BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hormon merupakan zat yang dihasilkan oleh tubuh makhluk hidup. Peranannya pun

sangat penting dalam kehidupan. Kadang kala individu dapat kekurangan suatu hormon -

hormon yang seharusnya ada pada saat tersebut, namun karena sesuatu hal hormon

menjadi kurang. Dokter hewan dapat menyuntikkan hormon kedalam tubuh hewan,

hormon yang tersedia adalah hormon sintetik dan hormon dari alam. Saat ini penggunaan

keseluruhan jenis hormon masih sangat jarang dilakukan di hewan. Namun pada manusia

hampir semua jenis hormon telah dimanfaatkan dan digunakan. Hormon yang sering

digunakan di kedokteran hewan adalah hormon yang berhubungan dengan kelahiran,

karena dianggap suatu hewan adalah ternak dan harus dijaga sistim reproduksinya. Hal

inilah yang menyebabkan hormon itu terbatas untuk digunakan.

Fisiologi merupakan ilmu yang mempelajari fungsi normal tubuh dengan beberapa

gejala yang ada pada sistem hidup, serta pengaturan atas segala fungsi dalam sistem

tersebut, salah satu sistem yang akan dibahas dalam makalah ini adalah hormon dan cara

kerjanya. Hormon dapat dijumpai pada semua golongan hewan, baik vertebrata maupun

invertebrata. Pada umunya, sistem hormon bekerja untuk mengendalikan berbagai fungsi

fisiologis tubuh, antara lain aktivitas metabolisme, pertumbuhan, reproduksi, regulasi

osmotik, dan regulasi ionik.

1.2 Rumusan Masalah

Apa sajakah klasifikasi hormon ?

Bagaimanakah regulasi sekresi ?

Bagaimanakah peran hormone dalam metabolisme, ?

Bagaimanakah sistem hormone pada hewan ?

Bagaimanakah reproduksi hormone ?

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui klasifikasi hormone

Untuk mengetahui regulasi sekresi

Untuk mengetahui peran hormone dalam metabolisme

Untuk mengetahui sistem hormone pada hewan

Untuk mengetahui reproduksi hormone

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Klasifikasi Hormon

Hormon (dari bahasa Yunani, όρμή: horman - "yang menggerakkan") adalah pembawa

pesan kimiawi antarsel atau antarkelompok sel. Semua organisme multiselular, termasuk

tumbuhan, memproduksi hormon.

Hormon beredar di dalam sirkulasi darah dan fluida sell untuk mencari sel target.

Ketika hormon menemukan sel target, hormon akan mengikat protein reseptor tertentu pada

permukaan sel tersebut dan mengirimkan sinyal. Reseptor protein akan menerima sinyal

tersebut dan bereaksi baik dengan memengaruhi ekspresi genetik sel atau mengubah aktivitas

protein selular, termasuk di antaranya adalah perangsangan atau penghambatan pertumbuhan

serta apoptosis (kematian sel terprogram), pengaktifan atau penonaktifan sistem kekebalan,

pengaturan metabolisme dan persiapan aktivitas baru (misalnya terbang, kawin, dan

perawatan anak), atau fase kehidupan (misalnya pubertas dan menopause). Pada banyak

kasus, satu hormon dapat mengatur produksi dan pelepasan hormon lainnya. Hormon juga

mengatur siklus reproduksi pada hampir semua organisme multiselular.

Pada hewan, hormon yang paling dikenal adalah hormon yang diproduksi oleh

kelenjar endokrin vertebrata. Walaupun demikian, hormon dihasilkan oleh hampir semua

sistem organ dan jenis jaringan pada tubuh hewan. Molekul hormon dilepaskan langsung ke

aliran darah, walaupun ada juga jenis hormon - yang disebut ektohormon (ectohormone) -

yang tidak langsung dialirkan ke aliran darah, melainkan melalui sirkulasi atau difusi ke sel

target.

Pada prinsipnya pengaturan produksi hormon dilakukan oleh hipotalamus (bagian dari

otak). Hipotalamus mengontrol sekresi banyak kelenjar yang lain, terutama melalui kelenjar

pituitari, yang juga mengontrol kelenjar-kelenjar lain. Hipotalamus akan memerintahkan

kelenjar pituitari untu mensekresikan hormonnya dengan mengirim faktor regulasi ke lobus

anteriornya dan mengirim impuls saraf ke posteriornya dan mengirim impuls saraf ke lobus

posteriornya.

2

Klasifikasi Hormon

         Peptida / protein :

-      Merupakan kelompok terbesar dan diarahkan oleh mRNA pada  endoplasmic

reticulum, sebagian besar dibentuk sebagai prohormon. Peptida yang berqasal dari

preprohormone dipecah di aparatus Golgi membentuk hormon.

-     di sekresikan oleh sebagian besar kel. endokrin

         Amina

-    Derivat asam amino tirosin, yang disekresikan oleh kel. Tiroid dan. Medula kel.

Adrenal (catecholamines)

         Steroid

-      Berasal dari kolesterol dan disekresi oleh korteks adrenal vertebrata dan pada

mamalia juga oleh plasenta.

Klasifikasi Kimia Mempengaruhi Kelarutan Hormon:

       Kelarutan hormon ternyata juga mempengaruhi :

1)      Sintesis

2)       Penyimpanan

3)       Sekresi

4)       Transpor Dalam Darah

5)       Mekanisme yang mempengaruhi sel sasaran yang dipengaruhi

6)       Half-Life.

     Hampir semua peptida dan katekolamin bersifat hidrofilik sedangkan semua steroid dan

hormon tiroid hidrofobik.

      Situs kerja

Hidrofilik berinteraksi dengan reseptor pada membran, dan mengaktifkan kanal ion

atau caraka kedua (second messenger), karena tidak dapat menembus dwilapis lipid yang

membentuk membran sel

Hidrofobik berinteraksi dengan reseptor internal, karena dapat berdifusi menembus

dwilapis lipid dari membran sel, reseptornya umumnya berperan sebagai faktor transkripsi

dan mempengaruhi ekspresi gen.

3

2.2 Regulasi Sekresi

Hormon diturunkan dari unsur-unsur penting ; hormon peptida dari protein, hormon steroid

dari kolesterol, dan hormon tiroid serta katekolamin dari asam amino. Hormon-hormon ini

bekerjasama dengan sistem saraf pusat sebagai fungsi pengatur dalam berbagai kejadian dan

metabolisme dalam tubuh. Jika hormon sudah berinteraksi dengan reseptor di dalam atau pada

sel-sel target, maka komunikasi intraseluler dimulai. Untuk itu perlu diketahui mengenai proses

pengaturan sekresi hormon , pengikatan dengan protein transpor, pengikatan dengan reseptor

dan kemampuan untuk didegradasi dan dibersihkan agar tidak memberikan dampak metabolisme

yang berkepanjangan.

Peptida

Hormon peptida merupakan protein dengan beragam ukuran. Protein yang disintesis

disisipkan ke dalam vesikel untuk sekresi, dilipat, dan dapat diproses melalui proteolisis atau

modifikasi lain. Pelipatan ditentukan oleh rangkaian primer protein maupun oleh protein

tambahan. Untuk sekresi , protein disisipkan ke dalam retikulum endoplasmik, yang akhirnya

mencapai vesikel sekretorik. Setelah transpor protein kedalam retikulum endoplasmik, protein

bergerak melalui suatu seri kompartemen khusus , dimodifikasi sebelum dilepaskan . Vesikel

bergerak ke dan berfusi dengan aparatus Golgi. Vesikel ini ditutupi oleh suatu lapisan protein

yang memungkinkan untuk berikatan dengan membran aparatus Golgi . Vesikel ini kemudian

berfusi yang memerlukan hidrolisis ATP dan protein lain, termasuk protein pengikat GTP (dan

hidrolisis GTF).

Akhirnya, vesikel ke luar dari jaringan trans-Golgi dan diangkut ke permukaan sel,

berfusi dengan membran untuk menyampaikan isinya ke luar sel. Gerakan dari vesikel-vesikel

ke permukaan terjadi sepanjang jalur mikrotubulus (1,2) Hormon-hormon dilepaskan dari sel

sebagai respons terhadap rangsangan Sebagian besar sel-sel endokrin (hipofisis, paratiroid,

pankreas) menggunakan lintasan sekretorik yang diatur; dengan demikian, mereka menyimpan

hormon peptida dalam granula sekretorik, dan melepaskannya sebagai respons terhadap

rangsangan. Dengan menyimpan produk ini, sel sekretorik mampu untuk melepaskannya dalam

periode yang pendek dengan kecepatan melebihi kemampuan sintesis sel. Hal ini merupakan

kasus pada pulau Langerhans pankreas, kelenjar para-tiroid, dan kelenjar hipofisis. Namun, hati,

yang melepaskan angiotensin, dan plasenta, yang melepaskan CG dan laktogen plasenta

(korionik somatomamatropin), hanya menggunakan lintasan tetap. Vesikel dari dua lintasan ini

berbeda; dari lintasan yang diatur terkemas dengan protein sekretorik hingga konsentrasi sangat

tinggi, memberikan densitas sangat tinggi dalam mikrografi elektron. Granula ini ber-akumulasi

dalam sel tanpa adanya suatu rangsangan sekretorik hingga menyebabkan pelepasan dari

kandungannya melalui fusi dengan membrana sel. Pada beberapa kasus, hormon juga

disekresikan bersama protein lain. Neurofisin, dilepaskan dari prekursor menjadi vasopresin dan

4

oksitosin, mengikat hormon-hormon ini dan menyertai mereka dari tempat sintesis dalam

hipotalamus ke tempat sintesis mereka pada hipofisis anterior. Beberapa peptida mengalami

sedikit modifikasi lanjutan, seperti halnya dengan GH dan PRL. Pada kasus lain, pembelahan

dari "prohormon" di dalam sel menghasilkan hormon akhir. Contohnya proinsulin diubah

menjadi insulin dengan pengangkatan rangkaian peptida C, meninggalkan rantai A dan B yang

melekat melalui ikatan disulfida. ACTH, suatu protein asam amino-39, dan beberapa peptida

lainnya (Fragmen terminal-N, betalipoprotein) dilepaskan secara proteolitik dari protein yang

lebih besar propriomelanokortin (POMC) dalam hipofisis anterior .

Berbagai hormon juga dapat diproses pada tempat yang berbeda. Sebagian besar

protein diproses dalam granula sekretorik padat dari lintasan sekresi yang diatur. Pembelahan

dari proinsulin menjadi insulin, prorenin menjadi renin, dan POMC menjadi peptidanya

merupakan contoh-contohnya. Dalam susunan saraf pusat, beberapa peptida (contohnya, TRH)

diproses dalam perikarya neuronal, sementara yang lain diproses dalam akson dan terminal

(prekursor GnRH). Jika kandungan granula sekretorik dilepaskan sebagai respons terhadap suatu

stimulus, maka membrana granula berfusi dengan membran sel, kandungan dari granula

kemudian dilepaskan melalui eksositosis. Ca2+ penting untuk proses-proses ini. Obat-obatan yang

merangsang pelepasan hormon polipeptida dan katekolamin merangsang influks Ca2+ ke dalam

sitoplasma melalui saluran Ca2+ spesifik. Hal ini memicu fusi dari vesikel sekretorik dengan

membran dan pelepasan dari hormon yang disimpan. Dengan demikian, aktivator dari saluran

Ca2+ dan fosfolipase C akan meningkatkan sekresi. Dalam sel B pankreas, kadar glukosa yang

tinggi meningkatkan kadar ATP intraselular yang pada gilirannya menghambat efluks K+melalui

saluran membran , menimbulkan depolarisasi membran dan pembukaan dari saluran Ca2+.

Peningkatan Ca2+ kemudian membuka saluran K+, menimbulkan repolarisasi membran dan

dengan demikian mengakhiri rangsangan sekresi. cAMP juga dapat merangsang sekresi hormon

melalui suatu fosforilase yang dirangsang-kinase serta aktivasi dari saluran Ca2+ .

Hormon Tiroid

Hormon tiroid hanya disintesis dalam kelenjar tiroid, walaupun sekitar 70% dari

hormon steroid aktif yang utama, T3, dihasilkan dalam jaringan perifer melalui deiodinasi dari

tiroksin; T4. Sel-sel kelenjar tiroid mengkonsentrasikan iodium untuk sintesis hormon tiroid

melalui transpor aktif. Sel kelenjar tiroid tersusun dalam folikel-folikel yang mengelilingi bahan

koloidal, dan menghasilkan suatu glikoprotein yang besar, tiroglobulin. Iodium dioksidasi

dengan cepat dan disatukan dengan cincin aromatik tirosin pada tiroglobulin (organifikasi).

