Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 75-85 End

EFEK KORTISOL TERHADAP METABOLISME LEMAK

Mobilisasi Asam Lemak

Dengan mekanisme yang serupa dengan kemampuannya memobilisasi asam amino dari otot, kortisol juga meningkatkan mobilisasi asam lemak dari jaringan adiposa. Mobilisasi ini meningkatkan konsentrasi asam lemak bebas dalam plasma sehingga penggunaannya sebagai sumber energi juga meningkat. Selain itu, kortisol tampaknya memiliki efek langsung dalam meningkatkan oksidasi asam lemak di dalam sel.

Mekanisme bagaimana kortisol meningkatkan mobilisasi asam lemak belum sepenuhnya dipahami. Namun, sebagian efek tersebut kemungkinan disebabkan oleh berkurangnya transport glukosa ke dalam sel lemak. Perlu diingat bahwa α-gliserofosfat, yang berasal dari glukosa, diperlukan untuk pembentukan maupun pemeliharaan trigliserida di dalam sel-sel tersebut. Jika α-gliserofosfat tidak tersedia, sel lemak mulai melepaskan asam lemak.

Peningkatan mobilisasi lemak oleh kortisol, yang disertai peningkatan oksidasi asam lemak di dalam sel, membantu mengalihkan sistem metabolisme sel dari penggunaan glukosa sebagai sumber energi menjadi penggunaan asam lemak pada keadaan kelaparan atau stres lainnya. Namun, mekanisme ini memerlukan beberapa jam hingga berkembang sepenuhnya dan tidak berlangsung secepat maupun sekuat pergeseran metabolik serupa yang terjadi akibat penurunan kadar insulin, sebagaimana dibahas pada Bab 79. Meskipun demikian, peningkatan penggunaan asam lemak sebagai sumber energi metabolik merupakan faktor penting dalam mempertahankan cadangan glukosa dan glikogen tubuh dalam jangka panjang.

Kelebihan Kortisol Menyebabkan Obesitas

Walaupun kortisol dapat menyebabkan mobilisasi asam lemak dari jaringan adiposa dalam derajat sedang, pada banyak orang dengan kelebihan sekresi kortisol justru berkembang bentuk obesitas yang khas, yaitu penumpukan lemak berlebihan di daerah dada dan kepala sehingga membentuk tubuh menyerupai kerbau (buffalo torso) dan wajah membulat (moon face).

Meskipun penyebabnya belum diketahui secara pasti, diduga kondisi ini disebabkan oleh rangsangan berlebihan terhadap asupan makanan sehingga pembentukan lemak di beberapa jaringan tubuh berlangsung lebih cepat dibandingkan mobilisasi dan oksidasinya.

KORTISOL PENTING DALAM MENGHADAPI STRES DAN PERADANGAN

Distributor pusat penjualan segala alat listrik tenaga surya. Toko online jual listrik tenaga matahari. Produsen Produk solar sel murah.www.tokosolarcell.net . daftar Paket harga penjualan listrik tenaga matahari

Hampir semua jenis stres, baik fisik maupun neurogenik, menyebabkan peningkatan segera dan nyata pada sekresi ACTH oleh hipofisis anterior, yang dalam beberapa menit diikuti oleh peningkatan tajam sekresi kortisol oleh korteks adrenal. Efek ini ditunjukkan secara jelas dalam percobaan pada Gambar 78-6, di mana pembentukan dan sekresi kortikosteroid pada tikus meningkat enam kali lipat dalam waktu 4 hingga 20 menit setelah dua tulang tungkainya dipatahkan.

Berikut adalah beberapa jenis stres yang dapat meningkatkan pelepasan kortisol.

  1. Trauma.
  2. Infeksi.
  3. Paparan panas atau dingin yang ekstrem.
  4. Penyuntikan norepinefrin dan obat simpatomimetik lainnya.
  5. Pembedahan.
  6. Penyuntikan zat yang menyebabkan nekrosis ke bawah kulit.
  7. Pengekangan hewan sehingga tidak dapat bergerak.
  8. Penyakit yang menyebabkan kelemahan berat.

Meskipun sekresi kortisol sering meningkat secara drastis pada keadaan stres, alasan mengapa hal ini memberikan manfaat yang besar bagi tubuh masih belum sepenuhnya dipahami. Salah satu kemungkinan adalah bahwa glukokortikoid menyebabkan mobilisasi cepat asam amino dan lemak dari cadangan di dalam sel sehingga segera tersedia sebagai sumber energi maupun sebagai bahan baku sintesis senyawa lain, termasuk glukosa, yang diperlukan oleh berbagai jaringan tubuh.

Memang telah ditunjukkan pada beberapa keadaan bahwa jaringan yang mengalami kerusakan dan untuk sementara kekurangan protein dapat memanfaatkan asam amino yang baru tersedia untuk membentuk protein baru yang penting bagi kelangsungan hidup sel. Selain itu, asam amino tersebut kemungkinan juga digunakan untuk mensintesis berbagai zat intraseluler penting, seperti purin, pirimidin, dan kreatin fosfat, yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan sel serta pembentukan sel-sel baru.

Semua penjelasan tersebut masih bersifat dugaan dan terutama didukung oleh fakta bahwa kortisol umumnya tidak memobilisasi protein fungsional utama sel, seperti protein kontraktil otot dan protein neuron, hingga hampir seluruh protein lain telah dimobilisasi. Efek selektif kortisol dalam memobilisasi protein yang mudah dimetabolisme (labile proteins) ini memungkinkan tersedianya asam amino bagi sel-sel yang membutuhkannya untuk mensintesis zat-zat yang penting bagi kelangsungan hidup.

EFEK ANTIINFLAMASI KADAR KORTISOL YANG TINGGI

Ketika jaringan mengalami kerusakan akibat trauma, infeksi bakteri, atau penyebab lainnya, hampir selalu akan terjadi peradangan (inflamasi). Pada beberapa kondisi, seperti artritis reumatoid, proses inflamasi justru lebih merusak daripada trauma atau penyakit yang mendasarinya. Pemberian kortisol dalam jumlah besar biasanya dapat menghambat proses inflamasi tersebut atau bahkan membalikkan banyak efeknya setelah inflamasi dimulai.

