Kimia
Hormon utama yang disekresi oleh tiroid adalah tiroksin (T4) dan triidotironin (T3). T3 juga dibentuk di jaringan perifer melalui deiodinasi T4. kedua hormon adalah asam amino yang mengandung iodium. Sejumlah kecil reverse triidotironin (3,3’,5’-triidotironin, RT3), monoiodotirosin, dan senyawa lain juga ditemukan dalam darah vena tiroid. T3 lebih aktif daripada T4, sedangkan RT3, tidak aktif. Bentuk T4 yang terdapat secara alami dan turunannya dengan atom karbon asimetrik adalah isomer L.
Triglobulin
T4 dan T3 disintesis dealam koloid melalui iodinasi dan kondensasi molekul-molekul tirosin yang terikat pada linkage peptida dalam triglobulin. Glikoprotein ini terbentuk dari dua subunit dan memiliki berat molekul 660.000. triglobulin mengandung karbohidrat 10% berat. Molekul ini juga mengandung 123 residu tirosin, tetapi hanya empat sampai delapan dari residu ini yang secara normal bergabung menjadi hormon tiroid. Triglobulin dibentuk oleh sel tiroid dan dikeluarkan ke dalam koloid oleh eksositosis granula yang juga mengandung proksidase tiroid. Hormon ini tetap terikat pada triglobulin sampai disekresikan. Sewaktu disekresi, koloid diambil oleh sel-sel tiroid, ikatan peptida mengalami hidrolisis, dan T3 serta T4 bebas dilepaskan ke dalam kapiler. Dengan demikian, sel-sel tiroid memiliki tiga fungsi :
1. Mengumpulkan dan memindahkan iodium.
2. Membentuk triglobulin dan mengeluarkannya ke dalam koloid.
3. Mengeluarkan hormon tiroid dari triglobulin dan menyekresikannya ke dalam sirkulasi.
Triglobulin masuk ke dalam darah serta koloid. Konsentrasi triglobulin serum normal pada manusia adalah sekitar 6 ng/mL, dan kadar ini meningkat pada hipertiroidisme dan beberapa bentuk kanker tiroid. Namun, fungsi triglobulin dalam darah kalaupun ada, tidak diketahui.
Metabolisme Iodium
Iodium ialah bahan dasar yang penting untuk sintesis hormon tiroid. Iodium yang dimakan diubah menjadi iodida dan diabsorpsi. Masukan iodium harian minimum yang dapat mempertahankan fungsi tiroid normal adalah 150 μg, tetapi di Amerika serikat masukan iodium makanan rata-rata adalah sekitar 500 μg/h. Kadar I- plasma normal adalah sekitar 0,3 μg/dL, dan I- disebarkan dalam suatu “ruang” sekitar 25 L (35% berat tubuh). Organ utama yang mengambil I- adalah tiroid, yang menggunakannya untuk membuat hormon tiroid, dan ginjal, yang menyekresikannya ke dalam urin. Sekitar 120 μg/h masuk ke dalam tiroid pada tingkat sintesis dan sekresi hormon tiroid yang normal. Tiroid menyekresikan 80 μg/h sebagai iodium dalam T3 dan T4. empat puluh mikrogram I- per hari berdifusi ke dalam CES ( cairan ekstrasel). T4 dan T3 yang disekresikan dimetabolis dalam hati dan jaringan lain, yang akan membebaskan 60 μg I- per hari ke dalam CES. Beberapa turunan hormon tiroid disekresikan melalui empedu, dan sebagian iodium di dalamnya diserap ulang (sirkulasi enterohepatik), tetapi berat bersih kehilangan I- dalam tinja sekitar 20 μg/h. Jumlah total I- yang masuk ke dalam CES adalah 500 + 40 + 60, atau 600 μg/h ; 20% dari I- ini masuk ke dalam kelenjar tiroid, sementara 80% disekresikan melalui urin.
Pengambilan Iodida
Kelenjar tiroid mengkonsentrasikan iodida dengan mentransport aktif iodida dari sirkulasi ke dalam koloid. Mekanisme transpor tersebur sering disebut “iodide trapping mechanism” atau “pompa iodida”. Pompa ini merupakan contoh transpor aktif sekunder; Na+ dan I- ditransport dengan mekanisme kotransport ke dalam sel tiroid, dan Na+ dipompakan ke interstitium oleh Na+ - K+ ATP ase. Kontransporter Na+ - I- telah dapat diklon, dan mempunyai 12 domain transmembran dengan terminal amino dan karboksilnya di dalam sel.
