Sistem endokrinSistem endokrin adalah sistem kontrol kelenjar tanpa saluran (ductless) yang menghasilkan hormon yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah untuk memengaruhi organ-organ lain. Hormon bertindak sebagai "pembawa pesan" dan dibawa oleh aliran darah ke berbagai sel dalam tubuh, yang selanjutnya akan menerjemahkan "pesan" tersebut menjadi suatu tindakan.[1] Sistem endokrin merupakan bagian dari sistem koordinasi yang berfungsi untuk mengatur kegiatan-kegiatan dalam tubuh.[2] Sistem endokrin tidak memasukkan kelenjar eksokrin seperti kelenjar ludah, kelenjar keringat, dan kelenjar-kelenjar lain dalam saluran gastroinstestin.[1] Secara keseluruhan, semua sel penghasil hormon pada seekor hewan menyusun sistem endokrin. Organ pensekresi hormon disebut sebagai kelenjar endokrin, dan juga disebut kelenjar buntu atau tanpa duktus karena mensekresikan pembawa pesan kimiawinya secara langsung ke dalam cairan tubuh.[3] Zat yang dikeluarkan oleh kelenjar endokrin disebut sekret. Proses pengeluarannya disebut sekresi. Sekresi hasil kelenjar endokrin disebut hormon.[4] Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, istilah kata endokrin memiliki arti yaitu, kelenjar yang tidak memiliki saluran untuk mengalirkan hasil sekresinya.[5] Ilmu tentang kelenjar endokrin pada manusia dan vertebrata lainnya, khususnya mengenai hormon yang dihasilkan dan pengaruhnya terhadap proses dalam tubuh dikenal dengan istilah endokrinologi.[5][6] FungsiPada umumnya, sistem endokrin bekerja untuk mengendalikan berbagai fungsi fisiologis tubuh, seperti aktivitas metabolisme, pertumbuhan, reproduksi, regulasi osmotik, dan regulasi ionik.[7][8] Sistem endokrin pada manusia memilki fungsi yang paling umum, yaitu:[1][9]
Struktur dan KomponenHormonHormon adalah sinyal kimiawi yang disekresikan oleh kelenjar endokrin ke dalam cairan tubuh dan mengkomunikasikan pesan-pesan yang bersifat mengatur di dalam tubuh.[3] Hormon dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang sangat terbatas. Kelebihan atau kekurangan hormon dapat mengakibatkan gangguan fungsi tubuh. Kekurangan satu jenis hormon tidak dapat digantikan oleh hormon yang lain, karena hormon memiliki fungsi yang spesifik dan organ tubuh yang dipengaruhi juga spesifik.[2] Hormon bisa mencapai semua bagian tubuh, tetapi jenis sel-sel tertentu saja, yang memiliki kemampuan untuk memberikan respon terhadap sinyal tersebut.[3] Hormon bisa memengaruhi sel atau jaringan tertentu apabila sel atau jaringan tersebut mempunyai reseptor untuk hormon tertentu. Sel, jaringan, atau organ yang mengadakan respons terhadap hormon tertentu disebut sel target atau organ target.[10] Mekanisme kerja hormon pada sel target organ adalah dengan cara menduduki atau berikatan dengan reseptor. Satu reseptor spesifik hanya dapat berikatan dengan satu jenis hormon saja. Reseptor hormon berada di sitoplasma sel untuk hormon steroid, sedangkan reseptor hormon non-steroid terletak di membran sel.[2] Berdasarkan sifat kimianya, hormon dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok utama, yaitu:[7]
Pada sistem endokrin terdapat sejumlah zat kimia yang menyerupai hormon, antara lain bradikinin, eritropuitin, histamin, kinin, renin, prostaglandin dan hormon thymic.[7][11] Persinyalan SelulerSel-sel berkomunikasi satu sama lain melalui sinyal-sinyal kimiawi hormon, yang berupa molekul-molekul sederhana seperti asam amino atau asam lemak yang mengalami modifikasi, atau molekul-molekul peptida yang lebih kompleks, protein atau steroid. Komunikasi dapat terjadi secara lokal antar sel di dalam jaringan atau organ, atau pada jarak tertentu di jaringan antar organ yang berlainan. Komunikasi sel-sel yang berdekatan dilakukan melalui sekresi parakrin, yaitu komunikasi antar sel yang berdekatan dengan melepaskan sinyal-sinyal kimiawi ke dalam cairan ekstraseluler dan mencapai tujuan melalui proses difusi sederhana. Sedangkan komunikasi yang terjadi sebagai respons sel terhadap sekresi dirinya sendiri disebut sekresi autokrin.