Sebelum membahas mekanisme kerja kortisol dalam menghambat inflamasi, terlebih dahulu perlu ditinjau tahapan dasar proses inflamasi yang dibahas lebih rinci pada Bab 34.

Lima tahap utama proses inflamasi adalah sebagai berikut.

  1. Pelepasan berbagai zat kimia dari sel jaringan yang rusak, seperti histamin, bradikinin, enzim proteolitik, prostaglandin, dan leukotrien, yang mengaktifkan proses inflamasi.
  2. Peningkatan aliran darah ke daerah yang mengalami inflamasi akibat pengaruh zat-zat yang dilepaskan dari jaringan, yang disebut eritema.
  3. Kebocoran plasma dalam jumlah besar dari kapiler ke jaringan yang rusak akibat meningkatnya permeabilitas kapiler, yang kemudian diikuti pembekuan cairan jaringan sehingga menyebabkan edema yang tidak meninggalkan lekukan (nonpitting edema).
  4. Infiltrasi leukosit ke daerah yang mengalami inflamasi.
  5. Setelah beberapa hari atau minggu, terjadi pertumbuhan jaringan fibrosa yang sering membantu proses penyembuhan.

Apabila kortisol disekresikan atau diberikan dalam jumlah besar, glukokortikoid ini memiliki dua efek antiinflamasi utama, yaitu:

  1. Menghambat tahap awal proses inflamasi bahkan sebelum tanda-tanda inflamasi yang nyata muncul.
  2. Jika inflamasi telah terjadi, mempercepat penyelesaian proses inflamasi sekaligus mempercepat penyembuhan.

Kedua efek tersebut dijelaskan sebagai berikut.

Kortisol Mencegah Terjadinya Inflamasi melalui Stabilisasi Lisosom dan Mekanisme Lain

Kortisol mencegah inflamasi melalui beberapa mekanisme berikut.

  1. Kortisol menstabilkan membran lisosom. Mekanisme ini merupakan salah satu efek antiinflamasi terpenting karena membran lisosom intraseluler menjadi jauh lebih sulit pecah. Akibatnya, enzim-enzim proteolitik yang tersimpan di dalam lisosom dan biasanya dilepaskan oleh sel yang rusak untuk memicu inflamasi akan dilepaskan dalam jumlah yang jauh lebih sedikit.
  2. Kortisol menurunkan permeabilitas kapiler, kemungkinan sebagai akibat sekunder dari berkurangnya pelepasan enzim proteolitik. Penurunan permeabilitas ini mencegah keluarnya plasma ke jaringan.
  3. Kortisol mengurangi migrasi leukosit ke daerah yang mengalami inflamasi serta menurunkan fagositosis sel-sel yang rusak. Efek ini kemungkinan terjadi karena kortisol menurunkan pembentukan prostaglandin dan leukotrien, yang dalam keadaan normal meningkatkan vasodilatasi, permeabilitas kapiler, dan mobilitas leukosit.
  4. Kortisol menekan sistem imun dengan menyebabkan reproduksi limfosit menurun secara nyata. Limfosit T mengalami penekanan yang paling besar. Akibatnya, jumlah sel T dan antibodi di daerah inflamasi berkurang sehingga reaksi jaringan yang dapat memperberat inflamasi juga menurun.
  5. Kortisol mengurangi demam, terutama karena menurunkan pelepasan interleukin-1 dari leukosit, yang merupakan salah satu perangsang utama pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Penurunan suhu tubuh selanjutnya mengurangi derajat vasodilatasi.

Dengan demikian, kortisol memberikan efek yang hampir menyeluruh dalam mengurangi semua aspek proses inflamasi. Namun, belum diketahui secara pasti seberapa besar peran stabilisasi membran lisosom dan membran sel dibandingkan dengan efek kortisol dalam mengurangi pembentukan prostaglandin dan leukotrien dari asam arakidonat pada membran sel yang rusak serta mekanisme lainnya.

Kortisol Mempercepat Resolusi Inflamasi

Bahkan setelah inflamasi berkembang dengan jelas, pemberian kortisol sering kali mampu mengurangi inflamasi dalam beberapa jam hingga beberapa hari. Efek awalnya adalah menghambat sebagian besar faktor yang memicu inflamasi. Selain itu, proses penyembuhan juga berlangsung lebih cepat.

Hal ini kemungkinan disebabkan oleh mekanisme yang sama, meskipun belum sepenuhnya dipahami, yang memungkinkan tubuh bertahan terhadap berbagai jenis stres fisik ketika kortisol disekresikan dalam jumlah besar. Kemungkinan mekanisme tersebut meliputi:

  1. mobilisasi asam amino dan pemanfaatannya untuk memperbaiki jaringan yang rusak;
  2. peningkatan glukoneogenesis sehingga lebih banyak glukosa tersedia bagi sistem metabolik yang penting;
  3. peningkatan ketersediaan asam lemak sebagai sumber energi sel; atau
  4. kemampuan kortisol menonaktifkan atau menghilangkan berbagai produk inflamasi.

Terlepas dari mekanisme yang mendasarinya, efek antiinflamasi kortisol berperan sangat penting dalam pengobatan berbagai penyakit, seperti artritis reumatoid, demam rematik, dan glomerulonefritis akut. Semua penyakit tersebut ditandai oleh inflamasi lokal yang berat, dan sebagian besar dampak merugikan penyakit tersebut disebabkan oleh proses inflamasinya.

Apabila kortisol atau glukokortikoid lainnya diberikan kepada pasien dengan penyakit-penyakit tersebut, hampir selalu inflamasi mulai mereda dalam waktu 24 jam. Walaupun kortisol tidak mengatasi penyebab dasar penyakit, pencegahan kerusakan akibat respons inflamasi sering kali merupakan tindakan yang dapat menyelamatkan nyawa.