Residu tirosin kemudian dirangkai bersama untuk menghasilkan tironin. Organifikasi dan

perangkaian dikatalisir oleh peroksidase tiroid pada permukaan apeks sel dalam mikrovili

5

yang meluas ke dalam ruang koloid. Tiroglobulin dilepaskan -bersama dengan tironin yang

melekat padanya- ke dalam folikel, dan bertindak sebagai suatu cadangan bagi hormon. Hormon

tiroid dibentuk oleh ambilan balik dari tiroglobulin melalui endositosis dan pencernaan proteolitik

oleh hidrolase lisosoma dan peroksidase tiroid, menghasilkan berbagai tironin. Dalam keadaan

normal, kelenjar melepaskan T4dan T3 dalam rasio sekitar 10:1, kemungkinan melalui suatu

mekanisme transpor aktif (1,2,3)

Gambar 1 .

Rute melalui sel untuk protein yang disekresikan. Yang diperlihatkan adalah gambaran

skematis, berbagai kompartemen dan konstituen selular, dan

panah menunjukkan berbagai lintasan.

6

Steroid

Hormon steroid dihasilkan adrenal, ovarium, testis, plasenta, dan pada tingkat

tertentu di jaringan perifer . Steroid berasal dari kolesterol yang dihasilkan melalui sintesis

de novo atau melalui ambilan dari LDL melalui reseptor LDL. Terdapat sejumlah

cadangan kolesterol dalam ester kolesterol sel-sel steroi-dogenik. Jika kelenjar

penghasil steroid dirangsang, kolesterol ini dibebaskan melalui stimulasi dan esterase

kolesterol, dan sejumlah kolesterol tambahan dihasilkan melalui stimulasi sintesis

kolesterol oleh kelenjar. Namun, dengan berjalannya waktu, ambilan kolesterol yang

ditingkatkan merupakan mekanisme yang utama untuk meningkatkan steroidogenesis.

Kelenjar-kelenjar ini mempunyai konsentrasi reseptor LDL yang tinggi yang akan

lebih meningkat oleh rangsangan steroidogenik seperti hormon tropik. Hal ini sebagian

besar disebabkan oleh habisnya kolesterol intraselular Penurunan ini juga meningkatkan

sintesis kolesterol, yang selanjutnya mempermudah steroidogenesis. Produksi steroid

selelah rangsangan seperti ini dapat sepuluh kali lebih banyak dari produksi basal

(1,2,4) Langkah yang membatasi kecepatan dalam produksi hormon steroid adalah

pembelahan dari kolesterol untuk membentuk pregnenolon melalui kerja dari suatu

enzim pembelah sisi kolesterolP450 sitokrom (P450scc) yang terletak pada membrana

mitokondrial bagian dalam. Enzim ini menggunakan suatu flavoprotein suatu protein sulfur

besi; NADPH; dan oksigen. Kolesterol dihidroksilasi pada C22 dan kemudian pada

CZp dan produk ini dibelah untuk menghasilkan pregnenolon ditambah isokapraldehid.

Aktivitas langkah ini diatur oleh rangsang tropik utama (ACTH, FSH, LH, CG) pada

seluruh jaringan steroidogenik.

Kemudian pregnenolon bergerak ke luar dari mitokondria ke retikulum

endoplasmik, yang akan mengalami serangkaian modifikasi. Gerakan prekursor seperti ini

antara mitokondria dan retikulum endoplasmik dapat dipermudah oleh protein karier

sterol atau gerakan pada permukaan membrana.

7

Dalam zona fasikulata adrenokortikal dan zona retikularis , pregnenolon secara

berturutan diubah menjadi 17-OH-pregnenolone (oleh sitokrom P450c17), 17P-OH-

progesteron (oleh kompleks enzim 3-hidroksisteroid dehidrogenase-4,5-isomerase,

yang mengubah ikatan ganda 5,0 menjadi -4,5-), dan 11-deoksikortisol (oleh sitokrom P

450 c21). Produksi 17-OH-pregnerolon dari pregnenolon disebut sebagai lintasan

5 karena ikatan ganda-5,6 dilestarikan. Kemudian 11 – deoksikertisal mengalir kembali

ke dalam mitokondria di mana kertisol, produk akhir yang aktif, dibentuk melaiui 11-

-hidroksilasi melalui kerja sitokrom P-150c11. Enzim ini tidak ditemukan dalam

gonad, yang tidak menghasilkan kortisol atau aldosteron.

8

Glomerulosa adrenal menghasilkan progesteron dari pregnenolon meIalui kerja

dari 3-hidroksisteroid dehidrogenase 4,5 isomerase . Hal ini disebut lintasan 4.

Granulosa tidak memiliki sitokrom P 4 50c17 dan secara unik mengandung suatu P450c

11AS (oksidase metil kartikosteron I). Progesteron dihidroksilasi pada C21oleh P450c21

untk menghasilkan 11-deaksikortikosteron (DOC) dan oleh P450c11AS pada C11 untuk

menghasilkan kortikosteron, yang diubah menjadi aldosteron melalui penambahan dari

suatu gugusan aldehid pada posisi 18 melaui aktivitas dari P45011AS (1,2,3)

9

Gambar 2.

Lintasan sintesis kelas-kelas utama hormon steroid. Kolesterol diturunkan dari asetat

dengan sintesis dari partikel lipoprotein.

10

Untuk produksi androgen dan estrogen , rantai samping pada posisi 17 dari

17OH-pregnenolon atau 17-OH-progesteron diangkat oleh aktivitas C17,20-liase

(terkandung dalam sitokrom P45Oc17) untuk masing-masing menghasilkan

dehidroepiandrosteron (DHEA) dan androstenedion. Produksi DHEA merupakan lintasan

utama dalam adrenal maupun gonad dan melebihi produksi dari androstenedion.

Langkah selanjutnya, yang menimbulkan produksi dari estrogen estradiol utama dan

androgen testosteron, terjadi di dalam gonad tetapi hanya dalam jumlah yang kecil di adrenal

(2,3)

11

Lintasan utama untuk produksi testosteron dalam testis adalah sel-sel Leydig

melalui lintasan 5dari pregnenolon menjadi DHEA dan androstenediol, sebelum steroid

ini diubah menjadi derivat4,androstenedion menjadi testosteron, dan DHEA menjadi

androstenedioi dan kemudian testosteron melalui kerja 17-hidroksisteroid

dehidrogenase. Banyak kerja androgen diperantarai oleh dehidro-testosteron; steroid ini

sebagian besar dihasilkan dalam jaringan target melalui aktivitas dari 5-reduktase, dan

sangat sedikit sekali yang dibuat di testis. Dalam ovarium , sel-sel granulosa tidak

mempunyai sitokrom P450c11, P450c17, dan P 450c 21 dan karena itu sebagian besar

menghasilkan progesteron. Progesteron ini kemudian diambil oleh sel-sel teka yang

berdekatan, yang mengubahnya menjadi androstenedion, yang kemudian kembali ke sel

granulosa, di mana ia diubah menjadi estron oleh kerja dari aromatase. Enzim ini juga

mengubah testosteron menjadi estradiol; konsentrasi dari aromatase dalam sel granulosa

sedemikian rupa sehingga hampir semua testosteron diubah menjadi estradiol dan

dilepaskan sedikit testosteron. Estron dan estradiol dapat juga dihasilkan dari DHEA dan

androstenedion dalam jaringan perifer seperti jaringan adiposa karena adanya aroma tase.

12

Jika sudah disintesis, steroid yang baru disintesis dilepaskan dengan cepat.

Tidak seperti pada kelas hormon lain, terdapat sedikit cadangan steroid oleh kelenjar,

dan pelepasan steroid yang meningkat selalu mencerminkan peningkatan sintesis.

Katekolamin

Katekolamin disintesis dari jaringan saraf medula adrenal. Kelenjar ini meru-

pakan sumber utama dari epinefrin dalam sirkulasi. Katekolamin disintesis dari tirosin dan

kemudian disimpan dalam granula yang analog dengan granula yang mensekresi hormon

polipeptida. Tirosin diubah menjadi dihidroksifenilalanin (DOPA) oleh hidroksilase tirosin,

dan DOPA diubah menjadi dopamin dalam sitoplasma oleh dekarboksilase asam amino-

L aromatik. Dopamin kemudian diambiI oleh suatu pengangkut katekolamin ke dalam

membran granula, yang diubah menjadi norepinefrin (oleh -hidroksilase dopamin),

produk akhir yang dilepaskan oleh sebagian besar sel penghasil katekolamin tubuh.

Namun, dalam medula adrenal dan hanya beberapa lokasi lain, ditemukan feniletanolamin-

O-metiltransferase (PNMT); pada kasus-kasus ini, norepinefrin meninggalkan vesikel untuk

kembali ke sitoplasma, di mana PNMT mengubah norepinefrin menjadi epinefrin, yang

diambil oleh granula untuk sekresi. Katekolamin disimpan dalam granula ini dengan

kromogranin A dan ATP dan dilepaskan dengan unsur-unsur ini.

13

Eikosanoid

Asam arakidonat merupakan prekursor paling penting dan melimpah dari

berbagai eikosanoid pada manusia dan membatasi kecepatan sintesis eikosanoid . Asam

arakidonat dibentuk dari asam linoleat (suatu asam amino esensial) pada sebagian besar

kasus melalui desaturasi dan pemanjangan dengan asam homo--linoleat dan diikuti

desaturasi selanjutnya. Sementara eikosanoid tidak disimpan dalam sel-sel, cadangan

prekursor asam arakidonat ditemukan dalam membran lipid darimana ia dilepaskan sebagai

respons terhadap berbagai rangsangan melalui kerja dari fosfolipase.

Asam arakidonat dapat diubah menjadi prostaglandin endoperoksida H2, yang

merupakan prekursor terhadap prostaglandin, prostasiklin, dan tromboksan. Untuk sintesis

prostaglandin, siklooksigenase (juga disebut sintetase endoperok-sidase) mengubah asam

arakidonat menjadi endoperoksidase yang tak stabil, PGG2, yang dengan cepat direduksi

menjadi PGH2. Siklooksigenase didistribusikan secara luas di seluruh tubuh (kecuali

untuk eritrosit dan limfosit) dan diinhibisi oleh aspirin, indometasin, dan obat-obatan

anti-inflamasi non-steroid lainnya. Tergantung pada jaringan, PGH2 dapat diubah menjadi

prostaglandin lain (contohnya, PGD2, PGE2, PGF2 [via PGE2]) dalam reaksi yang

melibatkan sintetase prostaglandin; prostasiklin (contohnya, PGI2) dalam reaksi yang

melibatkan sintetase prostasiklin, yang prevalen pada sel endotelial dan otot polos, fibroblas,

dan makrofag; dan tromboksan (contohnya, trombosan A2 [TXA2]), yang lebih banyak

dalam platelet dan makrofag.

Metabolisme asam arakidonat oleh 5-lipoksigenase menimbulkan produksi leukotrien,

dan metabolisme oleh 12-lipoksigenase menghasilkan 12-HPETE (hidroksi-

peroksieikosatetraenoat) yang diubah menjadi HETE. Asam arakidonat dapat juga

dioksigenasi oleh monoksigenase sitokrom P450 menjadi berbagai produk oksidasi omega

dan epoksida dan turunan yang dapat memiliki aktivitas biologik.

14

Gambar 3.

Lintasan utama sintesis kelas-kelas utama eikosanoid: prostaglandin,prostasiklin,

tromboksan, dan leukotrien. (HETE, asam hidroksieikosatetraenoat; PGG2,

prostaglandin G2; PGH2, prostaglandin H2)

15

2.3 Peran Hormon dalam Metabolisme

Sistem hormone adalah sistem kontrol kelenjar tanpa saluran (duktus) yang

menghasilkan hormon yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah untuk mempengaruhi

organ-organ lain. Sistem hormon disusun oleh kelenjar-kelenjar hormon. Kelenjar hormon

mensekresikan senyawa kimia yang disebut hormon, sekret yang dibuatnya ini tidak

meninggalkan kelenjarnya melalui saluran pengeluaran, tetapi sekresi berdifusi langsung dari

sel kelenjar ke dalam aliran darah dijaringan kelenjar. Hormon merupakan senyawa protein

atau senyawa steroid yang mengatur kerja proses fisiologi tubuh.

