Klasifikasi Hormon • Peptida / protein

Hormon dalam Metabolisme
Ditulis pada Kamis, 24 Oktober 2013 23:28 WIB oleh fatima dalam katergori Keperawatan tag
http://fales.co/blog/hormon-dalam-metabolisme.html
Hormon (dari bahasa Yunani, ?ρμ?: 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.
Klasifikasi Hormon
•
Peptida / protein :
- Merupakan kelompok terbesar dan diarahkan oleh mRNA pada
endoplasmic reticulum, sebagian besar dibentuk sebagai prohormon. Peptida
yang berqasal daripreprohormone dipecah diaparatus 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
padamamalia 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.
Pengaturan metabolisme oleh hormon :
1.
Hormon kel. Tiroid:
-
mempertahankan keseimbangan energi metabolik.
- merupakan pencetus untuk fungsi normal dari semua sel termasuk sel
otot jantung.
2.
dan menunjang proses tumbuh/growth dan perkembangan sejak bayi.
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
Gambar 2.1 Jalur Pengaturan Negative Feedback
1. 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.
a. 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
- 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.
b. 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.
c. Hidrolisis tirogobulin
•
T3 dan T4 disimpan dalam tiroglobulin di koloid ekstrasel dan dalam
kelenjar tiroid normal pasokan hormone ini disimpan beberapa minggu.
•
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.
•
inaktif)
Jaringan periferal mengkonversi T4 menjadi T3 atau rT3 (bentuk
•
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.
•
Mengatur thermostasis internal, keseimbangan energi metabolik,
peningkatan jumalah mitokondria, meningkatan produksi enzim-enzim rantai
pernafasan dan menigkatan aktivitas Na+/K+ ATPase
.
d. 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
-
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 akamengakibatkan 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 dansekresi renin yang akan mempengaruhi konversi
angiotensinogenmenjadi angiotensin I dan selanjutnya dikonversi menjadi
angiotensinII oleh enzim ACE (angiotensin converting enzyme)
- Angiotensin II menyebabkan peningkatan konversi kortikosteron
menjadialdosteron 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
Ø 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
Ø 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.
Ø 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 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 parafolik
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 penyimpananglikogen.
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
hormonepeptide
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
Sekresi insulin :
ü Meningkat pada keadaan absorptif, karena : Meningkatnya [glukosa]
dalam plasma, meningkatnya [asam amino] dalam plasma, pengaruh dari
sistem saraf parasympatetik
ü Meningkatnya respons thd makanan di tractus GI : Glucose-dependent
insulinotropic peptide (GIP), disekresikan oleh GI tract sebagai respons thd
makanan
ü 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
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.
ü Stimulasi serat otot skelet untuk Mengambil glukosa dan mengubahnya
jadi glycogen, mengambil asam amino dari darah dan mengubahnya
menjadiprotein.
ü Bekerja terhadap sel-sel hati yaitu stimulasi untuk mengambil glukosa
dari darah dan mengubahnya menjadi glikogen dan menghambat produksi
enzim dalam pemecahan glikogen ("glycogenolysis").
ü Bekerja thd sel-sel lemak (adipose) untuk stimulasi uptake glucose dan
sintesis lemak.
ü 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 hasildari : Penyimpanan
nutrient terlarut yang diabsorbsi dari intestin menjadiproduk yang tidak larut kaya energi
(glycogen, protein, fat) dan Turunnya kadar glukosa darah
Gangguan Insulin
Diabetes
Diabetes type I merupakan suatu penyakit fatal oleh karena sekresi insulin gagal.
Hal ini sangat kontras bila dibandingkan dengan keadaan kelaparan/starvation
dimana sekresi insulin masih cukup untuk regulasi metabolisme lemak dan
karbohidrat.
● Ketiadaan insulin menyebabkan dua keadaan krisis yaitu 1) peningkatan yang jelas
dari lipolisis di jar. Lemak dan 2) pengaktifan glukoneogenesis hepatic meskipun
kadar glukosa darah sangat tinggi.
●
Peningkatan lipolisis di jar. Adiposa akan mengikuti berkurangnya hambatan insulin
terhadap hormone-sensitive lipase. Peningkatan asam lemak akan menimbulkan
sintesis “ketone bodies” di hati secara besar-besaran, sehingga
melebihi kapasitas buffer di hati yang mengarah ke keadaan ketoacidosis.
Kelebihan asam ini merupakan racun di otak sehingga dapat menyebabkan coma
dan kematian.
● Kadar glukosa darah dapat meningkatberlipat ganda pada diabetes. Meskipun
demikian hepatic gluconeogenesis masih terjadi menggunakan asam amino
sebagai substrat,karena insulin merupakan inhibitor kuat dari gluconeogenesis.
Hiperglikemia menyebabkan hilangnya glukosa melalui urin yang selanjutnya diikuti
kehilangan cairan dan elektrolit.
● Tingginya kadar glukos yang terjadi pada dibetes tipe 1 dan 2 bersifat toksik.
●
Gambar 2.2 Diabetic Metabolism
f.
Kerja Insulin :
•
Setelah hormon terikat pada reseptor terjadi inisiasi reaksi
otofosforilasi dimana bagian intraseluler dari reseptor mengalami fosforilasi
tirosin oleh aktivitas protein kinase dari reseptor yang sama
•
Keadaan ini dikopel pula oleh beberapa macam sistem sinyal
protein kinase tambahan :
- Jalur sinyal melalui PI 3-kinase dan fosfatidilinositol (3,4,5)P3 (PI-3
kinas dan protein kinase B/Akt).
-
Mitogen-activated protein kinases (MAPKinases).
- NB: kedua group sinyal 1 dan 2 juga kan mengaktifkan protein kinase
Cγ dan Protein kinase Cζ.
- Kemungkinan interaksi via kinase-kinase itu tidak di kopel oleh protein
IRS.
Suatu kaskade fosforilasi diikuti dan akan memulai fosforilasi/defosforilasi enzim yang
merupakan efek dari kerja insulin.
Reseptor yang aktif meningkatkan uptake asam amino dan glukosa, mengaktifkan
sintesis protein dari asam amino dan sintesis trigliserida dari glukosa.
Insulin menghambat pemecahan trigliserida di jar. Adposa dan glukoneogenesis di hati.
Gambar 2.3 Kerja Insulin
DD. Hormon Glukagon
Hormon peptida yang di sekresikan sel-sel alfa “islets of Langerhans”
Meningkatkan katabolisme molekul-molekul penyimpanan energi (glycogen, lipids,
proteins)
Meningkatkan persediaan glukosa untuk sistim saraf melalui pengubahan sel-sel tubuh
untuk mengutilisasi sumber energi (terutama yang berasal dari asam lemak)
Meningkatkan glukoneogenesis dan ketogenesis
Sekresi Glucagon
•
Sekresi meningkat sewaktu keadaan pascaabsorptif
-
penurunan [glukosa] dalam plasma
-
sistim saraf simpatis
-
Epinefrin
•
Sekresi menurun pada keadaan absorbtif
-
peningkatan [glucose] dalam plasma
Gambar 2.4 Perbandingan Kerja Insulin dan Glukagon
Gambar 2.5 Mekanisme Umpan Balik Negatif Insulin dan Glukagon