EFEK LAIN KORTISOL

Kortisol Menghambat Respons Inflamasi pada Reaksi Alergi

Reaksi alergi dasar antara antigen dan antibodi tidak dipengaruhi oleh kortisol, bahkan beberapa efek sekundernya tetap terjadi. Namun, karena respons inflamasi bertanggung jawab atas banyak efek berat bahkan mematikan dari reaksi alergi, pemberian kortisol, melalui kemampuannya mengurangi inflamasi dan pelepasan mediator inflamasi, dapat menyelamatkan nyawa. Sebagai contoh, kortisol efektif mencegah syok maupun kematian akibat anafilaksis, suatu kondisi yang tanpa penanganan dapat menyebabkan kematian pada banyak orang, sebagaimana dijelaskan pada Bab 35.

Pengaruh terhadap Sel Darah dan Sistem Imun pada Penyakit Infeksi

Kortisol menurunkan jumlah eosinofil dan limfosit dalam darah. Efek ini mulai tampak beberapa menit setelah pemberian kortisol dan menjadi nyata dalam beberapa jam. Bahkan, ditemukannya limfositopenia atau eosinopenia merupakan salah satu kriteria diagnostik penting adanya produksi kortisol berlebihan oleh kelenjar adrenal.

Demikian pula, pemberian kortisol dosis tinggi menyebabkan atrofi yang nyata pada jaringan limfoid di seluruh tubuh, sehingga produksi sel T dan antibodi oleh jaringan limfoid menurun. Akibatnya, tingkat kekebalan terhadap hampir semua benda asing yang masuk ke dalam tubuh ikut menurun.

Penurunan kekebalan ini kadang-kadang dapat menyebabkan infeksi fulminan dan kematian akibat penyakit yang biasanya tidak bersifat fatal, misalnya tuberkulosis fulminan pada seseorang yang sebelumnya telah mengalami perbaikan penyakit. Namun demikian, kemampuan kortisol dan glukokortikoid lainnya dalam menekan sistem imun menjadikannya bermanfaat untuk mencegah penolakan imunologis terhadap transplantasi jantung, ginjal, dan jaringan lainnya.

Kortisol juga meningkatkan produksi eritrosit melalui mekanisme yang belum diketahui secara pasti. Apabila kortisol disekresikan secara berlebihan oleh kelenjar adrenal, sering terjadi polisitemia. Sebaliknya, apabila kelenjar adrenal tidak menghasilkan kortisol, sering timbul anemia.

MEKANISME SELULER KERJA KORTISOL

Seperti hormon steroid lainnya, kortisol menjalankan efeknya dengan terlebih dahulu berinteraksi dengan reseptor intraseluler pada sel target. Karena bersifat larut dalam lipid, kortisol dapat berdifusi dengan mudah melewati membran sel.

Setelah berada di dalam sel, kortisol berikatan dengan reseptor protein di sitoplasma. Kompleks hormon-reseptor ini kemudian berinteraksi dengan urutan DNA regulator spesifik yang disebut elemen respons glukokortikoid (glucocorticoid response elements), sehingga menginduksi atau menekan transkripsi gen.

Protein lain di dalam sel yang disebut faktor transkripsi (transcription factors) juga diperlukan agar kompleks hormon-reseptor dapat berinteraksi secara tepat dengan elemen respons glukokortikoid tersebut.

Glukokortikoid meningkatkan maupun menurunkan transkripsi berbagai gen sehingga mengubah sintesis mRNA bagi protein-protein yang memediasi berbagai efek fisiologisnya. Oleh karena itu, sebagian besar efek metabolik kortisol tidak terjadi secara langsung, melainkan memerlukan waktu sekitar 45 hingga 60 menit untuk sintesis protein, dan dapat memerlukan beberapa jam hingga beberapa hari sampai berkembang sepenuhnya.

Beberapa bukti juga menunjukkan bahwa glukokortikoid, terutama pada konsentrasi tinggi, dapat menimbulkan efek nongenomik yang berlangsung cepat terhadap transpor ion melalui membran sel, yang mungkin turut berkontribusi terhadap manfaat terapeutiknya.

MODULASI EFEK GLUKOKORTIKOID OLEH 11β-HYDROXYSTEROID DEHYDROGENASE

Salah satu mekanisme penting yang mengatur efek fisiologis kortisol adalah ekspresi lokal berbagai isoform enzim 11β-hydroxysteroid dehydrogenase (11β-HSD) di jaringan.

Sebagaimana telah dibahas sebelumnya, salah satu isoformnya, 11β-HSD2, memetabolisme kortisol menjadi kortison yang tidak aktif pada tingkat prareseptor di tubulus ginjal, sehingga melindungi reseptor mineralokortikoid dari aktivasi oleh kortisol. Enzim ini juga ditemukan pada jaringan lain seperti kolon, kelenjar keringat, kelenjar saliva, dan plasenta (Gambar 78-7).

Apabila 11β-HSD2 mengalami defisiensi, seperti pada sindrom kelebihan mineralokortikoid semu (apparent mineralocorticoid excess syndrome, AME) akibat mutasi genetik atau konsumsi licorice berlebihan, maupun ketika kadar kortisol dalam sirkulasi sangat tinggi seperti pada sindrom Cushing, mekanisme metabolisme kortisol ini dapat menjadi tidak memadai. Akibatnya, kadar kortisol yang tinggi akan mengaktivasi reseptor mineralokortikoid secara kuat sehingga menyebabkan retensi natrium, hipertensi, dan hipokalemia.

Sebaliknya, jaringan seperti hati, otak, jaringan adiposa, otot rangka, paru-paru, dan kulit mengekspresikan isoform lain, yaitu 11β-HSD1, yang mengubah kortison tidak aktif menjadi kortisol aktif (lihat Gambar 78-7). Dengan demikian, ekspresi 11β-HSD1 memperkuat efek fisiologis glukokortikoid di jaringan, sedangkan 11β-HSD2 memberikan efek yang berlawanan. Oleh karena itu, isoform-isoform 11β-HSD dapat dianggap sebagai "penjaga gerbang" (gate-keepers) intraseluler yang mengatur kerja glukokortikoid di berbagai jaringan.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa peningkatan ekspresi 11β-HSD1 pada jaringan adiposa dan peningkatan aktivitas glukokortikoid dapat berkontribusi terhadap berbagai kelainan metabolik yang berhubungan dengan obesitas, termasuk resistensi insulin dan diabetes melitus. Peningkatan ekspresi 11β-HSD1 di otak juga dikaitkan dengan penurunan fungsi kognitif pada proses penuaan.