Fungsi Sistem hormon

      Mengatur metabolisme organik dan H2O serta keseimbangan elektrolit.

      Menyebabkan perubahan adaptasi untuk membantu tubuh menghadapi tekanan stress.

      Mengatur perkembangan dan pertumbuhan tubuh.

      Mengotrol reproduksi

      Mengatur produksi sel darah merah

      Bersama dengan sistem saraf otonom, mengontrol dan menyatukan baik sirkulasi dan

pencernaan serta absorpsi makanan.

Suatu zat dapat disebut hormon bila zat tersebut (definisi klasik hormon) :

           Dihasilkan oleh kelenjar endokrin atau sel-sel khusus

           Disekresikan langsung ke dalam aliran darah

           Ditransportasi ke seluruh tubuh

           Mempengaruhi kegiatan sel jaringan/ organ sasaran yang letaknya jauh dari asal tempat

pembentukannya.

Dalam mempertahankan homeostasis tubuh, sistem endokrin dan sistem saraf

berinteraksi satu sama lain. Sebagai contoh medulla kelenjar adrenal dan kelenjar hipofisis

16

dalam mensekrasikan hormonnya secara primer tergantung pada respon terhadap stimulasi

neural.

Perbandingan antara Sistem Saraf dan Sistem Endokrin

Sistem Saraf Sistem Endokrin

Sel Neuron Ephitelium glandular

Signal kimiawi Neurotransmitter Hormon

Spesifisitas kerja Reseptor pada sel postsynaptics

Reseptor pada sel target

Kecepatan onset Beberapa detik Beberapa menit sampai jam

Durasi kerja Sangat singkat kecuali aktivitas neural berlanjut

Dapat singkat atau dapat bertahan selama beberapa hari bahkan ketika sekresi dihentikan

Sel-sel Penyusun Organ Endokrin

Sel-sel penyusun organ endokrin dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut :

1.        Sel Neusekretori adalah sel yang berbentuk seperti sel saraf, tetapi berfungsi sebagai

penghasil hormon. Contoh sel neusekretori ialah sel saraf pada hipotalamus. Sel tersebut

memperhatikan fungsi endokrin sehingga dapat juga disebut sebagai sel neuroendokrin.

Sesungguhnya, semua sel yang dapat menghasilkan sekret disebut sebagai sel sekretori. Oleh

karena itu, sel saraf seperti yang terdapat pada hipotalamus disebut sel neusekretori.

2.        Sel endokrin sejati disebut juga sel endokrin kelasik yaitu sel endokrin yang benar-benar

berfungsi sebagai penghasil hormon, tidak memiliki bentuk seperti sel saraf. Kelenjat

endokrin sejati melepaskan hormon yang dihasilkannya secara langsung ke dalam darah

(cairan tubuh). Kelenjar endokrin sejati dapat ditemukan pada hewan yang memepunyai

sistem sirkulasi, baik vertebrata maupun invertebrata.

17

MEKANISME KERJA HORMON

Reseptor Hormon

Hormon bekerja melalui pengikatan dengan reseptor spesifik .Pengikatan dari

hormon ke reseptor ini pada umumnya memicu suatu perubahan penyesuaian pada

reseptor sedemikian rupa sehingga menyampaikan informasi kepada unsur spesifik lain

dari sel. Reseptor ini terletak pada permukaan sel atau intraselular. Interaksi permukaan

hormon reseptor memberikan sinyal pembentukan dari "mesenger kedua"

Interaksi hormon-reseptor ini menimbulkan pengaruh pada ekspresi gen (3,7)

Distribusi dari reseptor hormon memperlihatkan variabilitas yang besar sekali. Reseptor

untuk beberapa hormon, seperti insulin dan glukokortikoid, terdistribusi secara luas,

sementara reseptor untuk sebagian besar hormon mempunyai distribusi yang lebih

terbatas. Adanya reseptor merupakan determinan (penentu) pertama apakah jaringan

akan memberikan respon terhadap hormon. Namun, molekul yang berpartisipasi dalam

peristiwa pasca-reseptor juga penting; hal ini tidak saja menentukan apakah jaringan

akan memberikan respon terhadap hormon itu tetapi juga kekhasan dari respon itu. Hal

yang terakhir ini memungkinkan hormon yang sama memiliki respon yang berbeda dalam

jaringan yang berbeda.

Interaksi Hormon-Reseptor

Hormon menemukan permukaan dari sel melalui kelarutannya serta disosiasi

mereka dari protein pengikat plasma. Hormon yang berikatan dengan permukaan sel

kemudian berikatan dengan reseptor. Hormon steroid tampaknya mempenetrasi

membrana plasma sel secara bebas dan berikatan dengan reseptor sitoplasmik. Pada beberapa

kasus (contohnya, estrogen), hormon juga perlu untuk mempenetrasi int i sel

(kemungkinan melalui pori-pori dalam membrana inti) untuk berikatan dengan reseptor

inti-setempat. Kasus pada hormon tiroid tidak jelas. Bukti-bukti mendukung pendapat

bahwa hormon-hormon ini memasuki sel melalui mekanisme transpor; masih belum jelas

bagaimana mereka mempenetrasi membrana inti (3,6).

18

Gambar 4 .

Lintasan yang mungkin untuk transmis sinyal hormon. Masing-masing hormon dapat

bekerja melalui satu atau lebih reseptor; masing-masing kompleks hormon-reseptor

dapat bekerja melalui satu atau lebih mediator protein (baik protein G atau mekanisme

pensinyalan lainnya), dan masing-masing protein perantara atau enzin yang diaktivasi

oleh kompleks-kompleks hormon reseptor dapat mempengaruhi satu atau lebih fungsi

efektor.

Umumnya hormon berikatan secara reversibel dan non-kovalen dengan reseptornya.

Ikatan ini disebabkan tiga jenis kekuatan. Pertama, terdapat pengaruh hidrofobik pada

hormon dan reseptor berinteraksi satu sama lain dengan pilihan air. Kedua, gugusan

bermuatan komplementer pada hormon dan reseptor mempermudah interaksi. Pengaruh

ini penting untuk mencocokkan hormon ke dalam reseptor. Dan ketiga, daya van der Waals,

yang sangat tergantung pada jarak, dapat menyumbang efek daya tarik terhadap ikatan. Pada

beberapa kasus, interaksi hormon-reseptor lebih kompleks. Hal ini sebagian besar terjadi

jika hormon yang berinteraksi dengan suatu kompleks reseptor dengan subunit yang

majemuk dan di mana pengikatan dari hormon dengan subunit pertama mengubah

afinitas dari subunit lain untuk hormon. Hal ini dapat meningkat (kerjasama positif)

atau menurun (kerjasama negatif) afinitas dari hormon untuk reseptor itu. Kerjasama

positif menghasilkan suatu plot Scatchard yang konveks dan kerjasama negatif

menghasilkan suatu plot yang konkaf . Artifak eksperimental dan adanya dua kelas

independen dari tempat juga dapat menghasilkan plot Scatchard non-linier. Yang

merupakan kejutan, ikatan kerjasama jarang diamati pada interaksi hormon-reseptor;

interaksi reseptor-insulin pada beberapa keadaan dapat merupakan suatu pengecualian.

19

Hormon Agonis, Antagonis dan Agonis Parsial

Zat-zat yang berinteraksi dengan tempat pengikatan-hormon dari reseptor dapat

memiliki aktivitas agonis, antagonis, atau agonis parsial (juga disebut antagonis

parsial). Suatu agonis sepenuhnya menginduksi reseptor untuk memicu peristiwa pas-

careseptor. Suatu antagonis mampu untuk berikatan dengan reseptor dan memblokir

pengikatan dari agonis, tetapi tidak memicu respon pascareseptor. Dengan cara ini, ia tidak

menimbulkan suatu respons tetapi memblokir respons terhadap agonis, asalkan ia

ditemukan dalam konsentrasi yang cukup untuk memblokir pengikatan agonis. Pada

umumnya, antagonis berikatan dengan tempat yang sama pada reseptor seperti agonis ,

namun pada beberapa keadaan, antagonis dapat berikatan dengan reseptor pada tempat

yang berbeda dan memblokir pengikatan agonis melalui perubahan alosterik dalam

reseptor. Suatu agonis parsial (antagonis parsial) merupakan suatu perantara; ia

berikatan dengan reseptor tetapi hanya menimbulkan suatu perubahan parsial , sehingga

walaupun reseptor diduduki secara penuh oleh agonis parsial, respon hormon akan tidak

sepenuhnya. (2,5)

Pengikatan Hormon Non-Reseptor

Reseptor bukan merupakan satu-satunya protein yang mengikat hormon-banyak

protein lain juga mengikatnya. Dalam hal ini termasuk protein pengikat plasma dan

molekul seperti alat transpor lainnya yang lazim ditemukan dalam jaringan perifer,

enzim yang terlibat dalam metabolisme atau sintesis dari steroid, dan protein lain yang

belum diidentifikasi hingga sekarang. Protein ini dapat mengikat hormon seketat atau

tebih ketat ketimbang reseptor; namun, mereka berbeda dari reseptor di mana mereka

tidak mentransmisikan informasi dari pengikatan ke dalam peristiwa pascareseptor.

Satu kelas molekul khusus mengikat hormon atau kompleks hormon pada

permukaan sel dan berpartisipasi dalam internalisasinya. Yang paling diteliti secara luas

adalah "reseptor" lipoprotein berdensitas-rendah (LDL) yang mengikat partikel LDL

pembawa-kolesterol dan menginternalisasinya . Reseptor ini penting untuk pengambilan

kolesterol, contohnya, dalam sel-sel dari adrenal untuk biosintesis steroid dan dalam hati

untuk membersihkan plasma dari kotesterol. Cacat genetik reseptor ini menimbulkan

hiperkolesterolemia. Partikel LDL yang diinternalisasi dapat memberikan kolesterol untuk

sintesis steroid atau penyisipan ke dalam membran sel. Di samping itu, kolesterol yang

dilepaskan dari partikel menghambat umpan balik sistesis kolesterol. Dengan demikian,

20

reseptor IDL, secara tepat, bukan reseptor tetapi LDL yang mengambil protein. Molekul

reseptor dan non-reseptor pengikat hormon biasanya dibedakan melalui sifat-sifat

pengikatannya serta kemampuan untuk memperantarai respon pascareseptor. Reseptor

akan mampu untuk mentransfer responsivitas hormon dengan eksperimen transfer gen.

Hubungan antara Respon dan Pengikatan Reseptor Hormon

Pengertian akan hubungan antara pengikatan hormon-reseptor dan respons

selanjutnya yang ditimbulkan oleh hormon kadang-kadang membantu dalam

mempertimbangkan terapi hormon dan keadaan klinik. Pertimbangan seperti ini akan

memungkinkan klinisi untuk menghargai secara lebih baik makna dari pengukuran

hormon dan pemberian farmakologis dari hormon. Reseptor inti ditemukan dalam jumlah

yang kecil-beberapa ribu per sel-dan biasanya membatasi besarnya respons hormon. Hal

ini berarti bahwa jika terdapat lebih banyak reseptor, respons hormon pada konsentrasi

hormon yang menjenuhkan reseptor akan lebih besar. Penjenuhan relatif dari reseptor

sejajar dengan respon hormon . Sebaliknya, reseptor permukaan sel seringkali bukan tidak

terbatas, sehingga penjenuhan dari hanya suatu fraksi reseptor menghasilkan suatu

respons hormon yang maksimal.

Pada reseptor sel permukaan, dihasilkannya messenger kedua dan kemampuan dari

setiap reseptor untuk berinteraksi dengan lebih dari satu molekul efektor memberikan

suatu amplifikasi dari respons. Contohnya, setiap kompleks hormon-reseptor dapat

mengaktivasi beberapa molekul protein G yang mengatur adenilil siklase, dan setiap

molekul enzim dapat menghasilkan beberapa molekul cAMP yang dihasilkan secara

berlebihan, sedemikian rupa sehingga langkah berikutnya dari respon hormon, cAMP-

dependent protein kinase A, dapat menjadi terbatas.

