BAB 5 Tumbuh Kembang
BAB V
Biokimia Tumbuh Kembang
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 125
A.GROWTH FACTOR (GF)
GF merupakan protein yang mempunyai aktivitas hormon. GF berfungsi merangsang
proliferasi dan diferensiasi sel-sel tertentu secara khusus. Disintesis GF oleh berbagai jenis sel.
Berbeda dari hormon yang disintesis oleh endokrin khusus. Mekanisme kerjanya sama dengan
hormon. Sintesis GF dalam sel asidofilik dalam kelenjar hipofisa dalam sel somatotrop. Kadar GF
dalam hipofise : 5-15 mg/BB. GF merupakan polipeptida tunggal terdiri 191 asam amino sedikit
residu triptofan, dengan BM 22 Kda. Struktur : mempunyai ikatan disulfida residu 53-165 dan
182-189. Sekresinya diepngaruhi oleh tidur, stress, olah raga dan makan protein tinggi (arginin).
Gambar 5.1 Struktur growth factor
Reseptor GF merupakan superfamili R-sitokin hematopoitin, berupa protein dengan BM 70 Kda
serta menggunakan second Mesenger yaitu tirosin kinase dan lintasan fosfat.
Gambar 5.2 Mekanisme kerja growth factor
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 126
Growth Factors (GF), berasal dari prekusor dengan molekul besar, yang kemudian akan
terpecah-pecah. Contohnya Epidermal growth factor (EGF), terdiri atas 53 aa, berasal dari
pemecahan prekusor dengan 1168 aa, prekusor ini berasal dari protein komponen membran
yang mengandung bagian EGF beserta 9 aa urutan berikutnya, dan berada dalam domain
membran yang ada di luar sel. EGF merupakan homolog banyak GF lain pada urutan asam
aminonya. Semua GF akan terikat pada reseptorspesifik yang terdapat pada bagian luar
membran plasma sel targetnya. Reseptor GF biasanya suatu protein transmembran yang
mengandung lokasi-lokasi pengikatan (Binding sintesis) di bagian luar membran sel dan efektor
suatu enzim ada pada bagian dalam/sitoplasma. Sebagian besar efektor enzim pada reseptor
GF adalah tirosin-kinase.
Gambar 5.3 Reseptor growth factor
Beberapa Polipeptida GF antara lain :
1. Epidermal GF (EGF), sumber kelenjar liur tikus serta berfungsi: merangsang pertumbuhan
berbagai sel epidermal dan epitel
2. Erithropoitin, sumber
pada ginjal urin, berfungsi mengatur pertumbuhan sel-sel
eritropoitik.
3. Fibroblast Growt factor (FGF), sumber pada sel-sel berbeda, berfungsi merangsang
proliferasi banyak jenis sel
4. Interleukin-1 (IL-1), sumber pada media tertentu, berfungsi merangsang produksi IL-2 oleh
sel T
5. Interleukin-2, sumber media tertentu, berfungsimerangsang pertumbuhan sel T
6. Platelet De Rived GF ( PDGF), sumber pada platelet, berfungsi merangsang pertumbuhan
sel-sel mesenkim dan glia.
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 127
7. Nerve GF (NGF), sumber pada kelenjar saliva, berfungsi efek tropik pada neuron simpatik
dan neuron sensoris tertentu
8. Transforming GF ( TGF-α), sumber pada media tertentu, berfungsi
merangsang
pertumbuhan berbagai sel epidermal dan epitel
9. Trasforming GF (TGF-ß), sumber pada ginjal platelet, berfungsi sebagai stimulator dan
inhibitor pada sel-sel tertentu.
Growth Factors (GF), kinase-kinase intrasel spesifik yang lain adalah serin dan treonin.
Reseptor GF bekerja seperti reseptor hormon yang sederhana. Reseptor tirosin kinase yang
aktif sering mengalami saling fosforilasi (auto fosforilasi) yang akan mengubah fungsinya, hasil
autofosforilasi ini adalah pembentukan dimernya. Dimer reseptor kinase mempunyai afinitas
tinggi terhadap protein dan dapat memulai reaksi-reaksi kaskade yang berhubungan dengan
mitogenik. Ada tanda-tanda bahwa peninggian aktivitas reseptor GF berkaitan dengan kelainan
pertumbuhan sel dan kanker.
