Tiroid: Fisiologi dan Patofisiologi (1)

Faal Tiroid

Kelenjar tiroid terletak di daerah leher depan, di depan trakea, tepat di bawah laring, berwarna merah coklat dengan 2 lobus yang dihubungkan oleh isthmus. Bentuknya menyerupai kupu-kupu sehingga sering digambarkan demikian.

Secara embrional semula tiroid terletak di belakang lidah yang kemudian sebelum lahir bermigrasi ke leher depan. Oleh karena itu, meski jarang, adakalanya kelenjar tiroid masih berada di belakang lidah atau sebaliknya sudah sampai ke belakang tulang dada (substernum).

Kelenjar tiroid terdiri atas sel-sel epitel kubus rendah yang tersusun membentuk kantung-kantung kecil, folikel-folikel, yang merupakan unit struktural, fungsional, dan sekresi kelenjar tiroid.

Hormon-hormon tiroid

Kelenjar tiroid merupakan organ endokrin yang mengeluarkan (sekresi) hormon-hormon tiroid. Ada 2 jenis hormon utama yaitu tiroksin (thyroxine = T4 = L-3,5,30,50-tetraiodothyronine) dan triiodothyronine (T3 = L-3,5,30-triiodothyronine). Keduanya tersusun oleh 2 residu tirosil (tyrosyl) yang terikat melalui ikatan eter dan digantikan oleh 4 atau 3 residu yodium (iodine). Kuantitatif terbanyak adalah T4 sebagai hormon utama dan sedikit T3. Tetapi T3 merupakan hormon yang aktif biologis (potensi metabolik 3x daripada T4), dan T4 dianggap sebagai precursor atau prohormon, yang bila diperlukan dipecah di jaringan untuk membentuk T3.

Enzim Tiroperoksidase (Thyroperoxidase =TPO) adalah salah satu enzim utama yang disintesis di dalam retikulum endoplasmik tirosit dan mengoksidasi yodium memfasilitasi pembentukan T3 dan T4. Yodium merupakan unsur penting hormon tiroid, menyusun 65% dari berat T4 dan 58% dari berat T3. Di jaringan perifer misalnya hati terjadi deyodinasi T4 yang menghasilkan T3 (2 yodium pada cincin dalam dan 1 yodium di cincin luar molekulnya) dan reverse T3 (rT3) (1 yodium pada cincin dalam dan 2 yodium pada cincin luar molekulnya). rT3 ini tidak mempunyai keaktifan biologis.

 

Sekresi hormon tiroid

Di dalam kelenjar tiroid, hormon T3 dan T4 terikat kepada tiroglobulin (thyroglobulin). Oleh bimbingan hormon pemicu tiroid (thyroid-stimulating hormone = TSH) terjadi pengeluaran hormon T4 dengan sedikit T3 dan tiroglobulin. Pada keadaan normal, ada variasi diurnal TSH dengan meningkat 2-3x dari nilai dasar (baseline value) pada pk 10-11 malam dan menurun pada pk 10-11 pagi. Sekresi TSH diatur oleh kadar hormon tiroid yang beredar melalui mekanisme umpan balik negatif (negative-feedback loop) dan hormon pelepas tirotropin yang dikeluarkan oleh hipotalamus (hypothalamic thyrotropin-releasing hormone = TRH). 

T4 diproduksi lebih banyak dan didapatkan di plasma dengan kadar lebih tinggi daripada T3. Masa paruh T4 4-6 hari, sedangkan T3 hanya 1 hari. Sebagian besar (85%) T4 terikat pada protein globulin pengikat tiroid (thyroid-binding globulin = TBG) dan 10-15% dengan pra albumin pengikat tiroksin (thyroxine-binding prealbumin = TBPA) serta 5% dengan albumin. Sebagian kecil, kurang dari 1% dalam bentuk bebas tidak terikat, freeT3 (fT3 atau FT3) dan freeT4 (fT4 atau FT4), yang merupakan fraksi aktif biologis, umumnya tidak terpengaruh oleh kelainan protein pengikat tiroid. Hormon T4 terikat kuat dengan TBG, sedangkan T3 terikat kurang kuat kepada TBG tetapi lebih kuat kepada TBPA dan albumin. Sebagian besar kadar T3 serum (> 75%) dihasilkan dari konversi T4 di perifer. Pada penyakit nontiroid (nonthyroidal illness = NTI), konversi T4 menjadi T3 berkurang dan konversi menjadi reverse T3 (rT3) meningkat.

