Tiga kalimat: 1. Studi ini menunjukkan bahwa defisiensi estrogen menghambat induksi hormon tiroid yang mengaktivasi enzim D1 di hipofisis dan pelepasan GH yang diinduksi oleh latihan akut. 2. Latihan intensitas tinggi dapat meningkatkan pelepasan hormon pertumbuhan, dengan puncaknya terjadi sekitar 30 menit setelah latihan. 3. Ovariektomi jangka pendek pada tikus tidak menyebabkan ob

1. Hormon Tiroid dan Estrogen Meregulasi Pelepasan Hormon Pertumbuhan
yang Diinduksi Oleh Olahraga
Abstrak
Hormon pertumbuhan (GH) mengatur metabolisme seluruh tubuh, dan
latihan fisik merupakan stimulus yang paling ampuh untuk menginduksi sekresi
pada manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menjelaskan peran
estrogen dan hipofisis deiodinase tipe 1 (D1) sekresi GH yang diinduksi oleh
olahraga. Sepuluh hari setelah ovariektomi bilateral, hewan selama 20 menit
latihan treadmill pada 75% dari kapasitas aerobik maksimal dan jaringan dipanen
segera atau 30 menit setelah latihan. Hewan yang tidak dieksekusi digunakan
sebagai kontrol. Sebuah peningkatan yang signifikan dalam D1 terjadi segera
setelah latihan (~60%) pada hewan palsu yang dioperasikan dan GH lebih tinggi
(~6 kali lipat) 30 menit setelah latihan. Kesimpulannya, defisiensi estrogen
merusak induksi hormon tiroid mengaktifkan enzim D1 di hipofisis, dan
pelepasan GH oleh latihan akut. Juga, aktivasi D1 akut sangat penting untuk
respon GH yang diinduksi oleh olahraga.
Pengantar
Kegemukan dan obesitas adalah penyakit epidemi yang menyebabkan
diabetes dan sindrom metabolik, dan berkaitan dengan gangguan kardiovaskular,
terutama bagi wanita yang sedang menghadapi menopause transisi. Fluktuasi
hormon seks pada berbagai tahap kehidupan reproduksi, seperti menarche,
kehamilan, dan menopause transisi, mungkin memainkan peran dalam perluasan
jaringan adiposa. Khususnya, transisi menopause berhubungan dengan perubahan
yang tidak menguntungkan dalam komposisi tubuh, penumpukan lemak perut dan
hasil kesehatan umum. Dengan demikian, pemahaman mekanisme yang terlibat
dalam genesis obesitas selama transisi menopause akan membantu pengembangan
strategi untuk melawan obesitas.
Hormon pertumbuhan (GH)/Insulin-Like Growth Factor-1 (IGF-1)
mengatur pertumbuhan dan perkembangan selama masa kanak-kanak dan remaja,
tetapi juga mengatur komposisi tubuh, metabolisme dan kapasitas berolahraga
aerobik sepanjang hidup. Peningkatan lipolisis dan mobilisasi asam lemak bebas
Nama : Lailatul Qomariyah
NIM : 13034260389
Biologi / HGK

