4. BIOKIMIA HORMON

A. JENIS HORMONa. NON STEROIDa.1PeptidaBerupa rantai asam amino spesifik yang hidrofilik. Hormon ini disintesis di retikulum endoplasma kasar kemudian dikemas di kompleks Golgi selanjutnya sejumlah besar disimpan dalam granula sekretorik. Contoh hormon jenis ini adalah seemua hormon dari hipotalamus, hipofisis anterior, hipofisis posterior, pankreas, kelenjar paratiroid, saluran pencernaan, ginjal hati, sel C tiroid, jantung. Berasal dari prehormon memiliki waktu paruh panjang ( menit ), beredar unbond ( tidak terikat protein ), dan memiliki reseptor pada dinding sel.Proses :Disintesis di RE kasar di sel endokrin hasilnya dalam bentuk masih tidak mempunyai aktivitas biologis (pra-prohormon) dipecah jadi prohormon transfer ke apparatus Golgi dikemas dalam vesikel enzim dalam vesikel memecah prohormon menjadi lebih kecil dan mempunyai aktivitas biologis vesikel disimpan di sitoplasma terikat di membran sampai saat dibutuhkan saat ada stimulus, disekresikan vesikel menyatu dengan membrane granular (hormon) dikeluarkan dengan eksositosis ke aliran darahContoh : hormon di kelenjar hipofisis anterior dan posterior, pancreas, paratiroid

a.2Asam AminaDisekresikan oleh kelenjar tiroid dan medulla adrenal. Ketika disimpan berikatan dengan makromolekul tiroglobulin dan disekresi ketika terlepas dengan makromolekul tersebut dan menuju aliran darah. Di dalam darah hormon jenis ini berikatan dengan protein plasma. Hormon ini memiliki reseptor pada nukleus sehingga mempengaruhi peningkatan transkripsi gen.Ciri khas : Aktifkan mekanisme genetik pembentukan protein intrasel Memiliki fungsi pengaturan yang cukup lamaContoh : hormon tiroid (T3, T4)Hormon ini disintesis dan disimpan dimana terikat dengan tiroglobulin di folikel-folikel kelenjar sekresi terlepas dari tiroglobulinContoh lagi : hormon dari medulla adrenal (epinefrin, norepinefrin)Prosesnya hamper sama seperti golongan polipeptida, disimpan dalam vesikel sebelum disekresikanMekanisme kerja hormone non steroid bergantung pula terhadap jenis second messenger. Ada 2 jenis second messenger, yaitu cAMP dan PIP-Calciuma. Mekanisme kerja hormon melalui second Messenger cAMP :1. Hormon berikatan pada reseptornya (di membran), yang kemudian berkaitan pada sebuah protein G di bagian sub unit ..2. Protein G kemudian teraktivasi ketika berkaitan dengan GTP menggantikan GDP.3. Protein G yang terktivasi, mengaktifkan enzim efektor berupa adenilat siklase.4. Adenilat siklase menghasilkan cAMP (second messenger) dari ATP.5. cAMP mengaktivkan protein kinase, yang kemudian menyebabkan efek seluler.b. Mekanisme kerja hormon melalui PIP-calcium :1. Hormon berkaitan dengan reseptor dan mangaktifkan protein G.2. Protein G berkaitan dan mengaktifkan enzim fosfolipase.3. Fosfolipase tersebut memecah fosfolipid PP2 menjadi diacylglycerol (DAG) dan Inositol Trifosfat (IP) dan keduanya bekerja sebagai second messengers.4. DAG mengaktifkan protein kinase, IP3 memacu pelepasan simpanan Ca++.5. Ion Ca++ sebagai third messenger merubah respon seluler.

