Post on 13-Aug-2015
description
BAB III
PEMBAHASAN
Hormon adalah suatu zat yang bertugas sebagai pembawa pesan
(chemical messenger) disekresikan oleh sejenis jaringan dalam jumlah
yang sang kecil dan dibawa oleh darh menuju target jaringan di bagian lain
tubuh untuk merangsang aktivitas atau fisiologi yang khusus.
Istilah hormone dulunya adalah hormone endokrin. Kini pengertian
hormone adalah hormon-hormon lokal : parakrin, autokrin dan juxtakrin.
•Endokrin merujuk pada molekul kimia yang disekresi ke dalam darah dan
sel targetnya terletak jauh dari sel sekretori.
•Hormone parakrin memiliki target sel di sekitar sel sekretori, beberapa
sitokin dan neurotransmitter berefek parakrin.
•Hormon autokrin disekresi suatu sel dan aksinya mempengaruhi sel itu
sendiri.
•Juxtakrin adalah jenis komunikasi interselular yang melibatkan sel-sel
yang letaknya berdempetan
Fungsi system endokrin:
1. Mengatur beberapa aspek metabolisme
2. Mengatur pertumbuhan sel dan jaringan
3. Mengatur denyut jantung
4. Mengatur tekanan darah
5. Mengatur fungsi ginjal
6. Sekresi Enzim-enzim pencernaan
7. Pergerakan saluran gastro Intestinal
8. Laktasi dan sistem endokrin
9. Mengatur metabolisme organik dan H2O serta keseimbangan
elektrolit.
10. Menyebabkan perubahan adaptasi untuk membantu tubuh menghadapi
tekanan stress
11. Mengatur pertumbuhan dan perkembangan tubuh
12. Mengontrol reproduksi
13. Mengatur produksi sel darah merah
14. Bersama dengan system saraf otonom, mengontrol dan menyatukan
baik sirkulasi dan pencernaan serta absorbs makanan
3.1 Klasifikasi Hormon
Ada tiga golongan umum dari hormon
1. Protein dan polipeptida, mencakup hormon-hormon yang disekresikan
oleh kelenjar hipofisis anterior dan posterior, pankreas (insulin dan
glukagon), kelenjar paratiroid (hormon paratiroid) , dan lain-lain. Terikat
pada reseptor membran akan menginduksi serangkaian kejadian yang
menyebabkan pembentukan molekul-molekul second messenger (hormon
adalah first messenger) yang kemudian membangkitkan signal yang
mengatur berbagai fungsi selular, seringkali dengan cara mengubah
aktivitas enzim
2. Steroid yg disekresikan korteks adrenal (kortisol dan aldosteron), ovarium
(Estrogen dan progesteron), Testis (testosteron), dan plasenta (estrogen
dan progesteron). Berinteraksi dengan reseptor intraselular, dan kompleks
ini membangkitkan signal yang mengatur ekspresi gen.
3. Turunan asam amino tirosin, yang disekreskan oleh kelenjar tiroid
(tiroksin dan triiodotironin) dan medul adrenal (epinefrin dan norepinefrin)
3.1.1 Klasifikasi Hormon Berdasarkan struktur kimianya
Protein. Terdiri atas polimer asam amino yang tidak larut dalam
lemak. Hormon ini dibuat oleh kelenjar buntu yang berasal dari jaringan
alat pencernaan. Hormon tumbuh atau grwoth hormone termasuk
hormon protein yang terbesar yang mengandung 191 asam amino (pada
manusia). Jumlah asam amino pada hormon tumbuh bervariasi
tergantung pada species. Hormon parathyroid mempunyai sekitar 80-85
asam amino, sedangkan insulin yang terdiri dari rantai A dan rantai B
mengandung asam amino sebanyak 49-52. Susunan asam amino pada
insulin ini adalah 20-21 asam amino pada rantai A dan sejumlah 29-31
asam amino pada rantai B.
Peptida. Yang termasuk peptida antaranya adalah beberapa
hormon yang dihasilkan oleh hipothalamus yaitu TRF dalam bentuk
tripeptida, vasopressin dan oxytocin yang secara struktur kimianya
termasuk octapeptida. Hormon gastrin 8 mempunyai komponen asam
amino sebanyak 17 buah. Hormon perangsang alpha-melanosit (Alpha-
melanocyte-stimulating hormone) mempunyai komponen asam amino
sejumlah 13 buah, sedangkan yang beta (Beta- melanocyte-stimulating
hormone) mengandung 18 atau 22 asam amino. Glucagon mempunyai
komponen asam amino sebanyak 29 buah, calcitonin 32 buah dan
ACTH 39 buah.
