HORMON

A.Sekresi hormonal
Hormon merupakan mediator kimia yang mengatur aktivitas sel / organ tertentu. Dahulu sekresi hormonal dikenal dengan cara dimana hormon disintesis dalam suatu jaringan diangkut oleh sistem sirkulasi untuk bekerja pada organ lain disebut sebagai fungsi Endokrin (kelenjar). Kelenjar ini merupakan kelenjar yang tidak mempunyai saluran sehingga sekresinya akan masuk aliran darah dan mengikuti peredaran darah ke seluruh tubuh. Apabila sampai pada suatu organ target, maka hormon akan merangsang terjadinya perubahan. Pada umumnya pengaruh hormon berbeda dengan saraf. Perubahan yang dikontrol oleh hormon biasanya merupakan perubahan yang memerlukan waktu panjang. Contohnya pertumbuhan dan pemasakan seksual.

Gbr. Kelenjar-kelenjar endokrin dalam tubuh manusia

Kelenjar-kelenjar yang terdapat dalam tubuh manusia :
a. Kelenjar hipofisis (kelenjar pituitari)
Kelenjar ini terletak pada dasar otak besar dan menghasilkan bermacam-macam hormon yang mengatur kegiatan kelenjar lainnya. Oleh karena itu kelenjar hipofisis disebut master gland. Kelenjar hipofisis dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian anterior, bagian tengah, dan bagian posterior.
1) Hipofisis lobus anterior
Yaitu menghasilkan:
 Hormone tirotropin (Tiroid stimulating hormone, TSH) berfungsi memelihara pertumbuhan dan perkembangan kelenjar targetnya (tiroid kelenjar gondok) dan merangsang tiroid untuk mensekresikan hormon tiroksin.
 Andrenocorticotrophic (corticotropia, ACTH) berfungsi memelihara pertumbuhan dan perkembangan normal korteks adrenal dan merangsang untuk mengsekresikan kortisol dan glucocorticoid yang lain.
 Gonadotropin, yang terdiri dari Follicle stimulating hormone (FSH) dan Luteinizing hormone (LH)
 Somatotropic hormone (Ghowth hormone, GH) yaitu hormon yang menyebabkan pertumbuhan dari semua jaringan tubuh yang dapat tumbuh.
 Prolaktin (Luteotropic hormone, LTH) berfungsi untuk merangsang sekresi kelenjar susu (glandula mamae)
b) Hipofisis lobus intermedia yaitu hormon perangsang melanosit atau melanosit Stimulating Hormon MSH). Apabila hormon ini banyak dihasilkan maka menyebabkan kulit menjadi hitam.
c) Hipofisis lobus posterior, yaitu hormon yang dihasilkan :
 Hormone vasopressin atau antidiuretik hormone (ADH) yaitu berfungsi untuk mencegah pembentukan urine dalam jumlah banyak dan berpengaruh dalam pengaturan tekanan darah.
 Hormon oksitosin yang berfungsi merangsang kontraksi yang kuat pada uterus sehingga penting dalam membantu proses kelahiran