Namun, faktor-faktor fisiologis yang mengatur berbagai isoform 11β-HSD serta perannya dalam penyakit-penyakit umum seperti obesitas dan demensia masih belum dipahami dengan baik.

REGULASI SEKRESI KORTISOL OLEH HORMON ADRENOKORTIKOTROPIK DARI HIPOFISIS

ACTH Merangsang Sekresi Kortisol

Berbeda dengan sekresi aldosteron oleh zona glomerulosa, yang terutama dikendalikan oleh kalium dan angiotensin II yang bekerja langsung pada sel korteks adrenal, sekresi kortisol hampir seluruhnya dikendalikan oleh ACTH yang disekresikan oleh hipofisis anterior. Hormon ini, yang juga disebut kortikotropin atau adrenokortikotropin, juga meningkatkan produksi androgen adrenal.

Struktur Kimia ACTH

ACTH telah berhasil diisolasi dalam bentuk murni dari hipofisis anterior. ACTH merupakan suatu polipeptida besar yang terdiri atas rantai sepanjang 39 asam amino. Suatu polipeptida yang lebih kecil, yaitu hasil pemecahan ACTH yang terdiri atas 24 asam amino, memiliki seluruh aktivitas biologis molekul ACTH utuh.

Sekresi ACTH Dikendalikan oleh Corticotropin-Releasing Factor dari Hipotalamus

Sebagaimana hormon-hormon hipofisis lainnya dikendalikan oleh faktor pelepas (releasing factors) dari hipotalamus, sekresi ACTH juga dikendalikan oleh suatu faktor pelepas penting yang disebut corticotropin-releasing factor (CRF).

CRF disekresikan ke dalam pleksus kapiler primer sistem porta hipofisis di eminensia mediana hipotalamus, kemudian diangkut menuju hipofisis anterior, tempat CRF merangsang sekresi ACTH. CRF merupakan peptida yang terdiri atas 41 asam amino.

Badan sel neuron yang mensekresikan CRF terutama terletak di nukleus paraventrikular hipotalamus. Nukleus ini menerima banyak hubungan saraf dari sistem limbik dan batang otak bagian bawah.

Hipofisis anterior hanya mampu mensekresikan ACTH dalam jumlah yang sangat kecil apabila tidak terdapat CRF. Oleh karena itu, hampir semua keadaan yang menyebabkan tingginya laju sekresi ACTH diawali oleh sinyal yang berasal dari bagian basal otak, termasuk hipotalamus, kemudian diteruskan melalui CRF ke hipofisis anterior.

ACTH Mengaktifkan Sel Korteks Adrenal untuk Menghasilkan Steroid melalui Peningkatan cAMP

Efek utama ACTH pada sel korteks adrenal adalah mengaktifkan adenilat siklase (adenylyl cyclase) pada membran sel. Aktivasi ini merangsang pembentukan adenosin monofosfat siklik (cyclic adenosine monophosphate, cAMP) di dalam sitoplasma sel, yang mencapai efek maksimal dalam waktu sekitar 3 menit. Selanjutnya, cAMP mengaktifkan enzim-enzim intraseluler yang memicu pembentukan hormon-hormon korteks adrenal. Hal ini merupakan contoh lain dari peran cAMP sebagai sistem pembawa pesan kedua (second messenger).

Tahap terpenting yang dirangsang ACTH dalam mengendalikan sekresi hormon korteks adrenal adalah aktivasi enzim protein kinase A, yang memicu konversi awal kolesterol menjadi pregnenolon. Konversi awal ini merupakan tahap pembatas laju (rate-limiting step) untuk sintesis seluruh hormon korteks adrenal. Oleh karena itu, ACTH pada keadaan normal diperlukan agar hormon-hormon korteks adrenal dapat diproduksi.

Stimulasi jangka panjang korteks adrenal oleh ACTH tidak hanya meningkatkan aktivitas sekresi, tetapi juga menyebabkan hipertrofi dan proliferasi sel-sel korteks adrenal, terutama pada zona fasikulata dan zona retikularis, yaitu tempat sekresi kortisol dan androgen.

Stres Fisiologis Meningkatkan Sekresi ACTH dan Korteks Adrenal

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya dalam bab ini, hampir semua bentuk stres fisik maupun mental dapat menyebabkan peningkatan sekresi ACTH secara nyata hanya dalam beberapa menit, yang kemudian diikuti peningkatan sekresi kortisol, bahkan dapat mencapai sekitar 20 kali lipat. Efek ini diperlihatkan oleh respons sekresi korteks adrenal yang cepat dan kuat setelah trauma sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 78-6.

Rangsangan nyeri akibat stres fisik atau kerusakan jaringan pertama kali dihantarkan melalui batang otak menuju neuron di nukleus paraventrikular, kemudian ke eminensia mediana hipotalamus, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 78-8. Di tempat tersebut, CRF disekresikan ke dalam sistem porta hipofisis. Dalam beberapa menit, seluruh rangkaian mekanisme pengendalian ini menghasilkan peningkatan kadar kortisol dalam darah dalam jumlah besar.

Stres mental juga dapat menyebabkan peningkatan sekresi ACTH dengan sangat cepat. Peningkatan ini diduga disebabkan oleh meningkatnya aktivitas sistem limbik, terutama pada daerah amigdala dan hipokampus, yang kemudian mengirimkan sinyal ke bagian posteromedial hipotalamus.

Efek Penghambatan Kortisol terhadap Hipotalamus dan Hipofisis Anterior untuk Menurunkan Sekresi ACTH

Kortisol memberikan efek umpan balik negatif secara langsung terhadap:

  1. hipotalamus, dengan menurunkan pembentukan CRF; dan
  2. hipofisis anterior, dengan menurunkan pembentukan ACTH.

