Presentation

1. FISIOLOGI: fungsi endokrin kelenjar
tiroid dan paratiroid
Hari Subagiyo

2. Pendahuluan
• Kelenjar tiroid terdiri dari dua lobus (kiri dan kanan) yang
dihubungkan oleh isthmus dibagian tengah tipis yang
membentuk seperti "kupu-kupu".
• Organ yang sangat vaskularisasi dengan aliran darah sekitar
5mL/g/mnt dari jaringan. Meskipun tiroid mewakili sekitar 0,4%
dari berat tubuh, itu menyumbang 2% dari total aliran darah.
• Kelenjar menerima persarafan dari saraf simpatis dan
parasimpatis oleh sistem saraf otonom.
• Serabut simpatis: berasal dari ganglia serviks dan masuk ke kelenjar
di sepanjang pembuluh darah.
• Serabut parasimpatis: berasal dari vagus dan mencapai kelenjar
oleh cabang-cabang saraf laring.
• Kelenjar ini terdiri dari ribuan folikel, masing-masing berupa
kantung spheroid sel epitel (thyrocytes) yang mengelilingi
lumen yang mengandung koloid, merupakan tempat
penyimpanan dari hormon tiroid (tiroglobulin).

3. Pendahuluan
• Kelenjar tiroid mengeluarkan tiga hormon:
tiroksin (T4) dan triiodothyronine (T3), keduanya
merupakan turunan yodium dari tirosin, dan
kalsitonin, hormon polipeptida. T4 dan T3
diproduksi oleh sel-sel folikel tetapi kalsitonin
disekresikan oleh sel-sel C (parafolikular), yang
merupakan asal embriologis terpisah.
• Kalsitonin secara fungsional tidak terkait
dengan hormone tiroid lainnya. Hormon
kalsitonin memiliki peranan dalam homeostasis
kalsium.

4. Biological actions of thyroid hormones
 Hormon tiroid (THs) sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan normal dan merangsang
metabolisme di sebagian besar jaringan.
 THs meningkatkan fosforilasi oksidatif mitokondria dan mempertahankan transportasi asam amino dan elektrolit
ke dalam sel.
 THs meningkatkan kalorigenesis dan konsumsi oksigen di sebagian besar jaringan
 THs merangsang sintesis protein yang bisa menjadi protein struktural atau enzim
 THs mengatur metabolisme karbohidrat, mempercepat degradasi insulin dan meningkatkan glukoneogenesis
 Stimulasi metabolisme lipid menyebabkan penurunan konsentrasi kolesterol dalam plasma
 THs juga meningkatkan sensitivitas sistem kardiovaskular dan saraf terhadap katekolamin
 Menyebabkan peningkatan denyut jantung dan curah jantung
 Sebagian besar aksi THs dilakukan melalui modulasi ekspresi gen. THs masuk ke dalam sel dan bertindak dengan
mengikat reseptor spesifik di inti, di mana THs merangsang sintesis berbagai spesies mRNA, sehingga
merangsang sintesis protein, termasuk enzim dan hormon
 T3 memberikan efeknya melalui interaksi dengan reseptor Tiroid Reseptor (TR) yang memiliki afinitas tinggi dan
spesifisitas tinggi untuk T3. Reseptor family of ligand-regulated transcription factors yang terkait dengan
kromatin. Pembentukan kompleks T3-TR/DNA dan rekrutmen selanjutnya dari berbagai koaktivator
transkripsional mengarah pada aktivasi gen target, memberikan peningkatan mRNA dan produksi protein.

6. Synthesis of thyroid hormones
 Kelenjar tiroid menghasilkan dua hormon: 3,5,3 ', 5'-tetraiodothyronine (tiroksin; T4) dan 3,5,3'-
triiodothyronine (T3). Produk utama kelenjar tiroid adalah T4 (sekitar 90%).
 Sebagian besar T3 (lebih dari 80%) berasal dari T4 yang terdeiodinasi dalam jaringan perifer (hati, ginjal,
otot).
 Sintesis hormon-hormon ini membutuhkan tirosin asam amino dan trace mineral iodine. Produksi asam
amino iodinasi ini dimulai dengan sintesis tiroglobulin yang dimodifikasi pasca-translasi dalam
serangkaian reaksi biokimia yang unik. Di dalam tirosit, iodida dioksidasi menjadi iodin.
 Reaksi ini dikatalisis oleh enzim thyroperoxidase (TPO) dan hidrogen peroksida (H2O2). Iodin kemudian
berikatan dengan posisi 3 'di cincin tirosil, reaksi yang menghasilkan 3-monoiodotyrosine (MIT).
Penambahan iodine lain pada posisi 5 'dari residu tirosil pada MIT menghasilkan 3,5diiodotyrosine (DIT).
 T4 dibuat oleh kondensasi atau kopling dari dua molekul DIT. Jumlah DIT yang lebih kecil di dalam tiroid
juga dapat mengembun dengan MIT untuk membentuk T3 atau rT3.

8. Synthesis of thyroid hormones
 Sintesis hormon-hormon ini membutuhkan tirosin asam amino dan trace mineral iodine. Produksi asam
amino iodinasi ini dimulai dengan sintesis tiroglobulin yang dimodifikasi pasca-translasi dalam
serangkaian reaksi biokimia yang unik.
 Di dalam tirosit, iodida dioksidasi menjadi iodin. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim thyroperoxidase (TPO) di
hadapan hidrogen peroksida (H2O2). Iodin kemudian berikatan dengan posisi 3 'di cincin tirosil, reaksi
yang menghasilkan 3-monoiodotyrosine (MIT).
 Penambahan iodine lain pada posisi 5 'dari residu tirosil pada MIT menghasilkan 3,5 diiodotyrosine (DIT).
T4 dibuat oleh kondensasi atau kopling dari dua molekul DIT. Jumlah DIT yang lebih kecil di dalam tiroid
juga dapat mengembun dengan MIT untuk membentuk T3 atau rT3.
 Semua proses biosintesis dalam kelenjar tiroid dikendalikan oleh mekanisme umpan balik (hipothalasmu-
hipofisis anterior-tiroid)

9. Biosintesis hormon tiroid. Penyerapan iodida ke dalam tirosit dimediasi oleh symporter Natrium-Iodide (NIS). Apical iodide transporter
(AIT) memediasi eflux iodida menjadi koloid. Pengorganisasian iodida dilakukan oleh thyroperoxidase (TPO). Reaksi ini menghasilkan
penggabungan MIT atau DIT dengan thyroglobulin. Kopling dua molekul MIT menghasilkan T4 dan kopling MIT dan molekul DIT
menghasilkan T3

10. Iodine metabolism in thyroid gland
 Iodida memainkan peran penting dalam fisiologi tiroid, karena merupakan unsur utama pembentukan
hormon tiroid. Kelenjar tiroid berkonsentrasi ke iodida (I-) terhadap gradien elektrokimia oleh mekanisme
yang dimediasi oleh pembawa yang digerakkan oleh ATP dan berada di bawah kendali Thyroid Stimulating
Hormone (TSH; thyrotropin).
 Biosintesis THs membutuhkan pengambilan iodida ke dalam tirosit dan mengalir ke lumen folikuler.
Penyerapan iodida ke dalam tirosit dimediasi oleh glikoprotein membran intrinsik, Natrium-Iodide
Symporter (NIS).
 Transportasi iodide yang dimediasi NIS digerakkan oleh gradien natrium elektrokimia yang dihasilkan oleh
Na +/K + - ATPase. TSH dan iodida mengatur akumulasi iodida dengan memodulasi aktivitas NIS.
 Untuk mencapai tingkat sintesis TH yang normal, pasokan yodium yang cukup sangat penting. Asupan
yodium yang direkomendasikan adalah 50 mg setahun atau 1 mg seminggu atau 150 mikrogram sehari
 Fenomena autoregulasi efek Wolf-Chaikoff yang menghambat pembentukan hormon tiroid di dalam
folikel tiroid.

11. Thyroglobulin
 Hormon tiroid, T4 dan T3 adalah molekul yang relatif sederhana yang terbentuk dalam molekul
prohormon raksasa, tiroglobulin (Tg).
 Dalam bentuk utamanya, Tg adalah glikoprotein dimerik 660 kDa.
 Sebuah molekul Tg mengandung 140 tirosin, meskipun hanya sekitar 20% darinya yang benar-benar
digunakan untuk mensintesis T4 dan T3.
 Tg diproduksi oleh tirosit dan mengikuti jalur biosintetik yang biasa. Ini disintesis dan awalnya diproses
dalam retikulum endoplasma dengan pembentukan dimer dan dengan penambahan residu glikosida N-
linked. Selanjutnya diproses di aparat Golgi, terutama dengan modifikasi residu karbohidrat.
 Tg diangkut melalui vesikel dari jaringan trans-Golgi ke permukaan apikal tirosit dan dilepaskan ke lumen
folikel tiroid di mana ia disimpan dalam koloid sebagai komponen utama (> 95%).