Gambar 5

Gambaran berbagai jenis reseptor membran dengan satu contoh masing-masing jenis

21

Pengaturan metabolisme oleh hormon :

1.     Hormon kel. Tiroid:

-    mempertahankan keseimbangan energi metabolik.

-    merupakan pencetus untuk fungsi normal dari semua sel termasuk sel otot jantung.

-    dan menunjang proses tumbuh/growth dan perkembangan sejak bayi.

2.     Stimulasi sekresi hormon Kortisol oleh Adrenal Kortex

Kadar glukosa rendah menyebabkan Hypothalamus mensekresikan CRH

(corticotropin-releasing hormone) kemudian Anterior pituitary cells mensekresikan ACTH

(adrenocorticotropic hormone) sehingga Adrenal cortex akan mensekresikan cortisol (dan

glukokortikoid lainnya) [cortisol mencegah uptake glukosa oleh sel-sel otot]

Pengaturan sekresi hormon

Umpan balik negatif (Negative feedback) Merupakan mekanisme yang paling umum

dalam pengaturan sekresi hormon. Hormon dapat pula secara langsung atau tidak langsung

mempengaruhi sekresinya sendiri melalui mekanisme down regulation. Umpan balik positif

(Positive feedback) Sangat jarang terjadi.

Jalur Pengaturan Negative Feedback:

-    kortisol menghambat sekresi ACTH oleh adrenal kortex.

-    kortisol juga menghambat sekresi CRH secretion dari hypothalamus

22

Kelenjar Tiroid

Kelenjar Tiroid menghasilkan 2 jenis hormone:

1. Triiodotironin (T3)

2. Tetraiodotironin (T4)

Hormon tiroid berperan dalam metabolism umum (sintesis protein),

perkembanganumum (pembentukan hormone pertumbuhan), diferensiasi jaringan (proses

tumbuh kembang) dan ekspresi gen.  Setengah hingga 2/3 hormon ini berada di luar tiroid. Di

dalam darah hormone ini terikat pada 2 protein pengikat spesifik yaitu Thyroxyne binding

globulin (TBG) dan Thyroxine binding prealbumin (TBPA).  Hormon tiroid memiliki reseptor

intrasel spesifik yang ada dalam nucleus sel target. Dalam melakukan aktivitasnya hormon

tiroid membutuhkan yodium. Bila terjadi defisiensi yodium dalam kelenjar tiroid, kecepatan

pembentukan hormone mula-mula tetap, tetapi persediaan yodium dalam kelenjar tiroid

semakin berkurang. Dalam keadaan demikian kelenjar tiroid berusaha mengambil yodium

dalam darah. Bila deficit yodium semakin besar maka pengeluaran hormone akan semakin

berkurang. Biosintesis hormone tiroid melibatkan beberapa proses yang rumit, termasuk

metabolism yodida.

Metabolisme Yodida dalam kelenjar tiroid

          Konsentrasi yodida

-    Yodida masuk dalam kelenjar tiroid dengan bantuan transporter (protein pengangkut).

Aktivitas transporter ini dikendalikan oleh hormone TSH (Thyroid Stimulating Hormone).

-    Yodida akan dipekatkan di dalam kelenjar tiroid, dengan bantuan Na+ K+ ATPase. 70%

yodida disimpan dalam bentuk inaktif yaitu monoiodotirosin (MIT) dan diiodotirosin

(DIT), 30%nya dalam bentuk residu iodotironil, T3 dan T4.

-    Yodida dengan jumlah sangat kecil dapat masuk dengan cara difusi. Bila tidak disatukan ke

dalam DIT atau MIT (hanya sekitar <10%), mereka juga bisa meninggalkan tiroid dengan

bebas melalui proses difusi.

-    Transporter yodida dapat dihambat oleh molekul perklorat (ClO4-), perrhenat (ReO4-) dan

perteknetat (TcO4-). Ketiganya bersaing untuk mendapatkan transporter yodida dan

dipekatkan dalam tiroid.

         Oksidasi Yodida

-    Oksidasi yodida terjadi pada permukaan lumen sel folikular dan melibatkan enzim

peroksidase

23

-    Oksidasi yodida dihambat oleh obat-obatan antitiroid (golongan tiourea) yaitu tiourasil,

propiltiourasil dan metimazol

          Iodinasi Tirosin

-    Yodida yang teroksidasi akan bereaksi dengan tirosin dalam tiroglobulin dengan melibatkan

enzim tiroperoksidase.

-    Kemudian terjadi reaksi organifikasi yaitu pembentukan MIT dan DIT, terjadi dalam waktu

beberapa detik saja.

         Perangkaian iodotirosil

-    Dua molekul DIT membentuk T4 dan 1 molekul DIT ditambah 1 molekul MIT membentuk

T3

-    Enzim yang berperan dalam perangkaian ini belum diketahui pasti, diperkirakan

tiroperoksidase juga.

-    Obat yang menghambat perangkaian ini juga diperkirakan sama dengan obat yang

menghambat oksidasi yodida yaitu dari golongan tiourea.

-    Hormon tiroid (T3 dan T4) yang terbentuk tetap menjadi bagian integral tiroglobulin sampai

saatnya diurai dan dilepas ke dalam darah dengan proses hidrolisis.

-    Hidrolisis tersebut dirangsang TSH dan dihambat oleh yodida. Kalium yodida digunakan

untuk menghambat pembentukan hormone tiroid pada penderita hipertiroidisme.

Biosintesis Tiroglobulin

      Tiroglobulin disintesis di bagian basal sel kemudian bergerak ke lumen dan disimpan di

koloid ekstrasel.  Tiroglobulin tersusun dari 115 residu tirosin. Terbentuk dari 8-10%

karbohidrat, 0,2-1% yodida. 70% yodida yang ada tersebut terdapat sebagai precursor inaktif

yaitu monoiodotirosin (MIT) dan diiodotirosin (DIT), 30% nya lagi berada dalam residu

iodotironil, T3 dan T4. Bila yodium mencukupi rasio T4:T3 adalah 7:1. Bila terjadi defisiensi

yodium rasio tersebut turun, begitu juga rasio DIT:MIT.

      Tiroglobulin akan dihidrolisis menjadi T3 dan T4 aktif. Selama proses hidrolisis

tiroglobulin kembali masuk ke dalam sel.

      Semua tahapan ini dirangsang oleh TSH (Thyroid Stimulating Hormone) dan hormone ini

(dengan bantuan cAMP) juga meningkatkan transkripsi gen tiroglobulin.

Hidrolisis tirogobulin

      T3 dan T4 disimpan dalam tiroglobulin di koloid ekstrasel dan dalam kelenjar tiroid

normal pasokan hormone ini disimpan beberapa minggu.

24

      Ketika ada stimulasi dari oleh TSH dalam waktu beberapa menit akan terjadi peningkatan

mikrovili pada membran apical.

      Mikrotubulus akan menangkap tiroglobulin dan pinositosis selanjutnya mengembalikan

tiroglobulin ke dalam sel folikular.

      Terbentuk fagolisosom yang di dalamnya terdapat berbagai enzim protease dan peptidase

      Enzim-enzim tersebut akan menghidrolisis tiroglobulin menjadi asam amino termasuk

iodotironin (T3 dan T4).

      T3 dan T4 akan dilepas dari bagian basal sel ke dalam darah. Sebagian yodida dalam

bentuk DIT dan MIT akan mengalami deiodinasi oleh enzim deiodinase menjadi yodida

bebas dan tirosin.

      Hormon tiroid yang dilepas sebanyak 50 μg/hari. Rata-rata yodida yang yang dipakai

untuk pembentukan hormone ini sekitar 25-30% yodida yang dikonsumsi. Kebutuhan yodida

perhari 150-200 μg.

FUNGSI TIROID

         Sel epitel folikel kel.tiroid menggunakan pompa untuk transpor iodium ke dalam sel.

         Iodium dioksidasi menjadi bentuk reaktif oleh enzim peroksidase yang secara berurutan

mengorganifikasikannya melalui kombinasi dengan tirosin dari molekul tiroglobulin

membentuk monoiodotirosin (MIT) dan diiodotirosin (DIT).

          DIT x 2 = tiroksin (T4)

          MIT + DIT= triiodotironin (T3)

          Lebih banyak T4 yang diproduksi daripada T3

          T3 adalah 4x lebih berperan dibandingkan T4

          Bila distimulasi oleh TSH enzim-enzim lisosomal kan membebaskan T3 & T4 dari

tiroglobulin

          TBG (thyroxine binding globulin) merupakan protein pengikat T3/T4 di sirkulasi.

         Jaringan periferal mengkonversi T4 menjadi T3 atau rT3 (bentuk inaktif)

         Sekresi dikendalikan oleh TSH, yang dihasilkan hipofise anterior danregulasinya diatur

pula oleh TRH (Thyrotropin-releasing hormone) yang diproduksi di hipotalamus, T3

mengendalikan reseptor TRH secara “down regulation” sehingga menghambat pembebasan

TSH.

         Regulasi dan fungsi kel. Tiroid penting untuk pertumbuhan terutama dimasa embrio dan

otak, perkembangan SSP, metabolisme dan fungsi sistim saraf otonom.

25

          Mengatur thermostasis internal, keseimbangan energi metabolik, peningkatan jumalah

mitokondria, meningkatan produksi enzim-enzim rantai pernafasan dan menigkatan aktivitas

Na+/K+ ATPase

.

Patofisiologi

Goiter

Merupakan pembesaran tiroid (penyakit gondok). Penyakit ini menunjukkan adanya

suatu upaya untuk mengimbangi penurunan hormone tiroid, sementara TSH naik. Ada

beberapa kerusakan dalam penyakit ini:

-    kerusakan dalam pengangkutan yodida

-    kerusakan pada proses iodinasi

-    kerusakan enzim deiodinase

-    produksi protein teriodinasi abnormal

Dalam kondisi semakin parah penyakit ini dapat berlanjut menjadi hipotiroidisme. Dapat

diatasi dengan hormone tiroid eksogen.

Hipotiroidisme

Dapat disebabkan karena kegagalan tiroid tapi bisa pula disebabkan karena penyakit

pada hipofisis atau hipotalamus. Pada hipotiroidisme laju metabolic basal (Basal

metabolic rate/BMR) menurun. Gambaran klinis yang menonjol adalah :

-    denyut jantung lambat

-    hipertensi diastolic

-    perilaku lamban

-    mudah mengantuk

-    konstipasi

-    sensitive terhadap suhu dingin

26

-    kulit dan rambut kering

-    rona muka pucat kekunin gan

Hipotiroidisme pada anak-anak mengakibatkan perawakan pendek tanpa retardasi

mental Bila terjadi pada intrauterus atau neonates aka mengakibatkan kretinisme yaitu

keadaan yang ditandai dengan sejumlah cacat congenital dan retardasi mental berat dan

ireversibel.

Hipertiroidisme (Tirotoksikosis)

Merupakan keadaan produksi hormone tiroid berlebihan. Sebagian besar kasus di AS

terjadi karena penyakit Graves akibat produksi IgG perangsang tiroid (TSI=Thyroid

Stimulating IgG) yang mengaktifkan reseptor TSH. Keadaan ini menyebabkan pembesaran

difus kelenjar tiroid dan produksi T3 dan T4 yang berlebihan dan tidak terkendali.

Gambaran klinis yang muncul :

-    frekuensi denyut jantung yang cepat

-    tekanan nadi yang melebar

-    gelisah

-    insomnia

-    penurunan berat badan meskipun selera makan meningkat

-    kelemahan

-    produksi keringat berlebihan

-    sensitive terhadap panas

-    kulit basah dan merah

Pengobatan dilakukan melalui obat antitiroid.

Hormon Epineprin

a.      Fisiologi Adrenal

Adrenal cortex- lapisan luar

-    zona glomerulosa- memproduksi mineralocorticoid (aldosterone)

-    zona fasciculata- memproduksi glucocorticoid (cortisol)

-    zona reticularis- memproduksi androgen (dihydroepiandrosterone and androstenedione)

Mineralokortikoid, regulasi dan perannya :

-    Aldosterone sekresinya dibawah kendali tonik dari ACTH, akan tetapi juga dikendalikan oleh

sistem renin-angiotensin dan K+

-    Renin-angiotensin system: Penurunan volume darah akan menurunkan perfusi renal dan

sekresi renin yang akan mempengaruhi konversi angiotensinogen menjadi angiotensin I dan

27

selanjutnya dikonversi menjadi angiotensin II oleh enzim ACE (angiotensin converting

enzyme)

-    Angiotensin II menyebabkan peningkatan konversi kortikosteron menjadi aldosteron di zona

glomerulosa.

