12
2.2.2 Macam Sel Pulau Langerhans Pankreas
Pulau Langerhans mempunyai 4 macam sel yaitu: sel alfa yang mensekresi glukagon, sel beta yang mensekresi hormon insulin, sel delta yang mensekresi
somatostatin untuk menghambat sekresi insulin dan glukagon dan sel pankreatik polipeptida yang fungsinya belum diketahui secara pasti Underwood 1992. Jenis
sel endokrin pankreas paling banyak dijumpai adalah sel beta Sherwood 2001.
Tabel 2 Tipe sel pada pulau Langerhans Underwood 1992 Tipe sel
Hormon yang dihasilkan Rata-tata
Beta Insulin
70 Alfa
Glukagon 20
Delta Somatostatin
8 PP
Pankreatik polipeptida 2
Hubungan yang erat antara berbagai jenis sel yang terdapat dalam pulau Langerhans menyebabkan timbulnya pengaturan secara langsung sekresi berbagai
jenis hormon oleh hormon lain Guyton 1994. Terdapat hubungan umpan balik negatif langsung antara konsentrasi gula darah dan kecepatan sekresi sel alfa,
tetapi hubungan tersebut berlawanan arah dengan efek gula darah pada sel beta. Peningkatan kadar gula darah menghambat sekresi glukagon tetapi merangsang
sekresi insulin, sedangkan penurunan gula darah menyebabkan peningkatan sekresi glukagon dan penurunan sekresi insulin Sherwood 2001.
Kadar gula darah dipertahankan oleh peran antagonis dari glukagon dan insulin, sedangkan somatostatin menghambat sekresi keduanya. Hormon insulin
akan mengendalikan kadar gula darah tubuh. Bila kadarnya berlebihan akan menyebabkan hipoglikemia Ranakusuma 1992. Hipoglikemia yang ditimbulkan
oleh insulin akan merangsang sekresi glukagon dan berperan sebaliknya jika dalam keadaan hiperglikemia. Sedangkan pada keadaan kekurangan insulin atau
jumlah cukup tetapi tidak efektif akan menyebabkan hiperglikemia menahun yang dikenal sebagai diabetes melitus.
13
2.2.3 Insulin
Insulin bahasa Latin insula, pulau, karena diproduksi di pulau-pulau Langerhans di pankreas adalah sebuah hormon polipeptida yang mengatur
metabolisme karbohidrat. Insulin merupakan komponen protein yang struktur molekulnya terdiri dari 2 rantai polipeptida, yaitu rantai A acidic yang
mengandung 21 asam amino dengan glysine sebagai N-terminal dan sebuah rantai B bacic yang mengandung 30 asam amino dengan phenylalanine sebagai N
terminal asam amino. Dua rantai dihubungkan oleh ikatan disulfida pada posisi 7 dan 20 di rantai A dan posisi 7 dan 19 di rantai B Turner et al. 1969;
Turner 1960.
Pelepasan insulin oleh sel beta distimulasi oleh tingginya kadar glukosa disertai sejumlah kecil ion kalsium. Stimulasi sel beta oleh glukosa menghasilkan
pengikatan bentuk proinsulin ke dalam retikulum endoplasma. Bentuk terbaru proinsulin ditranspor oleh mekanisme kebutuhan energi ke badan Golgi. Dalam
kantung Golgi granul yang pucat dapat diobservasi sebagai beta granul yang belum matang. Beta granul dikemas dalam badan Golgi dan dibebaskan ke dalam
sitoplasma, kemudian zink ditranspor ke dalam beta granul. Insulin dalam beta granul ditranspor ke dalam bentuk kristal dan menjadi bentuk beta granul yang
matang.
Proses sederhana dari pelepasan beta granul disebut emiocytosis Pebroot 1979. Insulin dilepaskan ketika kadar gula darah tinggi sehingga dapat
meningkatkan rata-rata pemasukan glukosa dan metabolisme oleh sel tubuh. Hiposekresi insulin akan menghasilkan diabetes melitus yang secara umum dapat
mengganggu metabolisme tubuh Marieb 1988.
Insulin memiliki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino
dalam darah serta mendorong penyimpanan nutrisi tersebut. Sewaktu molekul- molekul nutrisi ini memasuki darah selama keadaan absorbtif, insulin
meningkatkan penyerapan mereka oleh sel dan konversi, masing-masing menjadi glikogen, trigliserida, dan protein. Insulin menjalankan efeknya yang beragam
dengan mengubah transportasi nutrisi spesifik dari darah ke dalam sel atau dengan mengubah aktivitas enzim-enzim yang terlibat dalam jalur metabolik tertentu
14 Sherwood 2001. Insulin mempunyai sel target yang luas meliputi banyak sel dan
jaringan seperti otot skelet, otot jantung, lemak, fibroblast, sel hati, leukosit, kelenjar mamari, tulang, tulang rawan, kulit, aorta, kelenjar hipofise, dan syaraf
perifer. Tetapi sel target yang paling utama adalah hati, sel lemak, dan otot.