b. STEROIDSteroid adalah senyawa lemak terdiri dari komplekcincin atom hydrogen dan atom karbon. Dibedakan berdasarkan tipe dan banyaknya atom yang terletak dalam rantai cinicin hydrogen tersebut. Semua steroid hormone adalah derivate dari kolesterol. Contoh : hormon yang disekresikan korteks adrenal (aldosteron, kortisol), ovarium (estrogen, progesteron), testis (testosteron)Hormon steroid tidak larut dalam air. Hormon steroid dibawa ke target sel melalui darah dengan berikatan lemah dengan protein plasma darah. Hormone steroid larut dalam lemak, menyebabkan hormone steroid mudah menembus membrane sel targetn. Reseptor spesifik hormone steroid ini umumnya terdapat di plasma sel dan plasma inti. Hormone steroid akan membentuk kompleks hormone-reseptor ketika berikatan dengan reseptor spesifiknya. Kompleks hormone-reseptor berikatan dengan DNA dalam nucleus sehingga mengaktivasi ataupun menghambat terjadinya respon sel.Mekanisme aksi hormone steroid Kelenjar endokrin mengsekresikan hormone steroid. Hormone steroid berdifusi menembus membrane sel target dan nucleus. Hormone berikatan dngan molekul reseptor. Kompleks hormone-reseptor steroid berikatan dengan DNA dan mendorong terjadinya transkripsi oleh mRNA. mRNA keluar dari nucleus memasuki sitoplasma dan mengaktivasi sintesa protein. protein baru yang disintesis menghasilkan efek hormone spesifik.

AGONIS dan ANTAGONISPotensi hormon steroid tergantung pada : 1. Kombinasi antara afinitas reseptor dengan hormon atau obat tertentu2. Afinitas kompleks hormon-reseptor terhadap SRE-steroid reseptor element3. Efisiensi kompleks hormon-reseptor yang sudah aktif dalam mengatur transkripsi genMolekul dengan afinitas tinggi terhadap reseptor dan yang kompleks hormon-reseptornya memiliki afinitas tinggi untuk SRE akan bekerja sebagai AGONIS terhadap senyawa induknya. Molekul lain dengan afinitas tinggi terhadap reseptor, namun ikatan antara kompleks hormon-reseptor dengan SRE kurang efisien akan bekerja secara ANTAGONIS dengan senyawa induknya. Tamoksifen adalah senyawa dengan campuran sifat agonis dan antagonis. Tamoksifen adalah antiestrogen yang bekerja secara antagonis kuat terhadap reseptor estrogen pada payudara dan agonis pada uterus dan tulang. Klomifen sitrat dapat digunakan untuk meng induksi ovulasi. Interaksi klomifen sitrat dengan reseptor estrogen hipofisis dan hipotalamus akan menghasilkan pengikatan reseptor tanpa disertai dengan stimulasi lanjutan yang efisien dari transkripsi gen yang berhubungan dengan estrogen. Hipotalamus mengenali keadaan ini sebagai keadaan hipoestrogen sehingga frekuensi denyut GnRH meningkat. Produksi FSH hipofisis akan di stimulasi dan menyebabkan meningkatkan kadar estrogen ovarium. Estrogen tersebut akan bekerja secara lokal untuk rekruitmen folikel ovarium agar ber ovulasi. Saat klomifen dihentikan, reseptor estrogen di hipotalamus siap berikatan kembali dengan estrogen dan memberikan respon SRE yang sesuai. Hipotalamus dapat merespon secara normal terhadap kadar estrogen yang tinggi dalam sirkulasi serta lonjakan LH sehingga terjadi ovulasi.

HORMON STEROID DALAM SIRKULASI Hormon steroid dalam sirkulasi berada dalam bentuk ikatan dengan protein yang spesifik. Hormon yang terikat oleh protein tidak menembus membran plasma sel. Hampir 70% testosteron dan estradiol dalam sirkulasi terikat dengan globulin yang dikenal sebagai SHBG-sex hormon binding globulin. 30% berada dalam ikatan yang longgar dengan albumin dan sebagian kecil ( 1 2 % ) dalam keadaan bebas dan dapat masuk kedalam sel.Sintesis SHBG akan meningkat pada kehamilan, hiperestrogenemia dan hipertiroidisme. Androgen, progestin, hormon pertumbuhan dan kortikoid akan menurunkan sintesa SHBG.Perubahan konsentrasi SHBG akan mempengaruhi jumlah steroid dalam sirkulasi yang bebas dan tidak terikat sehingga mempengaruhi kerja biologis steroid dengan mengubah jumlah steroid yang bebas masuk kedalam sel.

