ENDOKRINOLOGI Zulkhah noor CLASSIFICATION OF CHEMICAL MESSENGER Endocrine/hormone Neuroendocrine Neurotransmitter Paracrine Outocrine → disebut FIRST MESSENGER 2 3 STRUKTUR HORMON GLIKOPRO TEIN PEPTIDA AMINE STEROID FSH LH TSH HCG GH ACTH INSULIN GLUKAGON PROLAKTIN GASTRIN KOLESISTOKININ, DLL TIROKSIN TRIIODOTIRONIN EPINEFRIN NOREPINEFRIN KORTISOL ALDOSTERON ESTRADIOL PROGESTERON TESTOSTERON VITAMIN D EICOSANOID : PROSTAGLANDIN, TROMBOKSAN LEUKOTRIEN 4 SINTESIS HORMON Berbeda sesuai struktur hormon Peptida dan Glikoprotein :mRNA → Retikulum endoplasma: → Preprohormon → Prohormon → Aparatus golgi: Prohormon → hormon dalam vesikel (disimpan) 5 SEKRESI HORMON Hormon akan disekresi jika ada rangsang: -Hormon -Saraf -nutrisi: glukosa, a.amino,mineral,dsb -Obat 6 Mekanisme Kerja Hormon Berbeda sesuai struktur hormon Hormon diterima oleh Reseptor membran luar (ektraseluler): Hormon Glikoprotein , polipeptida, epinefrin dan norepinefrin → menbentuk second messenger intraseluler ( cAMP, DAG, Ca 2+, Tirosin kinase) untuk aktivitas sel. 7 Protein Hormone Mechanism of Action - cAMP second messenger 8 Protein Hormone Mechanism of Action calcium second messenger 9 Hormon diterima langsung oleh Reseptor Intraseluler (sitoplasma, terutama inti) : T3, T4, steroid terikat reseptor → aktivitas inti untuk sintesis protein 10 Steriod Hormone Mechanism of Action 11 SECOND MESSENGER INTRASELULER cAMP Meningkat: ACTH’FSH,LH, TSH, ADH, Betaadrenergikkatakolamin glukagon Menurun: somatostatin Alfa-adrenergikkatekolamin,dll Ca++ , DAG Tirosin kinase Asetilkolin Alfaadrenergikkatekolamin Angiotensin Oksitosin TRH GnRH,dll Insulin IGF-1 Epidermal GF 12 HIPOTALAMUS-HIPOFISIS 13 Hipofi sis Anteri or hipot Hormon alam us Target organ Efek fisiologis GHRH & SOMATO STATIN GH Hati, jar.adiposa Meningkatkan pertumbuhan , kontrol metabolisme protein, lipid dan karbohidrat TRH TSH tiroid Merangsang sistesis dan sekresi hormon tiroid CRH ACTH Korteks adrenal Merangsang sintesis dan sekresi glukokortikoid PROLATIN INHIBITOR Prolaktin Kel.mamae Produksi susu GnRH FSH Ovari, testis Kontrol fungsi reproduksi GnRH LH Ovari, testis Kontrol fungsi reproduksi 14 FEEDBACK CONTROL DALAM PRODUKSI HORMON FEEDBACK CIRCIUT (sirkuit umpan balik) adalah dasar dari sistem kontrol pada berbagai mekanisme fisiologi, FEEDBACK LOOP digunakan secara ekstensif dalam sekresi hormon pada AKSIS HIPOTALAMUS-HIPOSISIS Tanda + (=merangsang sekresi), tanda – (=menghambat sekresi) 15 AKSIS HIPOTALAMO-HIPOFISIS-SEL TARGET Contoh: 16 17 18 19 20 TIROID DAN PARATIROID folikel Sel para folikel 21 TSH DALAM PRODUKSI HORMON TIROID 1. 2. 3. TSH →cAMP → FUNGSI SEL TIROID: Mengumpulkan dan mentransport I → koloid Sintesis tiroglobulin → koloid Sintesis dan sekresi hormon tiroid (T3,T4) dari tiroglobulin (koloid) → sirkulasi 22 STRUKTUR KIMIA HORMON TIROID 23 T3,T4 → T3 → efek sel target 1.Jantung: ↑reseptor beta-adrenergik dan respon katekolamin 2. Jarangan adiposa : lipolisis 3. Otot: ↑ pemecahan protein 4. Tulang: pertumbuhan normal 5. Saraf: pertumbuhan normal 6. Usus: ↑ absorbsi 7. Lipoprotein: ↑ reseptor LDL 8. Umum (mitokondria): ↑ konsumsi O2, metabolisme 9. Hematopoietin : normal 10. Pertumbuhan fetus 24 Apa Penyebab hipotoroid dan hipertiroid? Bagaimana gejala/tanda hipotiroid dan hipertiroid? 