Asam amino. Yang termasuk kelompok ini adalah hormon-
hormon amine, yaitu yang berasal dari asam amino yang mengalami
modifikasi. Di antara yang termasuk ke dalam hormon amine adalah
epinephrine dan norepinephrine yang merupakan hasil modifikasi dari
asam amino tyrosine. Modifikasi dari asam amino tryptophan dapat
menghasilkan serotonin dan melatonin. Hormon thyroxin (T4) juga
termasuk hormon amine, sebagai hasil yodanisasi dan kondensasi dari
dua molekul asam amino tyrosine.
Steroid. Hormon steroid dihasilkan dari metabolisme dan
proses konversi dari kolesterol yang mengandung 27 buah atom karbon
(C-27). Hormon steroid larut dalam lemak dan dihasilkan oleh kelenjar
adrenal, testes, ovarium, dan plasenta. Hormon-hormon itu diantaranya
adalan estrogen (C-18), androgen (C-19), corticoid (C-12) dan
progesteron (C-21).
Asam lemak. Hormon prostaglandin adalah satu-satunya hormon
yang masuk katagori ini. Prostaglandin dihasilkan oleh beragam sel
hewan yang merupakan biosintesis dari dua asam lemak yaitu asam
lemak arachidonic dan di-homo-gamma-linolenic (arachidonic acid; di-
homo-γ-linolenic acid).
3.1.2 Klasifikasi Hormon Berdasarkan Fungsinya
Hormon Perkembangan
Adalah hormon-hormon yang memegang peranan di dalam
perkembangan dan pertumbuhan serta peranannya dalam biologi
reproduksi baik ketika individu masih dalam kandungan (intrauterine)
maupun setelah berada di luar kandungan (extrauterine) sampai
mencapai usia remaja (pubertas) pada manusia atau dewasa kelamin
pada hewan. Termasuk dalam hormon-hormon ini diantaranya hormon-
hormon yang dihasilkan oleh kelenjar gonad. GH (growth hormone) ,
FSH (follicle stimulating hormone).
Hormon Metabolisme
Konservas atau proses homeostasis gula (glukosa) dalam tubuh
diatur oleh beragam hormon, di antaranya glucocorticoid, glucagon dan
katekolamin. Sebaliknya insulin, somatomedin dan “nonsuppressible
insuline-like activity” (NSILA) mempunyai efek yang berlawanan
dengan glucocorticoid maupun dengan glucagon ataupun dengan
catecholamin. Hormon tumbuh (Growth Hormone) ddan thyroxin
memegang peranan pula di dalam metabolisme, disamping peranan
kedua macam hormon dalam proses pertumbuhan. Hormon-hormon
androgen, estrogen dan progesteron meskipun mempunyai peranan
utama dalam perkembangan individu atau hewan, ketiga macam
hormon ini juga mempunyai peranan dalam proses metabolisme dan
pertumbuhan.
Hormon Trofik (Trophic Hormone)
Di dalam proses evolusi dan perkembangan species sampai
mencapai peringkat vertebrata terbentuklah suatu struktur dari organ
tubuh yang mempunyai peranan yang khusus. Di dalam pengaturan
fungsi kelenjar endokrin terbentuk suatu sistem yang menghasilkan
hormon yang merangsang kelenjar endokrin agar pada gilirannya
kelenjar endokrin ini menghasilkan hormon pula. Hormon yang
dhasilkan oleh struktur yang khusus ini, yaitu hipofisa adalah hormon-
hormon tersebut adalah hormon perangsang kelenjar thyroid (TSH);
hormon-hormon perangsang folikel (FSH) yang merangsang
pertumbuhan folikel pada ovarium dan proses spermatogenesis; hormon
penguning (Luteinizing Hormone; LH) yang mengatur produksi
progesteron pada hewan betina dan testosteron pada hewan jantan;
hormon adrenokortikotrofik (ACTH) yang merangsang korteks kelenjar
adrenal untuk menghasilkan hormon glucocorticoid dan hormon-
hormon yang dihasilkan oleh hipothalamus (hyphotalamic releasing
hormone atau hypothalamic releasing factor).
Dua hormon lain yang bersifat trofik tetapi dihasilkan diluar
hipofisa adalah chorionic gonadotropin manusia (human Chorionic
Thyrotropin) yang dihasilkan oleh plasenta. HCG mempunyai fungsi
atau efek yang sama dengan LH sedangkan HHCG mempunyai peranan
yang mirip dengan TSH dari hipofisa. Meskipun belum umum diterima,
telah bertahun-tahun (Sejak 1975) disarankan bahwa plasenta juga
menghasilkan hormon ACTH (Human Chorionic Corticotrophin; HCC)
Renin meskipun zat ini tidak dpaat kita katagorikan sebagai
hormon berdasarkan batasan yang kita pakai, mampu menghasilkan
angiotensin dan selanjutnya angiotensin berperan dalam produksi
hormon mineralocorticoid yang kita jumpai pembentukan hormon-
hormon dengan fungsi dan peranan spesifik. Hormon-hormon tersebut
adalah hormon perangsang pigmen (melanocyte stimulating hormone ;
MSH) dan oxytocin yang berperan pada proses kelahiran dan ekskresi
air susu.