Sel tiroid bermuatan 50 mV relatif negatif terhadap daerah interstitium dan koloid, yaitu sel memiliki potensial membran istirahat sebesar -50 mV. Iodida dipompa ke dalam sel pada dasarnya melawan gradien listrik ini, lalu berdifusi mengikuti gradien listrik ke dalam tiroid. Ambilan iodium dapat dipelajari dengan memberikan iodium radioaktif dalam dosis sangat rendah (tracer doses) yang tidak meningkatkan jumlah iodida di dalam tubuh. Di dalam kelenjar, iodida dengan cepat mengalami oksidasi dan terikat pada tirosin. Namun, walaupun terikat, rasio iodida bebas tiroid terhadap serum plasma (rasio T/S) secara normal lebih besar daripada 1. bila peningkatan pada tirosin dihambat oleh obat-obat anti tiroid, misalnya propiltiourasil, iodida akan menumpuk di dalam kelenjar tiroid dan rasio T/S sangat meningkat. Perklorat dan sejumlah anion lain menurunkan transpor iodida melalui hambatan bersaing (competitive inhibition).
Perlu dicatat bahwa fungsi tiroid dan iodida bersifat unik, seperti dibahas secara lebih rinci berikut ini, iodida penting umtuk fungsi tiroid normal, tetapi baik defisiensi maupun kelebihan iodida menghambat fungsi tiroid.
Kelenjar-kelenjar saliva, mukosa lambung, plasenta, badan siliaris mata, pleksus koroideus, dan kelenjar mamae juga mentransport iodida melawan perbedaan konsentrasi, tetapi ambilan oleh berbagai jaringan tersebut tidak dipengaruhi oleh TSH. Kelenjar mamae juga mengikat iodium, diiodotirosin dibentuk di dalam kelenjar mamae, tetapi T4 dan T3 tidak. Kemaknaan fisiologis semua mekanisme konsentrasi iodida ekstra tiroid ini tidak jelas.
Sintesis Hormon Tiroid
Di dalam kelenjar tiroid, iodida mengalami oksidasi menjadi iodium dan dalam beberapa detik berikatan ke posisi tiga molekul tirosin yang melekat ke triglobulin. Enzim yang berperan dalam oksidasi dan peningkatan iodida adalah tiroid peroksidase, dengan hidrogen peroksida sebagai penerima elektron. Monoiodotirosin (MIT) kemudian mengalami iodinasi di posisi 5 untuk membentuk diiodotirosin (DIT). Dua molekul DIT kemudian mengalami suatu kondensasi oksidatif membentuk T4 dengan pengeluaran rantai sisi alanin dari molekul yang membentuk cincin luar. Terdapat dua teori yang menerangkan terjadinya reaksi penggabungan (coupling reaction) ini. Salah satu berpendapat bahwa penggabungan terjadi dengan dua molekul DIT melekat ke triglobulin (penggabungan intramolekul). Yang lain berpendapat bahwa DIT yang membentuk cincin luar mula-mula dilepaskan dari triglobulin (penggabungan antar molekul). Pada kedua keadaan tersebut, tiroid peroksidase mungkin berperan dalam penggabungan serta iodinasi. T3 mungkin dibentuk melalui kondensasi MIT dengan DIT. Sejumlah kecil RT3 juga terbentuk, mungkin melalui kondensasi DIT dengan MIT. Dalam tiroid manusia normal, distribusi rata-rata senyawa beriodium adalah 23% MIT, 33% DIT, 35% T4, dan 7% T3 dan komponen lain terdapat hanya dalam jumlah yang sangat sedikit.
Sekresi
Kelenjar tiroid manusia mensekresi sekitar 80 ug (103 nmol) T4, 4 ug (7 nmol) T3, dan 2 μg (3,5 nmol) RT3 perhari. Namun, MIT dan DIT tidak disekresikan.sel-sel tiroid mengambil koloid melalui proses endositosis. Cekungan-cekungan di tepi koloid yang membentuk lakuna reabsorpsi, tampak pada kelenjar yang aktif. Dalam sel, globulus koloid menyatu dengan lisosom. Ikatan peptida antara residu beriodium dan triglobulin terputus oleh protease-protease dalam lisosom, dan T4, T3, DIT, serta MIT dibebaskan ke dalam sitoplasma. Tirosin yang beriodium mengalami deiodinasi oleh enzim mikrosom iodotirosin deiodinase. Enzim ini tidak menyerang tironin beriodium, dan T4 serta T3 masuk ke dalam sirkulasi. Iodium yang dibebaskan oleh deiodinasi MIT dan DIT digunakan kembali oleh kelenjar dan secara normal menyediakan iodium sebanyak dua kali lipat untuk sintesis hormon dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh pompa iodium. Pada penderita yang tidak memiliki iodotirosin deiodinase secara kongenital, MIT dan DIT dapat dijumpai di dalam urin dan terdapat gejala defisiensi iodium.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar