FISIOLOGI KELENJAR THYROID

Biosintesis Hormon Thyroid

Iodium adalah adalah bahan dasar yang sangat penting dalam biosintesis

hormon thyroid. Iodium yang dikonsumsi diubah menjadi iodida

kemudian diabsorbsi. Kelenjar thyroid mengkonsentrasikan iodida

dengan mentransport aktif iodida dari sirkulasi ke dalam koloid.

Mekanisme transport tersebut dikenal dengan “ iodide trapping

mechanism”. Na+ dan I- ditransport dengan mekanisme cotransport ke

dalam sel thyroid, kemudian Na+ dipompa ke interstisial oleh Na+-

K+ATPase.1

Di dalam kelenjar thyroid, iodida mengalami oksidasi menjadi iodium.

Iodium kemudian berikatan dengan molekul tirosin yang melekat ke

tiroglobulin. Tiroglobulin adalah molekul glikoprotein yang disintesis

oleh retikulum endoplasma dan kompleks Golgi sel-sel thyroid. Setiap

molekul tiroglobulin mengandung 140 asam amino tirosin.1, 2

Enzim yang berperan dalam oksidasi dan pengikatan iodida adalah

thyroid peroksidase. Senyawa yang terbentuk adalah monoiodotirosin

(MIT) dan diodotirosin (DIT). Dua molekul DIT kemudian mengalami

suatu kondensasi oksidatif membentuk tetraiodotironin (T4).

Triiodotironin (T3) mungkin terbentuk melalui kondensasi MIT dengan

DIT. Sejumlah kecil reverse triiodotironin (rT3) juga terbentuk, mungkin

melalui kondensasi DIT dengan MIT. Dalam thyroid manusia normal,

distribusi rata-rata senyawa beriodium adalah 23 % MIT, 33 % DIT, 35 %

T4 dan 7 % T3. RT3 dan komponen lain terdapat hanya dalam jumlah

yang sangat sedikit.1, 2, 3, 11

Sekresi Hormon Thyroid

Sel-sel thyroid mengambil koloid melalui proses endositosis. Di dalam

sel, globulus koloid menyatu dengan lisosom. Ikatan peptida antara

residu beriodium dengan tiroglobulin terputus oleh protease di dalam

lisosom, dan T4, T3, DIT serta MIT dibebaskan ke dalam sitoplasma. T4

dan T3 bebas kemudian melewati membran sel dan dilepaskan ke dalam

sirkulasi.1, 2, 11

MIT dan DIT tidak disekresikan ke dalam darah karena iodiumnya sudah

dibebasakan sebagai akibat dari kerja intraselular iodotirosin

dehalogenase. Hasil dari reaksi enzimatik ini adalah iodium dan tirosin.

Iodium digunakan kembali oleh kelenjar dan secara normal menyediakan

iodium dua kali lipat dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh pompa

iodium.1, 2, 11

Transport dan Metabolisme Hormon Thyroid

Hormon thyroid yang bersirkulasi dalam plasma terikat pada protein

plasma, yaitu: globulin pengikat tiroksin (thyroxine-binding globulin,

TBG), prealbumin pengikat tiroksin (thyroxine-binding prealbumin,

TBPA) dan albumin pengikat tiroksin (thyroxine-binding albumin, TBA).

Kebanyakan hormon dalam sirkulasi terikat pada protein-protein

tersebut dan hanya sebagian kecil saja (kurang dari 0,05 %) berada

dalam bentuk bebas. 1, 2, 12

Hormon yang terikat dan yang bebas berada dalam keseimbangan yang

reversibel. Hormon yang bebas merupakan fraksi yang aktif secara

metabolik, sedangkan fraksi yang lebih banyak dan terikat pada protein

tidak dapat mencapai jaringan sasaran.1, 2, 12

Dari ketiga protein pengikat tiroksin, TBG merupakan protein pengikat

yang paling spesifik. Selain itu, tiroksin mempunyai afinitas yang lebih

besar terhadap protein pengikat ini dibandingkan dengan triiodotironin.

