur Reseptor Hormon Setiap reseptor hormon mempunyai sedikitnya dua daerah domain fungsional yaitu : 1. Domain pengenal akan mengikat hormon 2. Regio

skunder

menghasilkan

(tranduksi)

signal

yang

merangkaikan

pengaturan beberapa fungsi intrasel

Reseptor hormon Steroid dan Thyroid membentuk suatu superfamili yang besar dari faktor transkripsi. Disini termasuk juga reseptor untuk vitamin D dan Asam retinoid. Reseptor untuk hormon Glukokortikoid mempunyai beberapa domain fungsional yaitu: 1. Daerah pengikat hormon dalam bagian terminal karboksil 2. Daerah pengikatan DNA yang berdekatan 3. Sedikitnya dua daerah yang mengaktifkan transkripsi gen 4. Sedikitnya dua daerah yang bertanggung jawab atas translokasi reseptor dari sitoplasma ke nukleus 5. Daerah yang mengikat protein renjatan panas tanpa adanya ligand Fungsi receptor 1) Mengenali ligand spesifik (2) Berikatan dengan ligand spesifik (3) Signal transduction memberikan efek biologi

Sifat interaksi Hormon dengan Receptor 1. Sangat spesifik 2. Afinitas tinggi 3. ”Saturation” 4. Ikatannya reversible 5. special function model

Kel Endokrin

Hormon yang dihasilkan

Pituitary -

Lob anterior Lob intermediate Lob posterior

LH,FSH, Prl, GH,ACTH,TSH MSH, α-endorphin Vasopressin (ADH), oksitosin

Tiroid

Tiroksin (T4), Triiodotironin (T3) kalsitonin

Paratiroid

Hormon paratiroid (PTH)

Faktor yang mengatur kerja hormon yaitu: 1. Kecepatan sintesa dan kecepatan sekresi 2. Sistem transport yang spesifik dalam plasma 3. Konversi kedalam bentuk yang lebih aktif 4. Reseptor hormon spesifik pada sitosol atau membran sel target yang berbeda 5. Pemecahan akhir dari hormon

KLASIFIKASI HORMON Hormon dapat diklasifikasikan melalui berbagai cara yaitu menurut komposisi kimia, sifat kelarutan, lokasi reseptor dan sifat sinyal yang mengantarai kerja hormon di dalam sel

Klasifikasi hormon berdasarkan senyawa kimia pembentuknya 1. Gol amine : norepinefrin, epinefrin, T3, T4 2. Gol protein dan polipeptide : FSH, HCG, LH, TSH, ACTH, prolaktin, Oksitosin, Glukagon, Insulin, PTH, Somatostatin, Relaksin, sekretin, GH, Gastrin, Kalsitonin, CCK, Eritropoetin, Angiostatin, somatostatin, dan vasopressin (ADH) 3. Gol Steroid : aldosteron, kortisol, estradiol, progesteron, testosteron,vitamin D

Berdasarkan sifat kelarutan molekul hormon 1. Lipofilik : kelompok hormon yang dapat larut dalam lemak 2. Hidrofilik : kelompok hormon yang dapat larut dalam air

Berdasarkan lokasi reseptor hormon 1. Hormon yang berikatan dengan hormon dengan reseptor intraseluler 2. Hormon yang berikatan dengan reseptor permukaan sel (plasma membran)

Berdasarkan sifat sinyal yang mengantarai kerja hormon di dalam sel: Kelompok Hormon yang menggunakan kelompok second messenger senyawa cAMP,cGMP,Ca2+, Fosfoinositol, Lintasan Kinase sebagai mediator intraseluler cAMP Sebagai Second Messenger cAMP merupakan second messenger yang dibentuk dari senyawa ATP oleh kerja enzim Adenilat Siklase dengan adanya Mg2+ yang membentuk suatu kompleks dengan ATP untuk bertindak sebagai substrat untuk reaksi.

cAMP mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam proses kerja sejumlah hormon.Epineprin meningkatkan kadar cAMP yang tinggi di dalam selsel otot dan perubahan yang relatif kecil dalam sel-sel hati

cGMP Sebagai second massenger Merupakan senyawa second messenger yang dibentuk dari GTP oleh kerja enzim Guanilil Siklase, yang terdapat dalam bentuk larut dan terikat membran.Hormon Atriopeptin, suatu famili peptida dihasilkan dalam atrium jantung, menyebabkan natriuresis, diuresis,vasodilatasi otot dan inhibisi sekresi aldosteron . Hormon peptida ini mis:ANF akan mengaktifkan enzim guanilil siklase

→

cGMP

↑→

mengantarai

efek

hormon.Senyawa

nitroprusida,nitrogliserin ,natrium nitrit, natrium azida,nitogen oksida (NO) meningkatkan cGMP dengan mengaktifkan guanilil siklase . Peningkatan cGMP akan berikatan dan mengaktifkan Protein Kinase Spesifik (Kinase G ) yang analog dengan Kinase A Enzim ini akan melakukan fosforilasi terhadap sejumlah protein otot polos . Peristiwa ini agaknya terlibat dalam proses relaksasi otot polos dan vasodilatasi.

