Hormon-hormon yang berperan pada proses metabolisme Hafiz Soewoto Dep. Biokimia dan Biologi Molekuler F.K.U.I.
Pendahuluan : • Sistem endokrin meliputi : – Reseptor yang berperan berperan untuk mendeteksi proses regulasi regulasi dalam tubuh. – Integrator dapat berupa berupa neuron! kelen"ar endokrin# endokrin# – $rgan e%ektor yang selan"utnya selan"utnya menyampaikan menyampaikan pesan di dalam sel & 'ormon yang bertugas bertugas menyapaikan pesan hanya hanya untuk organ tertentu(spesi%ik# tertentu(spesi%ik# •. Ikatan antara hormon dan reseptor akan men)etuskan suatu rantai ker"a sesuai dengan respons yang diinginkan. Klasifikasi Hormon • Peptida / protein – merupakan kelompok terbesar terbesar dan diarahkan oleh oleh mR*+ pada endoplasmi) reti)ulum! sebagian besar dibentuk sebagai s ebagai prohormon. ,eptida yang ber-asal dari preprohormone preprohormo ne menghasilkan prohormone! kemudian peptida itu selan"utnya dipe)ah di aparatus olgi membentuk hormon. – di sekresikan oleh sebagian sebagian besar kel. endokrin • Amina – deri/at asam amino tirosin! yang disekresikan disekresikan oleh kel. iroid dan. medula kel. adrenal adrenal )ate)holamines# • Steroid – berasal dari kolesterol dan dan disekresi oleh korteks adrenal /ertebrata /ertebrata dan pada mamalia "uga oleh plasenta.
Klasifikasi Kimia Mempengaruhi Kelarutan Hormon: • 1elarutan hormon ternyata "uga mempengaruhi : # sintesis! 2# penyimpana penyimpanan! n! 3# sekresi! 4# transpor dalam darah! 5# mekanisme yang mempengaruhi sel sasaran yang dipengaruhi 6# half-life. • 'ampir semua peptida dan katekolamin bersi%at hidro%ilik sedangkan semua steroid dan hormon tiroid hidro%obik. • Situs ker"a – 'idro%ilik berinteraksi dengan dengan reseptor pada membran! membran! dan mengakti%kan kanal ion atau )araka kedua se)ond messenger#! messenger#! karena tidak dapat menembus menembus dilapis lipid yang membentuk membran sel 'idro%obik berinteraksi dengan reseptor internal! karena dapat berdi%usi menembus dilapis lipid dari membran sel! reseptornya umumnya berperan sebagai %aktor transkripsi dan mempengaruhi ekspresi gen. Pengaturan sekresi hormon Umpan balik negatif (Negatie feedba!k" feedba!k" Merupakan mekanisme yang paling umum dalam pengaturan sekresi hormon. Hormon dapat pula se!ara langsung atau tidak langsung mempengaruhi sekresin#a sendiri melalui mekanisme down regulation. Umpan balik positif (Positie feedba!k" Sangat "arang ter"adi.
Pengaturan metabolisme oleh hormon : $% Hormon kel% &iroid: ' mempertahankan keseimbangan energi metabolik% ' merupakan pen!etus untuk fungsi normal dari semua sel termasuk sel otot antung% ' dan menunang proses tumbuh/gro)th dan perkembangan seak ba#i% *% Stimulasi sekresi hormon Kortisol oleh Adrenal Korte+ ' Kadar glukosa rendah '', H#pothalamus mensekresikan -.H (!orti!otropin'releasing hormone" '', Anterior pituitar# !ells mensekresikan A-&H (adreno!orti!otropi! hormone" '', Adrenal !orte+ akan mensekresikan !ortisol (dan glukokortikoid lainn#a" !ortisol men!egah uptake glukosa oleh sel'sel otot0 1alur Pengaturan Negative Feedback : ' kortisol menghambat sekresi A-&H oleh adrenal korte+% ' kortisol uga menghambat sekresi -.H se!retion dari h#pothalamus%
*% Peran pulau'pulau pulau'pulau 2angerhans pankreas dalm metabolisme : 8 Sel8sel al%a mensekresikan glukagon! sedang sel8sel beta menghasilkan insulin.