b. Kelenjar Tiroid
Kelenjar tiroid ialah organ endokrin yang terletak di leher manusia. Fungsinya ialah mengeluarkan hormon tiroid. Antara hormon yang terpenting ialah Thyroxine (T4) dan Triiodothyronine (T3). Hormon-hormon ini mengawal metabolisma (pengeluaran tenaga) manusia.
Kelenjar tiroid terdiri dari dua lobus, satu di sebelah kanan dan satu lagi di sebelah kiri. Keduanya dihubungkan oleh suatu struktur (yang dinamakan) isthmus atau ismus. Setiap lobus berbentuk seperti buah pir. Kelenjar tiroid mempunyai satu lapisan kapsul yang tipis dan pretracheal fascia. Pada keadaan tertentu kelenjar tiroid aksesoria dapat ditemui di sepanjang jalur perkembangan embriologi tiroid.
Struktur ismus atau isthmus yang dalam bahasa latin artinya penyempitan, merupakan struktur yang menghubungkan lobus kiri dan kanan. Posisinya kira-kira setinggi cincin trakea 2-3 dan berukuran sekitar 1,25 cm. Anastomosis di antara kedua arteri thyroidea superior terjadi di sisi atas ismus, sedangkan cabang-cabang vena thyroidea inferior ber-anastomosis di bawahnya. Pada sebagian orang dapat ditemui lobus tambahan berupa lobus piramidal yang menjulur dari ismus ke bawah.
Darah ke kelenjar tiroid dibekalkan oleh arteri superior thyroid yang merupakan cabang pertama arteri external carotid(ECA). Arteri ini menembusi pretracheal fascia sebelum sampai ke bahagian superior pole lobe kelenjar tiroid. Saraf laryngeal terletak berhampiran(di belakang) arteri ini, jadi jika dalam pembedahan tiroidektomi, kemungkinan besar saraf ini terpotong jika tidak berhati-hati.
Kelenjar tiroid juga dibekalkan oleh arteri inferior thyroid yang merupakan cabang daripada thyrocervical trunk(cabang daripada arteri subclavian). Dalam 3% populasi manusia, terdapat satu lagi arteri ke kelenjar tiroid, iaitu arteri thyroid ima.
Sel tiroid adalah satu-satunya sel dalam tubuh manusia yang dapat menyerap iodin atau yodium yang diambil melalui pencernaan makanan. Iodin ini akan bergabung dengan asam amino tirosin yang kemudian akan diubah menjadi T3 (triiodotironin) dan T4 (triiodotiroksin). Dalam keadaan normal pengeluaran T4 sekitar 80% dan T3 15%.
Sedangkan yang 5% adalah hormon-hormon lain seperti T2.
T3 dan T4 membantu sel mengubah oksigen dan kalori menjadi tenaga (ATP = adenosin tri fosfat). T3 bersifat lebih aktif daripada T4. T4 yang tidak aktif itu diubah menjadi T3 oleh enzim 5-deiodinase yang ada di dalam hati dan ginjal. Proses ini juga berlaku di organ-organ lain seperti hipotalamus yang berada di otak tengah.
Hormon-hormon lain yang berkaitan dengan fungsi tiroid ialah TRH (tiroid releasing hormon)dan TSH (tiroid stimulating hormon). Hormon-hormon ini membentuk satu sistem aksis otak (hipotalamus dan pituitari)- kelenjar tiroid. TRH dikeluarkan oleh hipotalamus yang kemudian merangsang kelenjar pituitari mengeluarkan TSH. TSH yang dihasilkan akan merangasang tiroid untuk mengeluarkan T3 dan T4. Oleh karena itu hal yang mengganggu jalur diats akan mentyebabkan produksi T3 dan T4.
c. Kelenjar langerhans (pancreas)
Pulau langerhans mempunyai sel-sel alfa dan beta.
a) Sel-sel alfa menghasilkan glukogon yang berfungsi meningkatkan kadar gula dalam darah.
b) Sel-sel beta menghasilkan hormon insulin yang berfungsi mengubah gula darah menjadi gula otot (menurunkan gula darah).
c) Selain itu pancreas juga menghasilkan kelenjar pencernaan.
d. Kelenjar paratiroid
Kelenjar ini menghasilkan hormon paratormon (PTH), yang terletak menempel pada permukaan kelenjar tiroid dan berjumlah 4 buah.
Hormon paratormon (PTH) berperan dalam metabolisme kalsium dan fosfot di dalam darah. Kekurangan hormone paratiroid dapat mengakibatkan gejala kekejangan otot.
e. Kelenjar anak ginjal (kelenjar adrenal, suprarenalis)
Kelenjar anak ginjal terletak menempel di atas ginjal, yang terdiri atas 2 bagian, yaitu :
a) Bagian korteks
Menghasilkan hormon deoksikortison dan kortison. Kekurangan hormon ini dapat menimbulkan penyakit Addison yang dapat mengakibatkan kematian.