Ca2+ Sebagai Second Massenger Secara luas kalsium terionisasi merupakan unsur regulator proses seluler termasuk kontraksi otot, rangkaian proses pembekuan darah, aktifitas enzim dan eksitabilitas membran dan mediator dari kerja hormon.Peran kalsium ion dalam aksi hormon diusulkan karena banyak hormon : 1. Dihambat dalam media kalsium bebas atau bila kadar kalsium intrasel berkurang 2. Mempengaruhi aliran kalsium sel

Diketahui konsentrasi Ca2+ sitosol lebih rendah dibandingkan konsentrasi Ca2+ dalam cairan ekstraseluler dan organela intraseluler.Keadaan ini dipertahankan oleh adanya pompa Ca2+ / Mg2+ ATPase dependent.Hormon dan zat efektor lain dapat merangsang pelepasan ion kalsium ke dalam sitosol. Jalan utama hormon meningkatkan penambahan Ca2+ adalahmelalui stimulasi dari produksi InsP3 yang dihasilkan oleh pemecahan dari PIP2 yang diperantarai fosfolipase C.

KALMODULIN Protein pengatur yang tergantung Ca2+.Kalmodulin mempunyai 4 tempat pengikatan Ca2+ dan pendudukan seluruh tempat mengakibatkan perubahan bentuk nyata, berkaitan dengan kemampuan kalmodulin mengaktivasi dan inaktivasi enzim. Interaksi Ca2+ dan kalmodulin secara konseptual serupa dengan pengikatan cAMP pada protein Kinase dan aktivasi selanjutnya molekul ini.

PENGUJIAN HORMON Dikenal beberapa cara uji hormon, yaitu: 

Pemeriksaan secara biologis (Bio-assay)



Pemeriksaan secara kimiawi (chemical assay)



Pemeriksaan secara imunologis (immuno-assay) : RIA, ELISA, Fluoroimuno assay, Luminescen imuno assay)

Biosintasa hormon

KELENJAR TIROID Kelenjar ini mensekresikan hormon: Tiroksin (T4), Triiodotironin (T3) dan kalsitonin Fungsi

dari

kelenjar

Tiroid

untuk

mempercepat

pembentukan

energi,

pertumbuhan badan dan kaitannya dengan fungsi katekolamin. Sintesa tergantung intake iodium dan receptor tyrosin pada tiroglobulin. Plasma dalam bentuk T3 dan T4. Hormon ini terikat dalam Thyroxin binding globulin, thyroxin binding prealbumin, albumin. Hormon aktif : Free T4 dan Free T3 Biosintesis Hormon Kelenjar Tiroid meliputi: 

Uptake Iodida oleh kelenjar tiroid



Oksidasi iodida dan iodinasi gugus tirosil molekul tiroglobulin



Perubahan radikal iodotirosil menjadi radikal iodotironil dalam molekul tiroglobulin



Pelepasan T3 dan T4 dalam darah.

Pemeriksaan hormon di laboratorium: PBI (Protein Bond Iodine) Jumlah Iodine yang terikat protein plasma darah (70% ikatan dengan T4)

BEI (Butanol Extractable Iodine) Jumlah Iodine yang berasal dari tirosin yang terikat protein plasma darah

Gangguan Faal kel Tiroid

Hipotiroidisme Hipofungsi kelenjar Tiroid.

Pada Hipotiroidisme primer kelenjar tiroid tidak mampu menhasilkan hormon. Penyebab karena sifat bawaan atau didapat. Hipotiroidisme yang disebabkan

faktor bawaan karena tidak punya kelenjar tiroid atau tidak mampu sintesa. Sedang faktor didapat disebabkan tiroiditis kronik. Hipotiroidisme dapat disebabkan penurunan T3 & T4, peningkatan TSH serta Keadaan patologis ini bisa menyebabkan gangguan pertumbuhan dan keterbelakangan.