a% 3nsulin menurunkan kadar glukosa darah melalui pengaktifan sel'sel tertentu (misaln#a : sel'sel otot skelet 4 sel'sel aringan adiposa dan uga sel'sel hati"% untuk uptake glukosa4 merangsang otot dan hati untuk meningkatkan sintesis glikogen(glikogenesis" dari glukosa% b% 5lukagon meningkatkan kadar glukosa darah dengan merangsang hati untuk mengubah glikogen menadi glukosa dan menstimulasi konersi asam lemak dan asam amino menadi glukosa (glukoneogenesis"% !% Sekresi insulin dan glu!agon di kendalikan oleh kadar glukosa darah% Normal puasa/6fasting leel6 7 89'9mg/$99ml blood0 d% 3nsulin'glu!agon s#stem merupakan sistem ter!epat untuk mempertahankan kadar glukosa darah dalam batas'batas normal se!ara ketat% (sel'sel otak han#a dapat menggunakan glukos sebagai sumber energi" e% ;iabetes mellitus: ' &#pe 33 7 maturit# onset: .eseptor insulin ti
Kel% &iroid : erdiri dari :: # olli)le • yang dibatasi sel8sel epithelial • tempat penyimpanan hormon tiroid dalam bentuk koloid. 2# sel8sel • menhasilkan 1al)itonin • terdapat diantara %olikel8%olikel.
=UN5S3 K>2% &3.?3; : • Sel epitel %olikel kel.tiroid menggunakan pompa untuk transpor iodium ke dalam sel. • Iodium dioksidasi men"adi bentuk reakti% oleh en;im peroksidase yang se)ara berurutan mengorgani%ikasikannya melalui kombinasi dengan tirosin dari molekul tiroglobulin membentuk monoiodotirosin MI# dan diiodotirosin
tiroksin 4# • MI ? triiodotironin 3# • @ebih banyak 4 yang diproduksi daripada 3 • 3 adalah 4= lebih berperan dibandingkan 4 • Aila distimulasi oleh S' en;im8en;im lisosomal kan membebaskan 3 B 4 dari tiroglobulin • A thyro=ine binding globulin# merupakan protein pengikat 3(4 di sirkulasi. • Caringan peri%eral mengkon/ersi 4 men"adi 3 atau r3 bentuk inakti%# • Sekresi dikendalikan oleh S'! yang dihasilkan hipo%ise anterior danregulasinya diatur pula oleh R' hyrotropin8releasing hormone# yang diproduksi di hipotalamus! 3 mengendalikan reseptor R' se)ara Ddon regulationE sehingga menghambat pembebasan S'. • Regulasi dan %ungsi kel. iroid penting untuk pertumbuhan terutama dimasa embrio dan otak! perkembangan SS,! metabolisme dan %ungsi sistim sara% otonom. • Mengatur thermostasis internal! keseimbangan energi metabolik! peningkatan "umalah mitokondria! meningkatan produksi en;im8en;im rantai perna%asan dan
;eaminate
T4G Thyroxine (T4)
T4S
;eiodinase * E $ (' CD 3"
(2ier"
T3S ;$
;eiodinase B E $ (' C 3"
9G
TRIAC T3
;B4 ;$ (' C 3"
9G
rT3
B4C4BD
B4CD4BD
;$4 ;* (' CD 3"
T2
T2S
&h#ro+ine -atabolism
;e!arbo+#late
T1 Thyronine Thyronine
Substrate Km &
&B
r&B
; $ ' CD E C $9'F
$9'B
; * ' CD onl# $9'
$9'
; B C onl# $9'
$9'
Hubungan tidak langsung dengan hormon lainna. 5lukokortikoid >+!ess
&SH4 &I54 &&.4 &B4 &4 Jr&B
;efi!ien!#
J &SH
>strogen &I5 sial#lation E serum t $/* & reuirement in h#poth#roidism J &SH in postmenopausal )omen Androgen &I5 & turnoer in )omen & reuirement in h#poth#roidism
Structure of Thyroid Hormones Hormon aktif : $" B4C4 BL4CL' tetraiodoth#ronine7 th#ro+ine (&" dan B4C4BL' triiodoth#ronine (&B"% &B dapat pula diproduksi di aringan perifer melalui proses deiodinasi &% Sebagian ke!il B4BL4CL triiodoth#ronine atau reerse &B (r&B" disekresikan dari kelear tiroid4 dan tidak mempun#ai aktiitas biologis%
Mekanisme ker!a "# &erdapat fun!tional intranu!lear & B re!eptors: re!eptors: $4 $4*4 E $ nonfun!tional re!eptor4 O*% >+presi berbeda tergantung aringan dan tingkat perkembangan organisme%
EFEK KALORIGENIK HORMON TIROI $ T! mening"at"an mening"at"an "ons#msi o$ygen dan prod#"si panas% menstim#lasi Na&- K & AT'ase dari sem#a sel (aringan yang a"ti) se*ara metaboli"+ $ Ke"e*#alian adalah sel-sel ota" de,asa% lymph nodes% limpa% #ter#s% testes% dan "el+ anterior pit#itary+ $ Ker(a hormon ini menyebab"an pening"atan metaboli" rate% dan sensitiitas terhapdap panas pada penderita hipertiroid+ $ Mengontrol .basal metaboli* rate/ 01MR2+