2. (FFA) adalah efek utama GH dalam metabolisme, misalnya efek yang paling
menonjol dari fisiologis paparan denyut GH adalah ditandai dengan stimulasi
lipolisis. Defisiensi (GHD) dikaitkan dengan peningkatan lemak tubuh dan massa
tubuh tanpa lemak yang lebih rendah. Perubahan-perubahan dalam komposisi
tubuh berhubungan dengan gangguan metabolik termasuk resistensi insulin.
Selain GH, estrogen dan hormon tiroid (TH) mengontrol pengeluaran
energi dan sangat penting untuk keseimbangan berat badan. Hormon tiroid T3
aktif bertindak hampir di seluruh jaringan tubuh melalui interaksi dengan reseptor
nuklir. Selain serum T3, ketersediaan lokal baik yang dikendalikan oleh
iodothyronine deiodinases jenis I, II, dan III (D1, D2, dan D3) melalui
penghapusan atom yodium dari prekursor molekul T4 atau T3 sendiri. D1 dan D2
mengkatalisis 5'-deiodinasi dari T4 dan karena itu mereka dianggap mengaktifkan
enzim karena produksi T3 berikutnya. Di sisi lain, D3 menonaktifkan T4 dan T3
melalui 5’-deiodinasi. Dengan demikian, modulasi ekspresi dan aktivitas
deiodinases menyesuaikan efek biologis T3. Selain itu ada interaksi dengan E2
dan tiroid di beberapa efek biologis, misalnya, kurangnya estrogen pada tikus
menyebabkan obesitas dan penurunan aktivitas D2 lemak adiposa coklat dalam
protokol ovariektomi jangka panjang (9 minggu).
Beberapa faktor fisiologis memodulasi sekresi GH, seperti usia, estrogen,
nutrisi, tidur, komposisi tubuh, distribusi regional dari lemak tubuh, stres, insulin,
kebugaran, tiroid dan latihan fisik. Latihan aerobik akut adalah stimulus yang
paling ampuh untuk melepaskan GH. Memang, setelah latihan tingkat GH
meningkat 5,1 kali lipat pada manusia dan sekresi GH berkorelasi dengan latihan
intensitas. Mekanisme yang diusulkan untuk peningkatan tersebut adalah
asidosis.
GH adalah protein utama penginduksi T3 dalam tikus hipofisis dan T3
mengatur gen GH di tingkat transkripsi dan posttranscriptional. Hipofisis (PIT)
D1 dan jaringan adiposa coklat (BAT) D2 meningkat setelah sesi latihan berjalan
tunggal dan dalam menanggapi program pelatihan olahraga renang 8-minggu.
Dalam studi selanjutnya, baik PIT D1 dan BAT D2 kegiatan menanggapi latihan
yang tumpul pada tikus obesitas yang kekurangan estrogen, menunjukkan hasil
bahwa penurunan nilai konversi T4 ke T3 di PIT dan BAT oleh penurunan

3. aktivitas D1 dan D2 masing-masing dalam menanggapi latihan bisa terlibat dalam
genesis obesitas, pada tikus kekurangan estrogen melalui penurunan pelepasan
GH oleh PIT dan mengurangi metabolisme BAT. Penyumbatan farmakologi dari
D1 juga menurun akibat diinduksi oleh olahraga pelepasan GH menghubungkan
sinyal hormon tiroid untuk pelepasan GH setelah latihan.
Bahan dan metode
Hewan dan kelompok eksperimen
Tikus betina galur wistar dengan berat 200-250 g dari Vital Brasil Institute
(Niteroi, 113 RJ-Brazil) yang diberi makan pellet dan minum secara at
libitum. Semua tikus betina menunjukkan siklus estrus biasanya 4-5 hari dipantau
pada sitologi vagina selama 2 minggu berturut-turut sebelum memulai percobaan.
Ovariektomi dan protocol olahraga
Operasi terdiri dari penghapusan bilateral dari ovarium di bawah anestesi
dengan ketamin (50 mg/kg BB) dan xylazine (5 mg/kg BB) sebagai upaya yang
dilakukan untuk meminimalkan penderitaan. Hewan dibedah untuk pengangkatan
ovarium. Kemudian hewan digunakan setelah 10 hari dari ovariektomi untuk
mencegah perubahan dalam komposisi tubuh yang terjadi di kemudian hari.
Semua hewan dikirim untuk protocol olahraga yang terdiri dari 20 menit
treadmill berjalan pada 70-75% dari kecepatan maksimum Smax di bawah
kemiringan konstan 10°. Untuk menentukan Smax, hewan diadaptasikan untuk
berjalan 2-3 hari pada 17 cm/s selama 5 menit. Setelah masa adaptasi, setiap tikus
itu dilakukan tes latihan maksimal, seperti yang dijelaskan
sebelumnya. Percobaan dimulai pada kecepatan mulai dari 17 cm/s dengan
kemiringan konstan 10°. Kecepatan treadmill kemudian ditingkatkan sebesar 2
cm/s setiap 2 menit dan tikus berlari sampai kelelahan. Dianggap Smax jika hewan
menyelesaikan minimal 75% tahap. Suhu kamar rata-rata dipertahankan pada
22°C dan grid stainless steel pada akhir treadmill diberikan stimulus listrik untuk
menjaga tikus berjalan. Semua tes dan protokol latihan dilakukan dengan (model
Panlab-LSI LETICA) ruang treadmill bermotor. Smax sesuai dengan konsumsi
oksigen maksimal. Hewan tidak diberi makan setelah sesi latihan dan dibunuh
dengan pemenggalan kepala dan darah dikumpulkan untuk analisis konsentrasi