b) Bagian medula
Menghasilkan adrenalin (epinefrin). Hormon ini berfungsi untuk mengubah gula otot (glikogen) menjadi gula darah (glukosa), menyempitkan pembuluh darah sehingga menaikkan tekanan darah bersama dengan hormon insulin, adrenalin mengatur kadar gula darah sampai 0,1%.
f. Kelenjar kelamin
a) Kelenjar kelamin pria (testis)
Testis mempunyai 2 fungsi utama menghasilkan sel-sel mani (sperma) oleh tubulus seminifelus dan sekresi hormon jantan (antrogen) yaitu hormon testosteron oleh sel-sel leyding.
Hormon testosteron berfungsi untuk mempengaruhi spermatogenesis (pembentukan sperma) dan menimbulkan sifat-sifat seks sekunder pada pria seperti suara yang besar, tumbuh cambang, dan lain-lain
b) Kelenjar kelamin wanita (ovarium)
Ovarium dapat menghasilkan ovum (sel telur) dan hormone-hormon ekstrogen dan progesteron.
Estrogen berpengaruh pada :
Pematangan sel-sel kelamin, pertumbuhan alat kelamin, pemeliharaan sistem reproduksi, menimbulkan tanda-tanda seks sekunder pada wanita.
Progesteron dihasilkan oleh korpus leuteun yaitu badan kuning di dalam ovarium. Progesteron berfungsi mempengaruhi kontraksi otot rahim. Pada endometrium uterus berfungsi mempersiapkan untuk nidasi bloktostocyst dan mempercepat pertumbuhan kelenjar pada endonetrium uterus.

B. Mekanisme kerja hormon
 Ekstraseluler
Konsentasi hormon dalam cairan ekstraseluler sangat rendah, yaitu berkisar antara 10-15–10-9. Sel target harus membedakan antara berbagai hormon dengan konsentrasi yang kecil, juga antar hormon dengan molekul lain. Derajad pembeda dilakukan oleh molekul pengenal yang terikat pada sel target disebut Reseptor. Reseptor Hormon adalah molekul pengenal spesifik dari sel tempat hormon berikatan sebelum memulai efek biologiknya.
Setiap reseptor hormon mempunyai sedikitnya dua daerah domain fungsional yaitu :
a. Domain pengenal akan mengikat hormon
b. Regio skunder menghasilkan (tranduksi) signal yang merangkaikan pengaturan beberapa fungsi intraseluler.
Umumnya pengikatan Hormon Reseptor ini bersifat reversibel dan nonkovalen, bisa terdapat pada permukaan sel (membran plasma) atau pun intraselluler. Interaksi hormon dengan reseptor permukaan sel akan memberikan sinyal pembentukan senyawa yang disebut sebagai second messenger (hormon sendiri dianggap sebagai first messenger). Jika hormon sudah berinteraksi dengan reseptor spesifiknya pada sel-sel target, maka peristiwa-peristiwa komunikasi intraseluler dimulai. Hal ini dapat melibatkan reaksi modifikasi seperti fosforilasi dan dapat mempunyai pengaruh pada ekspresi gen dan kadar ion. Peristiwa-peristiwa ini hanya memerlukan dilepaskannya zat-zat pengatur.

Gbr. Jenis reseptor berbagai membran dengan contohnya masing-masing.

cAMP merupakan second messenger yang dibentuk dari senyawa ATP oleh kerja enzim Adenilat Siklase dengan adanya Mg2+ yang membentuk suatu kompleks dengan ATP untuk bertindak sebagai substrat untuk reaksi.
Mg2+
ATP cAMP + PPi + H+