"hroid %&is
"hroid Health 'roblems H#poth#roidism (%$=4 9%FM/$999/#" 3odine defi!ien!# disorders (*+$9 (*+$9< !ases4 $9 at at risk most !ommon th#roid E endo!rine illnesses" endemi! goiter endemi! !retinism HashimotoDs th#roiditis (B%C=4 (B%C=4 9%
•
– Progesteron merupakan prekursor dari steroid 21 carbon lainnya seperti aldosteron, kortisol, dan deoksikortikosteron – Deoksikortikosteron (mineralocorticoid dihasilkan melalui hidroksilasi pada posisi !"21 – #ortisol (glucocorticoid dihasilkan melalui hidroksilasi pada !"1$ •
– &empunyai akti'itas androgenik acti'ity dand merupakan precursor estrogen – Bila sebelumnya mengalami hidroksilasi pada !1$, maka rantai samping !2,21 dapat diputaskan untuk menghasilkan D)*A atau androstenedione. Androstenedion dapat dikon'ersi men+adi testosteron di testes. •
– &empunyai akti'itas *strogenik – Aromatisasi untuk menghasilkan estrogens ter+adi dalam o'arium.
Adrenal Ph#siolog#
•
•
Adrenal !orte+' lapisan luar – ;ona glomerulosa8 memproduksi mineralo)orti)oid aldosterone# – ;ona %as)i)ulata8 memproduksi glu)o)orti)oid )ortisol# – ;ona reti)ularis8 memproduksi androgen dihydroepiandrosterone and androstenedione# Mineralokortikoid4 regulasi dan perann#a : – +ldosterone sekresinya dibaah kendali tonik dari +'! akan tetapi "uga dikendalikan oleh sistem renin8angiotensin dan 1? – Renin8angiotensin system • ,enurunan /olume darah akan menurunkan per%usi renal dan dan sekresi renin yang akan mempengaruhi kon/ersi angiotensinogen angiotensinogen men"adi angiotensin I dan selan"utnya dikon/ersi men"adi angiotensin II oleh en;im +F angiotensin )on/erting en;yme# – +ngiotensin II menyebabkan peningkatan kon/ersi kortikosteron men"adi aldosteron di ;ona glomerulosa. – +ldosteron meningkatkan reabsorbsi *a? renalis untuk mengebalikan /olume )airan ekstrasel dan /olume darah ke keadaan semula. – +ldosteron "uga meningkatkan sekresi 1? renalis untuk men)egah hyperkalemia
• .egulasi 5lu!okortikoid – Sekresinya merupakan D)ir)adian rhythmE kadar kortisol tertinggi sebelum bangun dan terendah ditengah malam# – 'ypothalami) )ontrol /ia R' )orti)otropin releasing hormone# – R' disimpan dalam neuron yang berlokasi di nukleus para/entrikularis di hipotalamus. – R' disekresikan ke hypothalami)8hypophysial darah portal dan dikirimkan ke hipo%ise anterior. – R' terikat pada reseptor yang mempengaruhi sintesis ,$Mproopiomelano)ortin# dan dikuti oleh +' – +' menstimulasi semua ;ona korteks adrenal dengan menstimulasi cholesterol desmolase! yang mengubah kolesterol men"adi pregnenolone – ortisol! diproduksi oleh korte= adrenal berperan penting dalam menyebabkan Dnegati/e %eedba)kE dengan menghambat sekresi R' dari hipotalamus dan+' dari hipo%ise anterior. – Hipersekresi A-&H merupakan pen#ebab -ushingLs disease% – AddisonLs ;isease: Hiposekresi adrenal korte+
• 5lu!okortikoid : – ,enting dalam menghadapi respons stress – menstimulasi glukoneogenesis – Meningkatkan katabolisme protein(menurunkan sintesis sehingga asam amino )ukup tersedia di hati – Menurunkan pemakaian glukosa dan sensiti/itas insulin di "aringan lemak. – Meningkatkan lipolysis – +nti8in%lammatory – Menginduksi sintesis Dlipo)ortinE yang menghambat %os%olipase +2 en;im yang berperan untuk pembentukkan asam arakidonat yang merupkan prekursor prostaglandin dan sintesis leukotrien# – Menghambat produksi I@82 dan sel8 – Menghambat pembebasan histamin dan serotonin dari sel8sel mast dan trombosit.
