BIOKIMIA HORMON

Biokimia Hormon 2
105
Yuk, kita belajar bareng ...
Apakah hormon itu?
hormon adalah senyawa kimia yg diproduksi oleh organism multiseluler sebagai media komunikasi
antarsel dalam rangka adaptasi (penyesuaian, butuh waktu) atau pengendalian.
Bagaimana pengaturan hormon terhadap kadar glukosa darah?
Kadar glukosa darah (mamalia) dipertahankan antara 4,5-5,5 mmol/L. Seteleh makan (karbohidrat)
kadarnya naik menjadi 6,5-7,2 mmol/L dan pada keadaan kelaparan 3,3-3,9 mmol/L. Penurunan
mendadak glukosa darah (misal sbg respon terhadap overdosis insulin) dapat menyebabkan kejang
karena ketergantungan otak pada pasokan glukosa. Namun jika hipoglikemia terjadi perlahan
sehingga pasien dapat beradaptasi kadar yg ditoleransi jauh lebih rendah.
Hormon insulin berperan sentral dalam mengatur glukosa darah. Hormon ini dihasilkan oleh sel beta
pancreas sebagai respon terhadap hiperglikemia. Sel beta pancreas itu bersifat permeable bebas
terhadap glukosa melalui pengangkut GLUT-2.
Ceritanya begini …
Peningkatan glukosa dalam darah akan meningkatkan aliran metabolik melalui glikolisis, siklus asam
sitrat dan pembentukan ATP. Nah, peningkatan ATP ini akan menghambat kanal K+ yg peka ATP.
kanal K+ yg dihambat menyebabkan depolarisasi membran sel yg meningkatkan influx Ca++ (membuka
kanal Ca++) melalui kanal Ca++ peka voltase. Hal ini akan merangsang eksositosis insulin (keluarlah
insulin dari sel beta pankreas). Oleh karena itu, kadar insulin dalam darah setara dengan konsentrasi
gula darah.
Setelah insulin menampakkan batang hidungnya dalam sirkulasi darah, ia akan cepat menurunkan
kadar glukosa darah dg cara meningkatkan pemindahan glukosa kedalam jaringan adipose dan otot
dg merekrut pengangkut glukosa GLUT-4 dari bagian dalam sel ke membran plasma.
Taufan Ratri Harjanto
Biokimia Hormon 2
Biokimia Hormon 2
106
Berikut adalah table pengangkut glukosa.
Lokasi jaringan
Fungsi
Pengangkut dua arah fasilitatif
GLUT 1
Otak, ginjal, kolon, plasenta, eritrosit
Penyerapan glukosa
GLUT 2
Hati, sel beta pancreas, usus halus, ginjal
Penyerapan atau pembebasan glukosa secara cepat
GLUT 3
Otak, ginjal, plasenta
Penyerapan glukosa
GLUT 4
Otot jantung dan rangka, jaringan adiposa
Penyerapan glukosa yg dirangsang oleh insulin
GLUT 5
Usus halus
Penyerapan glukosa
Pengangkut satu arah – dependen natrium
SGLT 1
Usus halus dan ginjal
Penyerapan aktif glukosa dg melawan gradient konsentrasi
Ada zat-zat lain yg juga menyebabkan pengeluaran insulin dari pancreas seperti: asam amino, asam lemak bebas, badan keton, glukogon, sekretin dan obat sulfoniluriaa tolbutamid dan gliburid. Obat tersebut digunakan utk merangsang sekresi insulin pada DM II, kerjanya dg menghambat kanal K+ yg peka thd ATP.
Apakah hormon lain yg mempengaruhi glukosa darah?
1. hormon pertumbuhan
sekresi hormon pertumbuhan dirangsang oleh hipoglikemia. Hormon ini menurunkan penyerapan glukosa di otot. Selain itu hormon pertumbuhan jg dapat merangsang mobilisasi asam lemak bebas dari jaringan adipose yg dapat menghambat pemakaian glukosa.
2. ACTH
glukokortikoid disekresikan oleh korteks adrenal dan jg disintesis oleh jaringan adipose tanpa diregulasi. Hormon ini meningkatkan glukoneogenesis melalui peningkatan katabolisme asam amino di hati serta menghambat pemakaian glukosa di jaringan ekstrahepatik.
3. epinefrin
hormon ini disekresikan oleh medulla adrenal akibat rangsangan yg menimbulkan stress seperti rasa takut, gembira, perdarahan, hipoksia, hipoglikemia, dsb. Epinefrin menyebabkan glikogenolisis di hati dan otot karena stimulasi fosforilasi melalui pembentukan cAMP. Di otot, glikogenolisis menyebabkan peningkatan glikolisis sedangkan di hati hal ini menyebabkan pembebasan glukosa ke dalam aliran darah.
4. glucagon
hormon ini dihasilkan oleh sel alfa pancreas. Sekresinya dirangsang oleh hipoglikemia. Glukagon merangsang glikogenolisis di hati dg mengaktifkan fosforilasi tapi glucagon tidak berefek di otot.