-    Aldosteron meningkatkan reabsorbsi Na+ renalis untuk mengebalikan volume cairan ekstrasel

dan volume darah ke keadaan semula.

-    Aldosteron juga meningkatkan sekresi K+ renalis untuk mencegah hyperkalemia

Biosintesis hormone steroid di kel. Adrenal

  21 carbon steroids

-    Progesteron merupakan prekursor dari steroid 21 carbon lainnya seperti aldosteron, kortisol,

dan deoksikortikosteron

-    Deoksikortikosteron (mineralocorticoid) dihasilkan melalui hidroksilasi pada posisi C-21

-    Kortisol (glucocorticoid) dihasilkan melalui hidroksilasi pada C-17

  19 Carbon steroids

-    Mempunyai aktivitas androgenik activity dand merupakan precursor estrogen

-    Bila sebelumnya mengalami hidroksilasi pada C17, maka rantai samping C20,21 dapat

diputaskan untuk menghasilkan DHEA atau androstenedione. Androstenedion dapat

dikonversi menjadi testosteron di testes.

  18 Carbon steroids

-    Mempunyai aktivitas Estrogenik

-    Aromatisasi untuk menghasilkan estrogens terjadi dalam ovarium.

Beberapa hormone lain yang berpengaruh dalam metabolism kalsium

 Kalsitriol (1,25(OH)2-D3)

Kalsitriol berperan dalam absorbsi kalsium dan fosfat di usus. Kalsitriol disekresi dalam kulit,

hati dan ginjal. Sekresinya memerlukan vitamin D dan sinar matahari. Hormon ini bekerja

melalui ikatan dengan reseptor intrasel. Kompleks hormone reseptor terikat dengan unsur

respon vitamin D yang spesifik mempengaruhi transkripsi gen. Sasarannya adalah gen yang

terlibat dalam pengangkutan kalsium ke dalam dan keluar usus (CBP=Calcium Binding

Protein).

Kelainan yang terjadi pada usia anak-anak berupa rakhitis (riketsia), terjadi karena

defisiensi vitamin D sehingga pembentukan kalsitriol terganggu. Ditandai dengan kadar

kalsium dan fosfor yang rendah dalam plasma darah dan tulang yang mineralisasinya buruk

disertai dengan deformitas skeletal. Pada orang dewasa defisiensi vitamin D menyebabkan

osteomalasia. Pada kondisi ini penyerapan kalsium dan fosfor menurun, demikian juga kadar

28

keduanya dalam cairan ekstrasel. Akibatnya proses mineralisasi tulang terganggu dan tulang

akan memiliki struktur yang lemah.

 Kalsitonin

Merupakan peptide dengan rangkaian 32 asam amino yang disekresikan oleh sel C

parafolikel kelenjar tiroid manusia (kadang pada kelenjar paratiroid atau timus) tapi jarang.

Kalsitonin diperkirakan berperan dalam metabolism kalsium dalam tubuh, namun mekanisme

kerjanya masih belum jelas, meskipun telah banyak dilakukan penelitian terhadap hormone

ini.

b.      Fungsi Organ dalam proses metabolisme

Hati

-     Menyimpan glukosa sebagai glikogen

-    Situs untuk interkonversi glikogen (gluconeogenesis)

Jar. Adiposa

 Tempat penyimpanan energi primer

Otot skelet

-    Tempat penyimpanan asam amino primer

-    Pemakai energi terbesar

Otak

Memerlukan glukosa, tetapi tidak mempunyai tempat penyimpanan glikogen.

Pancreas:

-   Memproduksi sekresi exokrin dan endokrin:

-   Exokrin = Digestive enzymes (enter small intestine)

-   Endokrin = Hormones yang meregulasi kadar glukosa darah

-   Sel-sel endokrin merupakan cluster di pankreatik islet (Islets of Langerhans)

-   Alfa sel: Glucagon (↑ glukosa darah)

-   Beta cells: Insulin (↓ glucose darah) dan keduanya merupakan hormone peptide

Insulin

-   Peptida hormon yang disekresikan dari sel-sel beta pancreas islets of Langerhans

-   Meningkatkan uptake glukosa oleh sel-sel tubuh untuk menghasilkan energi

-   Meningkatkan sintesis molekul penyimpan energi (anabolism), glikogen sintesis,  trigliserida

sintesis,  protein sintesis

-   Menghambat glikogenolisis dan glukoneogenesis

29

Sekresi insulin :

  Meningkat pada keadaan absorptif, karena :  Meningkatnya [glukosa] dalam plasma,

meningkatnya [asam amino] dalam plasma,  pengaruh dari sistem saraf parasympatetik

  Meningkatnya respons thd makanan di tractus GI : Glucose-dependent insulinotropic peptide

(GIP), disekresikan oleh GI tract sebagai respons thd makanan

  Secresi berkurang menjelang pascaabsorptif: Sympathetic nervous system activity dan

Epinephrine

Insulin

Insulin merupakan hormon anabolik, yang menyebabkan sel-sel mengambil substrat

energi pada waktu terjadi kelebihan.

Kerja Insulin dikounter oleh hormon-hormon katabolik seperti glukagon, adrenalin

dan noradrenalin dan growth hormone yang bekerja melalui pembentukan second

messenger cyclic AMP (cAMP) dan protein kinase

Insulin mengaktifkan protein fosfatase dan defosforilasi enzim-enzim itu. Beberapa

diantaranya diaktifkan melalui fosforilasi, sedang sebagian lainnya diinaktifkan

melaluiproses yang sama.

Insulin mengaktifkan glycogen synthetase dan pyruvate dehydrogenase,dan

menginaktifkan phosphofructokinase II dan hormone-sensitive lipase di jar. adiposa.

Aktifitas Insulin dalam Lemak

Salah satu kerja utama dari insulin ialah untuk mengendalikan storage dan

membebaskan asam lemak kedalam dan keluar depot lipid. Kerja ini terjadi melalui dua

mekanisme : 1) regulasi beberapa macam enzim lipase dan 2) aktivasi transpor glukosa

(GLUT4) ke dalam sel-sel.

Mekanisme Insulin

1. Insulin memberi sinyal bila ada kelebihan makanan dan akan menginisiasi uptake dan

storage dari karbohidrat, lemak dan asam amino

2. Penyediaan energi dan stabilitas kadar gula darah postprandial selalu di atur oleh

glukagon dan katekolamin, akan tetapi reduksisinyal insulin postprandial

tetaptetapupakan hal terpenting

30

3. Apa yang terjadi bila produksi dan sekresi insulin mengalami kegagalan ? Bagaimana

reaksi tubuh bila terjadi kegagalan sistem sinyal insulin

4. Hal inimungkin terjadi bila : 1) destrksi sel-sel beta cells (diabetes type 1) atau 2)

hilangnya respons terhadap insulin (diabetes type 2/insulin resistance).

5. Uptake glukosa ke otot dan sellemak sangat tergantung pada aktivasi GLUT4 oleh

insulin

6. Sistem ini akan gagal bila sekresi insulin terganggu.

7. Uptake glukosa juga terganggu di hati karena tidak ada pengaktifan glikogen sintetase

atau piruvate dehidrogenaseoleh insulin.

Sel Beta

Insulin merupakan protein kecil terdiri dari rantai alfa dengan 21 asam amino yang

dihubungkan oleh suatu jembatan disulfida(S—S) terhadap rantai beta yang dibentuk

oleh asam amino.

Sel-sel Beta mempunyai kanalkanal pada membran plasmanya dan berperan sebagai

detector glukosa.

Sel-sel beta mensekresikan insulin sebagai respons terhadap peningkatan kadar gula

darah ("blood sugar").

Dalam hal ini keseimbangan antara insulin dan glukagon (hasil ratio molar dari kedua

hormone ini) yang mengontrol metabolisme.

Insulin mempengaruhi banyak organ.

  Stimulasi serat otot skelet untuk Mengambil glukosa dan mengubahnya jadi glycogen,

mengambil asam amino dari darah dan mengubahnya menjadiprotein.

  Bekerja terhadap sel-sel hati yaitu stimulasi untuk mengambil glukosa dari darah dan

mengubahnya menjadi glikogen dan  menghambat produksi enzim  dalam pemecahan

glikogen ("glycogenolysis").

  Bekerja thd sel-sel lemak (adipose) untuk stimulasi uptake glucose dan sintesis lemak.

  Pada tiap-tiap keadaan, insulin memicu efek ini melalui ikatan insulin dengan reseptor —

yang merupakan transmembrane protein dan terdapat pada membran plasma dari sel-sel

sasaran.

Dari keseluruhan peran itu, ternyata semua aksi ini merupakan hasil dari :

Penyimpanan nutrient terlarut yang diabsorbsi dari intestin menjadi produk yang tidak larut

kaya energi (glycogen, protein, fat) dan Turunnya kadar glukosa darah

31

2.4 Hormon pada hewan

Pada Invertebrata

Sejumlah invertebrata tidak mempunya organ khusus untuk sekresi hormon sehingga

sekresinya dilaksanakan oleh sel neurosekretori, yang merupakan sumber hormon pada

invertebrata. Sel neurosekretori dapat ditemukan antara lain.

Coelenterata Contohnya ialah Hydra. Hydra mempunyai sejumlah sel yang dapat menghasilkan

senyawa kimia yang berperan dalam proses reproduksi, pertumbuhan, dan regenerasi.

Apabila kepala hydra dipotong, sisa tubuhnya akan mengeluarkan molekul peptide yang

disebut activator kepala. Zat tersebut akan memnyebabkan sisa tubuh hydra dapat

membentuk mulut dan tentakel, dan selanjutnya membenyuk daerah kepala.

PlatihelminthesHewan ini dapat menghasilkan hormon yang berperan penting dalam proses

regenerasi. Hormon yang dihasilkan tersebut juga terlibat dalam regulasi osmotic, ionic, dan

dalam proses reproduksi.

NematodaHewan ini dapat mengalami ganti kulit hingga 4 kali dalam siklus hidupnya., serta

mempunyai struktur khusus yang berfungsi untuk sekresi neurohormon, yang berkaitan erat

dengan sistem saraf. Struktur khusus tersebut terdapat pada ganglion di daerah kepala dan

beberapa pada daeran korda saraf.

AnnelidaCacing poliseta dewasa dapat mengalami epitoki yakni perubahan sejumlah ruas

tubuh menjadi struktur reproduktif. Epitoki ini dikendalikan oleh sistem neuroendokrin.

Hormon yang dilepaskan akan menghambat epitoki sehingga epitoki akan berlangsung ketika

kadar hormon tersebut sangaan rendah.

32

MoluskaPada hewan ini ditemukannya hormon yang merangsang pelepasna telur dari gonad

dan pengeluaran telur dari tubuh.dalam hal ini, kelenjar endokrin klasik memiliki peran yang

sangat penting. Kelenjar optic disuga menyekresi beberapa hormon yang diperlukan untuk

perkembangan sperma dan ovum.

CrustaceaCrustacea memiliki sejumlah sel kecil sel endokrin klasik, yaitu organ Y dan kelenjar

mandibula. Organ Y merupakan sepasang kelenjar yang terletak di daerah toraks tepatnya

pada ruas maksila atau antenna. Hormon Y mempengaruhi proses molting. Kelenjar

mandibula terletak di dekat organ Y memiliki fungsi endokrin juga. Krustasea juga memiliki

kelenjar androgenic yang berperan dalam perkembanagn testis dan produksi sperma.

InsektaTerdapat 3 kelompok sel neuroendokrin yang utama, sebagai berikut. :

1.    Sel neurosekretori medialis : memiliki akson yang membentang hingga ke korpora kardiaka,

yakni sepasng organ yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan dan pelepasan

neurohormon.

2.    Sel neurosekretori lateralis : memiliki akson yang membentang hingga ke korpora kardiaka.

3.    Sel neurosekretori subesofageal : terdapat di bawah kerongkongan dan memiliki akson yang

membentang ke korpora alata yang merupakan organ endokrin klasik.

Ketiganya berfungsi untuk mengendalikan berbagai aktivitas pertumbuhan dan

pengelupasan rangka luar (kulit luar).