Adrenal Medulla
•
– Mempunyai sel8sel !hromaffin #ang se!ara langsung bers#inaps dengan serat'serat preganglionik dari sistem saraf simpatis% – Menghasilkan hormon epine%rin dan norepine%rin ! yang mana keduanya mempengaruhi sistem sara% otonom melalui reseptor adrenergik G! H and H2#. .e!eptor Hormon Adrenal Medulla
– G re)eptor • Aerlokasi pada kulit /askular halus(regio splan)hni)a! I dan sphin)ter kandung ken)ing. • Sensiti% terhadap *F dan Fpi! menyebabkan e=)itasi atau konstriksi
– H re)eptor • S+ node! + node! dan otot /entri)ular. • Sensiti% terhadap *F dan Fpi8 menyebabkan peningkatan 'R! ke)epatan konduksi! dan kontraktilitas.
– J2 re)eptors • Aerlokasi di otot halus bronkial! dindingl I tra)t(kandung ken)ing! dan otot halus /askular otot skelet! menyebabkan relaksasi. • @ebih sensiti% thd Fpi dibandingkan *F • Cuga lebih sensiti% thd Fpi drpd G dalam "umlah ke)il Fpi menimbulkan /asodilatasi /ia H2! "umlah besar /asokonstriksi /ia
Kontrol Metabolisme oleh sistem endokrin : • Metabolisme: semua reaksi kimia yang ter"adi dalam sel8sel tubuh. • Metabolism energi: reaksinya terdiri atas degradasi! sintesis dan trans%ormasi dari ketiga molekul energi lemak! karbohidrat! protein# Anabolisme s% Katabolisme • Anabolisme: sintesis molekul yang lebih besar dari molekul ke)il. – Memerlukan energi dalam bentuk +, –
3nterkonersi Molekul ?rganik:
• Sebagai tambahan terhadap kesanggupan untuk mengkatabolisme molekul ke bentuk semula beberapa ma)am sel dapat pula mengubah suatu molekul men"adi molekul yang berbeda. – +sam amino K glu)osa atau asam lemak. • Aeberapa ma)am molekul tidak dapat dibuat melalui proses kon/ersi oleh karena itu harus diperoleh dalam bentuk utuh dari lingkungan – essential nutrients – Misal : asam amino tertentu dan /itamin.
Ialans >nergi berbeda se)aktu proses Absorptif dan Pas!aabsorptif : • 1eseimbangan energi tidak berlangsung terus menerus karena input energi bersi%at intermiten • 1eadaan +bsorpti% ter"adi segera setelah makan. – *utrient dalam darh meningkat dari hasil absorbsi. – berlangsung sampai 384 "am pada manusia • 1eadaan ,as)aabsorpti% ter"adi diantara 2 aktu makan – Fnergi yang disimpan harus dimobilisasi. • 1on)entrations nutrient dalam darah pada kedua keadaan se)ara relati% konstant. .egulasi Metabolisme pada saat Absorptif dan Pas!aabsorptif • Regulasi oleh ,an)reati) 'ormonal • 'ormon Insulin: merupakan hormon untuk keadaan absorpti% • lu)agon: hormon keadaan pas)aabsorpti% • Somatostatin: hormone keadaan absorpti% • Aeberapa hormon lainnya "uga sedikit berperan! demikian "uga • Sympatheti) ner/ous system dan epine%rin
Absorptie State
Postabsorptie State
• Fnergi input L output bila nutrient diabsorbsi • lukosa > sumber energi primer untuk hampir semua sel • *utrient berlebihan akan disimpan – 1elebihan asam lemak disimpan di "ar. +diposa sebagai trigliserida – 1elebihan glukosa disimpan di hati ! otot . • Aila tempat8tempat penyimpanan ini penuh kelebihan glukosa diubah men"adi asam lemak dan gliserol. – 1elebihan asam amino di kon/ersi men"adi glukosa dan asam lemak.