Hormon Pengatur Metabolisme Air dan Mineral
Calcitonin yang dihasilkan oleh kelenjar thyroid (sel C atau sel-sel
parafolikuler) mempunyai peranan untuk mengatur metabolisme
calcium dan fosfor. Meningkatnya produksi calcitonin akan
menyebabkan menurunnya calcium dan fosfor dalam darag dan
meningkatkan ekskresi calcium, fosfor, natrium, kalium dan magnesium
melalui ginjal. Hormon parathyroid yang dihasilkan oleh kelenjar
parathyroid mengatur homeostasis mineral terutama calcium dan fosfor.
Peningkatan produksi hormon parathyroid akan berakibat meningkatnya
calcium di dalam serum dan meningkatnya ekskresi fosfor melalui air
seni. Aldosteron adalah mineralocorticoid yang dihasilkan oleh zona
glomerulosa dari kelenjar adrenal. Hormon ini berperan di dalam
pengaturan metabolisme natrium dan kalium. Peningkatan produksi
aldosteron akan mengakibatkan meningkatnya reabsorbsi natrium dan
sekresi kalium dan hydrogen (dalam bentuk ammonium) di kawasan
tubuli pengumpul bagian kortikal (cortical collecting tubules) pada
ginjal. Vasopressin dihasilkan oleh sel-sel dari nucleus supraoptik dan
para ventrikuler (supraoptic and paraventricular nuclei) yang kemudian
disimpan di dalam hipofisa pars nervosa (neurohypophysis) menunggu
sampai diperlukan oleh tubuh untuk disekresikan ke dalam aliran darah.
Peranan vasopressin (yang disebut juga anti-diuretic hormone; ADH)
ialah melakukan konservasi air tubuh dengan jalan mengurangi ekskresi
air seni.
Hormon Pengatur Sistem Kardiovaskuler
Epinephrine dihasilkan oleh bagian medula dari kelenjar adrenal.
Efek dari hormon ini tergantung dari reseptor dari setiap organ
tujuannya (target organ), yaitu adrenergic receptor (alpha atau beta).
Pada jantung yang mempunyai beta reseptor epinephrine akan
mengakibatkan peningkatan konduksi dan kontraksi dari jantung. Pada
arteriol yang mempunyai reseptor beta epinephrine akan menyebabkan
vasolidasi sedangkan arteriol yang mempunyai reseptor alpha
epinephrine akan menyebabkan vasokonstriksi. Dengan jalan demikian
keseimbangan hemodinamika oleh epinephrine dicoba untuk
diserasikan. Selain terhadap sistem kardiovaskuler, epinephrine juga
mempunyai peranan terhadap sistem pernapasan yaitu menyebabkan
dilatasi pada saluran pernapasan (bronchus) dan menyebabkan
menurunnya gerakan atau kontraksis usus. Namun demikian kerja
ketiga sistem tersebut (kardiovaskuler, pernapasan dan usus) lebih
didominasi oleh katecholamin dan acetylkolin (catecholamin,
acetylcholine) yang dihasilkan oleh ujung-ujung syaraf simpatis dan
parasimpatis.
3.1.3 Klasifikasi Hormon Berdasarkan Lokasi Reseptornya
1. Di dalam permukaan atau pada permukaan membran sel.
Reeseptor membran sebagian besar spesifik untuk protein, peptida,
dan hormon katekolamin
2. Di dalam sitoplasma sel. Reseptor utama berbagai hormon steroid
terutama ditemukan dalam sitoplasma.
3. Didalam Nukleus sel. Reseptor untuk hormon tiroid dijumpai di
nukleus dan lokasinya diyakini berhubungan erat dengan satu atau
lebih kromosom.
3.2 Kelenjar-kelenjar endokrin
3.2.1 Kelenjar Pankreas (Langerhans)
Pankreas terletak di retroperiotoneal rongga abdomen bagian atas,
dan terbentang horizontal dari cincin duodenal ke lien. Panjang sekitar
10-20 cm dan lebar 2,5-5 cm. mendapat pasokan darah dari arteri
mensenterika superior dan splenikus.
Pankreas berfungsi sebagai organ endokrin dan eksokrin.
Fungsinya sebagai organ endokrin didukung oleh pulau-pulau
Langerhans. Pulau-pulau Langerhans terdiri tiga jenis sel yaitu; sel
alpha yang menghasilkan yang menghasilkan glukoagon, sel beta yang
menghasilkan insulin, dan sel deltha yang menghasilkan somatostatin
namun fungsinya belum jelas diketahui.
