PEMERIKSAAN HORMON DAN INTERPRETASINYA

PENDAHULUAN

• HORMON : substansi yang diproduksi kelenjar endokrin , disekresi ke sirkulasi darah menuju organ target, dimana ia berikatan dengan reseptor dan meregulasi fungsi jaringan/organ target tersebut.

TYPES OF HORMONE ACTION

• ENDOCRINE : hormone synthesized in one location and release into plasma, bind to specific receptor in cells at a distant site.

• contoh : TSH dari hipofisis anterior kelenjar tiroid

TYPES of HORMONE ACTION

• NEUROENDOCRINE : hormone synthesized in nerve ending and released into extracellular space, interact with receptors cells at distant site.

• example : norepinephrine in splanchnic nerve ending cardiac muscle cells

• NEUROKRIN : hormone synthesized in nerve ending, released into extracellular space binds to receptors in nearby cell & affects its function

• example : actions on cardiac muscle cells of norepinephrine synthesized in nerve endings in heart.

Types of hormone action

• PARACRINE : hormone synthesized in endocrine cells, released into extracellular space, bind to specific receptor of nearby cell

• example : somatostatin from islet D-cells - & -cell in the pancreatic islet.

• EXOCRINE : synthesized in endocrine cells released into lumen of gut

• example : gastrin by mucosal cells in the stomach.

3 KELOMPOK HORMON, BERDASARKAN KOMPOSISI

BIOKIMIANYA :

• Steroids (cortisol, estrogen, androgen, aldosteron)

• Polypeptide /protein ( ACTH, GH)• Amine –derivat asam amino

(thyroxine, catecholamine)

HORMON STEROID

• precursor : cholesterol• 4 organ : kelenjar adrenal,

ovarium, testes, plasenta• water insoluble bound to a

carrier protein• half life panjang : 60 – 100

menit

HORMON PROTEIN

• peptida : insulin, glukagon, PTH, GH, PRL.

• glikoprotein : FSH, LH, TSH, hCG

• water soluble tidak memerlukan carrier protein.

• half-life pendek : 5’ – 60’

Amine (berasal dari derivat asam amino)

• Epinefrin, nor epinefrin : water soluble tidak memerlukan carrier protein, half-life pendek, mekanisme kerja serupa dengan hormon protein.

• Tiroksin dan triiodotironin : terikat pada protein carrier, half-life panjang, mekanisme kerja seperti hormon steroid

Metoda Pemeriksaan• Immunologic Assays Radioimmunoassay (RIA) Enzyme-Linked Immunosorbent Assay

(ELISA). • High-Performance Liqiud

Chromatography (HPLC)

RADIOIMMUNOASSAY

• PRINSIP PEMERIKSAAN• Antigen /antibodi spesifik yang tidak

dilabel yang difiksasi pada permukaan padat (dinding tabung/bead) dicampur dengan antibodi /antigen yang diukur, kemudian ditambahkan antigen/antibodi yang dilabel dengan isotop radioaktif.

• Memerlukan alat detektor radioaaktif• Hanya dilakukan pada institusi tertentu.

ELISA

Ag atau Ab difiksasi pada permukaan padat,seperti dinding tabung atau plastic bead.

Tambahkan sampel Ab atau Ag ke dalam tabung, sehingga terjadi ikatan Ag-Ab. Banyaknya Ag/Ab yang diukur dapat ditetapkan dengan menambahkan Ag/Ab yang dilabel dengan enzim.

Test dapat dilakukan dengan cepat, mudah, sederhana menggunakan alat analyzer automatis.

Dibutuhkan Ab monoklonal dan Ag recombinant untuk metoda pemeriksaan ELISA

Pemeriksaan Fungsi Tiroid

T4 kadar tiroksin dalam darah

T3 Triiodotironin dalam darah

rT3 Reverse T3 dalam darah

TSH Tiroid stimulating hormon dalam darah

Pemeriksaan Fungsi Tiroid

T3U T3 uptake (binding protein)

TBG Thyroxine binding globulin (binding protein)

FT4 Free T4 level

FT3 Free T3 level

FT4I Free Thyroxine Index (T4 x T3U)

FT3I Free T3 Index

immunoassay T4 dan T3

• Radioimmunoassay :• T4 dalam darah dipisahkan dari protein

(binding protein)• Ditambahkan T4 dilabel + anti T4

antibodi competitive binding kompleks antigen-antibodi

• Yang terikat dan yang bebas dipisahkan radioaktivitas pada yang terikat (bebas) diukur dengan radioactive counter.