[12] Contoh sekresi parakrin adalah hormon histamin yang disekresi oleh mast cell dan sel parietal pada lambung sapi, akan merangsang pengeluaran asam lambung. Contoh sekresi autokrin adalah prostaglandin dan faktor pertumbuhan yang mirip insulin.[7][13] Mekanisme KerjaSistem endokrin berfungsi berdasarkan konsep mekanisme umpan balik. Untuk mempertahankan fungsi regulasi yang benar, kelenjar endokrin menerima informasi umpan balik yang konstan tentang kondisi sistem yang diatur, sehingga sekresi hormon dapat disesuaikan. Kadar hormon harus dipertahankan pada batas yang tepat karena jumlah hormon yang tepat sangat perlu untuk mempertahankan kesehatan sel atau organ. Faktor yang terkait dalam pengendalian hormon adalah kontrol umpan balik (feedback control). Kelenjar A di stimulasi untuk memproduksi hormon X. Hormon X menstimulasi organ B untuk mengubah (meningkatkan atau mengurangi) zat Y. Perubahan pada zat Y mencegah produksi hormon X.[10][12] Mekanisme umpan balik pada kelenjar endokrin dapat terjadi melalui berbagai cara, yaitu:
Kelenjar EndokrinKelenjar endokrin adalah organ tubuh yang mempunyai fungsi untuk menghasilkan substansi (hormon) yang secara biologis sangat berguna. Sekresi atau hormon dari kelenjar ini mengalir langsung ke dalam aliran darah dan dapat memberikan efek menyebar luas.[14] Kelenjar endokrin dapat berupa sel tunggal atau berupa organ multisel.[7] Sistem endokrin terdiri dari beberapa kelenjar diantaranya adalah hipotalamus, hipofisis, pankreas, adrenal, tiroid, paratiroid, ovarium, testis, serta timus. Kelenjar hipotalamus dan hipofisis merupakan kelenjar neuroendokrin.[1][2] Kelenjar timus berperan signifikan selama masa pertumbuhan dalam perkembangan imunitas, dan ketika dewasa fungsinya menjadi tidak signifikan.[14] Hormon thymic yang dihasilkan kelenjar timus berperan untuk memengaruhi perkembangan sel limfosit B menjadi sel plasma, yaitu sel penghasil antibodi.[7] Kelenjar pineal mensekresikan hormon melatonin, dan sebagian besar fungsinya berkaitan dengan ritme biologis.[3]
Kelenjar endokrin lain yang mensekresikan hormon atau senyawa menyerupai hormon, antara lain:
Sel-SelPada sistem endokrin terdapat berbagai macam tipe sel yang berperan dalam menghasilkan hormon-hormon dan merupakan bagian penyusun dari suatu jaringan dan organ di dalam sistem endokrin. Sel-sel penyusun organ endokrin dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sel neurosekretori dan sel endokrin sejati. Sel neurosekretori adalah sel yang berbentuk seperti saraf, tetapi berfungsi sebagai penghasil hormon. Contohnya ialah sel saraf pada hipotalamus, yang menunjukkan fungsi endokrin sehingga dapat disebut sebagai sel neuroendokrin. Sesungguhnya, semua sel yang dapat menghasilkan sekret disebut sebagai sel sekretori. Oleh karena itu, sel saraf yang terdapat pada hipotalamus disebut sel neurosekretori. Sedangkan sel endokrin yang benar-benar berfungsi sebagai penghasil hormon dan tidak memiliki bentuk seperti sel saraf disebut sel endokrin sejati.[7]
Penyakit dan KelainanKelenjar Hipofisis
Kelenjar Tiroid
Kelenjar Adrenal
Kelenjar Pankreas
Neoplasia Endokrin Multipel / Multiple Endocrine Neoplasia (sindrom MEN)Terdapat dua sindrom dominan autosomal (kromosom 10) yang utama. Tumor berasal dari dua atau lebih jaringan endokrin (atau neural) dan menghasilkan hormon peptida.