Pada Hipotiroidisme sekunder terjadi: 

Gangguan pada hipofisis atau hipotalamus



Kadar T4 dan T3 yang rendah dan TSH dalam batas N atau sedikit meningkat



Untuk mengetahui dilakukan test TRH menguji apakah hipofisis mampu menghasilkan TSH

Hipertiroidisme 

Sering dijumpai diklinik



Disebabkan bermacam penyakit : diffuse toxic goiter, toxic multinodular goiter, solitary toxic nodule dan tiroiditis



Kadar T4 dan FT4 meningkat



Dapat juga dijumpai T4 dan FT4 yang normal, tetapi T3 meningkat (Toksikosis T3) pasca penyinaran yodium radioaktif atau bedah

Hormon Paratiroid Fungsi: mempertahankan konsentrasi ion Ca dalam cairan ekstrasel dan mengontrol ekskresi calsium dan fosfat. Caranya dengan: 1. Mempengaruhi penyerapan kalsium di saluran pencernaan 2. Mengatur deposit dan mobilisasi Ca dalam tulang 3. Mengatur reabsorbsi & ekskresi fosfat dari ginjal 4. Meningkatkan uptake fosfat oleh sel

Kelainan hormon paratiroid Hipertiroidisme -

primer disebabkan adanya adenoma, hiperplasia, karsinoma, atau herediter Merangsang osteoklas osteolisis dan dekalsifikasi tulang (fra patologis) Membentuk batu diginjal

-

sekunder Kadar Ca 2+ menurun, terjadi dekalsifikasi tulang

-

tersier Hiperparatiroidisme sekunder yang lama , fungsi paratiroid jadi otonom (hiperkalsemia)

Hipoparatiroidisme Disebabkan operasi tiroid (paratiroid ikut terangkat), kongenital Gejalanya: neuromuskuler (tetani, spasme klonik, dan tonik, kejang), retardasi mental, malabsorbsi, gangguan sistem kardiovaskuler) Pemeriksaan di Laboratorium: PTH plasma rendah, Ca darah rendah, P darah tinggi, aktivitas alkali fosfatase alkali normal atau rendah

Pseudohipoparatiroidisme Hambatan

respons

organ

target

terhadap

PTH,

Herediter

disertai

abnormalitas fisik dan mental, PTH normal atau tinggi

Kelenjar Pankreas Kelenjar ini mensekresikan: Insulin (oleh sel beta pulau Langerhans), Glukagon (oleh sel alfa pulau Langerhans) dan So matostatin (oleh sel delta pulau Langerhans)

Insulin Fungsinya: 1. Meningkatkan metabolisme karbohidrat 2. Meningkatkan timbunan glikogen 3. Meningkatkan sintesa asam lemak 4. Meningkatkan intake asam amino 5. Meningkatkan sintesa protein Sekresi insulin dipengaruhi glukosa darah juga dirangsang: as amino, as lemak bebas, benda keton, glukagon, sekretin, dan tolbutamid. Sekresi insulin dihambat epinefrin dan norepinefrin. Mekanisme Kerja Insulin Dimulai dengan berikatnya insulin dengan reseptor glikoprotein yang spesifik pada permukaan sel sasaran. Reseptor ini terdiri dari 2 subunit yaitu: - subunit α yang besar dengan BM 130.000 yang meluas ekstraseluler terlibat pada pengikatan molekul insulin - subunit β yang lebih kecil dengan BM 90.000yang dominan di dalam sitoplasma mengandung suatu kinase yang akan teraktivasi pada pengikatan insulin dengan akibat fosforilasi terhadap subunit β itu sendiri (autofosforilasi) Reseptor insulin yang sudah terfosforilasi melakukan reaksi fosforilasi terhadap substrat reseptor insulin ( IRS -1).IRS-1 yang terfosforilasi akan terikat dengan domain SH2 pada sejumlah proteinyang terlibat langsung dalam pengantara berbagai efek insulin yang berbeda. Pada dua jaringan sasaran insulin yang utama yaitu otot lurik dan jaringan adiposa, serangkaian proses fosforilasi yang berawal dari daerah kinase teraktivasi tersebut akan merangsang protein-protein intraseluler, termasuk Glukosa Transpoter 4 untuk berpindah ke permukaan sel. Jika proses ini berlangsung pada saat pemberian makan, maka akan mempermudah transport zat-zat gizi ke dalam jaringan-jaringan sasaran insulin tersebut.

Efek Insulin Efek pada hati - membantu glikogenesis - meningkatkan sintesis trigliserida, kolesterol, VLDL - meningkatkan sintesis protein - menghambat glikogenolisis - menghambat ketogenesis - menghambat glukoneogenesis

Efek pada otot - membantu sintesis protein dengan : -

meningkatkan transport asam amino

-

merangsang sintesis protein ribosomal

- membantu sintesis glikogen

Efek pada lemak - membantu penyimpanan triglserida - meningkatkan transport glukosa ke dalam sel lemak - menghambat lipolisis intraseluler

Kelainan insulin -

Hiperinsulinisme: hiperplasia/tumor pancres

-

Hipoinsulinisme: kekurangan insulin

-

Diabetes mellitus

penyebabnya: -

Kekurangan insulin absolut

-

Kekurangan insulin relatif thd kebut tubuh

-

Reseptor inadekuat, insulin cukup

-

Reseptor berkurang, insulin cukup

Pemeriksaan laboratorium

-

Urin: glukosa, albumin, benda keton dan sedimen. Serta pemeriksaan mikroalbumin

-

Darah: kadar gula darah, test toleransi glukosa oral, kurva harian glukosa, kadar HbA1c, kadar fruktosamin, kadar insulin, kadar c-peptide, status asam basa.