B. KLASIFIKASI HORMON AutokrinBekerja pada sel yang mensintesis hormone itu sendiri. Contoh : insulin-like growth factor (IGF-1) yang menstimulasi pembelahan sel di dalam sel yang memproduksi hormon tersebut. ParakrinBekerja pada sel-sel di sekitarnya. Contoh : insulin yang disekresikan oleh sel pankreas dan memengaruhi sekresi glukagon oleh sel pankreas . EndokrinBekerja pada sel atau organ yang menjadi tujuannya saat dibawa melalui aliran darah atau sistem saluran lainnya. Contoh : insulin, estradiol, dan kortisol. NeuroendokrinMerupakan parakrin atau endokrin. Hormon ini disintesis dalam sel saraf yang melepaskan hormon dekat dengan sel target atau mele-paskan ke dalam aliran darah yang kemudian akan membawa hor-mon ke sel target, misalnya dari hipotalamus ke kelenjar hipofisis anterior melalui sistem portal. NeuralMerupakan neurotransmisi, ketika suatu zat kimia (neurotransmit-ter) dilepaskan oleh satu neuron dan bekerja pada neuron di sam-pingnya.

Berdasarkan senyawa kimia pembentuk PeptideBerupa rantai asam amino yang spesifik hidrofilik, dibentuk prehor-mon oleh kelenjar terbesar, disekresi di retikulum endoplasma ka-sar lalu dipecah di badan golgi dan membentuk hormon. Peptide ini mempunyai reseptor pada dinding sel. Contoh : insulin, glukogen, TSH, dll. AminaDerivate dari asam amino yang di sekresi oleh kelenjar tiroid dan kelenjar adrenal. Contoh : tiroid dan katekolamin. SteroidBerasal dari kolesterol yang disekresi korteks adrenal vertebra. Con-toh : pada mamalia oleh plasenta. EikosanoidDari asam arakidonat.

Berdasarkan sifat kelarutan molekul hormone LipofilikHormon yang larut dalam lemak. Hormon ini berasal dari kolesterol dengan pengecualian T3 serta T4. Setelah disekresikan, hormon ini berikatan dengan protein pengangkut, yaitu suatu proses yang akan menghindari problem kelarutan dan memperpanjang usia paruh plasma. Hormon yang bebas dengan mudah akan melintasi mem-bran plasma semua sel dan menghadapi reseptor, baik di sitosol maupun di dalam nukleus sel target.Contoh : Steroid, iodotironin, kalsitriol, retinoid, dll. HidrofilikHormon yang larut dalam air dan terikat pada membran plasma sel target. Hormon yang terikat pada permukaan sel akan berhubungan dengan proses metabolisme lewat molekul pengantar, yang di beri nama second messenger.Contoh : Polipeptida, protein, glikoprotein, katekolamin, dll.

Berdasarkan lokasi reseptor hormone Hormon yang berikatan dengan hormone dengan reseptor intrase-luler. Hormon yang berikatan dengan reseptor permukaan sel (plasma membran).

Berdasarkan sifat sinyal yang mengantarai kerja hormon di dalam sel Kelompok hormon yang menggunakan kelompok second messen-ger. Kelompok hormon yang berikatan dengan reseptor permukaan sel.

C. MEKANISME KERJAa. Jenis reseptor hormon Di permukaan membran sel = protein, peptida, dan hormon katekolamin Sitoplasma sel = hormon steroid Nukleus sel = hormon tiroidb. Reseptor : Terkait kanal-ionNeurotransmitter berikatan dengan reseptor yang ada di membran pascasinaps sehingga menyebabkan kanal ion membuka atau menutup. Kanal ini untuk masuknya ion natrium, ion kalium, ion kalsium, dan seterusnya. Dan ini menimbulkan efek pada sel pascasinaps. Terkait protein GReseptor protein G = 7 protein transmembran yang keluar masuk kedalam membran sel.Ada protein G trimerik yang terdiri dari subunit , , Dalam keadaan inaktif, protein G trimerik (, , ) akan berikatan dengan GDP pada subunit Reseptor teraktivasi terjadi perubahan bentuk mengakibatkan protein G trimerik yang terkait GDP berhubungan dengan bagian sitoplasma dari reseptor dan terjadi pertukaran GDP menjadi GTP Pertukaran GDP menjadi GTP menyebabkan subunit terdisosiasi dari trimerik dan berhubungan dengan protein pesinyal intrasel lainya terjadi perubahan aktivitas kanal ion atau aktivitas enzim intrasel Hormon terlepas maka subunit menginaktivasi sendriri dan mengubah GTP menjadi GDP, kemudian bergabung dengan subunit dan subunit protein G trimerik yang inaktif pada membrane Reseptor hormon intrasel dan aktivasi gen Hormon (steroid atau larut dalam lemak) menembus membran sel dan berikatan dengan reseptor yang ada di sitoplasma atau nucleus kompleks reseptor hormon yang teraktivasi berikatan dengan promotor DNA (hormone response element) mengaktivasi atau menekan transkripsi gen yang spesifik kemudian menghasilkan mRNA mRNA menuju ribosom membentuk protein yang baru Protein ini akan menjadi pengatur fungsi sel yang baru atau mengubah fungsi sel. Reseptor second messenger (Sistem Adenosin Monofosfat Siklik- Siklase Adenilat) Banyak hormone temasuk epinefrin, glucagon, TSH, ACTH, dan vasopressin bekerja dengan pemacuan siklase adenilat. Mengubah ATP menjadi 3-5 adenosine monofosfat siklik (cAMP) cAMP mengaktifkan protein kinase untuk mengadakan fosforilasi protein.