rT3 (reverse T3)

• metabolite T4.• Menggambarkan penggunaan T4 oleh

jaringan• Perbedaan (T3) : 3,5,3’-triiodotironin rT3 : 3,3’,5’ –triiodotironin• 35% T4 di monodeiodinated T3• Sisa T4 diubah jadi rT3, kemudian

diubah jadi T2• Kadar : 10 – 50 ng/dL

rT3

rT3 dapat meningkat pada :• penderita penyakit non tiroid,

dimana T3 menurun disebabkan degradasi rT3 T2 berkurang

• Pemakaian obat propanolol

TSH

• Bila perlu diperiksa bersama FT4 (dan FT3)

• TSH tinggi hipothyroidism• TSH rendah hiperthyroidism• TSH normal euthyroid

Penetapan TSH + FT4 + FT3

• TSH rendah, periksa FT4 FT4 tinggi : hiperthyroidism FT4 normal, periksa FT3 : FT3 tinggi : hyperthyroidism FT3 normal : subclinical hyperthyroidism• TSH tinggi, periksa FT4 : FT4 rendah hypothyroidism FT4 normal subclinical hypothyroidism

Penetapan TSH, FT4

TSH rendah, • FT4 rendah : secondary hypothyroidism• FT4 tinggi : hyperthyroidism• FT4 normal, FT3 tinggi : hipertiroidTSH tinggi, • FT4 tinggi : pituitary adenoma

resistence to thyroid hormone• FT4 rendah : hipotiroidism• FT4 normal : hipotiroid subklinis

T3U• Prinsip : penetapan T3 dan T4 total di

serum dipengaruhi oleh binding protein (TBG), T3U mengukur kapasitas binding site yang bebas dengan resin.

• sampel serum diinkubasi 1 jam pada suhu kamar bersama T3* dan resin.

• Pisahkan resin dari serum.• Radioactivity di resin diukur

menunjukkan (%) radioaktivitas yang terikat di resin.

• Digunakan T3 karena afinitas thd TBG rendah, T3 lebih stabil.

T3U

• Pada peningkatan kadar TBG primer jumlah binding sites meningkat, FT4 tetap normal tetapi T4 total meningkat karena > T4 terikat TBG.

• Beberapa obat : dilantin, dicumarol, salisilat berkompetensi dengan T4 berikatan dengan TBG, FT4 normal tetapi total T4 rendah.

• T3U tidak dipengaruhi oleh perubahan kadar TBG.

Hubungan hasil test fungsi tiroid

Kelainan klinik T4 T3 FT4 T3U TBG

normal N N N N N

Hipertiroidism T T T T N/R

Hipotiroidism R R R R N/T

TBG meningkat T T N R T

TBG menurun R R N T R

Displacement of hormone by drugs

R R N T N

Free Thyroxine Index (FT4I) & FT3I

• Total T4 tidak sepenuhnya dapat menunjukkan adanya k elainan fungsi tiroid

• FT4I : Penetapan tidak langsung hormon bebas (FT4)

• FT4I = total T4 (ug/dL) x T3U (%) • Prinsip : kalkulasi FTI berdasarkan

hubungan keseimbangan antara T4 terikat TBG dan FT4

• FT3I = T3 x T3U

TBG (Thyroxine Binding Globulin)

• Meningkat pada : Menurun pada :• Estrogen akromegali• Genetik androgen• Penyakit hati penyakit hati• Hipotiroidism sindroma nefrotik• Bayi baru lahir phenytoin• Kontrasepsi oral prednison• Kehamilan sakit berat• tirotoksikosis

Pemeriksaan Penyaring untuk deteksi hypothyroidism pada

Neonatus• 15% infant dengan kelainan tiroid

primer menderita hipotiroid yang terkompensasi : T4 dalam batas normal dan peningkatan TSH.