Kedua mekanisme umpan balik ini membantu mengatur konsentrasi kortisol dalam plasma. Dengan demikian, apabila konsentrasi kortisol menjadi terlalu tinggi, mekanisme umpan balik tersebut secara otomatis menurunkan sekresi ACTH kembali menuju tingkat normal.

RINGKASAN SISTEM PENGENDALIAN KORTISOL

Gambar 78-8 memperlihatkan keseluruhan sistem pengendalian sekresi kortisol. Faktor utama dalam sistem ini adalah aktivasi hipotalamus oleh berbagai jenis stres. Rangsangan stres mengaktifkan seluruh sistem sehingga menyebabkan pelepasan kortisol secara cepat. Selanjutnya, kortisol memulai serangkaian efek metabolik yang bertujuan mengurangi dampak merusak dari keadaan stres tersebut.

Selain itu, kortisol juga memberikan umpan balik langsung kepada hipotalamus dan hipofisis anterior untuk menurunkan konsentrasi kortisol plasma ketika tubuh tidak sedang mengalami stres.

Namun demikian, rangsangan stres merupakan faktor yang jauh lebih kuat. Rangsangan ini selalu mampu mengatasi efek penghambatan umpan balik kortisol sehingga menyebabkan peningkatan sekresi kortisol secara berkala beberapa kali sepanjang hari (Gambar 78-9) maupun sekresi kortisol yang berlangsung lama pada keadaan stres kronis.

Irama Sirkadian Sekresi Glukokortikoid

Gambar 78-9. Pola khas konsentrasi kortisol sepanjang hari. Perhatikan adanya osilasi sekresi serta lonjakan sekresi harian yang terjadi sekitar satu jam setelah bangun pada pagi hari.

Laju sekresi CRF, ACTH, dan kortisol tinggi pada pagi hari dan rendah pada malam hari, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 78-9. Kadar kortisol plasma berkisar antara sekitar 20 μg/dl satu jam sebelum bangun pagi hingga sekitar 5 μg/dl sekitar tengah malam.

Fenomena ini disebabkan oleh perubahan siklik selama 24 jam pada sinyal hipotalamus yang mengatur sekresi kortisol. Apabila seseorang mengubah pola tidurnya, irama tersebut juga akan berubah sesuai perubahan pola tidur. Oleh karena itu, pengukuran kadar kortisol darah hanya bermakna apabila selalu diinterpretasikan berdasarkan waktu pengambilan sampel dalam siklus sirkadian.

Sintesis dan Sekresi ACTH Berkaitan dengan Hormon Perangsang Melanosit, Lipotropin, dan Endorfin

Gambar 78-10. Pemrosesan pro-opiomelanokortin (POMC) oleh prohormone convertase 1 (PC1; panah merah) dan PC2 (panah biru). Ekspresi kedua enzim ini yang spesifik pada masing-masing jaringan menghasilkan peptida yang berbeda-beda pada berbagai jaringan. ACTH, hormon adrenokortikotropik; CLIP, corticotropin-like intermediate peptide; MSH, hormon perangsang melanosit (melanocyte-stimulating hormone).

Ketika ACTH disekresikan oleh hipofisis anterior, beberapa hormon lain yang memiliki struktur kimia serupa juga disekresikan secara bersamaan.

Gen yang ditranskripsikan untuk membentuk RNA yang mengarahkan sintesis ACTH mula-mula menghasilkan suatu protein yang jauh lebih besar, yaitu pro-opiomelanokortin (POMC). Protein ini merupakan prehormon yang menjadi prekursor bagi ACTH dan beberapa peptida lain, termasuk hormon perangsang melanosit (melanocyte-stimulating hormone, MSH), β-lipotropin, β-endorfin, dan beberapa peptida lainnya (Gambar 78-10).

Pada keadaan normal, sebagian besar hormon tersebut tidak disekresikan oleh hipofisis dalam jumlah yang cukup besar untuk memberikan efek fisiologis yang bermakna pada manusia. Akan tetapi, apabila laju sekresi ACTH meningkat, seperti pada penderita penyakit Addison, pembentukan beberapa hormon lain yang berasal dari POMC juga dapat meningkat.

Gen POMC ditranskripsikan secara aktif pada berbagai jaringan, termasuk sel kortikotrof hipofisis anterior, neuron POMC di nukleus arkuata hipotalamus, sel-sel dermis, dan jaringan limfoid.

Pada seluruh jenis sel tersebut, POMC diproses menjadi berbagai peptida yang lebih kecil. Jenis produk akhir yang dihasilkan bergantung pada jenis enzim pemroses yang terdapat di jaringan tersebut.

Dengan demikian:

  • Sel kortikotrof hipofisis mengekspresikan prohormone convertase 1 (PC1) sehingga menghasilkan peptida terminal-N, joining peptide, ACTH, dan β-lipotropin.
  • Di hipotalamus, ekspresi PC2 menghasilkan α-MSH, β-MSH, γ-MSH, dan β-endorfin, tetapi tidak menghasilkan ACTH.

Sebagaimana dibahas pada Bab 72, α-MSH yang diproduksi oleh neuron hipotalamus berperan penting dalam pengaturan nafsu makan.

Pada melanosit, yang banyak terdapat di antara dermis dan epidermis kulit, MSH merangsang pembentukan pigmen hitam melanin dan mendispersikannya ke epidermis. Penyuntikan MSH kepada seseorang selama 8 hingga 10 hari dapat menyebabkan kulit menjadi jauh lebih gelap. Efek ini jauh lebih nyata pada individu yang secara genetik memiliki kulit gelap dibandingkan pada individu berkulit terang.

Pada beberapa jenis hewan terdapat suatu lobus hipofisis tengah yang disebut pars intermedia, yang berkembang dengan baik dan terletak di antara lobus anterior dan posterior hipofisis. Lobus ini mensekresikan MSH dalam jumlah yang sangat besar.