Yang perlu dicatat adalah, karena ecdyson adalah suatu sterol, yang biosintesisnya

berasal dari kholesterol, maka dibutuhkan makanan yang cukup mengandung kholesterol

supaya serangga dapat memiliki cukup ecdyson. Sementara itu pada tumbuhan sendiri

dijumpai bentukan lanjut sterol yang sangat mirip ecdyson dan disebut sebagai

"phytoecdyson". Bahan ini bekerjanya tidak spesifik, karena ternyata dapat digunakan oleh

banyak jenis artropoda.

33

Hormon yuwana, Juvenile Hormone (JH)

Hormon lain yang juga teridentifikasi dari berbagai percobaan dalam mencari

faktor molting adalah JH (hormon yuwana, juvenile hormone). Hormon ini dijumpai

hampir pada semua artropoda dan krustasea. JH dipergunakan untuk mempertahankan

stadium muda, sehingga apabila dalam suatu instar pradewasa dijumpai titer JH yang

sangat rendah, artinya stadium larvanya menjelang selesai. Lebih lengkapnya pada bab

Hubungan antara Ecdyson dan JH dalam pengaturan metamorfose.

34

Pada Vertebrata

Hormon pada Sapi

Berbeda dengan invertebrata, sistem endokrin pada vertebrata terutama sekali

tersusun atas berbagai organ endokrin klasik. Sistem endokrin vertebrata dapat dibedakan

menjadi tiga kelompok kelenjar utama, yaitu hipotalamus, hipofisis atau pituitari dan kelenjar

endokrin tepi.

Kelenjar Endokrin Utama Vertebrata dan Beberapa Hormon yang Dihasilkannya.:

1.    Kelenjar PituitariKelenjar pituitari ini dikenal sebagai master of glands (raja dari semua kelenjar) karena

pituitari itu dapat mengkontrol kelenjar endokrin lainnya. Sekresi hormon dari kelenjar

pituitari ini dipengaruhi oleh faktor emosi dan perubahan iklim. Pituitari dibagi 2 bagian,

yaitu anterior dan posterior.

     Pituitari posterior, menghasilkan hormon :

Oksitosin → merangsang kontraksi uterus dan sel-sel kelenjar susu.

Hormon antidiuretik (ADH) → mendorong retensi air oleh ginjal.

     Pituitari anterior, menghasilkan hormon :

35

Hormon pertumbuhan (GH) → merangsang pertumbuhan (khususnya tulang) dan fungsi

metabolisme.

Prolaktin (PRL) → merangsang produksi dan sekresi susu

Hormon perangsang folikel (FSH) → merangsang produksi dan ovum sperma dan juga

merangsang ovarium dan testes

Luteinizing Hormone (LH) dan Hormon perangsan tiroid (TSH) → merangsang kelenjar

tiroid

Hormon adrenokortikotropik (ACTH) → merangsan korteks adrenal untuk mensekresikan

glukokortikoid

2.    Kelenjar Tiroid

Kelenjar tiroid adalah salah satu dari kelenjar endokrin terbesar pada tubuh manusia.

Kelenjar ini dapat ditemui di leher. Kelenjar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan tubuh

membakar energi, membuat protein dan mengatur kesensitifan tubuh terhadap hormon

lainnya. Kelenjar tiroid dapat distimulasi dan menjadi lebih besar oleh epoprostenol. Kelenjar

tiroid menghasilkan hormon :

     Triiodotiroin (T3) dan Tiroksin (T4) → merangsang dan memelihara proses metabolisme

     Kalsitonin → menurunkan kadar kalsium darah

3.    Kelenjar Paratiroid, menghasilkan hormon paratiroid (PTH) → menaikkan kadar kalsium

darah

4.    Pankreas, menghasilkan hormon :

     Insulin → menurunkan kadar glukosa darah

     Glukagon → menaikkan kadar glukosa darah

5.    Kelenjar Adrenal, dibagi atas :

     Medula adrenal, manghasilakan hormon epinefrin dan norepinefrin → menaikkan kadar

glukosa darah; meningkatkan aktivitas metabolisme; menyempitkan pembuluh darah tertentu.

36

     Korteks adrenal, menghasilkan hormon :

Glukokortikoid → menaikkan kadar glukosa darah

Mineralokortikoid → mendorong reabsorpsi Na+ dan ekskresi K+ di ginjal

6.    Gonad, terdiri atas :

     Testes, menghasilkan hormon androgen → mendukung pembentukan sperma; mendorong

perkembangan dan pemeliharaan karakteristik seks sekunder jantan

     Ovarium, menghasilkan hormon :

Estrogen → merangsang pertumbuhan dinding uterus; mendorong perkembangan dan

pemeliharaan karakteristik seks sekunder betina

Progesteron → menggalang pertumbuhan lapisan uterus

7.    Kelenjar Pineal, menghasilkan hormon melatonin → terlibat dalam irama (ritme) biologis

8.    Timus, menghasilkan hormon timosin → merangsan limfosit T.

37

2.5 Hormon Reproduksi (Gonadotropin)

Pengertian Gonad

Kelenjar kelamin disebut pula dengan gonad. Meskipun fungsi utamanya adalah

memproduksi sel-sel kelamin, namun kelenjar kelamin juga memproduksi hormon. Kelenjar

kelamin laki-laki terdapat pada testis, sementara kelenjar kelamin perempuan berada pada

ovarium.

Gonad (hormon kelamin) merupakan kelenjar endokrin yang dipengaruhi oleh

gonadotropin hormon (GtH) yang disekresikan kelenjar pituitari .Hipofisis mengsilkan 2

jenis  gonadotropin yang mengatur fungsi alat reproduksi yaitu hormon pemacu folikel

(FSH=folicle stimulating hormone dan LH= lutenizing hormone). Pada setiap spesies tertentu

hipofisis  penting selama kehamilan, sedangkan umumnya kehamilan dapat berjalan tanpa

hipofisis.

Gonadotropin hipofisis adalah hormon glikoprotein (peptida) dan hanya efektif bila

diberikan dalam bentuk suntikan. Kadar gonadotropin dalam urin dapat diukur

radioimmunoasay, berdasarkan antibodi spesifik terhadap gugus yang membeda-bedakan

dengan masing-masing hormon hipofisis.

Di dalam testis terdapat sel Leydig yang menghasilkan hormone testosteron atau

androgen. Hormon testosteron sangat berpengaruh terhadap proses spermatogenesis (proses

pembentukan sperma) dan pertumbuhan sekunder pada laki-laki. Pertumbuhan sekunder pada

anak laki-laki ditandai dengan suara menjadi besar, bahu dan dada bertambah bidang, dan

tumbuh rambut pada bagian tubuh tertentu misalnya kumis, janggut, cambang, ketiak, dan

sekitar kemaluan.

Sementara itu, hormon estrogen dan progesteron disekresikan oleh ovarium.

Estrogen dihasilkan oleh folikel de Graff dan dirangsang oleh hormon FSH. Hormon estrogen

berfungsi saat pembentukan kelamin sekunder wanita, seperti bahu mulai berisi, tumbuhnya

payudara, pinggul menjadi lebar, dan rambut mulai tumbuh di ketiak dan kemaluan. Di

samping itu, hormon enstrogen juga membantu dalam pembentukan lapisan endometrium.

Bagi wanita, hormon progesteron berfungsi menjaga penebalan endometrium,

menghambat produksi hormon FSH, dan memperlan-car produksi laktogen (susu). Hormon

ini dihasilkan oleh korpus luteum dan dirangsang oleh LH.

FSH  pada wanita menyebabkan perkembangan folikel primer menjadi folikel graaf.

Di bawah pengaruh LH, folikel yang telah berkembang mensekresi estrogen dan progesteron.

LH menyebabkan terjadinya ovulasi dan juga mempengaruhi korpus luteum untuk

38

mensekresi estrogen dan progesteron. Proses terakhir dikenal sebagai aktivitas laktogenik,

yang  pada beberapa spesies  berada dibawah pengaruh proklatin. Sedangkan FSH pada pria

berfungsi menjamin terjadinya spermatogenesis, antara lain dengan mempertahankan fungsi

tubulus seminiferus, LH merangsang sel leydig mensekresi testoteron.

Mekanisme Kerja Hormon Gonadotropin

Mekanisme kerja hormon tropik adenohipofisis misalnya hormon Gonadotropin (hormon

kelamin) merupakan mekanisme kerja hormon pada taraf selular tergantung jenis hormonnya,

mengikuti salah satu mekanisme berikut:

Hormon berinteraksi dengan reseptornya mengakibatkan perangsangan atau

penghambatan mengubah kecepatan sintesis siklik AMP dari ATP ,selanjutnya siklik AMP

berfungsi sebagai mediator intrasel untuk hormon tersebut dan seluruh sistem ini berfungsi

sebagai suatu mekanisme spesifik sehingga efek spesifik suatu hormon dapat terjadi.

Siklik AMP  mempengaruhi berbagai proses dalam sel,dan efek akhirnya bergantung dari

kapasitas serta fungsi dari sel tersebut.siklik AMP menyebabkan aktivasi enzim-enzim

protein kinase yang terlibat dalam proses fosforilasi pada sintesis protein dalam sel.siklik

AMP mempengaruhi kecepatan proses ini.metabolisme siklik AMP menjadi 5,AMP

dikatalisis oleh enzim fosfodiesterase yang spesifik.dengan demikian zat-zat yang

menghambat enzim fosfodiesterase dapat menyebabkan timbulnya efek mirip hormon.

Hormon – Hormon Gonadotropin

a. Estrogen

Biosintesis dan Kimia

Estrogen disintesis dari kolesterol terutama di ovarium dan kelenjar lain, misalnya

korteks adrenal, testis dan plasenta. Kemudian melalui beberapa reaksi enzimatik dalam

biosintesis steroid terbentuklah hormon kelamin steroid. Biosintesis estrogen dipengaruhi

oleh hormon pemacu folikel (FSH).

Estrogen dibentuk dari androstenedion maupun testosteron yang mempunyai 4 cincin

siklik dengan 19 atom C. Terjadi hidroksilasi atom C19, kemudian gugus hidroksimetil yang

terbentuk akan terlepas dari inti, dan terjadi aromatisasi cincin A untuk membentuk gugus

hidroksi fenolik pada atomC3. Pada beberapa keadaan patologik, misalnya sindrom Stein-

Leventahl dengan ovarium polisiklik, terjadi hambatan sintesis estrogen sehingga

prekursornya yang berefek androgenik meningkat dan menyebabkan virilisasi.

39

Gambar 1. Struktur kimia estrogen

Estrogen endogen pada manusia terdiri dari estradiol, estriol dan estron. Sekresi

estradiol paling banyak dan potensi estrogeniknya juga paling kuat. Oksidasi estradiol

menjadi estron dan hidrasi estron menjadi estriol terutama terjadi di hepar. Ketiga jenis

estrogen tersebut diekskresikan melalui urin dalam bentuk konyugasi dengan asam sulfat dab

glukuronat.

Sumber estrogen lain ialah hewan genus Equus, misalnya kuda. Estrogen yang berasal

dari kuda disebut ekuilin dan ekuilenin. Kuda hamil dapat memproduksi estrogen kira – kira

100 mg per hari.

Beberapa senyawa nonsteroid yang berasal dari tanaman, ternyata juga

memperlihatkan aktivitas estrogenik, misalnya flavon, isoflavon, dan derivat kumestan.

Dietilstibestrol, merupakan senyawa estrogen sintetik pertama, yang memiliki potensi

estrogenik cukup kuat. Aktivitas dietilstibestrol cukup tinggi. Dengan mengadakan perubahan

struktur kimia estrogen alami, didapat estrogen sintetik yang cukup aktif per oral. Salah satu

derivat yang paling poten ialah etinilestradiol, dengan gugus asetilen pada atom C17. Jenis

estrogen ini dan derivat metilnya, bersama – sama dengan derivat progestin banyak

digunakan dalam pil kontrasepsi oral dan untuk mengatur siklus haid.

Mekanisme Kerja

Reseptor estrogen berupa protein telah ditemukan di jaringan target yaitu seluruh

reproduksi wanita, kelenjar mamae, hipofisis dan hipotalamus. Estrogen terikat dengan

afinitas tinggi pada reseptor protein di sitoplasma. Setelah mengalami modifikasi, komplek

reseptor estrogen ini kemudian ditranslokasi ke inti sel dan berikatan dengan kromatin. Ikatan

ini memacu sintesis mRNA dan beberapa protein spesifik lainnya. Beberapa jam kemudian,

terjadi sintesis RNA dan protein lebih banyak, dan pada tahap lebih lanjut terjadi stimulasi

sintesis DNA.