12. Formatting of thyroid hormones in molecule of
thyroglobulin
 Pembentukan THs dalam molekul Tg terjadi pada permukaan sel-koloid dengan menyatukan residu tirosil
dari Tg dengan iodida.
 Iodinasi tirosin pada Tg, juga dikenal sebagai "pengorganisasian iodida" dilakukan oleh enzim
thyroperoxidase (TPO)
 Reaksi ini menghasilkan MIT atau DIT yang dimasukkan ke dalam thyroglobulin. Reaksi sintetik lainnya
adalah reaksi kopling di mana molekul iodotyrosine digabungkan bersama.
 THs terakumulasi dalam koloid, pada permukaan sel epitel tiroid, masih terikat dalam molekul tiroglobulin
 THs harus dibebaskan dari Tg dan dikeluarkan sebagai hormon bebas ke dalam darah.

13. Melepaskan T4 dan T3 dari tirosit. Molekul Tg dalam koloid diambil ke dalam
tirosit oleh pynocytosis. Colloid droplets bergabung dengan lisosom dan
mengalami proteolisis, menghasilkan pelepasan T4 dan T3 dan deodinasi MIT
dan DIT

14. Control of THs synthesis and secretion
Pengaturan hipotalamo-hipofisis-tiroid. Produksi TSH dikendalikan oleh efek stimulasi
dari TRH dan oleh umpan balik negatif dari T3 dan T4 yang beredar bebas (fT3; fT4)

15. Paratiroid
• kelenjar paratiroid terletak dibagian
posterior dari kelenjar tiroid
• Terdiri dari 4 kelenjar
• Mengandung sel utama (chief cell,
menghasilkan PTH) dan sel oksifil
• Hormon paratiroid berfungsi untuk
mengontrol jumlah kalsium didarah
dan didalam tulang

16. Fungsi hormone paratiroid:
• Meningkatkan absorbsi kalsium dan fosfat dari tulang
• Mengurangi ekskresi kalsium didalam ginjal

17. Pembentukan hormon paratiroid

18. Cara kerja paratiroid di tulang
• Kerja PTH pada tulang mencakup ketiga sel tulang yaitu osteosit, osteoblas yang
bertanggung jawab bagi formasi tulang dan osteoklas yang bertanggung jawab
terhadap resorpsi tulang. Awalnya, PTH menstimulasi osteolisis osteosit yang
mengakibatkan disolusi permukaan tulang dan kalsium bergerak dari cairan
kanalikular tulang menuju osteosit kemudian ke cairan ekstraseluler. Fase ini
disebut juga fase cepat (rapid phase), karena terjadi dalam beberapa menit.

19.  PTH (secara sinergis dengan vitamin D) menstimulasi osteoklas untuk meningkatkan
resorpsi tulang serta melepaskan kalsium dan fosfat kedalam cairan ekstraseluler.
Bagian organic dari matriks tulang (terutama kolagen tipe I) juga diresorbsi dan
komponen kolagen utama yaitu hidroksiprolin (hydroxyproline) turut dilepaskan
kemudian diekskresikan lewat urin. Kedua, terjadi proliferasi osteoklas (reseptor PTH
pada membran osteoklas matur sangat sedikit didapatkan). Aktivasi dan proliferasi
distimulasi oleh pelepasan sitokin oleh osteoblas – osteosit teraktivasi atau oleh
diferensiasi prekursor osteoklas prematur yang memiliki reseptor PTH dan reseptor
vitamin D pada permukaan membrannya

20. Cara kerja hormone paratiroid di ginjal
 Kerja PTH pada ginjal melalui 2 cara yaitu
• Menghambat reabsorpsi fosfat
• Menstimulasi reabsorpsi kalsium

21.  Kerja PTH yang kedua adalah meningkatkan reabsorpsi kalsium pada tubulus
proksimal, Loop of Henle asenden, tubulus distal dan tubulus kolektivus, juga
melalui mekanisme adenilsiklase. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kadar
kalsium plasma dan melengkapi kerja PTH pada tulang. Reabsorpsi kalsium pada
tubulus proksimal serta Loop of Henle berkaitan dengan transpor Na+ sedangkan
reabsorpsi pada tubulus distal tidak terikat oleh Na+ dan langsung dipengaruhi
oleh PTH

22. Pengaturan hormone paratiroid