25 Metabolisme Ca dan PO4 TULANG PTH -↑ PELEPASAN Ca2+ DAN PO4 CT VIT D GINJAL USUS - ↑ REABSORSI Ca2+ - ↓REABSORBSI PO4 - ↑ KONVERSI 25 -OHD3→1,25-(OH)2 - ↓RESORBSI HCO3- - ↓ PELEPASAN Ca2+ DAN PO4 - ↓ REABSORBSI Ca2+ DAN PO4 - MENJAGA SIST. TRANSPORT Ca2+ -↓ REABSORBSI Ca2+ -↑ ABSORBSI Ca2+ DAN PO4 26 HORMON PARATIROID 27 Vitamin D 28 PANKREAS SEL PANKREAS: 1. Sel A (alfa): mensekresi glukagon 2. Sel B (beta) mensekresi insulin 3. Sel D (delta) mensekresi somatostatin 29 INSULIN - Polipeptida 51 asam amino, BM :5808, - Sekresi : dewasa,normal : 40–50 U/hari ; puasa (basal) : 10 µ U/ml ; setelah makan : 100 µ U/ml ; - Kadar insulin mulai naik 8 – 10 menit setelah makan, puncaknya pada 35 – 45 menit, dan kembali semula pada 90 – 120 menit. - Second messenger : inositol monofosfat, glukosamin, diasil gliserol (DAG) →Protein kinase C →fosforilasi 30 PENGATURAN SEKRESI INSULIN 1 STIMULAN - glukosa, mannosa - stimulasi vagal - Obat : sulfonilurea 2 PENGHAMBAT - Neural : stimilasi α-adrenergik - Hormon : somatostatin - obat : Phenitoin 31 EFEK INSULIN I. Efek parakrin : menghambat sekresi glukagon oleh sel A II. Efek endokrin : A. HATI *Anabolik : ↑glikogenesis, sintesis trigliserida, kolesterol, VLDL, protein, dan glikolisis *Antikatabolik : menghambat glikogenolisis, ketogenesis, dan glukoneogenesis 32 B. OTOT 1. ↑ transport asam amino,stimulasi ribosom →↑ sintesis protein 2. ↑ transport glukosa dan aktivitas glikogen sintase serta menghambat aktivitas glikogen fosforilase → ↑sintesis glikogen C. LEMAK Meningkatkan simpanan trigliserida melalui : 1. induksi lipoprotein lipase →absorbsi asam lemak ke sel adiposa 2. peningkatan transport glukosa di sel adiposa 3. menghambat lipolisis intraseluler 33 GLUKAGON • Polipeptida rantai tunggal, 29 asam amino, BM : 3485 • KONTROL SEKRESI -dihambat oleh: glukosa (efek parakrin) - ditingkatkan oleh :katekolamin, kolesistokinin, gastrin, glukokortikoid, neuron (stimulasi vagal) • Second messenger : cAMP → protein kinase A → enzim fosforilasi 34 Glukagon • TARGET ORGAN : hati (terutama), otot sel adiposa • EFEK: berlawanan dengan insulin (counterregulatory hormon) → mempertahankan kadar glukosa darah melalui :glikogenolisis,glukoneogenesis, oksidasi asam lemak, pengambilan asam amino oleh hati. 35 Insulin dan Glukagon dalam homeostasis glukosa 36 DIABETES MELITUS I. Tipe Insulin Dependent (IDDM), TIPE I, JOUVENIL II. Tipe Non-insulin Dependent (NIDDM), TIPE II, MATUR a. Non obese b. Obese III. Malnutrition-related diabetes melitus (MRDM), Pancreatic Diabetes IV. Peningkatan hormon counterregulatory insulin, karena berbagai sebab. 37 PATOFISIOLOGI Kadar rendah insulin menyebabkan : 1. Pemakaian glukosa berkurang (glukosa sedikit masuk ke dalam sel), konsentrasi glukosa darah meningkat, GLUKOSURIA, DEHIDRASI, KEHILANGAN ELEKTROLIT. Nilai ambang glukosa darah 180 mg/dl. 2. Mobilisasi lemak dari jaringan adiposa meningkat→metabolisme lemak secara abnormal, deposisi lemak pada dinding pembuluh darah→ATEROSKLEROSIS 38 Selain itu, kadar asam asetoasetat,asam beta hidroksibutirat (badan keton) meningkat → pH menurun 3. Pemecahan protein sel/jaringan →DEGENERASI → kelemahan/rentan penyakit 4. GEJALA 3 P (poliuria, polidipsia, polifagia), Berat badan menurun, astenia (kurang tenaga) 39 Hiperinsulinemia - kadar insulin yang tinggi → kadar glukosa darah menjadi rendah →otak