4. hormon. Serum diperoleh setelah sentrifugasi darah pada 1500x g selama 20
menit dan disimpan pada -80°C. Hipofisis dibedah dan disimpan di -80°C sampai
proses untuk pengukuran enzimatik. Retroperitoneal dan inguinalis bantalan
lemak yang sepenuhnya dihapus, tertimbang untuk evaluasi adipositas dan
dibuang.
Komposisi tubuh
Komposisi tubuh dievaluasi dengan dual-energy X-ray
absorptiometry. Sebelum dilakukan DXA, hewan dibius dengan ketamin (50
mg/kg BB) dan xylazine (5 mg/kg BB). Lunar DXA 200.368 GE instrumen
(lunar, Wisconsin, USA) dengan perangkat lunak khusus (ulangan 2008, versi
12.20 GE Healthcare) digunakan untuk mengukur: Berat badan (g), tubuh massa
lemak (g), massa tubuh tanpa lemak (g), kepadatan mineral tulang (g/cm2), massa
bebas lemak (g), visceral lemak (%) dan total lemak tubuh (%).
Pengukuran serum hormon
Kadar serum estradiol diukur dengan RIA (MP Biomedicals, LLC,
USA). intraassay yang koefisien variasinya adalah 3,5-15,7%. Koefisien variasi
antar-assay adalah 5,5-15,4%. Radioaktivitas dihitung di counter gamma otomatis
(1470 Wallac WizardTM otomatis gammacounter). Batas deteksi adalah 10-3 000
pg/ml. Hasilnya dinyatakan dalam pg/ml. Semua prosedur yang dilakukan
mengikuti rekomendasi dari kit. Serum Total GH (ng/ml) diukur dengan baik
menggunakan radioimmunoassay khusus (RIA-Lincon Penelitian) atau ELISA
(Mediagnost, Tuebingen, Jerman). Semua tes kekebalan dilakukan sesuai dengan
instruksi pabrik. Batas deteksi adalah 0,5-50 ng/ml untuk RIA dan 0,025-1,5
ng/ml untuk ELISA. Koefisien intra dan inter-assay variasi adalah 3,5-15,7% dan
5,5-15,4%, masing-masing (batas deteksi 10-3000 pg/ml. Radioaktivitas dihitung
di counter gamma otomatis (1470 Wallac WizardTM gamma otomatis counter).
Aktivitas Iodothyronine deiodinase tipe 1 (D1)
Kelenjar pituitari dihomogenisasi di 0.1 Msodium fosfat yang
mengandung 1 mM EDTA, 0.25 M sucrose, dan 10 mM dithiothreitol (pH
6,9). Konsentrasi protein diukur dengan Metode Bradford. Homogenat (20 ug
protein) diinkubasi selama 1 jam pada 37°C dengan 1 μM rT3 dan 10 mM
dithiothreitol di 100 mM PBS mengandung 1 mM EDTA (pH 6,9). Blank