Sistem Endokrin pada Hewan lainnyaSistem Endokrin pada InvertebrataKelenjar endokrin dapat ditemukan pada hewan yang mempunyai sistem sirkulasi, baik vertebrata maupun invertebrata. Hewan invertebrata yang sering menjadi objek studi endokrin adalah insekta, krustasea, sefalopoda, dan moluska.[7] Sejumlah invertebrata tidak mempunyai organ khusus untuk sekresi hormon sehingga sekresinya dilaksanakan oleh sel neurosekretori. Sel neurosekretori dapat ditemukan diantaranya pada kelompok Coelenterata, Platyhelminthes, Annelida, Nematoda, dan Moluska.[7] Kelenjar endokrin pada invertebrata cenderung berupa struktur yang sederhana, dengan jaringan amorfus melepaskan hormon langsung ke sirkulasi terbuka. Sistem kendali berupa akson neurosekretori melepaskan neuropeptida langsung menuju jaringan target. Hormon pada invertebrata lebih menitikberatkan pada regenerasi dan pertumbuhan, reproduksi (determinasi seksual dan aktivitas gonad), serta peran yang terbatas dalam sistem homeostatis.[16] Pada kelompok hewan terdapat juga Feromon. Feromon adalah suatu senyawa kimia spesifik yang dilepaskan oleh hewan ke lingkungannya, yang dapat menimbulkan respons perilaku, respons perkembangan, atau respons reproduktif pada individu lain. Senyawa kimia tersebut sangat bermanfaat bagi hewan untuk memberikan daya tarik seksual, menandai daerah kekuasaan, mengenali individu lain dalam spesies yang sama dan berperan penting dalam sinkronisasi siklus seksual.[7] CoelenterataHidra, yang termasuk dalam golongan ini, mempunyai sejumlah sel yang mampu menghasilkan zat kimia yang berperan dalam proses reproduksi, pertumbuhan, dan regenerasi. Suatu molekul peptida yang disebut aktivator kepala akan dikeluarkan oleh tubuh Hidra ketika kepalanya terpotong. Zat tersebut menyebabkan sisa tubuhnya dapat membentuk mulut dan tentakel, dan selanjutnya membentuk daerah kepala.[7] PlatyhelminthesHewan ini dapat menghasilkan hormon yang berperan penting dalam proses regenerasi, dan hormon tersebut juga terlibat dalam regulasi osmotik dan ionik, serta proses reproduksi.[7] NematodaSistem endokrin pada kelompok hewan ini merupakan struktur khusus yang berfungsi untuk sekresi neurohormon, yang berkaitan dengan sistem saraf. Struktur khusus tersebut terdapat pada anterior ganglion di daerah kepala dan beberapa diantaranya terdapat pada korda saraf, namun tidak ada organ neurohemal khusus. Fungsi utama neurohormon adalah kontrol molting.[7][16] AnnelidaPada kelompok seperti Polichaeta, Oligochaeta, dan Hirudinae sudah memiliki derajat sefalisasi yang memadai. Otak hewan tersebut memiliki sejumlah besar sel saraf yang berfungsi sebagai sel sekretori. Sistem sirkulasi pada kelompok ini juga telah berkembang sangat baik sehingga mampu mendukung penyelenggaraan sistem endokrin. Sistem endokrin Annelida berkaitan erat dengan aktivitas pertumbuhan, perkembangan, regenerasi, dan reproduksi. Salah satu proses yang dikendalikan oleh sistem neuroendokrin pada Polichaeta adalah Epitoki. Dalam proses tersebut, beberapa ruas tubuh mengalami perubahan bentuk akan terlepas dari tubuh utamanya, dan berkembang menjadi organisme yang hidup bebas. Epitoki hanya akan berlangsung pada saat kadar hormon yang disekresi rendah, dan sekresinya dipengaruhi oleh faktor lingkungan.[7] Polichaeta mempunyai sel-sel neurosekretori di ganglia kepala, ganglia supraesofagial, dan berbagai ganglia di korda saraf, serta terdapat strujtur neurohemal di dasar otak yang menerima akson dari ganglia kepala. Neurohormon termasuk annetocin (berhubungan dengan hormon vasopressin di vertebrata) berperan penting dalam pertumbuhan, regenerasi, dan reproduksi pada annelida. Serta berimplikasi pada osmoregulasi dan keseimbangan glukosa. Organ neurohemal bernama kelenjar infraserebral diduga sebagai kelenjar endokrin sejati. Polichaeta juga memiliki hormon endokrin sejati yang berasal dari oosit immature, dan disebut "feedback substance" karena mencegah produksi sel telur berlebihan.