Kelenjar pankreas merupakan sekelompok sel yang terletak pada
pankreas, sehingga dikenal dengan pulau – pulau langerhans. Kelenjar
pankreas menghasilkan hormon insulin dan glukagon. Insulin
mempermudah gerakan glukosa dari darah menuju ke sel – sel tubuh
menembus membrane sel. Di dalam otot glukosa dimetabolisasi dan
disimpan dalam bentuk cadangan. Di sel hati, insulin mempercepat
proses pembentukan glikogen (glikogenesis) dan pembentukan lemak
(lipogenesis). Kadar glukosa yang tinggi dalam darah merupakan
rangsangan untuk mensekresikan insulin. Sebaliknya glukogen bekerja
secara berlawanan terhadap insulin.
Organ sasaran kedua hormon ini adalah hepar, otot dan jaringan
lemak. Glukagon dan insulin memegang peranan penting dalam
metabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Bahkan keseimbangan
kadar gula darah sangat ,dipengaruhi oleh kedua hormon ini. Fungsi
kedua hormon ini saling bertolak belakang. Kalau secara umum, insulin
menurunkan kadar gula darah sebaliknya untuk glukagon meningkatkan
kadar gula darah. Perangsangan glukagon bila kadar gula darah rendah,
dan asam amino darah meningkat. Efek glukoagon ini juga sama
dengan efek kortisol, GH dan epinefrin.Dalam meningkatkan kadar gula
darah, glukagon merangsang glikogenolisis (pemecahan glikogen
menjadi glukosa) dan meningkatkan transportasi asam amino dari otot
serta meningkatkan glukoneogenesis (pemecahan glukosa dari yang
bukan karbohidrat). Dalam metabolisme lemak, glukagon
meningkatkan lipolisis (pemecahan lemak).Dalam menurunkan kadar
gula darah, insulin sebagai hormon anabolik terutama akan
meningkatkan difusi glukosa melalui membran sel di jaringan.
3.2.2 Testis
Dua buah testis ada dalam skrotum. Testis mempunyai dua fungsi
yaitu sebagai organ endokrin dan organ reproduksi. Testis akan
menghasilkan hormon testosteron dan estradiol dibawah pengaruh LH.
Testosteron diperlukan untuk mempertahankan spermatogenesis
sementara FSH diperlukan untuk memulai dan mempertahankan
spermatogenesis. Estrogen mempunyai efek menurunkan konsentrasi
testosteron melalaui umpan balik negatif terhadap FSH sementara kadar
testosteron dan estradiol menjadi umpan balik negatif terhadap LH.
Sebagai hormon anabolik, ia akan merangsang pertumbuhan dan
penutupan epifise tulang.
3.2.3 Ovarium
Seperti halnya testis, ovarium juga berfungsi sebagai organ
endokrin dan organ reproduksi. Sebagai organ endokrin, ovarium
menghasilkan hormon estrogen dan progesteron. Estrogen dan
progesteron akan mempengaruhi perkembangan seks sekunder,
menyiapkan endometrium untuk menerima hasil konsepsi serta
mempertahankan proses laktasi. Estrogen dibentuk di sel-sel granulosa
folikel dan sel lutein korpus luteum. Sementara untuk hormone
progesteron juga dibentuk di sel lutein korpus luteum.
Pengelompokan hormon berdasarkan tempat diproduksinya
Sumber
Hormon(H),Pelepasan Hormon
(RH),atau Penghambat Hormon (IH)
Bentuk Kimia
Sasaran Aksi
Hipotalamus
GHRH RH hormone pertumbuhan
PP Pituitary anterior Menghambat pelepasan hGH
GHIH IH hormone pertumbuhan(somatostatin)
PP Pituitary anterior Merangsang pelepasan hGH
TRH RH tirotrofin PP Pituitary anterior Merangsang pelepasan TSH dan hGH
GnRH RH gonadotrofin PP Pituitary anterior Merangsang pelepasan LH dan FSH
PRH RH prolaktin PP Pituitary anterior Merangsang pelepasan PRL
PIH IH prolaktin(dopamin)
PP Pituitary anterior Menghambat pelepasan PRL
CRH RH kortikotrofin PP Pituitary anterior Merangsang pelepasan ACTH
Pituitari anterior (hormon tropik)
TSH H perangsang tiroid(tirotrofin)
GP Tiroid Merangsang sekresi T3,T4
ACTH Hormone PP Korteks adrenal Merangsang sekresi
adrenokortikotrofik glukokortikoid
FSH Hormone perangsang folikel
GP Indung telur (ovari),testis
Pengaturan oogenesis dan spermatogenesis
LH Hormone peluteinan
GP Indung telur,testis Pengaturan oogenesis dan spermatogenesis
Pituitari anterior (hormon)
PRL prolaktin PR Kelenjar susu Merangsang produksi air susu
