Pengaruh Hormon Terhadap

Metabolisme

dr. Dian Apriliana R., M.Med.Ed

Pendahuluan

Hormon merupakan sinyal kimia yang

dihasilkan oleh kelenjar dan diedarkan

oleh darah menuju ke sel target

Secara kimiawi, hormon terbagi menjadi 4

tipe:

◦ Hormon amine

◦ Peptida, protein atau glycoprotein

◦ Steroid

◦ Eicosanoid

Hormon berfungsi untuk mengirimkan pesan kepada sel target

Salah satunya adalah mengatur proses metabolisme makromolekul di dalam tubuh

Metabolisme makromolekul di dalam tubuh manusia:

◦ Metabolisme KH: Glukosa, Fruktosa, Lactosa

◦ Metabolisme Protein dan asam amino

◦ Metabolisme Lemak: trigliserid dan cholesterol

◦ Metabolisme Purin dan Pirimidin

Istilah-istilah penting

Glikolisis

Glikogenesis

Glikogenolisis

Glukoneogenesis

Lipolisis

HORMON INSULIN

Disintesis oleh sel β langerhans pankreas

Berperan menurunkan kadar glukosadalam darah melalui mekanisme: ◦ Meningkatkan uptake glukosa oleh jaringan

◦ Menginduksi glikogenesis

◦ Menginduksi lipogenesis (trigliserid)

◦ Menginduksi sintesis protein

◦ Menghambat lipolisis sel lemak danglukoneogenesis

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Mekanisme sekresi Insulin

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Mekanisme Sekresi Insulin

1. Kadar glukosa darah yang tinggi akan mengaktifkan GLUT 2

pada sel beta pankreas untuk mengambil glukosa.

2. Glukosa akan mengalami glikolisis di sitoplasma menjadi

piruvat.

3. Piruvat akan dibawa ke mitokondria dan selanjutnya

mengalami oksidasi untuk menghasilkan ATP.

4. Peningkatan kadar ATP sitoplasma memblok K-ATP channel

dan terjadi influx Ca2+ (depolarisasi membran sel)

5. Ca 2+ menginisiasi gerakan vesikel sekretorik yg berisi

insulin mendekati membran sel dan melepaskan insulin ke

darah.

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Pengaruh Insulin

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Insulin berikatan dengan reseptor →autophosporilasi reseptor yang dilekati oleh protein insulin reseptor substrat (IRS-1-IRS4) → sinyal transduksi → mepengaruhi metabolisme, translokasi protein, kecepatan transkripsi dan pertumbuhan sel.

Keterangan .

PDE3B = phosphodiesterase 3B (also called adipocyte cAMP phosphodiesterase), GS = glycogen synthase, HSL = hormone sensitive lipase, ACC = acetyl-CoA carboxylase, ACL = ATP-citrate lyase.

phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K), growth factor receptor binding protein 2 (GRB2).

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Glikolisis

Siklus Kreb’s (TCA cycle)

Siklus Kreb’s Sebagai Jalur Bersama

Glikogenesis

Lipogenesis

Sintesis Triglicerid

Insulin

Number of Glucose

transporter plasma

membrane ↑

• Inactivation of

glycogen phosporilase

• activation of glycogen

synthase

Lead activities of

enzymes:

• Glucokinase

• Phospofructokinase

• pyruvatkinase

Glucose uptake

by cell ↑

Decreased

blood glucoseGlicogenesis Glicolysis

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Glucose Transporter GLUT1 terdapat di otak, plasenta, dan eritrosit. Tidak

terdapat di hepatosit. Bertanggung jawab terhadap

transport glukosa melewati sawar otak

GLUT2 terdapat di usus halus, sel β-pancreas, ginjal

dan hepatosit. GLUT2 dapat mengangkut glukosa dan

fruktosa. GLUT2 disebut sebagai "glucose sensor“,

karena dapat memicu pelepasan insulin.

GLUT3 terdapat di sel neuron dan usus halus.

GLUT 4 terdapat di jaringan/ sel yang sensitif terhadap

insulin, misal otot skeletal, sel lemak, dsb. Memerlukan

aktifasi insulin.

GLUT5 dan GLUT7 terlibat dalam transport fruktosa.