40

Sintesis protein oleh dihambat oleh penghambat sintesis RNA (daktinomisin) atau

penghambat sintesis protein (sikloheksimid). Penggunaan estrogen dengan reseptornya

dihambat oleh obat golongan antiestrogen, misalnya klomifen datau tamosifen.

b. Progesteron

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.

Progesteron (alami) diproduksi terutama di korpus luteum di ovarium, sebagian

diproduksi di kelenjar adrenal, dan pada kehamilan juga diproduksi di plasenta. Progesteron

menyebabkan terjadinya proses perubahan sekretorik (fase sekresi) pada endometrium uterus,

yang mempersiapkan endometrium uterus berada pada keadaan yang optimal jika terjadi

implantasi.

Gambar 2. Struktur kimia proesteron

c. Gonadotropin Releasing Hormon

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.

d. 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.

41

e. Androgen dan Testosteron

Androgen terpenting yang disekresikan oleh testis adalah testoteron. Jalur sintesis

testoteron didalam testis mirip dengan yang telah digambarkan didalam ovarium dan adrenal.

Pada laki-laki, setiap hari dihasilkan sekitar 8 mg testoteron. Kira-kira 95 persen

diproduksi oleh sel leydig dan hanya 5 persen olh adrenal. Testis juga mensekresikan dalam

jumlah sedikit androgen kuat lainnya, dihidrotestoteron. Juga androstenedion dan

dehidropiandrosteron, yang merupakan androgen lemah. Pregnenolon dan progesteron serta

turunanya 17-hidrisilasi juga dilepaskan dalam jumlah kecil. Kadar testoteron dalam plasma

pada laki-laki kira-kira 0,6  /dl setelah puberitas dan tidak tampak bervariasi secara bermakna

sesuai umur.

f. Steroid Anabolik

Steroid anabolik adalah derivat testosteron yang secara relatif memiliki efek anabolik

(membangun) yang lebih dibanding efek androgenik (maskulinasi). Kerjanya meningkatkan

sintesis protein anabolik. Indikasinya adalah anemia refraktur, penyakit yang menyebabkan

kekurusan (kanker, osteoporosis, luka bakar dan infeksi berat), katabolisme yang diinduksi

oleh kortikosteroiddari terapi jangka panjang. Penyalahgunaan, kapasitas pembentukan otot

dari steroid anabolik menyebabkan penyalahgunaan yang luas dikalangan atlet. Efek samping

pada para pengguna ini lebih buruk daripada pasien dengan indikasi yang sesuai, karena

hormon ini tidak boleh digunakan dengan dosis yang lebih tinggi dan periode yang lama.

HORMON OKSITOKSIN

Oksitosin adalah suatu hormon yang diproduksi di hipotalamus dan diangkut lewat aliran

aksoplasmik ke hipofisis posterior yang jika mendapatkan stimulasi yang tepat hormon ini

akan dilepas kedalam darah. Hormon ini di beri nama oksitosin berdasarkan efek

fisiologisnya yakni percepatan proses kelahiran dengan merangsang kontraksi otot polos

uterus. Peranan fisiologik lain yang dimiliki oleh hormon ini adalah meningkatkan ejeksi air

sus dari kelenjar mammae.

42

Impuls neural yang terbentuk dari perangsangan papilla mammae merupakan stimulus

primer bagi pelepasan oksitosin sedangkan distensi vagina dan uterus merupakan stimulus

sekunder. Estrogen akan merangsang produksi oksitosin sedangkan progesterone sebaliknya

akan menghambat produksi oksitosin. Selain di hipotalamus, oksitosin juga disintesis di

kelenjar gonad, plasenta dan uterus mulai sejak kehamilan 32 minggu dan seterusnya.

Konsentrasi oksitosin dan juga aktivitas uterus akan meningkat pada malam hari.

Pelepasan oksitosin endogenus ditingkatkan oleh:

a. Kelahiran

b. Stimulasi serviks, vagina dan payudara

c. Estrogen yang beredar dalam darah

d. Peningkatan osmolalitas/konsentrasi plasma

e. Volume cairan yang rendah dalam sirkulasi darah

Pelepasan oksitosin disupresi oleh:

a. Alkohol

b. Relaksin

c. Penurunan osmolalitas/konsentrasi plasma

d. Volume cairan yang tinggi dalam sirkulasi darah

Mekanisme Kerja

Pada otot polos uterus. Mekanisme kerja dari oksitosin belum diketahui pasti,

hormon ini akan menyebabkan kontraksi otot polos uterus sehingga digunakan dalam dosis

farmakologik untuk menginduksi kelahiran. Sebelum anak lahir pada proses kelahiran yang

timbul spontan ternyata rahim sangat peka terhadap oksitosin. Dengan dosis beberapa

miliunit permenit intra vena, rahim yang hamil sudah berkontraksi demikian kuat sehingga

seakan-akan dapat membunuh janin yang ada didalamnya atau merobek rahim itu sendiri atau

kedua-duanya.

Kehamilan akan berlangsung dengan jumlah hari yang sudah ditentukan untuk

masing-masing spesies tetapi faktor yang menyebabkan berakhirnya suatu kehamilan masih

belum diketahui. Pengaruh hormonal memang dicurigai tetapi masih belum terbukti. Estrogen

dan progesterone merupakan factor yang dicurigai mengingat kedua hormon ini

mempengaruhi kontraktilitas uterus. Juga terdapat bukti bahwa katekolamin turut terlibat

dalam proses induksi kelahiran.

43

Karena oksitosin merangsang kontraktilitas uterus maka hormon ini digunakan untuk

memperlancar kelahiran, tetapi tidak akan memulai kelahiran kecuali kehamilan sudah aterm.

Didalam uterus terdapat reseptor oksitosin 100 kali lebih banyak pada kehamilan aterm

dibandingkan dengan kehamilan awal. Jumlah estrogen yang meningkat pada kehamilan

aterm dapat memperbesar jumlah reseptor oksitosin. Begitu proses kelahiran dimulai serviks

akan berdilatasi sehinga memulai refleks neural yang menstimulasi pelepasan oksitosin dan

kontraksi uterus selanjutnya. Faktor mekanik seperti jumlah regangan atau gaya yang terjadi

pada otot, mungkin merupakan hal penting.

Pada kelenjar mammae . Fungsi fisiologik lain yang kemungkinan besar dimiliki

oleh oksitosin adalah merangsang kontraksi sel mioepitel yang mengelilingi mammae, fungsi

fisiologik ini meningkatkan gerakan air susu kedalam duktus alveolaris dan memungkinkan

terjadinya ejeksi air susu.

Reseptor membran untuk oksitosin ditemukan baik dalam jaringan uterus maupun

mammae. Jumlah reseptor ini bertambah oleh pengaruh estrogen dan berkurang oleh

pengaruh progesterone. Kenaikan kadar estrogen yang terjadi bersamaan dengan penurunan

kadar progester6n dan terlihat sesaat sebelum kelahiran mungkin bisa menjelaskan awal

laktasi sebelum kelahiran. Derivat progesterone lazim digunakan untuk menghambat laktasi

postpartum pada manusia.

Pada ginjal. ADH dan oksitosin disekresikan secara terpisah kedalam darah bersama

neurofisinnya. Kedua hormon ini beredar dalam bentuk tak terikat dengan protein dan

mempunyai waktu paruh plasma yang sangat pendek yaitu berkisar 2-4 menit. Oksitosin

mempunyai struktur kimia yang sangat mirip dengan Vasopresin/ADH, sebagaimana

diperlihatkan dibawah ini:

Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn- Cys-Pro-Arg-Gly-NH2 : Arginin Vasopresin

Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn- Cys-Pro-Lys -Gly-NH2 : Lisin Vasopresin

Cys-Tyr-Lie-Gln-Asn- Cys-Pro-Arg-Gly-NH2 : Oksitosin

44

Masing-masing hormon ini merupakan senyawa nono apeptida yang mengandung

molekul sistein pada posisi 1 dan 6 yang dihubungkan oleh jembatan S—S. Sebagian besar

binatang menpunyai Arginin Vasopresin, meskipun demikian hormon pada babi dan spesies

lain yang terkait, mempunyai lisin yang tersubtitusi pada posisi 8. Karena kemiripan

structural yang erat tersebut tidaklah mengherankan kalau oksitosin dan ADH masing-

masing memperlihatkan sebagian efek yang sama/tumpang tindih.

Salah satu efek penting yang tidak diingini pada oksitosin adalah anti diuresis yang

terutama disebabkan oleh reabsorbsi air. Abdul Karim dan Assali (1961) menunjukan dengan

jelas bahwa pada wanita hamil maupun tidak hamil oksitosin mempunyai aktivitas anti

diuresis. Pada wanita yang mengalami diuresis sebagai akibat pemberian air, apabila

diberikan infus dengan 20 miliunit oksitosin permenit, biasnya akan mengakibatkan produksi

air seni menurun. Kalau dosis ditingkatkan menjadi 40 miliunit permenit, produksi air seni

sangat menurun. Dengan dosis yang sama apabila diberikan dalam cairan dekstorse tanpa

elektrolit dalam volume yang besar akan dapat menimbulkan intoksikasi air. Pada umunnya

kalau pemberian oksitosin dalam dosis yang relatif tinggi dalam jangka waktu yang agak

lama maka lebih baik meningkatkan konsentrasi hormon ini dari pada menambah jumlah

cairan dengan konsentrasi hormon yang rendah . Efek anti diuresis pemberian oksitosin

intravena hilang dalam waktu beberapa menit setelah infus dihentikan. Pemberian oksitosin

im dengan dosis 5-10 unit tiap 15-30 menit juga menimbulkan anti diuresis tetapi

kemungkinan keracunan air tidak terlalu besar karena tidak desertakan pemberian cairan

tanpa elektrolit dalam jumlah besar. Oksitosin dan hormon ADH memiliki rumus bangun

yang sangat mirip , hal ini akan menjelaskan mengapa fungsi kedua hormon ini saling

tumpang tindih. Peptida ini terutama dimetabolisme dihati, sekalipun eksresi adrenal ADH

menyebabkan hilangnya sebagian hormon ini dengan jumlah yang bermakna dari dalam

darah.

Gugus kimia yang penting bagi kerja oksitosin mencakup gugus amino primer pada

sistein dengan ujung terminal –amino: gugus fenolik pada tirosin ; gugus tiga carboksiamida

pada aspa-ragin, glutamin serta glisinamida; dan ikatan disulfida (s----s). Delesi atau subtitusi

gugus ini pernah menghasilkan sejumlah analog oksitosin. Sebagai contoh penghapusan

gugus amino primer bebas pada belahan terminal residu sistein menghasilkan desamino

oksitosin yang memiliki aktivitas anti diuretika empat hingga lima kali lebih kuat dari pada

aktivitas anti diuretika hormon oksitosin.

Pada pembuluh darah . Oksitosin bekerja pada reseptor hormon antidiuretik (ADH)

untuk menyebabkan penurunan tekanan darah khususnya diastolik karena vasodilatasi.

45

Secher dan kawan-kawan (1978) selalu mendapatkan adanya penurunan tekanan darah

arterial sesaat namun cukup nyata apabila pada wanita sehat diberikan 10 unit bolus oksitosin

secara intravena kemudian segera diikuti kenaikan kardiak autput yang cepat. Mereka juga

menyimpulkan bahwa perubahan henodinamik ini dapat membahayakan induk bila

sebelumnya sudah terjadi hipovolemi atau mereka yang mempunyai penyakit jantung yang

membatasi kardiak autput atau yang mengalami komplikasi adanya hubungan pintas dari

kanan kekiri. Dengan demikian maka oksitosin sebaiknya tidak diberikan secara intravena

dalam bentuk bolus, melainkan dalam larutan yang lebih encer, dalam bentuk infus atau

diberikan suntikan intramuskular.

Oksitoksin Sintetik

Sekresi oksitosin endogenus tidak disupresi oleh mekanisme umpan balik negatif, ini

berarti bahwa oksitosin sintetis tidak akan mensupresi pelepasan oksitosin endogenus.