[16] MoluskaMoluska memiliki sejumlah besar sel neuroendokrin yang terletak pada ganglia penyusun sistem saraf pusat. Hewan ini juga memiliki organ endokrin klasik. Senyawa yang dilepaskan menyerupai protein dan berperan penting dalam mengendalikan osmoregulasi, pertumbuhan, serta reproduksi. Pada beberapa spesies hewan yang bersifat protandri, ditemukan adanya hormon yang menstimulus pelepasan telur dari gonad dan pengeluaran telur dari tubuh. Pada Cephalopoda, proses reproduksi dikendalikan oleh organ endokrin klasik, terutama kelenjar optik yang diduga menyekresi beberapa hormon yang diperlukan untuk perkembangan sperma dan telur.[7] KrustaseaSistem endokrin pada krustasea umumnya berupa sistem neuroendokrin, meskipun mempunyai organ endokrin klasik. Sistem endokrin berfungsi mengendalikan osmoregulasi, laju denyut jantung, komposisi darah, pertumbuhan, dan pergantian kulit. Sistem kendali endokrin pada kelas Malakostra berkembang paling baik.[7]
Krustasea juga mempunyai kelenjar androgenik yang diyakini berperan dalam perkembangan testis dan produksi sperma.[7] Krustasea mampu mengubah warna kulitnya untuk menyesuaikan diri dengan warna latar belakang mereka sehingga dapat terhindar dari perhatian musuhnya. Perubahan warna kulit krustasea dipengaruhi oleh penyebaran pigmen yang terdapat dalam kromatofor dan dikendalikan oleh sistem endokrin. Hormon peptida yang disekresikan oleh kompleks kelenjar sinus menyebabkan pigmen pada kromatofor mengumpul atau menyebar. Hormon yang dilepaskan organ perikardial juga dianggap dapat memengaruhi fungsi kromatofor.[7] Metamorfosis pada krustasea dilakukan oleh methyl farnesoate (MF), prekursor hormon juvenile seperti pada insekta. Hormon hiperglikemik terdapat pada beberapa spesies.[16] InsektaInsekta memliki tiga kelompok sel neuroendokrin utama yang terletak pada sistem saraf, yaitu:
Sistem endokrin pada insekta berfungsi untuk mengendalikan berbagai aktivitas, antara lain aktivitas pertumbuhan. Pertumbuhan insekta terjadi dalam beberapa tahap dan memerlukan serangkaian proses pengelupasan rangka luar (kulit luar). Proses perubahan bentuk tubuh dan pengelupasan kulit tersebut dikenal dengan istilah metamorfosis. Proses metamorfosis berlangsung di bawah kendali hormon. Kelompok sel neurosekretori medialis menghasilkan hormon protorasikotropik (PTTH), yang dilepaskan melalui ujung akson pada korpora kardiaka. PTTH akan merangsang kelenjar protoraks untuk sekresi hormon ekdison. Hormon ekdison menyebabkan pengelupasan kulit (ekdisis) pada insekta. Hormon juvenil dilepaskan oleh korpora alata dan bertanggung jawab mengendalikan (menghambat) proses metamorfosis insekta .[7][22] Sistem Endokrin pada VertebrataSistem endokrin pada vertebrata terutama sekali tersusun atas berbagai organ endokrin klasik. Sistem endokrin vertebrata dapat dibedakan menjadi tiga kelompok kelenjar utama, yaitu hipotalamus, hipofisis atau pituitari, dan kelenjar endokrin tepi. Berbagai organ endokrin tepi bekerja di bawah kendali kelenjar pituitari bagian depan (anterior), yang merupakan salah satu organ endokrin pusat. Pituitari anterior bekerja di bawah pengaruh hipotalamus yang bekerjanya dipengaruhi oleh saraf.[7] Adenohipofisis merupakan inti pada sistem endokrin vertebrata dan mensekresikan tujuh hormon kunci "tropik", yaitu: hormon pertumbuhan (GH), prolaktin, ACTH (atau corticotropin), MSH, TSH, dan dua gonadotropin (GnH) LH dan FSH.[16] Kelenjar pineal memproduksi melatonin, yang disintesis dari triptofan. Pada mayoritas vertebrata, terkecuali mamalia dan ular, kelenjar pineal memiliki unit fotoreseptor dengan sambungan saraf ke otak dan sensitif terhadap cahaya. Namun, kelenjar pineal pada mamalia hanya menerima informasi tentang siklus cahaya dari mata, melalui neuron dari nukleus suprachiasmatik hipotalamus.