cAMP mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam proses kerja sejumlah hormon. Epineprin meningkatkan kadar cAMP yang tinggi di dalam sel-sel otot dan perubahan yang relatif kecil dalam sel-sel hati .
Sistem Adenilat siklase
Enzim Adenilat Siklase berada pada permukaan internal membran plasma mengkatalisasi pembentukan cAMP dari ATP.
Aktifitas enzim Adenilat Siklase ↑ jumlah cAMP↑.
Pengaturan aktivasi dan inaktivasi enzim Adenilat siklase oleh hormon berlangsung dengan pengantara :
• Reseptor spesifik hormon pada permukaan luar membran plasma (Rs atau Ri)
• Paling sedikit 2 protein pengatur nukleotida guanosin (protein G) yang tergantung GTP. Protein pengatur ini diberi simbol Gs(stimulasi) dan Gi(inhibisi) yang masing-masing tersusun tiga subunit α,β,χ .Subunit β dan χ dalam Gs identik dengan dalam Gi, sedangkan subunit α dalam Gs berbeda dengan dalam Gi diberi tanda αs dan αi.
Pengikatan sebuah hormon dengan reseptor meningkatkan interaksi reseptor dengan kompleks perangsang Gs .Dengan pengantaraan reseptor berlangsung pengikatan GTP yang tergantung pada Mg2+ oleh α dan disosiasi sekaligus β dan χ dari α. Subunit α dapat juga merupakan ADP ter-ribosilasi sebagai respon terhadap toksin Kolera yang mengaktivasinya. Dalam menimbulkan proses tersebut akan membuat inaktif enzim GTPase, dengan demikian αs dibekukan dalam bentuk aktif. Toksin Pertusis dapat memblokir inaktivasi dari adenilat siklase melalui aktivitas ribosiltransferase-ADP pada subunit αi.

Gbr. komplek  & , Subunit G. , , Inhibits G 


Gbr. Sistem Adenilat siklase

 Intraseluler
Kelompok hormon yang memiliki reseptor intraseluler bersifat lipofilik dan dapat berdifusi lewat membran plasma semua sel, tetapi hanya menjumpai reseptor spesifiknya di dalam sel sasaran. Kompleks Hormon Reseptor selanjutnya menjalani reaksi aktivasi yang tergantung pada suhu serta garam dan reaksi ini akan mengakibatkan perubahan ukuran, bentuk, muatan permukaan yang membuat kompleks hormon tersebut mampu berikatan dengan kromatin pada inti sel. Kompleks hormon reseptor berikatan pada suatu regio spesifik DNA yang dinamakan unsur respon hormon/HRE dan membuat aktif dan inaktif gen spesifik.Dengan memberi pengaruh yang selektif pada transkripsi gen dan produksi masing-masing mRNA, pembentukan protein spesifik dan proses metabolik dipengaruhi.

Gbr. Reseptor Hormon Intraseleluler
Contoh kasus yang sama terjadi pada hormon Thyroid.
Kelenjar thyroid merupakan organ yang mensekresikan terutama hormon 3,5,3’-l-triiodotironin ( T3) dan 3,5,3’,5’-l- tetraiodotironin (T4). Hormon ini membutuhkan Iodium untuk aktifitas biologiknya. Pada kelenjar Thyroid T3 dan T4 terikat pada thyroglobulin, tempat berlangsungnya biosintesa hormon ini . Pembebasan T3 dan T4 dari thyroglobulin memerlukan enzim proteolitik yang distimulasi oleh TSH (atau cAMP) tetapi dihambat oleh Iodium dan oleh Litium seperti Litium Karbonat yang digunakan untuk terapi manik depresif. Efek ini dimanfaatkan dengan penggunaan Kalium Iodida untuk terapi hiperthyroidisme.
T3 dan T4 yang berada di sirkulasi berikatan dengan protein darah yaitu :
- TBG ( 85 % )
- TBPA
- Albumin (sedikit )
Aktifitas biologik hormon ini adalah oleh fraksi yang tidak terikat (bebas)
Hormon T3 dan T4 berikatan dengan reseptor spesifiknya dengan afinitas yang tinggi di nukleus sel sasaran. Di sitoplasma hormon ini berikatan pada tempat dengan afinitas yang rendah dengan reseptor spesifiknya. Kompleks hormon reseptor berikatan pada suatu regio spesifik DNA, menginduksi atau merepresi sintesis protein dengan meningkatkan atau menurunkan transkripsi gen.
Dari transkripsi gen–gen ini timbul perubahan dari tingkat transkripsi m RNA mereka. Perubahan tingkat mRNA ini mengubah tingkatan dari produk protein dari gen ini.Protein ini kemudian memperantarai respon hormon Thyroid. Hormon Thyroid dikenal sebagai modulator tumbuh kembang → penting pada usia balita.