hGH Hormone pertumbuhan manusia (somatotrofin)
PR Berbagai tulang dan otot
Merangsang pertumbuhan
Pituitari Posterior
OT Oksitosin PP Rahim (uterus) dan kelenjar susu
Kontraksi rahim dan pelepasan air susu
ADH Hormone antidiuretik (vasopresin)
PP Ginjal,kelenjar keringat
Meningkatkan retensi air
Kelenjar Tiroid
T4 Tiroksin AA Kebanyakan sel tubuh
Meningkatkan kecepatan metabolisme sel
T3 triodotironina AA Tulang Meningkatkan metabolisme sel
kalsitonin PP Tulang Menurunkan Ca2+ darah
Kelenjar paratiroid
PTH Hormone paratiroid
PP Tulang,ginjal,usus Meningkatkan Ca2+ darah
Medula Adrenal
NE Epinefrin (adrenalin)
AA Pembuluh darah,jantung,hati
Menaikkan gula darah,penyempitan pembuluh darah (tanggapan kabur)
NE Norepinefrin (noradrenalin)
AA Pembuluh darah,hati dan jantung
Menikkan gula darah, penyempitan pembuluh darah (tanggapan berkelahi atau kabur)
Korteks adrenal
Mineralokortikoid (contoh: Aldosteron)
S Ginjal Meningkatkan penyerapan Na+,ekskresi K+
Glukokortikoid (contoh: kortisol)
S Kebanyakan sel tubuh
Menikkan gula darah
Androgen (contoh : DHEA)
S Umum Merangsang permulaan pubertas,gairah seksual wanita
Pangkreas
Glukagon (disekresi oleh sel alfa)
PP Hati Menaikkan glukosa darah
Insulin (disekresi oleh sel beta)
PP Hati,otot,dan sel adipose
Menurunkan glukosa darah
Somatostatin (disekresi oleh sel delta)
PP Sel alfa dan sel beta Menghambat pelepasan insulin dan glukagon
Polipeptida pangkreas dari sel F)
PP Sel delta Menghambat somatostatin dan enzim pangkreas
Indung telur
Estrogen S Rahim,umum Siklus menstruasi,cirri-ciri seksual sekunder
Progesterone S Rahim Mengatur siklus menstruasi dan kehamilan
Relksin PP Penggul,serviks Pembukaan serviks dan saluran kelahiran
inhibin PR Pituitary anterior Menghambat pelepasan FSH
Testis
Testosterone S Testis,umum Spermatogenesis,cirri-ciri seksual sekunder
inhibin PR Pituitari anterior Menghambat pelepasan FSH
Pineal
melatonin AA bervariasi Mengatur jam biologis
Ginjal
eritropoietin GP Sumsum tulang Menaikkan produksi sel darah
Calcitriol (Vitamin D)
S usus Menaikkan penyerapan Ca2+
Plasenta
Estrogen S Rahim Mempertahankan kehamilan, kelenjar susu
Progesterone S Rahim Mempertahankan kehamilan,kelenjar susu
hCG GP Indung telur Merangsang pelepasan estrogen dan progesterone
hCS PR Kelenjar susu Mempersiapkan kelenjar susu untuk menyusui
Saluran lambung dan usus (gastrointestinal tract)
Gastrin PP Lambung Merangsang pelepasan HCl
GIP Gastrin inhibitory peptide
PP Lambung,pangkreas Menghambat pelepasan getah lambung,menaikkan insulin
sekretin PP Pangkreas,hati Merangsang pelepasan enzim dan empedu
CCK Kolesistokinin PP Pangkreas,hati Merangsang pelepasan enzim dan empedu
serotonin AA lambung Merangsang kontraksi otot lambung
Jantung
ANP Atrial natriuretic peptide
PP Ginjal,korteks adrenal
Kebanyakan sel
PG Prostalgladin E Semua sel kecuali sel darah merah
Bervariasi
LT leukotriena E Semua sel kecuali sel darah merah
Bervariasi
3.3 Mekanisme kerja hormon
Mekanisme kerja hormone secara umum
1. Aktivasi enzim, melibatkan system reseptor terikat membran (pembawa
pesan kedua)
a. Molekul-molekul dari berbagai hormon protein dan polipeptida
(pembawa pesan pertama) berikatan dengan reseptor tetap pada
permukaan sel yang spesifik untuk hormone tersebut.
b. Kompleks hormon reseptor menstimulasi pembentukan adenosin
3’,5’-monofosfat siklik (cAMP) sebagai pengantar pesan kedua, yang
dapat menyampaikan pesan pertama dari berbagai hormone.
(1) Sintesis cAMP melibatkan lebih dari satu G-protein terikat
membran, yang termasuk keluarga protein regulator pengikat
nukleotida guanin
(2) G-protein mengalami perubahan bentuk, sehingga guanosin
difosfat (GDP) yang tidak aktif dapat diganti dengan enzi m
pengaktivasi, guanosin trifosfat (GTP)
(3) Kompleks G-protein-GTP mengaktivasi enzim adenilat siklase,
untuk memproduksi cAMP.
c. Setiap molekul cAMP mengaktivasi berbagai molekul cAMP-
dependen protein kinase yang sesuai.