Sintesis, sekresi dan angkutan hormon tiroid

Folikel-folikel kelenjar tiroid berperan penting dalam pengaturan (compartmentalizing) unsur-unsur yang diperlukan untuk sintesis hormon tiroid. Tiroglobulin mengisi folikel-folikel, dan memicu sintesis hormon tiroid. Sel epitel kelenjar tiroid mempunyai simporter yodium natrium (sodium-iodide symporter) di membran dasar yang memekatkan yodium sirkulasi dari darah. Di dalam sel yodium segera diangkut ke lumen folikel.

Pada bagian ujung membran plasma sel epitel tiroid terdapat thyroid peroxidase (TPO), yang mengkatalisis reaksi pembentukan hormon-hormon tiroid. Pertama, yodida dioksidasi menjadi yodium, lalu yodinasi tirosin pada tiroglobulin menjadi monoiodotyrosine (MIT) dan diiodotyrosine (DIT). Akhirnya TPO menggandengkan 2 molekul tirosin membentuk T3 dan atau T4. Peptida pengikat antar hormon tiroid dan tiroglobulin kemudian dipecah secara enzimatik. Koloid mengandung hormon tiroid diinternalisasi pada permukaan ujung sel-sel epitel tiroid. Lisosom, yang mengandung enzim hidrolitik, menyatu dengan endosom dan melepaskan hormon tiroid bebas berdifusi ke dalam darah, bergabung dengan protein pengikat yang dihasilkan oleh hati untuk diangkut ke jaringan lain. Reaksi ini bersifat mampu balik (reversible).

TSH, yang disekresi oleh hipofisis bagian depan (anterior pituitary gland), mengatur sintesis dan sekresi hormon tiroid. Sebaliknya sekresi TSH diatur oleh TRH dari hipotalamus. Pengendalian kadar hormon yang beredar diatur oleh lengkung umpan balik negatif pada sumbu hipotalamus-hipofisis-tiroid (H-P-T axis) . Secara umum, kadar hormon tiroid darah di atas kadar normal akan menghambat penglepasan TRH dan TSH. Sebaliknya kadar yang rendah merangsang penglepasan TRH dan TSH. Kadar TSH yang meningkat berkaitan dengan peningkatan proliferasi sel tiroid dan perangsangan produksi T3 dan T4.

Pengaruh fisiologis hormon-hormon tiroid

Fungsi utama T3 adalah mengatur metabolisme karbohidrat dan protein di dalam semua sel. Karena itu perubahan T3 dapat mempengaruhi semua sistem organ tubuh terutama kardiovaskular, saraf, imun, dan reproduksi. Tiroid mengatur pertumbuhan, metabolisme, respirasi selular, penggunaan energi total, serta berperan penting pada perkembangan dan diferensiasi jaringan. T3 juga dapat berinteraksi dengan dan memodulasi kerja sistem hormon lain misalnya hormon-hormon pertumbuhan dan steroid, substrat dan vitamin.

Metabolisme dan Ekskresi hormon-hormon tiroid

Keaktifan hormon tiroid diregulasi oleh 3 jalur enzimatik terpisah yaitu deyodinasi, glukuronidasi dan sulfasi.

Deyodinasi berperan utama. Hampir 80% dari produksi dan metabolisme intraselular hormon-hormon tiroid berjalan dengan pemindahan sekuensial yodium dari molekul. Deyodinasi tipe I dan II mengubah T4 menjadi T3 di jaringan perifer. Deyodinasi tipe I juga membentuk rT3 dari T4, tipe III mengkatalisis konversi T4 dan T3 menjadi rT3 dan DIT (T2); T2 akan menjadi MIT. Keaktifan enzim deyodinasi dapat diatur oleh kadar T3 dan T4 serta enzim deyodinase lain.

Hormon-hormon tiroid primer diglukuro-nidasi oleh enzim uridine diphosphatase glucuronosyl transferases (UDPGTs) dan diekskresi oleh ginjal. Glukuronidasi menjadi penting bila kadar T3 meningkat. Keaktifan UDP-GT dapat dimodulasi oleh berbagai xenobiotics. Sulfasi T3 menfasilitasi metabolisme T3 oleh enzim deyodinasi tipe I. Pada janin, bila tiada deyodinasi T4, maka sumber T3 didapat dari T3-sulfat, yang dibentuk oleh sulfatase dari jaringan dan bakteri usus.

CONT...