Akibatnya triiodotironin lebih mudah berpindah ke jaringan sasaran.

Faktor ini yang merupakan alasan mengapa aktifitas metabolik

triiodotironin lebih besar.1, 2, 12

Perubahan konsentrasi TBG dapat menyebabkan perubahan kadar

tiroksin total dalam sirkulasi. Peningkatan TBG, seperti pada kehamilan,

pemakaian pil kontrasepsi, hepatitis, sirosis primer kandung empedu dan

karsinoma hepatoselular dapat mengakibatkan peningkatan kadar

tiroksin yang terikat pada protein. Sebaliknya, penurunan TBG, misalnya

pada sindrom nefrotik, pemberian glukokortikoid dosis tinggi, androgen

dan steroid anabolik dapat menyebabkan penurunan kadar tiroksin yang

terikat pada protein.12

Hormon-hormon thyroid diubah secara kimia sebelum diekskresi.

Perubahan yang penting adalah deiodinasi yang bertanggung jawab atas

ekskresi 70 % hormon yang disekresi. 30 % lainnya hilang dalam feses

melalui ekskresi empedu sebagai glukuronida atau persenyawaan sulfat.

Akibat deiodinasi, 80 % T4 dapat diubah menjadi 3,5,3’-triiodotironin,

sedangkan 20 % sisanya diubah menjadi reverse 3,3’,5’-triiodotironin

(rT3) yang merupakan hormon metabolik yang tidak aktif.12

Mekanisme Kerja Hormon Thyroid

Mekanisme kerja hormon thyroid ada yang bersifat genomik melalui

pengaturan ekspresi gen, dan non genomik melalui efek langsung pada

sitosol sel, membran dan mitokondria.1, 12

Mekanisme kerja yang bersifat genomik dapat dijelaskan sebagai berikut,

hormon thyroid yang tidak terikat melewati membran sel, kemudian

masuk ke dalam inti sel dan berikatan dengan reseptor thyroid (TR). T3

dan T4 masing-masing berikatan dengan reseptor tersebut, tetapi

ikatannya tidak sama erat. T3 terikat lebih erat daripada T4.1,12

Kompleks hormon-reseptor kemudian berikatan dengan DNA melalui jari-

jari “zinc” dan meningkatkan atau pada beberapa keadaan menurunkan

ekspresi berbagai gen yang mengkode enzim yang mengatur fungsi sel.1,

12

Ada dua gen TR manusia, yaitu gen reseptor α pada kromosom 17 dan

gen reseptor β pada kromosom 3. Dengan ikatan alternatif, setiap gen

membentuk paling tidak dua mRNA yang berbeda, sehingga akan

terbentuk dua protein reseptor yang berbeda. TRβ2 hanya ditemukan di

otak, sedangkan TRα1, TRα2 dan TRβ1 tersebar secara luas. TRα2

berbeda dari ketiga reseptor yang lain, yaitu tidak mengikat T3 dan

fungsinya belum diketahui. Reseptor thyroid (TR) berikatan dengan DNA

sebagai monomer, homodimer dan heterodimer bersama dengan

reseptor inti yang lain.1, 12

Dalam hampir semua kerjanya, T3 bekerja lebih cepat dan 3-5 kali lebih

kuat daripada T4. Hal ini disebabkan karena ikatan T3 dengan protein

plasma kurang erat, tetapi terikat lebih erat pada reseptor hormon

thyroid.1, 12

Efek Hormon Thyroid

Secara umum efek hormon thyroid adalah meningkatkan aktifitas

metabolisme pada hampir semua jaringan dan organ tubuh, karena

perangsangan konsumsi oksigen semua sel-sel tubuh. Kecepatan tumbuh

pada anak-anak meningkat, aktifitas beberapa kelenjar endokrin

terangsang dan aktifitas mental lebih cepat.3

• Efek Kalorigenik Hormon thyroid

T4 dan T3 meningkatkatkan konsumsi O2 hampir pada semua jaringan

yang metabolismenya aktif, kecuali pada jaringan otak orang dewasa,

testis, uterus, kelenjar limfe, limpa dan hipofisis anterior.1 ,2, 13

Beberapa efek kalorigenik hormon thyroid disebabkan oleh metabolisme

asam lemak yang dimobilisasi oleh hormon ini. Di samping itu hormon

thyroid meningkatkan aktivitas Na+-K+ATPase yang terikat pada

membran di banyak jaringan.1, 2, 13

Bila pada orang dewasa taraf metabolisme ditingkatkan oleh T4 dan T3,

maka akan terjadi peningkatan ekskresi nitrogen. Bila masukan makanan

tidak ditingkatkan pada kondisi tersebut, maka protein endogen dan

simpanan lemak akan diuraikan yang berakibat pada penurunan berat

badan.1, 2

• Efek Hormon Thyroid pada Sistem Saraf

Hormon thyroid memiliki efek yang kuat pada perkembangan otak.