GLUT5 terdapat di usus halus, ginjal, testis, otot skelet,

jaringan adiposa dan otak. Bagian Biokimia FK UNISSULA

HORMON GLUKAGON

Berperan meningkatkan kadar

glukosa darah melalui mekanisme:

❖Menstimulasi glikogenolisis hati,

glukoneogenesis dan ketogenesis

❖Menstimulasi lipolisis sel lemak

❖Menghambat glikogenesis

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Glucagon

Pembentukan

cAMP meningkat

Aktivasi enzym

glycocen

phosporilase

Glycogenolysisβ-oksidasi

Gluconeogenesis

Lipolisis

Aktivasi hormone

sensitive Lipase

(HSL)

Bagian Biokimia FK UNISSULA

GROWTH HORMON (GH)

❑Kadar glukosa darah yang rendah→sekresi GH

❑Memiliki efek diabetogenik melaluimekanisme:❖Menghambat uptake glukosa oleh otot

dengan menghambat aktifitas enzimhexokinase dan desensitisasi jaringan thdinsulin

❖Meningkatkan aktifitas glukosa-6-phospatase → meningkatkan sekresi glukosa ke dalamdarah

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Efek terhadap metabolisme lemak:

Meningkatkan sintesis hormon sensitive

lipase (HSL) → meningkatkan lipolisis di

jaringan adiposa

ketogenesis di hepar

Efek terhadap metabolisme protein

Menginduksi up take asam amino oleh

sel → mengiduksi sintesis protein

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Sintesis dan sekresi GH dipengaruhi oleh

hormon lain, yaitu:

◦ Estrogen → meningkatkan kadar mRNA GH

◦ Glucocorticoid → meningkatkan ekspresi gen

GH

◦ Tiroid → meningkatkan ekspresi gen GH

Regulasi Sekresi GH

Bhagavan, 2011

HORMON TIROID

Pengaruh terhadap metabolisme lemak:

Meningkatkan Lipogenesis & Lipolisis

Meningkatkan penggunaan asam lemakoleh jaringan

Pengaruh terhadap metabolismekarbohidrat:

Meningkatkan glukoneogenesis

Meningkatkan penggunaan glukosa olehjaringan perifer

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Hormon Cortisol

Meningkatkan glikogenesis di hepar

Menghambat penggunaan glukosa oleh

jaringan perifer (otot, jar. Adiposa, matriks

tulang, kelj. Limfe) dengan cara

menghambat glikolisis

Menginduksi dan mempertahankan

sintesis HSL → pembebasan asam lemak

jaringan adiposa

Meningkatkan glukoneogenesis

HORMON CORTISOL & GLUKOKORTIKOID

Cortisol menghambat uptake dan penggunaanglukosa pada jaringan perifer → kadar glukosadarah meningkat.

Meningkatkan pemecahan protein otot dantrigliserid jaringan lemak → substrat untukglukoneogenesis

Glukokortikoid meningkatkan sintesis enzymglukoneogenic

Meningkatkan kecepatan metabolisme protein →ekskresi nitrogen dalam urin meningkat →menginduksi enzim dalam siklus urea

Bagian Biokimia FK UNISSULA

HORMON EPHINEFRIN

Meningkatkan produksi dan pelepasan

glukosa oleh hati melalui 2

mekanisme:

1. Stimulasi langsung glikogenolisis hati

2. Mengaktifkan gluconeogenesis di hati

Bagian Biokimia FK UNISSULA

HORMON ANDROGEN

Meningkatkan ukuran sel lemak

Meningkatkan aktifitas Lipolisis Lipase

(LPL) → meningkatkan lipolisis

jaringan adiposa

Menghambat antilipolisis insulin

Bagian Biokimia FK UNISSULA

Pengaruh Hormon dalam Mobilisasi

Lemak

Referensi

Bhagavan, N.V, Ha, C., 2011, Essential of Medical Biochemistry with Clinical Cases, Elsevier

King, M.W., 2014, www.themedicalbiochemistrypage.org

Victor Rodwell, David Bender, Kathleen M. Botham, P. Anthony Weil, Peter J. Kennelly, 2015, Harper's Illustrated Biochemistry, 30th Edition (LANGE Basic Science)-McGraw-Hill Medical