Sel-sel normal perlu GF sebagai mitogen untuk proliferasi sel. Pada defisiensi GF akan
terjadi perlambatan siklus sel, pertumbuhan sel akhirnya dapat terhenti. Sebaliknya sel-sel yang
sudah mengalami perubahan (sudah akan menjadi sel tumor) mempunyai kontrol siklus sel
yang lambat dan tanpa adanya GF siklus sel dapat terputus . Banyak sel yang sudah berubah
mempunyai onkogen yang homolog dengan kode muatan GF atau reseptornya. Contoh pada
produk onkogen (onkoprotein), sis menyerupai PDGF atau erb-ß menyerupai EGF
Insulin Like Growth Factor I (IGF I)
Famili gen yang mirip insulin, faktor sulfasi karena mempunyai kemampuan
mengaktifkan penyatuan sulfat ke dalam tulang rawan. Somatomedin C, gen ini serupa dengan
proinsulin, jumlah asam amino 70. Sumber utama IGF I hati dan jaringan lain. Kadar diatur GF
dan status gizi ada protein pengikat IGF dalam plasma. Fungsi pecetus proliferasi beberapa tipe
sel.
Insulin Like Growth Factor II (IGF II)
Peptida dalam plasma yang mempunyai aktivitas identik dengan aktivitas dalam sel
tikus yang disebut aktivitas perangsang-multiplikasi (MSA), terdiri atas 67 asam amino,
terdapat dalam berbagai jaringan, dan berfungsi sebagai pencetus proliferasi sel fetal.
IGF I & IGF II
IGF I dan IGF II terikat pada reseptor membran, kadar IGF II dalam plasma 2 kali lebih
banyak daripada IGF I karena berhubungan langsung dengan efek pertumbuhan. Hormon
esensial bagi pertumbuhan postnatal dan metabolisme normal Karbohidrat, Lipid, protein serta
mineral. Orang yang kurang IGF I, tetapi memiliki IGF II tidak dapat tumbuh dengan normal.
Peranan IGF I & IGF II yaitu dalam sintesis protein untuk meningkatkan transportasi asam amino
ke dalam sel otot dan meningkatkan sintesis protein lewat mekanisme yang terpisah dari efek
pengankutan. Metabolisme karbohidrat, bersifat melawan efek insulin. Dalam hati akan
meningkatkan jumlah glikogen hati akibat aktivasi proses glukoneogenesis dari asam amino.
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 128
Pemberian hormon ini terus menerus menyebabkan DM. Metabolisme lipid yaitu mendorong
pelepasan asm lemak bebas dan gliserol dari jaringan adiposa, meningkatkan kadar asam lemak
yang beredar dalam darah dan peningkatan oksidasi asam lemak bebas dalam hati.
Metabolisme mineral IGF I meningkatkan keseimbangan positif kalsium, magnesium serta fosfat
dan menimbulkan retensi Na +, K+ dan CL-. IGF I mendorong pertumbuhan tulang panjang
epifisme pada anak-anak yang sedang tumbuh dan merangsang pertumbuhan pada orang
dewasa dan pada anak-anak meningkatkan pembentukan tulang rawan.
Gambar 5.4 Kemiripan struktur growth factor dengan prolaktin
Efek mirip prolaktin, menyebabkan growth factor memiliki sifat stimulasi terhadap
glandula mammae dan laktogenesis s. Antara IGF I dan IGF II homolog 62% dan keduanya
identik dengan insulin pada 50% residunya. Molekul ini mempunyai tempat antigen yang unik
dan diatur secara berbeda. Insulin merupakan hormon metabolik yang lebih potensial,
sedangkan IGF I lebih potensial pada stimulasi pertumbuhan. Reseptor IGF I merupakan
heterodimer struktur α2ß2 dan merupakan tirosin kinase. Reseptor IGF I dan insulin
menggunakan rangkaian transduksi sinyal sama. IGF I merupakan rantai tunggal dengan BM
260.000 dan bukan tirosin kinase.