Oksitosin dapat diberikan intramuskular, intravena, sublingual maupun intranasal. Pemakaian

pompa infus dianjurkan untuk pemberian oksitosin lewat intravena. Oksitosin bekerja satu

menit setelah pemberian intravena, peningkatan kontraksi uterus dimulai segera setelah

pemberian . Waktu paruh oksitosin diperkirakan berkisar 1-20 menit bahkan apabila oksitosin

diberikan itravena maka waktu paruhnya sangat pendek yaitu diperkirakan 3 menit. Data

terakhir menyebutkan sekitar 15 menit. Oksitosin akan dieliminasi dalam waktu 30-40 menit

setelah pemberian

HORMON PROLAKTIN

Adalah hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar pituitary atau kelenjar hipofisis bagian

interior (depan). Hormon ini ada pada jantan dan betina. Prolaktin banyak terdapat pada

hewan yang sedang menyusui, karena ia adalah hormon penting yang merangsang kelenjar

susu untuk memproduksi susu, sehingga pada saat diperlukan siap berfungsi. Hormone ini

juga diproduksi oleh plasenta.

Kadar normal hormon prolaktin di dalam darah sekitar 5-10 ng/mL. Sekresi hormon

prolaktin meningkat pada masa hamil, stres fisik dan mental, keadaan hipoglikemia dan

pemberian estrogen dosis tinggi. Selain itu, prolaktin dianggap sebagai salah satu faktor yang

memegang peranan penting dalam terjadinya tumor mamae.

Pada wanita hormon ini bekerja lebih dominan setelah melahirkan, dimana fungsinya

adalah merangsang kelenjar-kelenjar air susu pada payudara agar memproduksi air susu bagi

anak. Dengan adanya aktivitas menyusui dari anak ini maka hormon prolaktin akan ikut

46

bekerja dengan sempurna, selain itu dengan tingginya hormon prolaktin pada masa menyusui,

hormon ini juga bekerja menghambat terjadinya siklus menstruasi selama menyusui,

sehingga induk yang secara aktif menyusui bayinya akan mendapat kembali menstruasi agak

lama, sekitar 6 bulan sampai 1 tahun.

Kelenjar pituitary adalah suatu struktur yang terletak dasar otak. Pada kebanyakan

vertebrata, kelenjar ini terdiri atas tiga lobus: anterior, intermediet dan posterior. Lobus

intermediet terdapat dalam kelenjar pituitari bayi tetapi pada orang dewasa hanya merupakan

sisa (vestige).

Meskipun kecil ukuranya, kelenjar pituitari memegang peranan penting dalam koordinasi

kimia tubuh. Sering disebut ”nahkoda” (master gland), karena banyak sekresinya mengontrol

kelenjar endokrin lainnya.

Sejumlah penelitian telah dilakukan mengenai kelenjar pituitari. Beberapa hormon

dihasilkan dari lobus anterior, salah satunya yaitu hormon prolaktin.

Sel Somatotropic

Sel somatotropic yang menyusun 35-45% dari seluruh sel pituitari, ditemukan dalam

jumlah besar pada sisi/bagian anterior pituitari.

Sel lactotropic

Sel lactotropic lebih sedikit jumlahnya dibandingkan somatotropic. Kedua sel ini bisa di

identifikasi dari eritrosin atau carmosin-nya. Pada bagian Prolactin adenoma, granula

sekretori bervariasi dari 150 hingga 700 nm dengan bentuk bulat atau oval. Pada pituitari

normal, sel laktotropic umumnya bekembang menjadi sel somaotropic. Peningkatan ukuran

pituitari yang terjadi selama kehamilan berkaitan dengan proliferasi dari laktotropic sel.

Struktur Prolaktin

Hormon pertumbuhan, prolaktin dan placental laktogen merupakan anggota dr

hormon polipeptida yang signifikan dengan sekuen asam amino yang homolog. Struktur

prolaktin pada manusia terdiri atas rantai tunggal asam amino dengan ikatan di sulfida (S-S).

Pada asam amino terminal, terdiri atas 199 asam amino. Dengan penambahan ikatan disulfida

pada asam amino ke tiga antara Cys-4 dan Cys-11.

Pada dasarnya struktur prolaktin hampir mirip dengan struktur hormon pertumbuhan

dan placental laktogen. Karena ketiganya dihasilkan dari prekursor yang sama. Pada manusia

47

dan tikus, sepanjang cDNA dari mRNA sekuen homolog ketiga hormon tersebut hampir

sama persis.

Gambar 4. Struktur hormon prolaktin

Reseptor

Reseptor prolaktin terdapat pada jaringan-jaringan antara lain:

Kelenjar glandula mamae normal

Mammary tumor

Liver

Pancreas

Ginjal

Adrenal

Placenta

Ovary: sel granulosa dan corpus luteum

Testis: sel leydig

Epididimis

Seminal vesikel

Prostat

Lymphosit

Choroid plexus

Hypotalamus

Struktur reseptor

48

Reseptor prolaktin merupakan glikoprotein. Dari hasil kloning dan sekuensing cDNA-

nya diketahui bahwa reseptor prolaktin monomerik, dan terentang melewati membran.

Bagian ekstra selular terdiri atas 5 sistein dan 3 potensial Asn sites. Pada manusia ukuran

reseptor prolaktin sama dengan reseptor hormon pertumbuhan.

Regulasi jumlah reseptor

Regulasi reseptor prolaktin kebanyakan diteliti di bagian liver. Diketahui bahwa hal

ini berkaitan dengan peningkatan pubersitas dan juga selama kehamilan dan laktasi.

Konsentrasi sirkulasi dan faktor periferal dari hormon sex juga berperan penting sebagai

regulator. Reseptor dapat menaikkan atau menurunkan fungsi regulasi tergantung dari

interaksi hormon dan reseptor.

Mekanisme Kerja Prolaktin

Pada organ glandula mamae, prolaktin secara spesifik menstimulasi sintesis DNA dan

proliferasi sel epitel, dan juga sintesis protein susu (casein, lactalbumin), asam lemak bebas,

dan laktosa. Prolaktin secara spesifik menstimulasi laju transkripsi gen protein susu sehingga

menyebabkan stabilisasi produksi mesengger RNA. Efek prolaktin pada sintesis DNA dan

produksi kasein pada jaringan mammary in vitro digambarkan pada grafik berikut:

Gambar 5. Efek prolaktin pada sintesis DNA dan produksi casein

Efek prolaktin pada beberapa organ:

49

Organ Efek

Glandula mamae Sintesis DNA

Proliferasi sel

Sintesis protein susu

Sintesis FFA

Sintesis laktosa

Tumor mammary Prolaktin-induced protein

Ovary Corpus Luteum: Maintenance atau regresi

limfosit Immunostimulasi

Ovary dan testis Steroid biosintesis

liver Sintesis RNA

Stimulasi dekarboksilasi ornitin

Ginjal, amnion, choroid plexus Osmoregulasi

Tabel 1. Efek prolaktin pada organ

Fungsi Prolaktin

Fungsi prolaktin pada pemulaian laktasi

Walaupun estrogen dan progesteron penting bagi perkembangan fisik payudara

selama kehamilan, kedua hormon ini juga mempunyai efek khusus untuk menghambat

sekresi susu sebenarnya. Di pihak lain hormon prolaktin mempunyai efek yang tepat

berlawanan, meningkatkan sekresi air susu. Hormon ini disekresikan oleh glandula pituitaria

induk dan konsentrasinya dalam darah induk terus meningkat sejak minggu kelima kehamilan

sampai kelahiran bayi, saat ini meningkat ke kadar sangat tinggi, biasanya sepuluh kali dari

kadar tidak hamil dan normal. Disamping itu plasenta mensekresikan banyak somatotropin

korionik manusia, yang juga mempunyai sifat laktogenik ringan, jadi menyokong prolaktin

dari pituitaria induk. Bahkan hanya beberapa mililiter cairan disekresikan tiap hari sampai

bayi lahir. Cairan ini dinamakan kolostrum. Kolostrum pada hakekatnya mengandung protein

dan laktosa yang sama jumlahnya seperti susu, tetapi hampir tidak mengandung lemak, dan

kecepatan maksimum pembentukannya sekitar 1/100 kecepatan pembentukan susu

selanjutnya.

Tidak adanya laktasi selama kehamilan disebabkan efek penekanan progesteron dan

estrogen, yang disekresikan dalam jumlah sangat besar selama plasenta masih dalam uterus

50

dan yang benar-benar mengurangi efek laktogenik prolaktin dan somatomamotropin korionik

manusia. Akan tetapi, segera setelah bayi dilahirkan, hilangnya estrogen dan progesteron

yang disekresi plasenta secara mendadak sekarang memungkinkan efek laktogenik prolaktin

dari kelenjar hipofisis induk mengambil peranan alamiahnya dan dalam dua atau tiga hari

kelenjar mammae mulai menyekresikan susu dalam jumlah besar sebagai ganti kolostrum.

Setelah kelahiran bayi, kadar basal sekresi prolaktin kembali ke kadar sebelum hamil

dalam beberapa minggu berikutnya. Setiap induk menyusukan bayinya isyarat syaraf dari

putting susu ke hipotalamus menyebabkan gelora sekresi prolaktin hampir sepuluh kali lipat

yang berlangsung sekitar satu jam. Sebaliknya prolaktin bekerja atas payudara untuk

menyiapkan susu bagi periode pnyusuan berikutnya. Bila gelora prolaktin ini tak ada, jika ia

dihambat sebagai akibat kerusakan hipotalamus atau hipofisis, atau jika penyusuan tidak

kontinyu maka payudara kehilangan kesanggupannya untuk menghasilkan susu dalam

beberapa hari. Tetapi produksi susu dapat kontinyu selama beberapa tahun jika anak

mengisap secara kontinyu, tetapi normalnya kecepatan pembentukan susu sangat menurun

dalam tujuh sampai sembilan bulan.

Reflek peghasilan susu atau reflek prolaktin

Ketika prolaktin dihasilkan oleh bagian anterior kelenjar pituitari, akan menyebabkan

sel alveoli menghasilkan susu. Ketika bayi menghisap susu, ujung syaraf puting terangsang,

dan impuls kemudian dihantarkan ke syaraf otak, kemudian kelenjar pituitari mengeluarkan

prolaktin ke dalam darah, sehingga prolaktin menyebabkan dihasilkannya susu oleh sel

alveoli. Inilah yang disebut reflek penghasilan susu atau reflek prolaktin. Secara garis besar

diilustrasikan pada gambar berikut:

Efek Prolaktin pada hewan jantan dan non mamalia

Prolaktin juga disekresikan oleh laki-laki yang diduga mempengaruhi alat kelamin

dengan berbagai cara. Pada hewan percobaan jantan, prolaktin meningkatkan perkembangan

kelanjar kelamin pelengkap ( misalnya kelenjar proatat dan kantung mani) dan sekresi

testosteron.

Prolaktin terdapat pada semua vertebrata. Tentu saja, hormon tersebut tidak

merangsang produksi susu pada hewan non mamalia tapi memicu berbagai macam kagiatan

maternal yang tepat bagi spesies khusus. Misalnya pada beberapa burung, prolaktin

merangsang sifat mengeram, yaitu suatu kecenderugan duduk di sarang. Pada suatu spesies

salamander, hormon prolaktin merangsang hewan tersebut kembali ke air untuk meletakkan

Tetapi kadar prolaktin tidak meningkat pada penderita tumor mamae. Agaknya dan

membuahi telur telurnya.

51

BAB III

52

PENUTUP

Kesimpulan

Sistem endokrin dan sistem saraf bekerja secara kooperatif untuk mengatur seluruh

aktivitas dalam tubuh hewan, dengan cara menghasilkan hormon yang akan mempengaruhi

sel sasaran. Hormon dapat dihasilkan oleh organ endokrin sejati ataupun oleh sel

neurosekretori. Hormon dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu hormon steroid, hormon

peptide dan hormon turunan tirosin.

Hormon mempengaruhi sel target secara spesifik. Pengaruh tersebut berkaitan erta

dengan adanya reseptor hormon pada sel target yang sesuai dengan hormon tertentu. Reseptor

hormon ada yang terdapat di membrane sel juga terdapat di sitoplasma sel.

Sistem endokrin pada invertebrata masih sederhana dan organ endokrin yang dimiliki

pada umumnya berupa organ neuroendokrin, sedangkan sistem endokrin pada vertebrata

sangat kompleks. Organ endokrin yang dimiliki vertebrata umumnya berupa organ endokrin

klasik dan organ endokrin tepi.

53