(1) Enzim protein kinase mengakatalis reaksi fosforilasi khusus
(transfer gugus fosfat) untuk enzim kunci dalam sitoplasma.
(2) Setiap molekul protein kinase mengaktivasi berbagai molekul
yang sesuai dengan enzimnya. Dengan demikian, suatu
konsentrasi rendah dari hormon yang bersirkulasi dapat
diperkuat sehingga mengakibatkan aktivitas enzim intraselular
utama.
d. Aktivasi enzim oleh protein kinase mengakibatkan efek fisiologis
dan reaksi kimia, bergantung pada sifat bawaan sel.
e. cAMP terurai dengan cepat oleh enzim intraselular fosfodisterase. Ini
akan membatasi durasi efek cAMP.
2. Senyawa selain cAMP yang berperan sebagai pembawa pesan kedua untuk
hormon tertentu telah ditemukan. Senyawa ini meliputi inositol trifosfat
(IP3), guanosin monofosfat siklik (GMP), dan kompleks kalsium yang
terikat dengan kalmodulin, suatu protein regulator intraselular.
3. Aktivasi gen, melibatkan system resptor intraselular.
a. Hormon tiroid, steroid, dan beberapa jenis hormon polipeptida
menembus membrane untuk masuk ke dalam sel. Hormon tersebut
berikatan dengan reseptor internal bergerak dalam sitoplasma atau
nucleus sel.
b. Kompleks reseptor hormon bergerak ke DNA di sisi atau di dekat gen
yang transkripsinya distimulasi hormon. Di sisi ini kompleks akan
berikatan dengan reseptor DNA spesifik untuk hormone.
c. Gen kemudian diaktivasi oleh kompleks ini untuk membentuk
transkripsi mRNA, yang akan berdifusi ke dalam sitoplasma.
d. mRNA kemudian ditranslasi menjadi protein dan enzim yang memicu
respons selular terhadap hormon
Aksi Hormon
Aksi hormone pada tingkat selular dimulai dengan pengikatan
hormon pada reseptor. Semua reseptor (apakah itu reseptor untuk hormon
polipeptida atau steroid) adalah protein yang berukuran besar, memiliki
paling tidak 2 (dua) domain fungsional, yaitu domain pengenalan yang
berfungsi mengikat hormon dan domain pembangkit signal yang akan
merangkaikan (coupling) pengenalan hormon dengan fungsi intraselular.
Keseluruhan proses signaling mulai dari pengikatan hormon sampai
terjadinya perubahan fungsi selular disebut dengan istilah transduksi
signal.
Ketika Hormon berikatan dengan reseptor maka akan terjadinya
inisiasi terhadap terjadinya serangkaian reaksi di dalam sel, dengan setiap
tahap reaksi yang semakin teraktivasi sehingga sejumlah kecil
konsentrasi hormon bahkan dapat berpengaruh besar. Setiap reseptor
hormon biasanya sangat spesifik untuk sebuah hormon, Hal ini
menentukan jenis hormon yang akan bekerja pada jaringan tertentu.
Jaringan target yang dipengaruhi oleh suatu hormon adalah jaringan yang
memiliki reseptor spesifiknya.
Reseptor Hormon diatur Jumlah dan Sensitivitasnya
Jumlah reseptor tidak konstan dari hari ke hari. Reseptor protein itu
sendiri dalam fungsinya sering dinonaktifkan atau dihancurkan, dan pada
waktu yang lain, reseptor tersebut diaktifkan kembali atau reseptor yang
baru dibuat, karna adanya mekanisme pembentukan protein. Contohnya
adalah saat terjadinya peningkatan kadar hormon, dan penambahan
ikatan hormon dengan sel targetnya terkadang dapat menimbulkan
pengurangan jumlah reseptor yang aktif. Namun sejumlah hormon
menimbulkan up-regulation reseptor dan protein pemberi signal intra sel.
Yaitu berupa hormon penstimulasi yang memacu pembentukan reseptor
atau molekul sinyal intrasel oleh perangkat pembentukan protein sel
target dalm jumlah yang melebihi normal. Bila hal tersebut terjadi maka
jaringan target akan menjadi semakin sensitif terhadap efek stimulasi
hormon terkait.
Setelah Aktivasi Reseptor hormon terjadi, penghantaran sinyal intra
sel pun terjadi.
Suatu hormon memengaruhi jaringan targetnya dengan terlebih
dahulu membentuk kompleks reseptor-hormon hampir tanpa ada
pengecualian. Hal ini mengubah fungsi reseptor itu sendiri, dan berakibat
pada reseptor yang teraktivasi akan mengawali terjadinya efek hormonal.