Selain itu, sekresi MSH dari pars intermedia dikendalikan secara independen oleh hipotalamus sebagai respons terhadap jumlah cahaya yang diterima hewan maupun berbagai faktor lingkungan lainnya. Sebagai contoh, beberapa hewan Arktik memiliki bulu berwarna gelap pada musim panas, tetapi berubah menjadi putih seluruhnya pada musim dingin.

Karena ACTH mengandung urutan asam amino yang sama dengan MSH, ACTH memiliki sekitar 1/30 aktivitas perangsang melanosit dibandingkan MSH. Namun, karena jumlah MSH murni yang disekresikan pada manusia sangat sedikit, sedangkan ACTH disekresikan dalam jumlah jauh lebih besar, ACTH kemungkinan merupakan hormon yang lebih berperan dibandingkan MSH dalam menentukan jumlah melanin pada kulit.

Androgen Adrenal

Beberapa hormon seks pria yang memiliki aktivitas sedang, yang disebut androgen adrenal (yang terpenting adalah dehidroepiandrosteron), disekresikan secara terus-menerus oleh korteks adrenal, terutama selama kehidupan janin, sebagaimana dibahas pada Bab 84. Selain itu, progesteron dan estrogen, yang merupakan hormon seks wanita, juga disekresikan dalam jumlah yang sangat kecil.

Dalam keadaan normal, androgen adrenal hanya memberikan efek yang lemah pada manusia. Kemungkinan sebagian perkembangan awal organ reproduksi pria merupakan hasil sekresi androgen adrenal selama masa kanak-kanak. Androgen adrenal juga memberikan efek ringan pada wanita, baik sebelum pubertas maupun sepanjang kehidupan. Sebagian besar pertumbuhan rambut pubis dan rambut aksila pada wanita merupakan hasil kerja hormon-hormon ini.

Di jaringan di luar adrenal, sebagian androgen adrenal diubah menjadi testosteron, yaitu hormon seks pria utama, yang kemungkinan besar bertanggung jawab atas sebagian besar aktivitas androgeniknya. Efek fisiologis androgen dibahas pada Bab 81 dalam kaitannya dengan fungsi seksual pria.

Kelainan Sekresi Korteks Adrenal

Hipoadrenalisme (Insufisiensi Adrenal): Penyakit Addison

Penyakit Addison terjadi akibat ketidakmampuan korteks adrenal menghasilkan hormon korteks adrenal dalam jumlah yang memadai. Keadaan ini paling sering disebabkan oleh atrofi primer atau kerusakan korteks adrenal. Sekitar 80% kasus disebabkan oleh proses autoimun terhadap korteks adrenal.

Hipofungsi kelenjar adrenal juga dapat disebabkan oleh destruksi kelenjar adrenal akibat tuberkulosis atau invasi korteks adrenal oleh kanker.

Pada beberapa kasus, insufisiensi adrenal bersifat sekunder akibat gangguan fungsi hipofisis yang gagal menghasilkan ACTH dalam jumlah yang cukup. Ketika produksi ACTH terlalu rendah, produksi kortisol dan aldosteron menurun, dan pada akhirnya kelenjar adrenal dapat mengalami atrofi akibat kurangnya rangsangan ACTH. Insufisiensi adrenal sekunder jauh lebih sering dijumpai dibandingkan penyakit Addison, yang juga dikenal sebagai insufisiensi adrenal primer.

Gangguan yang terjadi pada insufisiensi adrenal berat dijelaskan pada bagian berikut.

Defisiensi Mineralokortikoid

Kekurangan sekresi aldosteron sangat menurunkan reabsorpsi natrium di tubulus ginjal sehingga ion natrium, ion klorida, dan air hilang dalam jumlah besar melalui urin. Akibat akhirnya adalah penurunan volume cairan ekstraseluler yang nyata dan hiponatremia.

Selain itu, terjadi hiperkalemia dan asidosis ringan akibat kegagalan sekresi ion kalium dan ion hidrogen sebagai pertukaran terhadap reabsorpsi natrium.

Seiring berkurangnya cairan ekstraseluler, volume plasma menurun, konsentrasi eritrosit meningkat tajam, curah jantung dan tekanan darah menurun, dan pasien dapat mengalami syok. Tanpa pengobatan, kematian biasanya terjadi dalam waktu 4 hari hingga 2 minggu setelah penghentian total sekresi mineralokortikoid.

Defisiensi Glukokortikoid

Hilangnya sekresi kortisol menyebabkan penderita penyakit Addison tidak mampu mempertahankan kadar glukosa darah normal di antara waktu makan karena tidak dapat mensintesis glukosa dalam jumlah yang bermakna melalui glukoneogenesis.

Selain itu, kekurangan kortisol mengurangi mobilisasi protein dan lemak dari jaringan sehingga berbagai fungsi metabolik tubuh lainnya ikut menurun. Lambatnya mobilisasi energi akibat tidak tersedianya kortisol merupakan salah satu dampak paling merugikan dari defisiensi glukokortikoid.

Bahkan ketika glukosa dan zat gizi lain tersedia dalam jumlah berlebih, otot penderita tetap lemah, menunjukkan bahwa glukokortikoid diperlukan untuk mempertahankan fungsi metabolik jaringan selain metabolisme energi.

Kekurangan sekresi glukokortikoid yang memadai juga menyebabkan penderita penyakit Addison sangat rentan terhadap dampak merusak dari berbagai bentuk stres. Bahkan infeksi saluran pernapasan ringan dapat menyebabkan kematian.

Pigmentasi Melanin

Karakteristik lain yang ditemukan pada sebagian besar penderita penyakit Addison adalah peningkatan pigmentasi melanin pada membran mukosa dan kulit. Melanin tidak selalu terdistribusi merata, tetapi kadang-kadang membentuk bercak-bercak dan terutama mengendap pada daerah kulit yang tipis, seperti mukosa bibir dan kulit tipis di sekitar puting susu.