-

Dasar penetapan kadar gula darah: reduksi (cupri-cupro), kondensasi (otoluidin), enzimatik (glukosa oksidase, hexikinase, dehidrogenase)

-

Pemeriksaan enzimatik pemeriksaan terbaik yang umum dipakai

Epinephrin (adrenalin) dan norepinephrin (noradrenalin) -

Dibentuk dalam medulla kel adrenal

-

Efek utama: Inotropik dan kronotropik kontraksi jantung Konstriksi dan dilatasi dari pembuluh darah Dilatasi dan kontriksi bronkus Konstriksi dan dilatasi otot polos rahim Mempengaruhi metabolisme (sekresi insulin)

Hormon Kelamin

Fungsi umum sex hormon -

Mengontrol sifat / karakteristik sex sekunder

-

Mengontrol siklus reproduksi

-

Mengontrol pertumbuhan & perkembangan organ reproduksi (terutama testis dan ovarium)

-

Anabolisme protein

-

Pria : testosteron

-

Wanita : estrogen & progesteron

Testosteron adalah hormon steroid dari kelompok androgen. Penghasil utama testosteron adalah testis pada jantan dan indung telur (ovari) pada betina, walaupun sejumlah kecil hormon ini juga dihasilkan oleh kelenjar adrenal. Hormon ini merupakan hormon seks jantan utama dan merupakan steroid anabolik. Baik pada jantan maupun betina, testoren memegang peranan penting bagi kesehatan. Fungsinya antara lain adalah meningkatkan libido, energi, fungsi imun, dan perlindungan terhadap osteoporosis. Secara rata-rata, jantan dewasa menghasilkan testosteron sekitar dua puluh kali lebih banyak dari pada betina dewasa.

Testosteron dimetabolisis dalam hati menjadi androsteron, dehidro-isoandrosteron dan etiokolanolon. Hasil metabolisis testosteron diekskresikan melalui urin dalam bentuk senyawa yang larut dalam air, yaitu dalam bentuk ester asam glukuronat dan ester asam sulfat.

Hormon-Hormon Reproduksi Estrogen Estrogen dihasilkan oleh ovarium. Ada banyak jenis dari estrogen tapi yang paling penting untuk reproduksi adalah estradiol. Estrogen berguna untuk pembentukan ciri-ciri perkembangan seksual pada wanita yaitu pembentukan payudara, lekuk tubuh, rambut kemaluan,dll. Estrogen juga berguna pada siklus menstruasi dengan membentuk ketebalan endometrium, menjaga kualitas dan kuantitas cairan cerviks dan vagina sehingga sesuai untuk penetrasi sperma. Progesterone Hormon ini diproduksi oleh korpus luteum. Progesterone mempertahankan ketebalan endometrium sehingga dapat menerima implantasi zygot. Kadar progesterone terus dipertahankan selama trimester awal kehamilan sampai plasenta dapat membentuk hormon HCG.

Gonadotropin Releasing Hormone GNRH merupakan hormon yang diproduksi oleh hipotalamus diotak. GNRH akan merangsang pelepasan FSH (folikl stimulating hormone) di hipofisis. Bila kadar estrogen tinggi, maka estrogen akan memberikan umpanbalik ke hipotalamus sehingga kadar GNRH akan menjadi rendah, begitupun sebaliknya. FSH

(folikel

stimulating

hormone)

dan

LH

(luteinizing

Hormone)

Kedua hormon ini dinamakan gonadotropoin hormon yang diproduksi oleh hipofisis akibat rangsangan dari GNRH. FSH akan menyebabkan pematangan dari folikel. Dari folikel yang matang akan dikeluarkan ovum. Kemudian folikel ini akan menjadi korpus luteum dan dipertahankan untuk waktu tertentu oleh LH.

Daftar Pustaka: Murray, R.K., Granner, D.K., Harper’s Illustrated Biochemistry, 26th ed., 2003 Stryer, Lubert, Biochemistry, Fifth Edition Voet, D., Voet, J.G., Biochemistry, Second Edition, 1995 Ikhtisar Biokimia Dasar B, Panjita H.