Biokimia Hormon 2
107
Bagaimana pengendalian lipolisis pada jaringan lemak?
insulin mengurangi pembebasan asam lemak bebas
laju pengeluaran asam lemak bebas dari jaringan adipose dipengaruhi oleh banyak hormon yang mempengaruhi laju esterifikasi atau laju lipolisis. Insulin menghambat pembebasan asam lemak bebas dari jaringan adipose yang diikuti oleh penurunan asam lemak bebas dalam plasma. hormon ini meningkatkan lipogenesis dari dan sintesis asilgliserol serta meningkatkan oksidasi glukosa menjadi CO2 melaui jalur pentosa fosfat. Semua efek ini bergantung padakeberadaan glukosadan sedikit banyak dapat dijelaskan berdasarkan kemampuan insulin meningkatkan penyerapan glukosa kedalamsel adipose melaui transporter GLUT 4. Insulin juga meningkatkan aktivitas piruvat dehidrogenase, asetil KoA karboksilase, dan gliserol fosfat asiltransferase, yang memperkuat efek-efek penyerapan glukosa terhadap peningkatan sintesis asam lemak dan asilgliserol. Ketiga enzim ini diatur secara terpadu melalui mekanisme fosforilasi-defosforilasi.
Efek utama insulin di jaringan adipose adalah menghambat aktivitas lipase peka hormon, yang tidak hanya mengurangi pembebasan asam lemak bebas, tetapi juga gliserol. Jaringan adipose jauh lebih peka terhadap insulin daripada jaringan lain yang menunjukkan bahwa jaringan adipose adalah tempat utama efek insulin in vivo.
Beberapa hormon mendorog lipolisis
Biokimia Hormon 2
108
Hormon-hormon seperti epinefrin, norepinefrin, glucagon, hormon adenokortikoid (ACTH) dan beta-MSH, TSH, hormon pertumbuhan dan vasopressin akan mengaktifkan lipase peka hormon sehingga mempercepat pengeluaran asam lemak bebas dalam plasma dengan meningkatkan laju lipolisis simpanan triasilgiserol. Sebagian besar proses lipolisis ini memerlukan glukortikoid dan hormon tiroid dimana hormon-hormon ini bersifat fasilitatorik atau permisif dalam kaitannya dg endokrin lipolitik lainnya. Perhatikan bagan di bawah ini:
Keterangan bagan:
kontrol lipolisis jaringan adipose. Perhatikan rangkaian kaskade reaksi yg meninmbulkan penguatan setiap tahapnya. Stimulus lipolitik ‘padam’ akibat hilangnya hormon-hormon perangsang; kerja lipase fosfatse; inhibisi lipase; dan adenil siklase oleh FFA berkadar tinggi; inhibisi adenil siklase oleh adeniosin; dan pengeluaran cAMP akibat kerja fosfodiesterase. ACTH, TSH, dan glucagon mungkin tidak mengaktifkan adenil siklase in vivo karena kadar masing2 hormon yg dibutuhkan in vitro jauh lebih tinggi daripda yg ditemukan dalam darah. Efek regulatorik positif dan negative diwakili oleh garis putus-putus dan aliran substrat oleh garis utuh.
Biokimia Hormon 2
109
Bagaimana kalo orang keseringan minum kopi?
perhatikan lagi bagan yg di atas!
Kopi mengandung kafein yg ada senyawa metilxantin nya. Senyawa ini akan menghambat fosfodiesterase yg berfungsi utk mengubah cAMP mjd 5’AMP. Karena fosfodiesterase dihambat maka 5’AMP tidak terbentuk sehingga reaksi hanya berhenti sampai pd pembentukan cAMP. Nah, cAMP ini akan mengaktifkan enzim kinase dependen cAMP yg berfungsi utk fosforilase yg menghasilkan ATP dimana ATP akan digunakan utk mengaktifkan lipase peka hormon. Lipase peka hormon yg aktif akan menghidrolisis lemak yg ada di jaringan lemak. Sehingga minum KOPI (kafein) dapat MENGURUSKAN BADAN, selamat mencoba!
Bagaiamana pengaturan hormon pada persalinan?
Hormon plasenta mempertahankan kehamilan
1. HCG (human chorionic gonadotropin)
berfungsi utk mendukung korpus luteum samapi plasenta menghasilkan progesterone dalam jumlah yg cukup utk mendukung kehamilan. Puncak kadarnya pada pertengahan trimester I kemudian akan menurun sepanjang umur kehamilan.
2. Progestin
3. Estrogen
4. Laktogen plasenta
disebut juga korionik somatomammotropin atau hormon pertumbuhan plasenta.
Pada persalinan:
Faktor yg menjadi penyebab berakhirnya kehamilan masih belum diketahui. Oksitosin memang merangsang kontraksi uterus, hormon ini dapat memperlancar persalinan tetapi tidak dapat memulai persalinan. Di dalam uterus terdapat reseptor oksitosin 100x lebih banyak pada kehamilan aterm.
Awalnya pada kehamilan aterm jumlah estrogen meningkat, hal ini akan memperbesar jumlah reseptor oksitosin. Begitu proses persalinan dimulai, serviks akan dilatasi shg memulai reflex neural yg menstimulasi pelepasan oksitosin dan kontraksi uterus selanjutnya. Perubahan yg mendadak dan dramatis pada hormonal bayi yg baru dilahirkan dan ibu terjadipada saat persalinan dan kadar progesterone serta estriol dalam plasma akan menurun dg cepat begitu plasenta dilahirkan.
“Kepada-Nyalah dikembalikan pengetahuan tentang hari Kiamat. Dan tidak ada buah-buahan keluar dari kelopaknya dan tidak seorang perempuanpun mengandung dan tidak (pula) melahirkan melainkan dengan sepengetahuan-Nya. … “
QS. Fushshilat : 47
Biokimia Hormon 2
110


DAFTAR PUSTAKA
Ratri, Taufan H 2010, Biokimia hormon, arsip kuliah, tidak dipublikasikan.