Ketika sekresi kortisol menurun, mekanisme umpan balik negatif terhadap hipotalamus dan hipofisis anterior juga berkurang sehingga memungkinkan terjadinya peningkatan sekresi ACTH yang sangat besar, disertai peningkatan sekresi MSH. Jumlah ACTH yang tinggi kemungkinan merupakan penyebab utama pigmentasi tersebut karena ACTH mampu merangsang pembentukan melanin oleh melanosit sebagaimana MSH.

Pengobatan Penyakit Addison

Penderita dengan destruksi total kelenjar adrenal yang tidak diobati akan meninggal dalam beberapa hari hingga beberapa minggu akibat kelemahan berat dan umumnya syok sirkulasi. Namun, penderita dapat bertahan hidup selama bertahun-tahun apabila setiap hari diberikan mineralokortikoid dan glukokortikoid dalam dosis kecil.

Krisis Adrenal

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, glukokortikoid dalam jumlah besar biasanya disekresikan sebagai respons terhadap berbagai bentuk stres fisik maupun mental.

Pada penderita penyakit Addison, produksi glukokortikoid tidak meningkat saat mengalami stres. Padahal, selama trauma, penyakit, tindakan pembedahan, atau bentuk stres lainnya, tubuh memerlukan peningkatan glukokortikoid secara akut. Dalam kondisi tersebut, pasien sering kali harus diberikan glukokortikoid sebanyak 10 kali atau lebih dibandingkan jumlah normal untuk mencegah kematian.

Kebutuhan kritis akan glukokortikoid tambahan yang disertai kelemahan berat selama stres akut ini disebut krisis adrenal atau krisis Addison.

Hiperadrenalisme: Sindrom Cushing

Hipersekresi korteks adrenal menyebabkan serangkaian efek hormonal kompleks yang dikenal sebagai sindrom Cushing. Sebagian besar kelainan pada sindrom Cushing disebabkan oleh peningkatan kadar kortisol, meskipun sekresi androgen yang berlebihan juga dapat menimbulkan efek penting.

Hiperkortisolisme dapat terjadi karena berbagai penyebab, antara lain:

  1. adenoma hipofisis anterior yang menghasilkan ACTH dalam jumlah besar sehingga menyebabkan hiperplasia adrenal dan peningkatan sekresi kortisol;
  2. gangguan fungsi hipotalamus yang menyebabkan peningkatan kadar CRF, sehingga merangsang pelepasan ACTH berlebihan;
  3. sekresi ACTH ektopik oleh tumor di luar hipofisis, misalnya karsinoma abdomen; dan
  4. adenoma korteks adrenal.

Apabila sindrom Cushing disebabkan oleh sekresi ACTH berlebihan dari hipofisis anterior, kondisi tersebut disebut penyakit Cushing.

Sekresi ACTH yang berlebihan merupakan penyebab tersering sindrom Cushing dan ditandai oleh tingginya kadar ACTH serta kortisol dalam plasma.

Produksi kortisol yang berlebihan secara primer oleh kelenjar adrenal mencakup sekitar 20% hingga 25% kasus klinis sindrom Cushing dan biasanya disertai kadar ACTH yang rendah akibat penghambatan sekresi ACTH melalui mekanisme umpan balik kortisol.

Pemberian deksametason, suatu glukokortikoid sintetik, dalam dosis tinggi dapat digunakan untuk membedakan sindrom Cushing yang bergantung pada ACTH dan yang tidak bergantung pada ACTH.

Pada penderita dengan produksi ACTH berlebihan akibat adenoma hipofisis atau gangguan hipotalamus-hipofisis, pemberian deksametason dosis rendah umumnya tidak mampu menekan sekresi ACTH secara normal. Namun, bila dosis deksametason ditingkatkan hingga sangat tinggi, sekresi ACTH akhirnya dapat ditekan pada sebagian besar penderita penyakit Cushing.

Sebaliknya, penderita yang mengalami produksi kortisol berlebihan secara primer oleh kelenjar adrenal (sindrom Cushing yang tidak bergantung pada ACTH) biasanya memiliki kadar ACTH yang sangat rendah atau bahkan tidak terdeteksi.

Walaupun tes deksametason digunakan secara luas, hasilnya kadang-kadang dapat menimbulkan diagnosis yang keliru. Beberapa tumor hipofisis penghasil ACTH masih dapat ditekan oleh deksametason. Sebaliknya, tumor ganas di luar hipofisis yang menghasilkan ACTH secara ektopik, seperti beberapa jenis karsinoma paru, tidak memberikan respons terhadap mekanisme umpan balik negatif glukokortikoid. Oleh karena itu, tes deksametason umumnya dianggap sebagai langkah awal dalam diagnosis banding sindrom Cushing.

Sindrom Cushing juga dapat terjadi akibat pemberian glukokortikoid dosis tinggi dalam jangka waktu lama untuk tujuan terapi. Sebagai contoh, penderita penyakit inflamasi kronis seperti artritis reumatoid yang mendapat terapi glukokortikoid dapat mengalami sebagian gejala klinis sindrom Cushing.

Ciri khas sindrom Cushing adalah mobilisasi lemak dari bagian bawah tubuh disertai penumpukan lemak berlebihan di daerah toraks dan abdomen atas sehingga membentuk tubuh menyerupai punuk kerbau (buffalo hump).

Sekresi steroid yang berlebihan juga menyebabkan wajah tampak edema. Aktivitas androgenik beberapa hormon dapat menimbulkan jerawat dan hirsutisme (pertumbuhan rambut wajah yang berlebihan). Wajah penderita sering digambarkan sebagai moon face, sebagaimana diperlihatkan pada penderita sindrom Cushing yang belum mendapat pengobatan pada sisi kiri Gambar 78-11.

Gambar 78-11. Penderita sindrom Cushing sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) menjalani adrenalektomi subtotal. (Atas izin Dr. Leonard Posey.)

Sekitar 80% penderita mengalami hipertensi, yang diduga terutama disebabkan oleh aktivitas mineralokortikoid kortisol.