5. inkubasi dilakukan dengan tidak adanya protein. Reaksi dihentikan pada es diikuti
dengan penambahan langsung 200 ml serum janin bovine (Cultilab, BR) dan 100
ml asam trikloroasetat (50%, v/ v). spesifik aktivitas enzimatik dinyatakan
sebagai picomoles dari rT3 deiodinated/min/mg protein.
Pengobatan PTU
Propiltiourasil (PTU) akut menghambat aktivitas D1. 100 ml PTU (2 mg
PTU/100g bw) diinjeksika 4 jam dan 5 menit sebelum sesi latihan akut pada
hewan utuh. Kelompok control menerima 100 ml saline.
Statistika
Hasil menunjukkan ± SEM dan p <0,05 dianggap signifikan secara
statistik. Sekresi GH pada hewan utuh dianalisis dengan ANOVA satu arah
dilanjutkan UJi Dunnett. Sekresi GH pada tikus diovariektomi dan aktivitas D1
dianalisis dengan ANOVA dua arah dilanjutkan dengan uji Bonferroni
perbandingan berganda. Kadar serum estradiol, GH setelah D1 menghambat
tubuh dan massa lemak dianalisis dengan uji t berpasangan.
Hasil
Ovariektomi (OVX) Jangka Pendek Mengurangi Tingkat Estrogen Tetapi
Tidak Menyebabkan Obesitas
OVX adalah model yang dikenal untuk belajar tikus yang kekurangan
estrogen dan tikus yang kekurangan estrogen berat badannya bertambah setelah 9-
14 hari dari OVX dan obesitas berkembang. Kami mempelajari tikus yang
diajukan untuk OVX jangka pendek (10 hari) untuk menghindari dampak obesitas
pada sekresi GH. Memang, tikus OVX menunjukkan tingkat yang lebih rendah
dari estradiol (33%) dibandingkan dengan tikus utuh, tapi berat tubuhnya tidak
berbeda (tabel 1). Selain itu, OVX jangka pendek tidak mengubah komposisi
tubuh (tabel 1). Dalam rangka untuk menyingkirkan efek OVX pada kapasitas
latihan kami menguji kelompok sebelum dan setelah OVX. Tikus OVX berlari
sebanyak hewan kontrol dan mencapai tingkat yang sebanding dengan kecepatan
maksimal dan tingkat laktat darah (tabel 2). Semua hewan mampu menyelesaikan

6. sesi latihan akut. Kecepatan (75% Smax) yang digunakan dalam latihan akut
adalah serupa antara kelompok serta peningkatan laktat darah (tabel 3).
Tabel 1. Pengaruh 10 hari ovariektomi pada konsentrasi hormon dan
komposisi tubuh.
Keterangan:
OVX  tikus yang dibuat Ovariektomi 10 hari
** P<0,01 dibandingkan dengan kelompok sham
Latihan Intensitas Tinggi Menginduksi Sekresi GH
Pada manusia, setelah intensitas latihan akut tinggi meningkatkan hormon
pertumbuhan dalam darah dan terus meningkat selama menit pemulihan
berikutnya. Pada tikus, hanya satu studi yang diselidiki latihan akut yang
menanggapi GH. Jadi, pertama-tama kita menampilkan waktu kursus pelepasan
GH pada model intensitas tinggi latihan treadmill. Segera setelah latihan, tingkat
serum GH menurun (~74%) meskipun tidak signifikan secara statistic (gambar 1).
Dua puluh menit setelah latihan, serum GH meningkat 2 kali lipat dan mencapai
puncaknya pada 30 menit (~2,4 kali lipat) (gambar 1). Untuk itu,
selanjutnya Studi dilakukan pada 30 menit.
Defisiensi Estrogen Mengganggu Akut Induksi Latihan Hipofisis D1 Dan
Pelepasan GH
D1 dan D2 mengaktifkan hormon tiroid dengan mengkonversi T4 ke T3
lokal. Aktivitas PIT D1 lebih besar pada tikus berolahraga tetapi tidak D2.
Dengan demikian, kita uji apakah OVX bisa merusak aktivasi D1 di PIT
setelah olahraga akut, seperti yang dilaporkan oleh kelompok kami setelah 8