kekurangan glukosa→peningkatan aktivitas listrik saraf→halusinasi, nervous, gemetar, kejang klonik, hilang kesadaran 40 ADRENAL 41 HORMON ADRENAL PENGATUR Renin-Angiotensin Cortikotropin (ACTH) Cortikotropin (ACTH) CRH hipotalamus ANATOMI Z. glomerulosa Z. fasciculata PRODUK Aldosteron (Minerarokortikoid ) Kortisol (glukokortikoid),H. seks Hormon seks, kortisol Cortikotropin (A Z. retikularis CRH hipotalamus Serabut preganglioner Medula Katekolamin ; saraf simpatis (Epinefrin, norepinefrin) 42 Kontrol sekresi CRH dan ACTH : 1. sekresi episodik/ritme diurnal/irama sirkadian 2. stres 3. feed back negatif kortisal Pola episodik berubah jika : perubahan waktu tidur, paparan sinar (gelap/terang), stres fisik dan fisiologis, intake makanan (puasa), sakit, pembedahan,kelainan SSP-hipotalamus-hipofisisadrenal, penyakit hati, dan lain-lain yang berpengaruh terhadap metabolisme kortisol, gagal ginjal kronik, alkoholosme, obat antiserotonergik (seperti cycloheptadin), preparat kortisol eksogen. 43 MEKANISME KERJA *Stres , emosional (rasa takut, kawatir, gelisah), perlukaan (injury) badan (pembedahan), hipoglikemia → memacu sekresi CRH → ACTH → cAMP→ aktivasi enzim-enzim→ perubahan kolesterol menjadi steroid (KORTISOL MENINGKATKAN GLUKONEOGENESIS. 44 GLUKOKORTIKOID (kortisol, kortikosteron) Preparat sintetik : Kortison, prednison, metilprednison, deksametason Mekanisme kerja : Kompleks hormon(steroid)- reseptor di sitosol→inti→transkripsi DNA→sintesis protein (enzim & protein yang memerantai respon glukokorticoid 45 Efek fisiologis : 1. Hati : Sintetik : meningkatkan glukoneogenesis, sintesis glikogen & penyimpanan, aktivitas glukosa-6 fosfatase, kadar glukosa darah 2.Otot : Katabolik : menghambat pengambilan glukosa dan metabolisme, penurunan sintesis protein, meningkatkan pelepasan asam amino, asam laktat 3.Lemak : Lipolitik : memacu lipolisis, meningkatkan pelepasan FFA dan gliserol 4. Sistem imun: supresan lekosit, anti inflamasi, 46 5.Kardiovasculer : meningkatkan cardiac output dan tonus pembuluh darah perifer. 6.Ginjal : Meningkatkan filtrasi glomerulus, menjaga keseimbangan air & elektrolit. 7.Lain-lain : antagonis terhadap insulin (meningkatkan glukosa darah), meningkatkan ketahanan terhadap stres 47 MINERALOKORTIKOID Aldosteron (utama), deoksikortikosteron 1. Renin-Angiotensin sistem Sekresi renin dikontrol oleh ritme sirkadian (meningkat pada pagi hari) dan oleh penurunan volume darah (hipovolemia) , dehidrasi, hiperosmotik. 2. ACTH Efek ACTH terhadap sekresi aldosteron bersifat sementara 3. Kadar elektrolit plasma Na + rendah / K+ tinggi → merangsang zona glomerularis→ sekresi aldosteron → Na + tinggi / K+ rendah → sekresi aldosteron dihambat (feed back negatif) 48 Mekanisme kerja aldosteron : Steroid-Reseptor kompleks → inti → transkripsi DNA → produksi mRNA → memacu sintesis protein oleh ribosom → protein enzim untuk transport aktif Na + /K+ (Na + /K+ATPase) 49 Target Organ Di ginjal retensi Na + diganti dengan K+ dan H + Di kolon, duodenum, kel. saliva, kel. keringat meningkatkan reabsorbsi Na + Di Otot dan Otak : meningkatkan K + dan menutunkan Na + intrasel. 50 MEDULA ADRENAL Secara embriologi sel medula adrenal merupakan derivat sel saraf. 