• Fnergy input output • *utrient yang disimpan akan dipe)ah dan dimobilisasi. • lukosa disisihkan pula untuk "aringan sara%. – $tak se)ara normal tergentung pada glukosa sebagai sumber energi utama • Seaktu kelaparan! senyaa keton "uga dapt digunakan sebagai sumber energi. – Caringan lainnya dapat menggunakan asam lemak atau asam amino untuk energi • +sam amino dapat dikon/ersi men"adi glukosa /ia /ia glukoneogenesis
=ungsi ?rgan dalam proses metabolisme • Hati – Menyimpan glukosa sebagai glikogen – Situs untuk interkon/ersi glikogen glu)oneogenesis# • 1ar% Adiposa – empat penyimpanan energi primer • ?tot skelet – empat penyimpanan asam amino primer – ,emakai energi terbesar • ?tak – Memerlukan glukosa! tetapi tidak mempunyai tempat penyimpanan glikogen. Pan!reas: • Memproduksi sekresi e=okrin dan endokrin: • F=okrin > 'ormones yang meregulasi kadar glukosa darah • Sel8sel endokrin merupakan )luster di pankreatik islet Islets o% @angerhans# • +l%a sel: lu)agon N glukosa darah# • Aeta )ells: Insulin O glu)ose darah# dan keduanya merupakan hormon peptida
3nsulin • ,eptida hormon yang disekresikan dari sel8sel beta pan)reas islets o% @angerhans • Meningkatkan uptake glukosa oleh sel8sel tubuh untuk menghasilkan energi • Meningkatkan sintesis molekul penyimpan energi anabolism# – glikogen sintesis – trigliserida sintesis – protein sintesis • Menghambat glikogenolisis dan glukoneogenesis Sekresi 3nsulin • Meningkat pada keadaan absorpti%! karena – Meningkatnya PglukosaQ dalam plasma – Meningkatnya Pasam aminoQ dalam plasma – pengaruh dari sistem sara% parasympatetik • Meningkatnya respons thd makanan di tra)tus I – lu)ose8dependent insulinotropi) peptide I,# 8
5lu!agon 'ormon peptida yang di sekresikan sel8sel al%a Dislets o% @angerhansE • Meningkatkan katabolisme molekul8molekul penyimpanan energi gly)ogen! lipids! proteins# • Meningkatkan persediaan glukosa untuk sistim sara% melalui pengubahan sel8sel tubuh untuk mengutilisasi sumber energi terutama yang berasal dari asam lemak# • Meningkatkan glukoneogenesis dan ketogenesis •
Sekresi 5lu!agon • Sekresi meningkat seaktu keadaan pas)aabsorpti% – penurunan PglukosaQ dalam plasma – sistim sara% simpatis – Fpine%rin • Sekresi menurun pada keadaan absorbti% – peningkatan Pglu)oseQ dalam plasma
•
•
•
•
merupakan protein kecil merupakan terdiri dari rantai ala dengan 21 asam amino yang dihubungkan oleh suatu +embatan disulida (/0 / terhadap rantai beta yang dibentuk oleh asam amino. /el"sel Beta mempunyai kanal" kanal pada membran plasmanya dan berperan sebagai detector glu kosa. /el"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 hormon ini yang mengontrol metabolisme.