• Strategi di Canada & US : mula-mula periksa T4, diikuti TSH jika T4 di bawah atau sama nilai normal rendah

• Di Eropa & Jepang : TSH diperiksa, kemudian T4

Penyakit non thyroid

Penyakit akut dan kronik mempengaruhi deiodination T4 :

T3 menurun reverse T3 meningkatUmumnya : T3 rendah, FT3I rendah,

TBG rendahPada penyakit akut biasanya FT4

agak meningkat, dan menurun pada penyakit kronik

Hormon Paratiroid (PTH)• Berperan dalam keseimbangan Ca dan

P

PTH meningkatkan :• absorpsi Ca dan P di usus• penglepasan (resorpsi) Ca dari tulang.• reabsorpsi Ca di ginjal (mengurangi

ekskresi Ca di urin)• ekskresi P di ginjal• Menstimulasi produksi 1.25(OH)2D3 di

ginjal

Hormon lain ikut berperan dalam keseimbangan Ca :

• Calcitonin (diproduksi oleh sel C kelenjar tiroid) : mengabsorpsi Ca darah masuk ke tulang.

• Vit D3 (diproduksi di kulit), dihidroksilasi menjadi 1.25(OH)2D3 di liver, ginjal

Mekanisme kontrol oleh PTH, calcitonin, vit D3

hormon Efek di darah

Dikontrol oleh (distimulasi)

PTH Ca >, P< Ca<

Calcitonin Ca< , P< Ca > , gastrin

Vit D3 Ca> , P> P<, PTH >

Efek PTH, calcitonin & vit D3 thd organ

PTH calcitonin

Vit D3

Tulang

Mobilisasi Ca & P >

Mobilisasi Ca & P <

Transport Ca >

Ginjal Reabsorpsi Ca >, ekskresi P >

reabsorpi Ca & P <

reabsorpsi Ca <

Usus halus

Absorpsi Ca & P >

Absorpsi Ca & P >

Hiperparatiroid primer

• Produksi PTH meningkat, menstimulasi osteoklas tulang osteolisis fraktur patologis. (Ca dalam darah >)

• Laboratorium : Ca darah >, Ca di urin berkurang, kadar P di plasma <, P di urin meningkat, alkalifosfatase >, kadar PTH meningkat.

Hiperparatiroid sekunder : umumnya disebabkan gagal

ginjal kronik• Gagal ginjal kronik : Ca di darah <

stimulasi PTH, decalcifikasi tulang

• Hipoparatiroid : akibat tiroidectomi atau kongenital.

Hormon Kelenjar Adrenal

• Kelenjar Kortex Adrenal :• Cortisol : hipersekresi sindrom Cushing Hipofungsi primer defisiensi cortisol &

aldosteron : 1) Addison’s disease 2) Congenital adrenal hiperplasia• Hipofungsi sekunder thd defisiensi

ACTH : defisiensi cortisol saja.• Aldosteron• Androgen

Regulasi sekresi cortisol

• CRH (corticothropin Releasing hormone) yg disintesis oleh hipothalamus.

• Sekresi ACTH (Adrenocorticotrophic hormone) yg disekresi hipofisis anterior.

• Cortisol disekresi oleh korteks adrenal, memberikan negative feed back ke hipothalamus dan hipofisis melalui hypothalamus – pituitary-adrenal axis.

Mekanisme umpan balik

Hipothalamus CRH

Hipofisis ACTH cortisol

adrenal

Pemeriksaan laboratorium fungsi adrenal

• Penetapan kadar ACTH serum• Penetapan kadar cortisol serum• Penetapan kadar cortisol urin• Dexametasone suppression test• ACTH stimulation tests

Sekresi/ kadar ACTH & cortisol dipengaruhi :

• Variasi diurnal dalam sekresi ACTH & cortisol (max: pk 06 – 08), dipengaruhi sleep-wake habit.

• Trauma dan stres (pyrogen, hipoglikemia, suntikan histamin, anxietas akut

• Penetapan kadar cortisol secara tunggal kurang bermakna

Defisiensi Glukokortikoid (Addison’s disease)

• Etiologi : • kerusakan kel. Adrenal oleh : autoimun,

infeksi (TBC,mycotic infection, amyloidosis), neoplasma (metastasis dari Ca bronchialis)

• Insufisiensi adrenal primer menunjukkan defisiensi glukocorticoid dan mineralokortikoid

• Insufisiensi adrenal sekunder hanya menunjukkan insufisiensi glukokortikoid

Insufisiensi Adrenal

• Test stimulasi ACTH sintetis insufisiensi adrenal primer respons sekresi cortisol (-) insufisiensi adrenal sekunder respons

terjadi setelah pemberian 2-3 hari. • Diberikan 500 ug cosyntropin (ACTH

sintetis) i.v. selama 6 jam, diukur kadar cortisol

Hypercortisolism

• Hiperfungsi kel. kortek adrenal

• Ectopic ACTH syndrome (tumor menghasilkan ACTH)