90 % sel mensekresi epinefrin dan 10 % mensekresi norepinefrin, dan sedikit mensekresi dopamin. Dalam kondisi normal,hanya sedikit epinefrin dan norepinefrin disekresi oleh medula adrenal. Jumlah yang banyak disekresi sebagai respon terhadap rangsangan yang menyebabkan kenaikan emosional (seperti marah). Sekresi terjadi mengikuti pelepasan asetilkolin dari saraf preganglioner yang menginervasi medula adrenal. 51 PATOFISIOLOGI ADRENAL A. Kelebihan produksi glukokortikoid (hiperadrenocortikalism, hiperkortisolism, Cushing’s sindrom). B. Insufisiensi Adrenokortikal (Addison’s disease) C. Kelebihan mineralokortikoid/ Hiperaldosteronisme (Conn’s disease) D. Kelainan medula adrenal 1. Pheochromositoma adalah neoplasma sel-sel chomafin medula adrenal 2. Hipofungsi medula adrenal 52 HORMON SEKS PRIA (UTAMA) 1. FSH 2. LH 3. Testosteron WANITA (UTAMA) 1. FSH 2. LH 3. Estrogen (estrin, estron, estradiol) 4. Progesteron 5. Relaksin HORMON LAIN yang ikut berperan: hCG, prolaktin, GH, inhibin, tiroksin, dll. 53 GONADOTROPIN GnRH(hipotalamus) → FSH dan LH (hipofisis anterior) - Pada laki-laki disekresikan secara tonik (kontinyu), pada perempuan disekresikan secara siklik sehingga ada siklus menstruasi. - Masing-masing adalah glikoprotein terdiri dari sub unit α dan β - Second messenger adalah cAMP→ protein kinase C→ respon seluler 54 SIKLUS MENSTRUASI 55 Fungsi FSH dan LH FSH :merangsang sel sertoli untuk memproduksi androgen-binding protein dan spermatogenesis, serta pertumbuhan awal folikel ovari dan sekresi estrogen LH : bersifat tropik, merangsang sel-sel Leydig tumbuh dan sekresi testosteron, berperan dalam pematangan akhir folikel ovarium dan sekresi estrogen dari folikel , berperan dalam ovulasi, pembentukan korpus luteum, dan sekresi progesteron. Hormon-lain yang berperan dalam pengaturan fungsi gonad antara lain adalah hCG, prolaktin, GH, hormon seks (testosteron, estrogen, progesteron, inhibin) 56 ANDROGEN (Testosteron, dihidrotestosteron) EFEK Umum :pertumbuhan dan pematangan permatogenesis ,Anabolik : peningkatan sistesis protein (terutama protein kontraktil otot), penurunan pemecahan protein Fetus : diferensiasi dan perkembangan genitalia internal & eksternal Pubertas :perkembangan karakteristik seks sekunder, meliputi genitalia ekterna & interna, laring, rambut, muskuloskeletal, kulit/gland. sebacea, mental. Dewasa : untuk fungsi reproduksi. Lain-lain : merangsang eritropoiesis. 57 FUNGSI ESTROGEN: 1.Perkembangan karakteristik seks sekunder normal pada anak perempuan menjadi dewasa, meliputi genitalia interna ( vagina, uterus, ovarium), dan genitalia eksterna.rambut, kulit, distribusi lemak tubuh (akumulasi di pinggul dan payudara) sehingga membentuk kontur tubuh khas perempuan. 58 2. Metabolisme: - Antagonis paratiroid hormon - menjaga struktur mormal kulit dan pembuluh darah - mengurangi motilitas saluran cerna, sehingga meningkatkan absorbsi - Dihati : meningkatkan sintesis protein. 3. Faktor pembeku darah : meningkatkan faktor II, VII, IX, X. , menurunkan daya lekat trombosit. 4. Meningkatkan kadar HDL, menurunkan LDL dan kolesterol. 5. Menimbulkan libido. 59 FUNGSI PROGESTERON 1. Perkembangan gland. mamae dan endometrium, hingga mampu sekresi. 2. Sangat penting dalam proses kehamilan , meliputi peningkatan metabolisme , penurunan potensial istirahat otot terutama miometrium, mencegah sekresi prostaglandin, menghambat pembentukan reseptor oksitosin 3. Mengatur siklus menstruasi. 60