hen blood glu!ose leels in!rease oer about C mmol/l the beta'!ells in!rease their output of insulin and -'peptide% &he glu!agon'produ!ing alpha'!ells remain uiet4 and hold on to their hormone%
A fall in blood glu!ose under about mmol/l leads to a pronoun!ed de!rease in insulin se!retion% &he alpha'
• Sekitar 58 glukosa yang di absorbsi pergi ke otak seaktu keadaan absorpti% tak ada penyimpanan glukosa di *S# • Car.otak sangat sensiti% thd turunnya glukosa darah. • Hati dapat menyimpan glukosa sebagai glikogen untuk menghadapi keadaan pas)a absorbti%. Sebagian ke)il glukosa diubah men"adi lemak pada orang o/er8eating karbohidrat yang berupa sukrosa dan %ruktosa# dapat menyebabkan kegemukan. • 5inal menggunakan sekitar 980 dari glukosa yang dikonsumsi sebagai laktat yang diekskresikan dari sel darah merah. • .I- tidak mempunyai mitokondria sehingga harus melepaskan glukosa yang teroksidasi sebagian sebagai piru/at atau laktat. • ?tot skelet mendominasi pemakaian glukosa setelah makan sekitar 50 dari total uptake glukosa.. Sekitar setengahnya disimpan sebagai glikogen sedangkan sisanya digunakan sebagai substrat energi intermediate transporter @U4 merupakan )arriernya.# • $tot skelet merupakan target utama dari insulin ! penurunan e%ek insulin pada otot insulin resistan)e# merupakan kun)i kearah gangguan toleransi glukosa dan diabetes type 2.
3nsulin mempengaruhi ban#ak organ% – Stimulasi serat otot otot s skelet untuk untuk • Mengambil glukosa dan mengubahnya "adi gly)ogenV • Mengambil asam amino dari darah dan mengubahnya men"adiprotein.
– Aeker"a terhadap sel8sel hati • Stimulasi untuk mengambil glukosa dari darah dan mengubahnya men"adi glikogen dan • Menghambat produksi en;im ya dalam peme)ahan glikogen W Wgly)ogenolysisW#.
– Aeker"a thd sel8sel lemak adipose# untuk stimulasi uptake glu)ose dan sintesis lemak. – ,ada tiap8tiap keadaan ! insulin memi)u e%ek ini melalui ikatan insulin dengan reseptor X yang merupakan transmembrane protein dan dan terdapat pada membran plasma dari sel8sel sasaran. Dari keseluruhan peran itu, ternyata semua aksi ini merupakan hasil dari – !enyimpanan nutrient terlarut yang diabsorbsi dari intestin men"adi produk yang tidak larut kaya energi #glycogen, protein, fat$ – Turunnya kadar glukosa darah.
•
2emak hampir selalu dipe!ah setelah diabsorbsi dari usus halus% Umumn#a mereka bergerak sebagai kompleks dengan suatu protein spesifik%
• •
•
•
3nsulin a!tion in fat !ells Salah satu ker"a utama dari insulin ialah untuk mengendalikan storage dan membebaskan asam lemak kedalam dan keluar depot lipid. 1er"a ini ter"adi melalui dua mekanisme : # regulasi beberapa ma)am en;im lipase dan 2# akti/asi transpor glukosa @U4# ke dalam sel8sel lemak.
Metaboli* A*tions o) Ins#lin and Gl#*agon Fatty a*id #pta"e and release in )at+
Lier gly*ogen
Lier gl#*oneogenesis
Gl#*ose #pta"e% s"eletal m#s*le
Gly*ogen% s"eletal m#s*le
Amino a*id #pta"e
1rain 0hypothalam#s2
Ins#lin
4tim#lates synthesis o) trigly*erides 0TG2 )rom )ree )atty a*ids 0FFA25 inhibits release o) FFA )rom TG+
Gl#*agon
4tim#lates release o) FFA )rom TG+
Ins#lin
In*reases synthesis and thereby gl#*ose #pta"e and storage+
Gl#*agon
4tim#lates gly*ogenolysis and gl#*ose release+
Ins#lin
Inhibits% saes amino a*ids+
Gl#*agon
4tim#lates% gl#*ose synthesi6ed and released+
Ins#lin
4tim#lates #pta"e% storage as gly*ogen and #se in energy metabolism+
Gl#*agon
No re*eptors% no e))e*t+
Ins#lin
4tim#lates synthesis+
Gl#*agon
No re*eptors% no e))e*t+
Ins#lin
4tim#lates and is ne*essary )or protein synthesis+
Gl#*agon
No re*eptors% no e))e*t+
Ins#lin
Red#*es h#nger+
Gl#*agon
No e))e*t+
• •
• •
• • •
-nsulin memberi sinyal bila ada kelebihan makanan dan akan menginisiasi uptake dan storage dari karbohidrat, lemak dan asam amino. Penyediaan energi dan stabilitas kadar gula darah postprandial selalu di atur oleh glukagon dan katekolamin, akan tetapi reduksisinyal insulin postprandial tetaptetapupakan hal terpenting.