Jenis Hormon menurut reseptornya
Hormon yang berikatan dengan reseptor intraselular
• Androgen; Kalsitriol
• Estrogen; Mineralokortikoid
• Glukokortikoid; Progestin
• Asam retionat; Hormon Tiroid (T3 dan T4)
Hormon yang berikatan dengan reseptor pada permukaan membran
plasma
A. Second messenger cAMP
α2 –adrenergic catecolamines; β-adrenergik catecolamines
Adrenocorticotropic hormone (ACTH); Angiotensin II
Antidiuretic hormone (ADH); Kalsitonin
Corionicgonadotropin, human (hCG);
Corticotropin-releasing hormone (CRH)
Follicle stimulating hormone (FSH); Glucagon
Lipotropin LPH); Luteinizing hormone (LH)
Melanocyte-stimulating hormone (MSH); Parathyroid hormone
(PTH)
Somatostatin; Thyroid-stimulating hormone (TSH)
B. Second messenger cGMP
Atrial natriuretic factor (ANF)
Nitric oxide (NO)
C. Second messenger kalsium atau fosfatidilinositol atau keduanya
• Acetylcholin (muscarinic); α1 adrenergic catecholamine
• Angiotensin II; Antidiuretic hormone (ADH, vasopressin)
• Cholecystokinin; Gastrin
• Gonadotropin releasing hormone (GnRH); Oxytocin
• Platelet-derived growth factor (PDGF); Substance P
• Thyrotropin-realising hormone (TRH)
D. Second messenger kaskade kinase atau fosfatase
• Chorionic somatotropin (CS); Epidermal growth factor (EGF)
• Erythropoetin (EPO); Fibroblast growth factor (FGF)
• Groth hormone (GH);
• Insulin
• Insulin-like growth factor (IGF-I. IGF-II);
• Nerve growth factor (NGF)
• Platelet-derived growth factor (PDGF);
• Prolactin (PRL)
Hormon dengan reseptor pada membran
Hormone dengan reseptor pada permukaan sel merupakan protein
integral, memiliki tiga domain:
1) Domain ekstraselular: terdiri dari beberapa residu asam amino terpapar ke
permukaan luar sel, domain ini berinteraksi dengan dan mengikat hormon,
istilah lain untuk domain ini adalah ligand-binding domain.
2) Domain transmembran: merupakan bagian rantai peptid hidrofobik
sehingga dapat berinteraksi dengan lipid bilayer membran, dan berperan
menancapkan reseptor pada membran.
3) Domain sitoplasmik atau intraselular: bagian ekor reseptor yang
berinteraksi dengan molekul lain untuk membentuk second messenger.
Bagian ini merupakan regio efektor dari molekul reseptor
Hormon dengan reseptor intraselular
Reseptor hormon steroid dan tiroid berada di dalam sel target, pada
sitoplasma atau nukleus, dan berfungsi sebagai ligand-dependent
transcription factors. Jadi kompleks hormone-reseptor berikatan dengan
regio promoter pada gen dan menstimuli atau menghambat ekspresi gen,
yang menghasilkan perubahan fenotipik pada ekspresi protein.
Reseptor intrasel tersusun atas rantai polipeptida tunggal yang terdiri dari
tiga domain.
1) Domain amino terminus: regio ini berperan pada aktivasi dan
stimulasi transkripsi dengan cara berinteraksi dengan komponen
transkripsional yang lain. Sekuen domain ini berbeda-beda pada berbagai
jenis reseptor.
2) Domain pengikatan DNA: asam amino pada regio ini berperan
pada pengikatan reseptor pada urutan spesifik pada DNA.
3) Domain karboksi terminus atau ligand-binding domain: region ini
mengikat hormone
3.4 Hormon Insulin
Hormon insulin disekresikan oleh pulau pankreas. Gen insulin
manusia terdapat pada lengan pendek dari kromosom 11. Insulin
disekresikan sebagai preproinsulin. Preproinsulin suatu peptida rantai
panjang dengan BM 11.500.
Rangkaian pemandu yang bersifat hydrofobik berfungsi untuk signal
mengarahkan molekul ini ke endoplasma retikulum dan kemudian
dikeluarkan. Disini terjadi proses pembelahan molekul preproinsulin oleh
enzim-enzim mikrosomal menghasilkan molekul proinsulin (BM kira-kira
9000).
Proinsulin diangkut ke badan golgi dimana berlangsung proses
pengemasan menjadi granula-granula sekretorik berlapis klatrin. Granula-
granula ini matang, mengandung insulin yang terdiri dari 51 asam amino,
terkandung dalam rantai A 21 asam amino dan rantai B 30 asam amino
serta C-Peptida.
Insulin disekresikan dari pankreas 40-50 unit/hari (15-20% dari
penyimpanan). Sekresi insulin dapat berlangsung :
- Sekresi insulin basal : terjadi tanpa adanya rangsangan eksogen. Ini
merupakan jumlah insulin yang disekresikan dalam keadaan puasa.