7. minggu latihan olahraga berenang. Sebuah peningkatan yang signifikan pada
aktivitas D1 terjadi segera setelah latihan (~60%; gambar 2A) di hewan yang
dioperasikan palsu dan GH lebih tinggi (~6 kali lipat; gambar 2B) 30 menit
setelah latihan. Defisiensi estrogen pada ditunjukkan sebanding dengan tingkat
basal GH dan aktivitas D1. Namun, setelah latihan kedua aktivitas D1 dan kadar
serum GH tumpul di OVX dibandingkan dengan tikus menetap (Gambar 2A dan
2B).
Tabel 2. Pengaruh 10 hari Ovariektomi (OVX) pada Kapasitas Aerobik yang
Maksimal dan Konsentrasi Laktat Darah
Keterangan:
Smax  kecepatan maksimal (n=18) ; (La) Konsentrasi Lactat (n=5)
* p < 0,05 dibandingkan dengan kelompok basal
Diskusi
Penelitian ini mengungkapkan bahwa defisiensi estrogen disebabkan oleh
ovariektomi jangka pendek (OVX) yang menumpulkan pelepasan hormon
pertumbuhan (GH) yang diinduksi oleh latihan intensitas tinggi (gambar 2B) serta
hormon tiroid mengaktifkan enzim aktivitas D1 di hipofisis (gambar 2A).
Percobaan ini menunjukkan bahwa konversi T4 ke T3 di PIT bisa berperan dalam
pelepasan GH setelah latihan. Penyumbatan farmakologis D1 dihapuskan oleh
induksi GH dalam model intensitas tinggi latihan treadmill pada tikus betina
(gambar 3).
Beberapa penelitian menyelidiki sekresi GH yang menggunakan stimulus
latihan fisik pada tikus. Oleh karena itu, pertama kita menentukan jalannya waktu
sekresi GH setelah latihan treadmill intensitas tinggi pada tikus betina (gambar
1). Meskipun tidak signifikan, olahraga tampaknya menekan pelepasan GH tepat
setelah berolahraga (waktu 0 pada gambar 1 q = 1,648) untuk ~26% dari tingkat

8. basal. Setelah itu, seperti pada manusia, GH meningkat pada waktu mencapai
puncak pada 30 menit setelah latihan (gambar 1). Butkus et al mempelajari tikus
betina Sprague Dawley-dilaporkan bahwa pelepasan GH menurun selama
latihan treadmill akut dan denyut khas GH tidak sembuh hingga 5,5 jam pasca
latihan. Protokol latihan tidak meningkatkan kadar laktat. Dalam penelitian kami,
kami mengatur intensitas (75%) relatif untuk kapasitas aerobik maksimal
(kecepatan Smax maksimal) untuk mereproduksi studi yang dilakukan pada
manusia dan intensitas ini meningkatkan kadar laktat dalam darah lebih dari 3 kali
lipat (77-88% dari laktat maksimal rata-rata) mengkonfirmasikan sifat intensitas
tinggi dari protokol latihan. 75% Smax pada tikus Wistar jantan mewakili 88%
dari maksimal konsumsi oksigen yang mencirikan latihan intensitas
tinggi. Felsing et al mempelajari efek dari intensitas latihan pada tingkat sirkulasi
GH di laki-laki dilaporkan serum GH lebih besar dan konsentrasi insulin 20-30
menit setelah latihan intensitas tinggi. Oleh karena itu, protokol latihan kami
adalah stimulus ampuh untuk menginduksi kemunculan GH di darah, seperti yang
terjadi pada manusia.
Tabel 3. Karakteristik pada Sesi latihan Akut
Keterangan:
OVX  tikus dibuat ovariektomi dari 10 hari;
Smax  kecepatan maksimal
La  konsentrasi Laktat
* p<0,05 dibandingkan kelompok basal