iabetes $
iabetes type I mer#pa"an s#at# penya"it )atal oleh "arena se"resi ins#lin gagal+ Hal ini sangat "ontras bila dibanding"an dengan "eadaan "elaparan7staration dimana se"resi ins#lin masih *#"#p #nt#" reg#lasi metabolisme lema" dan "arbohidrat+
$
Ketiadaan ins#lin menyebab"an d#a "eadaan "risis yait# 82 pening"atan yang (elas dari lipolisis di (ar+ Lema" dan 92 penga"ti)an gl#"oneogenesis hepati" mes"ip#n "adar gl#"osa darah sangat tinggi+
$
'ening"atan lipolisis di (ar+ Adiposa a"an mengi"#ti ber"#rangnya hambatan ins#lin terhadap hormone-sensitie lipase+ 'ening"atan asam lema" a"an menimb#l"an sintesis ."etone bodies/ di hati se*ara besar-besaran% sehingga melebihi "apasitas b#))er di hati yang mengarah "e "eadaan "etoa*idosis+ Kelebihan asam ini mer#pa"an ra*#n di ota" sehingga dapat menyebab"an *oma dan "ematian+
$
Kadar gl#"osa darah dapat mening"at berlipat ganda pada diabetes+ Mes"ip#n demi"ian hepati* gl#*oneogenesis masih ter(adi mengg#na"an asam amino sebagai s#bstrat%"arena ins#lin mer#pa"an inhibitor "#at dari gl#*oneogenesis+ Hipergli"emia menyebab"an hilangnya gl#"osa melal#i #rin yang selan(#tnya dii"#ti "ehilangan *airan dan ele"trolit+
$ Tingginya "adar gl#"os yang ter(adi pada dibetes tipe 8 dan 9 bersi)at to"si"+ ilensa mata ter(adi pening"atan pembent#"an sorbitolpada lensa mata sehingga mening"at"an te"anan osmoti" dan menggangg# sintesis protein%sehingga menyebab"an gla#"oma ata# lensa mata men(adi "er#h7":atara"+ E)e" to"si" lainnya dari gl#"osa ialah ter(adinya gli"asi protein% yang menyebab"an gangg#an sir"#lasi dan ne#rologis+ Gly*ated hemoglobin HbA8* "adarnya dig#na"an sebagai indi"ator berapa lama s#dah ter(adi pening"atan "adar gl#"osa darah+
•
• – – – – • • •
Ins#lin-a*tiation o) GL;T< transport is mediated by GT'-binding proteins+
)))%umanitoba%!a/dnalab/ graduate/pan!reas$B%gif
Me)hanism of %)tion of Insulin
• ;ianggap bah)a PKI atau Akt merupakan elemen sentral dalam aksi kera insulin% •=osforilasi reseptor insulin dan 3.S$ dan * mengarah pada pengikatan dan pengaktifan phosphatid#linositol B kinase (P3BK" dan pembentukan P3(B44C"PB% • Keadaan ini men#ebabkan pengikatan dengan plasma membrane dan berasosiasi dengan phosphoinositol' dependent kinase'$ (P;K'$" dan dan men#ebabkan phosphor#lation dan aktiasi dari protein kinase I4 #ang dikenal sebagai Akt% •;an4 akhirn#a Akt aktif akan menginisiasi peran metabolik dari insulin%
Model yang sederhana yang melip#ti s#at# deretan en6im yang mela"#"an "opel dengan phosphatidylinositol dan sistem protein "inase+ Hampir sem#a anggota dari gr#p ini dapat dapat saling saling berintera"si+ Ins#lin resistan*e dan diabetes tipe 9 dapat i"#t "eadaan mal)#ngsi pada setiap ting"atan+
)))%umanitoba%!a/dnalab/graduate/pan!reasB9%gif
.espons Hormone 5lukoregulator thd >+er!ise :