Bagian SSP yang paling dipengaruhi adalah korteks serebri dan ganglia

basalis. Di samping itu, kokhlea juga dipengaruhi. Akibatnya, defisiensi

hormon thyroid yang terjadi selama masa perkembangan akan

menyebabkan retardasi mental, kekakuan motorik dan ketulian.1, 2

Hormon thyroid juga menimbulkan efek pada refleks. Waktu reaksi

refleks regang menjadi lebih singkat pada hipertiroidisme dan

memanjang pada hipotiroidisme. 1

Pada hipertiroidisme, terjadi tremor halus pada otot. Tremor tersebut

mungkin disebabkan karena peningkatan aktivitas pada daerah-daerah

medula spinalis yang mengatur tonus otot.2

• Efek Hormon Thyroid pada Jantung

Hormon thyroid memberikan efek multipel pada jantung. Sebagian

disebabkan karena kerja langsung T3 pada miosit, dan sebagian melalui

interaksi dengan katekolamin dan sistem saraf simpatis.1, 2

Hormon thyroid meningkatkan jumlah dan afinitas reseptor β-adrenergik

pada jantung, sehingga meningkatkan kepekaannya terhadap efek

inotropik dan kronotropik katekolamin.1, 2

Hormon-hormon ini juga mempengaruhi jenis miosin yang ditemukan

pada otot jantung. Pada pengobatan dengan hormon thyroid, terjadi

peningkatan kadar myosin heavy chain-α (MHC-α), sehingga

meningkatkan kecepatan kontraksi otot jantung.1, 2

• Efek Hormon Thyroid pada Otot Rangka

Pada sebagian besar penderita hipertiroidisme terjadi kelemahan otot

(miopati tirotoksisitas). Kelemahan otot mungkin disebabkan oleh

peningkatan katabolisme protein. Hormon thyroid mempengaruhi

ekspresi gen-gen myosin heavy chain (MHC) baik di otot rangka maupun

otot jantung. Namun , efek yang ditimbulkan bersifat kompleks dan

kaitannya dengan miopati masih belum jelas.1,2

• Efek Hormon Thyroid dalam Sintesis Protein

Peranan hormon thyroid dalam peningkatan sintesis protein dapat

dijelaskan sebagai berikut: (1) Hormon thyroid memasuki inti sel,

kemudian berikatan dengan reseptor hormon thyroid. (2) Kompleks

hormon-reseptor kemudian berikatan dengan DNA dan meningkatkan

transkripsi mRNA serta sintesis protein.1, 2, 12

• Efek Hormon Thyroid pada Metabolisme Karbohidrat

Hormon thyroid merangsang hampir semua aspek metabolisme

karbohidrat, termasuk ambilan glukosa yang cepat oleh sel-sel,

meningkatkan glikolisis, meningkatkan glukoneogenesis, meningkatkan

kecepatan absorbsi dari traktus gastrointestinalis dan juga meningkatkan

sekresi insulin dengan efek sekunder yang dihasilkan atas metabolisme

karbohidrat.2

• Efek Hormon Thyroid pada Metabolisme Kolesterol

Hormon thyroid menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Kadar

kolesterol plasma turun sebelum kecepatan metabolisme meningkat,

yang menunjukkan bahwa efek ini tidak bergantung pada stimulasi

konsumsi O2. Penurunan konsentrasi kolesterol plasma disebabkan oleh

peningkatan pembentukan reseptor LDL di hati, yang menyebabkan