• Tumor adrenal menghasilkan cortisol

• Diagnosis :• Dexamethasone suppresion test.• Vasopressin test : hiperplasia

adrenal menunjukkan respons stimuli peningkatan kadar cortisol, pasien dengan tumor hipofisis, adrenal adenoma, respons stimuli (-)

Overnight dexamethasone test

• Dexamethasone : cortisol analog, menekan produksi cortisol pada orang normal, tidak demikian pada Cushing’s syndrome.

• 1.0 mg dexa per oral jam 23.00, jam 07.00 darah diambil untuk ditetapkan kadar cortisol.

• Interpretasi : N < 5 ug/dL, > 5 ug/dL pada sindroma Cushing, stres.

Low-dose dexamethasone suppression test

• Orang normal : kadar cortisol plasma & cortisol urin < pada test ini.

• Penderita hipercortisolism kadar cortisol plasma & urin tetap tinggi.

• kumpulkan urin 24 jam selama 4 hari, dexa 0.5 mg /6jam 8 dosis.

• Cortisol urin < 50% nilai normal

High-dose dexamethasone suppression test

• Penderita penyakit Cushing akibat adenoma hipofisis yg memproduksi ACTH akan menunjukkan supresi cortisol dengan high dose dexamethasone.

• Penderita sindroma Cushing oleh sebab lain (adenoma adrenal, ectopic ACTH production) tidak menunjukkan supresi.

DD/ Cushing’s syndrome

Plasma ACTH

Suppression high-dose

Respons to cosyntropin

Pituitary Cushing’s

N/ > sedikit

Ya ya

Adrenal adenoma

rendah Tidak Variasi

Ectopic ACTH prod.

Sangat tinggi

Tidak Variasi

Growth hormone

• Growth hormone excess :• 10% penderita acromegali GH

normal tetapi menunjukkan respons thd pembebanan glukosa abnormal

• Somatomedin C meningkat (6.8 U/L) pada orang normal (1.5 U/L)

• Pada hypopituitary children < 0.10 U/L

Glucose suppression of growth hormone

• Orang normal menunjukkan supresi GH pasca pemberian glukosa oral. Penderita acromegali tidak menunjukkan supresi

• interpretasi : GH orang normal turun < 1 ng/mL. Penderita acromegali tidak turun bahkan menunjukkan peningkatan.

Defisiensi GH

• Exercise test for GH.• Interpretasi : • bila GH > 6 ng/mL GH defisensi• GH 3-6 ng/mL : suspek GH

defisiensi• Insulin Tolerance Test• Stress insulin mengiduksi

hipoglikemia memicu sekresi GH & ACTH pd orang normal

• Insulin Tolerance Test• Stress insulin mengiduksi

hipoglikemia memicu sekresi GH & ACTH pd orang normal

• Interpretasi :• Cortisol harus meningkat > 7

ug/dL, ke nilai tertinggi > 20 ug/dL• GH harus meningkat ke 20 ng/mL• GH defisiensi atau lesi

hipothalamus gagal merespons

Hormon insulin

• Hormon protein disintesis oleh sel Langerhans pankreas.

• Sekresi distimulasi oleh • glukosa, asam amino, • Hormon pankreas glukagon, gastrin,

pankreozim, gastrin, sekretin• Obat : sulfonil urea, adrenergic

stimulator : isoproterenol

Hormon insulin

• Dihambat oleh : • Hipoglikemia• Stomatostatin (sel pankreas), • Obat : adrenergic stimulator,

adrenergic blocking agents, diazoxide, phenothyazine, nicotinic acid.

Kerja insulin dan reseptor insulin

Sel target insulin : liver, otot, jaringan lemak, melalui reseptor insulin di membran plasma.

Kerja insulin dipengaruhi oleh :• Kadar insulin yang mencapai sel

target• Jumlah reseptor insulin di sel target• Afinitas reseptor insulin• “postreceptor” intracellular

Diabetes mellitus

• Sindroma gangguan metabolisme yang ditandai dengan hiperglikemia sebagai akibat defisiensi sekresi insulin, atau berkurangnya efektivitas biologik insulin atau kedua-duanya.