- Sekresi insulin yang dirangsang : sekresi insulin karena adanya respon
terhadap rangsang eksogen. Sejumlah zat yang terlibat dalam pelepasan
insulin disini adalah :
1. Glukosa rangsang pelepasan insulin paling poten. Glukosa dapat
masuk kedalam sel β pankreas secara difusi pasif yang diperantarai
protein membran yang spesifik disebut Glukosa Transpoter 2 ->
rangsang sekresi insulin.
2. Asam Amino, Asam lemak, dan Badan keton.
3. Faktor hormonal. Preparat β adrenergik merangsang pelepasa insulin
yang mungkin dengan cara peningkatan cAMP intrasel. Paparan yang
terus menerus dengan hormon pertumbuhan, kortisol,laktogen
plasenta, estrogen, progestin dalam jumlah yang berlebihan juga
meningkatkan sekresi insulin.
4. Preparat farmalologik : • Senyawa Sulfonilurea
• Tolbutamid
3.4.1 Mekanisme Kerja Hormon Insulin
Dimulai dengan berikatnya insulin dengan reseptor glikoprotein
yang spesifik
pada permukaan sel sasaran. Reseptor ini terdiri dari 2 subunit yaitu:
1. Subunit α yang besar dengan BM 130.000 yang meluas ekstraseluler
terlibat pada pengikatan molekul insulin.
2. Subunit β yang lebih kecil dengan BM 90.000 yang 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 protein yang 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.
Kelainan reseptor insulin dalam jumlah, afinitas ataupun keduanya
akan berpengaruh terhadap kerja insulin. Down regulation adalah
fenomena dimana jumlah ikatan reseptor insulin jadi berkurang sebagai
respon terhadap kadar insulin dalam sirkulasi yang meninggi kronik,
contohnya pada keadaan adanya kortisol dalam jumlah berlebihan.
Sebaliknya jika kadar insulin rendah, maka ikatan reseptor akan
mengalami peningkatan. Kondisi ini terlihat pada keadaan latihan fisik dan
puasa.
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
3.5 Mekanisme Kerja Hormon Estrogen
Terdapat dua tipe utama reseptor edtrogen di nukleus sel yaitu reseptor
estrogen α (ERα) yang dikode oleh sebuah gen di kromosom 6 dan reseptor
estrogen β (ERβ), yang dikode oleh sebuah gen di kromosom 14. Setelah
mengikat estrogen,reseptor ini membentuk homoditer lalu berikatan dengan
DNA, dan mengubah transkripsinya.
Sebagian besar efek estrogen bersifat genomik, yakni disebabkan oleh efek
pada nukleus. Efek tersebut meliputi efek pelepasan implus neuron di otak
dan , mungkin, efek umpan balik pada sekresi gonadotropin. Semakin banyak
bukti yang menunjukkan bahwa efek-efek ini diperantarai oleh reseptor di
membran sel yang tampaknya secara struktural berkaitan dengan reseptor di
nukleus dan menimbulkan efek melalui jalur protein kinase intrasel yang
diaktifkan oleh mitogen. Efek cepatn ini dijumpai pada progesteron,
testosteron, glukokortikoid, aldosteron, dan 1,25 di hidroksikolekalsiferol
mungkin juga ditimbulkan oleh reseptron membran.
3.6 Mekanisme Kerja Progesteron
Efek Progesteron , seperti steroid lain, terjadi melalui efek pada DNA
sehingga tercetus sintesis nRNA baru. Seperti yang dinyatakan bahwa
reseptor perogesteron terikat ke suatu heat shock protein tanpa adanya
steroid, dan pengikatan progesteron menyebabkan pelepasan heat shock
protein sehingga ranah pengikatan DNA pada reseptor menjadi terpajan.
Steroid sintetik mifepriston (RU 486) brikatan dengan reseptor , tetapi
tidak menyebabkan pelepasan heat shock protein, dan obat ini menghambat
pengikatan progesteron. Karena kelangsungan kehamilan muda tergantung
pada efek stimulasi progesteron terhadap pertumbuhan endometrium dan
inhibisinya terhadap kontraksi uterus, mifepriston menyebabkan abortus. Si
beberapa negara, mifepriston yang dikombinasikan dengan prostaglandin
digunakan untuk menimbulakan abortus efektif .
Terdapat dua isoform reseptor progesteron - PRA dan PRB - yang
dihasilkan dari satu gen yang diolah secara berbeda. PRA merupakan reseptor
yang berbentuk buntung (truncated), tetapi besar kemungkinannya bahwa
kedua isoform tersebut memperantarai efek-efek khususprogesteron.
Zat-zat yang kerjanya mirip dengan progesteron kadang-kadang disebut obat
progestasional, gestagen, atau progestin. Zat-zat ini digunakan bersama
estrogen sintetik sebagai obat kontrasepsi oral.