Pengaruh Sindrom Cushing terhadap Metabolisme Karbohidrat dan Protein

Kelebihan kortisol pada sindrom Cushing dapat meningkatkan kadar glukosa darah, kadang-kadang mencapai 200 mg/dl setelah makan, yaitu sekitar dua kali nilai normal. Peningkatan ini terutama disebabkan oleh meningkatnya glukoneogenesis dan menurunnya penggunaan glukosa oleh jaringan.

Efek glukokortikoid terhadap katabolisme protein pada sindrom Cushing sering kali sangat berat sehingga menyebabkan penurunan protein jaringan hampir di seluruh tubuh, kecuali di hati. Kadar protein plasma juga umumnya tetap normal.

Kehilangan protein pada otot menyebabkan kelemahan otot yang berat. Penurunan sintesis protein pada jaringan limfoid mengakibatkan sistem imun tertekan sehingga penderita menjadi sangat rentan terhadap infeksi.

Serat kolagen protein pada jaringan subkutan juga berkurang sehingga jaringan subkutan mudah robek dan terbentuk striae berwarna ungu yang lebar pada lokasi robekan.

Selain itu, penurunan pembentukan protein di tulang menyebabkan osteoporosis berat sehingga tulang menjadi rapuh.

Pengobatan Sindrom Cushing

Penatalaksanaan sindrom Cushing meliputi pengangkatan tumor adrenal apabila tumor tersebut merupakan penyebabnya atau menurunkan sekresi ACTH apabila memungkinkan.

Hipofisis yang mengalami hipertrofi maupun tumor kecil hipofisis yang menghasilkan ACTH berlebihan kadang-kadang dapat diangkat melalui pembedahan atau dihancurkan dengan terapi radiasi.

Obat-obatan yang menghambat steroidogenesis, seperti metirapon, ketokonazol, dan aminoglutetimida, atau obat yang menghambat sekresi ACTH, seperti antagonis serotonin dan penghambat GABA-transaminase, juga dapat digunakan apabila tindakan pembedahan tidak memungkinkan.

Apabila sekresi ACTH tidak dapat dikurangi secara memadai, terapi yang paling efektif biasanya berupa adrenalektomi parsial bilateral, atau bahkan adrenalektomi total bilateral, yang kemudian diikuti pemberian hormon adrenal sebagai terapi pengganti untuk mengatasi insufisiensi yang timbul.

Aldosteronisme Primer (Sindrom Conn)

Kadang-kadang terdapat tumor kecil pada sel-sel zona glomerulosa yang mensekresikan aldosteron dalam jumlah besar. Kondisi ini disebut aldosteronisme primer atau sindrom Conn.

Pada sebagian kecil kasus, hiperplasia korteks adrenal menghasilkan aldosteron secara berlebihan, bukan kortisol.

Efek kelebihan aldosteron telah dibahas sebelumnya dalam bab ini. Dampak yang paling penting meliputi hipokalemia, alkalosis metabolik ringan, sedikit peningkatan volume cairan ekstraseluler dan volume darah, peningkatan ringan kadar natrium plasma (biasanya kurang dari 4 hingga 6 mEq/L), serta hampir selalu disertai hipertensi.

Hal yang menarik pada penderita aldosteronisme primer adalah munculnya episode kelumpuhan otot yang disebabkan oleh hipokalemia. Kelumpuhan tersebut terjadi akibat efek penurunan kadar kalium ekstraseluler terhadap penghantaran potensial aksi pada serabut saraf, sebagaimana dijelaskan pada Bab 5.

Salah satu kriteria diagnostik aldosteronisme primer adalah rendahnya konsentrasi renin plasma. Penurunan ini merupakan akibat penghambatan sekresi renin melalui mekanisme umpan balik oleh kelebihan aldosteron atau peningkatan volume cairan ekstraseluler dan tekanan arteri akibat aldosteronisme.

Penatalaksanaan aldosteronisme primer meliputi pengangkatan tumor melalui pembedahan atau pengangkatan sebagian besar jaringan adrenal apabila penyebabnya adalah hiperplasia.

Pilihan terapi lainnya adalah pemberian antagonis reseptor mineralokortikoid, seperti spironolakton atau eplerenon.

Sindrom Adrenogenital

Kadang-kadang tumor korteks adrenal menghasilkan androgen dalam jumlah berlebihan sehingga menimbulkan efek maskulinisasi yang nyata di seluruh tubuh.

Apabila keadaan ini terjadi pada wanita, akan muncul karakteristik virilisasi, antara lain:

  • pertumbuhan janggut;
  • suara menjadi jauh lebih berat;
  • kadang-kadang terjadi kebotakan apabila memiliki predisposisi genetik;
  • distribusi rambut tubuh dan rambut pubis menyerupai pria;
  • pembesaran klitoris hingga menyerupai penis; dan
  • peningkatan deposisi protein pada kulit, terutama pada otot, sehingga membentuk karakteristik tubuh yang khas pada pria.

Pada anak laki-laki sebelum pubertas, tumor adrenal yang menghasilkan androgen menyebabkan gambaran virilisasi yang sama seperti pada wanita, disertai perkembangan organ reproduksi pria yang berlangsung sangat cepat, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 78-12 yang menampilkan seorang anak laki-laki berusia 4 tahun dengan sindrom adrenogenital.

Gambar 78-12. Sindrom adrenogenital pada anak laki-laki berusia 4 tahun. (Atas izin Dr. Leonard Posey.)

Pada pria dewasa, karakteristik virilisasi akibat sindrom adrenogenital sering kali tertutupi oleh efek testosteron normal yang diproduksi testis sehingga diagnosis menjadi lebih sulit ditegakkan.

Pada sindrom adrenogenital, ekskresi 17-ketosteroid, yaitu metabolit yang berasal dari androgen, dalam urin dapat meningkat hingga 10 sampai 15 kali lipat dibandingkan normal. Temuan ini dapat digunakan sebagai salah satu dasar diagnosis penyakit tersebut.

Like

0

Love

0

Haha

0

Wow

0

Sad

0

Angry

0

Artikel Terkait
The midday swim

GOLONGAN DARAH

Comments (0)

Leave a comment