Menurut Sherwood 2001 berdasarkan efek insulin pada karbohidrat, insulin memiliki empat efek yang dapat menurunkan kadar gula darah dan
meningkatkan penyimpanan karbohidrat sebagai berikut: insulin mempermudah masuknya glukosa ke dalam sebagian besar sel, karena molekul glukosa tidak
mudah menembus membran sel tanpa adanya insulin. Beberapa jaringan tidak tergantung pada insulin untuk menyerap glukosa yaitu otak, otot yang aktif, dan
hati.
Insulin merangsang glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa, baik di otot maupun hati. Insulin menghambat glikogenolisis atau menghambat
perubahan glikogen menjadi glukosa. Dengan menghambat penguraian glikogen, insulin meningkatkan penyimpanan karbohidrat dan menurunkan pengeluaran
glukosa oleh hati. Insulin menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati dengan menghambat glukoneogenesis, juga menghambat perubahan asam amino menjadi
glukosa di hati.
Berdasarkan efek insulin pada lemak, insulin memiliki banyak efek untuk menurunkan kadar asam lemak darah dan mendorong pembentukan simpanan
trigliserida sebagai berikut: insulin meningkatkan transportasi glukosa ke dalam sel jaringan adiposa, seperti yang dilakukannya pada kebanyakan sel tubuh.
Insulin mengaktifkan enzim-enzim yang mengkatalisasi pembentukan asam lemak dari turunan glukosa, insulin meningkatkan pemasukan asam-asam lemak dari
darah ke dalam sel jaringan adiposa, insulin menghambat lipolisis penguraian lemak, sehingga terjadi penurunan pengeluaran asam lemak dari jaringan adiposa
ke dalam darah.
Berdasarkan efek insulin pada protein, insulin menurunkan kadar asam amino darah dan meningkatkan sintesis protein sebagai berikut: insulin
mendorong transportasi aktif asam-asam amino dari darah ke dalam otot dan jaringan lain, insulin meningkatkan kecepatan penggabungan asam amino ke
dalam protein dengan merangsang pembuatan protein di dalam sel, insulin
15 menghambat penguraian protein. Akibat kolektif efek ini adalah efek anabolik
protein. Karena itu, insulin esensial bagi pertumbuhan normal.
Dalam sel hati, insulin meningkatkan perubahan glukosa ke dalam glikogen dan lemak karena glukosa penting sebagai prekursor asam lemak Insulin
melawan pemecahan glikogen dan pelepasan glukosa dari sel hati ke darah Spince et al. 1987. Insulin memudahkan lipogenesis melalui peningkatan
pemasukan dan penggunaan metabolik glukosa oleh sel adiposa dan juga mengurangi perombakan dan mobilitas penyimpanan lemak antilipolisis
Turner et al. 1969.
Faktor utama yang mengatur sekresi glukagon adalah efek langsung kosentrasi gula darah pada pankreas endokrin. Dalam hal ini, sel-sel alfa pankreas
meningkatkan sekresi glukagon sebagai respon terhadap penurunan gula darah. Glukagon akan mengaktifkan tempat-tempat penyimpanan energi dengan
melakukan proses glikogenolisis, glukoneogenesis dan lipolisis, sehingga akan meningkatkan kadar gula darah. Stimulasi terjadi di hati untuk melepaskan
glukosa Marieb 1988.
Efek hiperglikemia hormon ini cenderung memulihkan kosentrasi glukosa ke normal. Sebaliknya, peningkatan kosentrasi gula darah, seperti yang terjadi
setelah makan, menghambat sekresi glukagon, yang juga cenderung memulihkan kadar gula darah ke normal. Dengan demikian, terdapat hubungan umpan balik
negatif langsung antara kosentrasi gula darah dan kecepatan sekreesi sel alfa, tetapi hubungan tersebut berlawanan arah dengan efek gula darah pada sel beta.
Dengan kata lain, peningkatan kadar gula darah menghambat sekresi glukagon tetapi merangsang sekresi insulin, sedangkan penurunan gula darah menyebabkan
peningkatan sekresi glukagon dan penurunan sekresi insulin.
Menurut Sherwood 2001 karena glukagon meningkatkan gula darah dan insulin menurunkan gula darah, perubahan sekresi hormon-hormon pankreas
sebagai respon terhadap penyimpanan glukosa ini bekerja sama secara homeostasis untuk memulihkan kadar gula darah ke normal.
2.3 Streptozotosin STZ
Kategori