D. FUNGSI HORMON1. Hormon merupakan mesengger kimiawi1. Fungsi integrasi Mengkoordinasikan organ tubuh agar dapat bekerja sama dalam satu kesatuanContoh : saat menghadaoi bahaya1. Fungsi regulasi Mengatur agar proses metabolisme dalam tubuh berjalan teratur, efektif dan efisienContoh : saat setelah makan1. Fungsi morfologi Deferensiasi sel pada perkembangan organisme multiselulerContoh : terjadinya maskulinisasi pada wanita yang ovariumnya diambil karena tumor

E. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA HORMON Kecepatan sintesis dan sekresi (dipengaruhi kelainan bawaan, tumor ataupun infeksi, stimulan). Sistem transport hormon dalam plasma. Reseptor Kecepatan degradasi hormon, terutama dalam sel hati dan ginjal Kecepatan perubahan hormon dari bentuk inaktif menjadi aktif.

ONSET SEKRESI HORMON DAN LAMA KERJA Ada yang onset cepat (beberapa detik setelah ada stimulus) hormon epinefrin, norepinefrin Ada yang butuh waktu berbulan-bulan hormone pertumbuhan untuk bekerja penuh butuh waktu lama

PENGATURAN UMPAN BALIK SEKRESI HORMON1) Umpan Balik Negatif Setelah stimulus merangsang pengeluaran hormon produk yang dihasilkan dari kerja hormon cenderung menekan pelepasan hormon lebih lanjut Umpan balik bisa terjadi di semua tingkat(tahap transkripsi atau translasi)2) Umpan Balik Positif Kerja hormone menimbulkan sekresi tambahan dari hormone tersebut Contoh : saat LH disekresikan stimulasi ovarium (korpus luteum) untuk sekresi estrogen estrogen ini member stimulus untuk sekresi LH lagi3) Variasi siklik Adanya pergantian pengaturan hormone umpan balik negative, positif terhadap sekresi hormone, dipengaruhi oleh aktivitas jaras saraf yang terlibat dalam pengaturan hormone

TRANSPOR HORMON Hormon larut air (peptida katekolamin) dengan mudah melewati sirkulasi menuju sel target Hormon larut lemak (steroid, tiroid) berikatan dengan protein plasma , ada yang berbentuk bebas di sirkulasi butuh waktu lama untuk menuju sel target bersihan hormon dalam plasma lama

BERSIHAN HORMON DARI DARAHAda beberapa cara : Penghancuran metabolik oleh jaringan Pengikatan hormon pada jaringan Ekskresi oleh hati ke dalam jaringan Ekskresi oleh ginjal dalam urin

MEKANISME HORMON LARUT LEMAK DALAM MEMPENGARUHI EKSPRESI GENHormon lipofilik berdifusi lewat membran plasma mengikat pada reseptor di sitoplasma/nucleus membentuk kompleks hormone-reseptor menjalani reaksi aktivasi (membuat kompleks tersebut berikatan dengan kromatin terikat apad spesifik DNA (HRE= Hormone Reseptor Element) aktivasi gen spesifik pengarug selektif untuk transkripsi gen produksi m-RNA sintesis protein respon sesuai protein yang spesifik