peningkatan penyingkiran kolesterol oleh hati dari sirkulasi.1

• Efek Hormon Thyroid pada Pertumbuhan

Hormon thyroid penting untuk pertumbuhan dan pematangan tulang

yang normal. Pada anak dengan hipotiroid, pertumbuhan tulang

melambat dan penutupan epifisis tertunda. Tanpa adanya hormon

thyroid, sekresi hormon pertumbuhan juga terhambat, dan hormon

thyroid memperkuat efek hormon pertumbuhan pada jaringan.1

Pengaturan Sekresi Hormon Thyroid

Fungsi thyroid diatur terutama oleh kadar TSH hipofisis dalam darah.

Efek spesifik TSH pada kelenjar thyroid adalah:

• Meningkatkan proteolisis tiroglobulin dalam folikel

• Meningkatkan aktifitas pompa iodida

• Meningkatkan iodinasi tirosin

• Meningkatkan ukuran dan aktifitas sel-sel thyroid

• Meningkatkan jumlah sel-sel thyroid.1, 2

Sekresi TSH meningkat oleh hormon hipotalamus, thyrotropin releasing

hormone (TRH) yang disekresi oleh ujung-ujung saraf pada eminensia

media hipotalamus. TRH mempunyai efek langsung pada sel kelenjar

hipofisis anterior untuk meningkatkan pengeluaran TRHnya.2, 14

Salah satu rangsang yang paling dikenal untuk meningkatkan kecepatan

sekresi TSH oleh hipofisis anterior adalah pemaparan dengan hawa

dingin. Berbagai reaksi emosi juga dapat mempengaruhi pengeluaran

TRH dan TSH sehingga secara tidak langsung dapat mempengaruhi

sekresi hormon thyroid.2 , 14

Peningkatan hormon thyroid dalam cairan tubuh akan menurunkan

sekresi TSH oleh hipofisis anterior. Bila kecepatan sekresi hormon

thyroid meningkat sekitar 1,75 kali dari normal, maka kecepatan sekresi

TSH akan turun sampai nol. Penekanan sekresi TSH akibat peningkatan

sekresi hormon thyroid terjadi melalui dua jalan, yaitu efek langsung

pada hipofisis anterior sendiri dan efek yang lebih lemah yang bekerja

melalui hipotalamus.2, 14

Abnormalitas Sekresi Hormon Thyroid

Abnormalitas sekresi terjadi akibat defisiensi iodium, malfungsi

hipotalamus, hipofisis atau kelenjatr thyroid.6

Hipotiroidisme

Hipotiroidisme adalah penurunan produksi hormon thyroid. Hal ini

mengakibatkan penurunan aktifitas metabolik, konstipasi, letargi, reaksi

mental melambat dan peningkatan simpanan lemak.6

Pada orang dewasa, kondisi ini menyebabkan miksedema, yang ditandai

dengan adanya akumulasi air dan musin di bawah kulit, sehingga terlihat

penampakan edema. Sedangkan pada anak kecil, hipotiroidisme

mengakibatkan retardasi mental dan fisik.6, 15

Hipertiroidisme

Hipertiroidisme adalah terjadinya produksi hormon thyroid yang

berlebihan. Hal ini mengakibatkan aktifitas metabolik meningkat, berat

badan menurun, gelisah, tremor, diare, frekuensi jantung meningkat dan

pada hipertiroidisme berlebihan gejalanya adalah toksisitas hormon.6, 15

Hipertiroidisme berlebihan dapat menyebabkan goiter eksoftalmik

(penyakit Grave). Gejalanya berupa pembengkakan jaringan di bawah

kantong mata, sehingga bola mata menonjol.6, 15