• International Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus (1995) disponsori ADA/WHO ADA/WHO menetapkan kriteria & klasifikasi D.M.

Katagori D.M.

• Diabetes tipe-1• Diabetes tipe-2• Diabetes tipe spesifik lain• Diabetes Mellitus Gestasional

(GDM)

Dibetes tipe-1

• Destruksi sel • Defisiensi insulin absolut• Autoantibodi : islet cell

autoantibodi, insulin antibodi, dsb.

Diabetes tipe-2

• Resistensi insulin dengan defek sekresi insulin

• Defisiensi insulin relatif

Diabetes tipe lain

• Berkaitan dengan kelainan sekunder• Defek fungsi sel secara genetik• Penyakit pankreas• Penyakit endokrin• Akibat induksi obat• Abnormalitas reseptor insulin• Sindroma genetik lainnya

Diabetes mellitus gestasional

• Intoleransi glukosa selama kehamilan

• Akibat perubahan metabolisme dan hormonal

Kriteria diagnosis D.M.

• Semua orang dewasa umur > 45 tahun harus melakukan test glukosa puasa tiap 3 tahun, kecuali telah didiagnosa D.M.

• Pemeriksaan dilakukan pada umur lebih muda dan lebih sering pada orang yang menunjukkan :

Kriteria D.M. (lanjutan)

• Obesitas (BMI 27 kg/m2)• Riwayat keluarga D.M.• Riwayat GDM / melahirkan bayi > 4.1

kg• Hipertensi (140/90)• Kadar HDL rendah (< 35 mg/dL)• Kadar trigliserida plasma > 250 mg/dL• Riwayat toleransi glukosa terganggu

Kriteria diagnostik D.M.

• Glukosa plasma sewaktu > 200 mg/dL ditambah gejala D.M.

• Glukosa plasma > 126 mg/dL• Glukosa 2 jam PP > 200 mg/dL

Katagori glukosa plasma puasa

Glukosa puasa normal

< 110 mg/dL

Glukosa puasa terganggu

> 110 - < 126 mg/dL

Diabetes mellitus

> 126 mg/dL

Katagori toleransi glukosa oral

Toleransi glukosa normal

2 jam PP < 140 mg/dL

Toleransi glukosa terganggu

> 140 mg/dL dan < 200 mg/dL

Diabetes mellitus

2 jam PP > 200mg/dL

Hormon Reproduksi Pria

• hipothalamus – pituitari – testis axis• hipothalamus androgen ICHRH FSHRHPituitari anterior ICSH FSHTestis sel Leydig tubulus seminalis androgen sperma

Interpretasi untuk oligo-azoospermia

testosteron

LH FSH Kemungkinan gangguan

R T T Kelainan primer di tetis, indikasi analisa kromosom

N N T defek tubulus seminalis

N N N Vas deferens (-), obstruksi. Spermatogenesis gagal

R N/R N/R kelainan hipothalamus / hipofise

Hormon reproduksi wanita

Follicle stimulating hormone (FSH)

• FSH & LH hormon hipofise yang disimpan di hipofise anterior.

• Regulasinya diatur oleh axis hipothalamus-hipofisis-ovarium/testes

• Hipothalamus mensekresi GnRH menstimulasi hipofisis memproduksi FSH, LH stimulasi ovarium/testes.

FSH, LH

• Pada pria FSH & LH diperlukan untuk spermatogenesis dan pematangan

• Pada wanita FSH & LH diperlukan untuk pertumbuhan follikel, ovulasi, pematangan follikel

• Pengukuran FSH dan LH dapat membantu menetapkan adanya defisiensi primer atau defisiensi sekunder hormon hipofisis.

• Pada kegagalan ovarium primer atau testis, kadar FSH meningkat

• Amenorrhoe primer :mens tidak terjadi menjelang umur 16,5 tahun : FSH & LH tinggi : pada disgenesis gonad, kelainan kromosom

• Amenorrhoe sekunder : mens berhenti selama 3 bulan atau lebih pada seorang wanita (tidak hamil) yang sebelumnya telah mengalami mens secara periodik

Amenorrhoe sekunder

• Gangguan fungsi ovarium (tumor ovarium), gangguan hipofisis (adenoma), gangguan axis hipotalamus-hipofisis-gonad (anoreksia nervosa, latihan fisik berat, tumor, androgen excess, dsb.