9. Gambar 1. Sekresi hormon pertumbuhan setelahlatihan. Nilai mean ± SEM
(n = 10). * p <0,05 vs basal (kelompok non exercised) dianalisis dengan analisis
varian satu arah diikuti dengan uji Dunnett
Banyak faktor yang memodulasi sekresi GH seperti latihan fisik, massa
lemak dan steroid gonad. Tingkat basal GH berkurang pada obesitas serta respon
GH pada latihan. Pengurangan kuantitas GH yang disekresikan per denyut adalah
mekanisme utama yang bertanggung jawab untuk konsentrasi serum GH lebih
rendah setelah latihan pada obesitas dibandingkan dengan perempuan kurus.
Kurangnya hormon ovarium pada tikus betina dewasa menyebabkan peningkatan
yang signifikan dalam massa tubuh antara 9-13 hari setelah OVX dan efek yang
dikembalikan oleh pengobatan Estrogen (E2). Untuk menghindari pengaruh
penurunan obesitas yang disebabkan sekresi GH kami lakukan protokol
ovariektomi jangka pendek (10 d), ketika OVX tikus tidak obesitas (tabel 1)
meskipun tingkat serum estrogen 33% . Dalam model kami, sekresi GH setelah 30
menit latihan lebih rendah pada tikus ovariektomi dibandingkan dengan sham,
menunjukkan estradiol yang penting untuk pelepasan GH yang diinduksi olahraga
(gambar 2B). Hal ini sudah diketahui bahwa estrogen mengatur axis GH.
Hormon tiroid (TH) sangat memodulasi sekresi GH. Konsentrasi jaringan
dari T3, biologis tiroid aktif, dan kejenuhan reseptor nuklirnya mengandalkan
transportasi transmembran dari darah ke sitoplasma dan konversi local T4 ke T3
dengan deiodinase. Kedua D1 dan D2 mengaktifkan tiroid di hipofisis, dan 50%
dari PIT terdiri oleh sel yang mensekresi GH. Kami sebelumnya menunjukkan

10. bahwa baik latihan akut dan kronis positif memodulasi aktivitas D1 di PIT,
berpotensi menghubungkan konversi T4 ke T3 untuk pelepasan GH. Pelatihan
berenang selama 8 minggu meningkatkan aktivitas D1 pada tikus betina palsu
terlatih, sementara gonadectomy tumpul, efek latihan olahraga. Pada tikus jantan
dengan menggunakan model latihan akut yang sama dilaporkan bahwa kegiatan
PIT D1 meningkat 30, 60, dan 120 menit setelah latihan dibandingkan dengan
hewan kontrol menetap. Dalam penelitian ini kami mengkonfirmasi bahwa
aktivitas D1 diinduksi oleh latihan akut pada 30 menit pada tikus betina, namun,
setelah 60 menit aktivitas kembali ke tingkat basal (gambar 2A). Alasan untuk
dimorfisme seksual ini tidak jelas. Lebih penting lagi, kurangnya estrogen yang
menumpulkan respon D1 setelah latihan menunjukkan bahwa estrogen sangat
penting untuk produksi T3 melalui aktivasi D1 di PIT. Bukti bahwa OVX
merusak pelepasan GH dan menginduksi aktivitas D1 di PIT membawa kita untuk
menyelidiki peran D1 dalam pelepasan GH yang diinduksi olahraga. Khususnya,
penghambatan D1 oleh injeksi PTU dihapuskan respon GH (gambar 3).
Gambar 2. Pengaruh intensitas latihan treadmill tinggi pada aktivitas
hipofisis D1 dan pelepasan GH. A) hipofisis deiodinase tipe 1 pada Sham dan
kelompok OVX (basal) dan setelah latihan (30 menit) dan B) tingkat serum
hormon pertumbuhan (basal) dan setelah latihan (30 menit). Nilai mean ±
SEM. Ukuran sampel ditunjukkan dalam kurung. * p <0,05 dan ** p <0,01
dianalisis dengan ANOVA dua arah dilanjutkan uji Bonferroni dengan
perbandingan berganda.

11. Gambar 3. Dampak penghambatan D1 oleh PTU pada tingkat sirkulasi
hormon pertumbuhan. Nilai mean ± SEM. Ukuran sampel ditunjukkan dalam
kurung. * p <0,05 dianalisis dengan ANOVA dua arah diikuti oleh Bonferroni uji
perbandingan berganda.
Kesimpulannya, defisiensi estrogen merusak induksi enzim yang
mengaktifkan hormon tiroid D1 di hipofisis dan pelepasan GH oleh latihan
akut. Juga, hipofisis aktivasi D1 sangat penting untuk respon GH yang diinduksi
olahraga.