[16] IkanHormon gonadotropin yang dihasilkan oleh kelenjar pituitari dan neuroendokrin berperan dalam mengontrol proses diferensiasi gonad pada beberapa jenis ikan.[23] Ikan di kelompok Elasmobranchii terdapat sel neurosekretori besar di saraf tulan belakang yang disebut sel Dahlgreen yang berperan penting mengatur keseimbangan cairan. Sedangkan pada kelompok Teleostei terdapat organ neurohemal bernama urofisis, mensekresikan sejumlah peptida yang disebut urotensin, berperan dalam regulasi tekanan darah (UTI), kontraksi jaringan otot (UTII), dan asupan natrium (UTIII) pada insang sebagai bagian respon osmoregulasi pada spesies air tawar, dan efek antidiuretik (UTIV).[16] Ikan pada kelompok Teleostei memiliki organ Korpuskula Stannius (CS), yang merupakan kelenjar endokrin kecil yang berada di permukaan ginjal. CS mengandung hormon yang meregulasi kadar kalsium. Kontrol sistem osmoregulasi pada Teleostei diatur oleh sejumlah hormon-hormon dari hipofisis seperti prolaktin, dan GH, serta hormon kortisol dari kelenjar interrenal, yang berperan penting dalam aklimasi osmotik. Kortisol bersama dengan GH menstimulasi pengeluaran ion pada keadaan hiperosmotik, dan kerjasama antara kortisol dan prolaktin berperan untuk meningkatkan asupan ion di keadaan lingkungan hipoosmotik.[24] AmfibiaHormon tiroid tidak hanya mengatur pertumbuhan dan pematangan seksual, tetapi juga mengontrol metamorfosis.[17] Semua kelompok Amfibi, termasuk Anura dan Caudata, mempunyai dua jenis hormon gonadotropik yang secara struktur dan fungsi mirip dengan LH dan FSH pada mamalia. Stimulasi pelepasan hormon gonadotropik dihasilkan dari pengaruh Gonadotropin-releasing hormone (GnRH). GnRH merupakan neurohormon utama yang mengaktifkan reproduksi amfibi, dihasilkan oleh hipotalamus.[25] Aksis Hipotalamus-Pituitari-Gonad meregulasi reproduksi pada amfibi. Hormon GnRH yang diproduksi hipotalamus mengontrol sekresi FSH dan LH oleh kelenjar pituitari. Kedua hormon tersebut meregulasi perkembangan gamet dan sekresi hormon-hormon estrogen dan hormon androgen oleh ovarium dan testis. Metamorfosis pada amfibi dikendalikan oleh aksis hipotalamus-pituitari-tiroid (HPT) dan aksis hipotalamus-pituitari-adrenal (HPA). Aksis HPT berperan dalam produksi corticotropin-releasing factor (CRF) di hipotalamus, yang menstimulus TSH dari pituitari. TSH menstimulus sintesis T3 dan T4, yang bertanggung jawab mengendalikan metamorfosis. CRF mengaktivasi aksis HPA, dengan menstimulasi sekresi ACTH dari pituitari yang kemudian menstimulasi sekresi corticosterone (CORT) dari jaringan interrenal.[25] ReptiliaKelenjar endokrin pada reptil adalah hipofisis, adrenal, tiroid, pankreas, testis, ovarium, dan pineal. Terdapat beberapa perbedaan hormon pada reptil dibandingkan dengan mamalia. Pituitari (hipofisis) posterior reptil mensekresikan hormon AVT (arginine vasotocin) dan mesotocin. Sekresi dari korteks adrenal adalah corticosterone.[16] AvesKelenjar pituitari posterior menghasilkan AVT dan mesotocin.[16] Kelenjar tiroid kelompok unggas memiliki keunikan karena tidak terdapat sel-sel kalsitonin, yang letaknya terpisah di kelenjar ultimobranchial. Sintesis hormon tiroid mirip dengan sintesis pada mamalia, yaitu terdapat hormon T3 dan T4.[26] MamaliaKelenjar endokrin vertebrata, terutama mamalia, sudah dipelajari dengan baik. Peranan kelenjar endokrin dalam memelihara kondisi homeostasis telah diuraikan dengan cukup detail.[17] Kelenjar endokrin utama pada mamalia adalah hipotalamus, hipofisis, tiroid, paratiroid, timus, pankreas, adrenal, dan gonad. Hormon-hormon yang disekresi oleh kelenjar tersebut memengaruhi berbagai sel dan satu sama lainnya selama perkembangan mamalia. Plasenta merupakan salah satu sumber hormon penting berhubungan dengan fungsi reproduksi, hanya terdapat pada mamalia betina. Selama kehamilan plasenta mensekresikan estrogen dan progesteron, serta chorionic gonadotropin pada kelompok Primata.[16] Referensi
Daftar pustaka
Buku
Pranala luar |