EGF
EGF, sama seperti semua GF yang memiliki afinitas tinggi dan spesifik yang
mempunyai mengaktifkan aktifitas tirosin kinase (terdapat dalam onkogen), yang aktif bila
berikatan dengan EGF di membran sel. Neuroonkogen homolog dengan reseptor EGF. Domain
kinase reseptor EGF memfosforilasi reseptor EGF itu sendiri (autofosforilasi) sama dengan
protein lain pada transduksi sinyal kaskade.
Reseptor EGF merupakan satu rantai polipeptida tunggal yang memanjang dari luar sel
(domain ekstrasel), menembus membran sel (domain transmembran) sampai kebagian dalam
permukaan membran yang mengarah ke sitosol. EGF mempunyai efek poliferasi pada pada sel
dan ektodermal, terutama keratinosit dan fibroblas. EGF mempunyai pengaruh pertumbuhan
negatif pada penentuan karsinoma sel folikel rambut. Reseptor terhadap EGF menghasilkan
ekspresi induksi proto-onkogen inti. EGF juga mempunyai efek mengurangi sekresi asm
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 129
lambung. Sumber EGF yaitu kel. Submaxilary dan Kel.Brunner, aktivitas sebagai pencetus
proliferasi mesenchym, sel glial dan epthelial.
PDGF
PDGF mengandung 2 rantai polipeptida A dan B, yang berbentuk homodimer (AA dan
BB) atau heterodimer (AB), krotoonkogen bentuk c-sis merupakan homolog dengan PDGF
rantai A, hanya dimerik yang dapat berinteraksi dengan PDGF. Ada 2 kelas reseptor PDGF yang
sudah dapat diketahui dengan cara kloning, yaitru satu spesifik untuk asam amino homodimer
dan yang lain mengikat tipe dimer BB dan AB. Sumber PDGF diperoleh dari platelet, sel
endotelial dan plsenta. Mempunyai aktifitas tirosin kinase, menganut autofosforilasi dari
reseptor PDGF. Respon proliferasi aktivitas PDGF terjadi pada berbagai mesenchym sel,
termasuk sitoskletal yang mengatur dan meningkatkan polifosfoinositol. PDGF menginduksi
ekspresi tempat protookogen inti. Aktivitas utama sebagai pencetus proliferasi dari jaringan
ikat, sel otot polos dan halus.
Abnormalitas GF yaitu bila defisiensi GF menyebabkan bayi tidak akan tumbuh dengan
baik, dibagi dalam tipe dwarfisme yaitu kekurangan GF dalam menununjukkan respon N
terhadap pemberian Gh dari luar. Tipe laron serta mempunyai GH-N berlimpah menyebabkan
kekurangan reseptor.
Kelebihan GH, akibat tumor asidofilik akibatnya :
- Gigantisme menyebabkan percepatan pertumbuhan tulang panjang sebelum penutupan
lempeng epifisme (usia sebelum dewasa)
- Akromegali menyebabkan pelepasan hormon GH berlebih akibatnya rahang menonjol;
hidung besar, tangan, kaki,tengkorak membesar; kulit menebal dan menimbulkan berbagai
problem metabolik.
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 130
Biokimia Tumbuh Kembang
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 125
A.GROWTH FACTOR (GF)
GF merupakan protein yang mempunyai aktivitas hormon. GF berfungsi merangsang
proliferasi dan diferensiasi sel-sel tertentu secara khusus. Disintesis GF oleh berbagai jenis sel.
Berbeda dari hormon yang disintesis oleh endokrin khusus. Mekanisme kerjanya sama dengan
hormon. Sintesis GF dalam sel asidofilik dalam kelenjar hipofisa dalam sel somatotrop. Kadar GF
dalam hipofise : 5-15 mg/BB. GF merupakan polipeptida tunggal terdiri 191 asam amino sedikit
residu triptofan, dengan BM 22 Kda. Struktur : mempunyai ikatan disulfida residu 53-165 dan
182-189. Sekresinya diepngaruhi oleh tidur, stress, olah raga dan makan protein tinggi (arginin).
Gambar 5.1 Struktur growth factor
Reseptor GF merupakan superfamili R-sitokin hematopoitin, berupa protein dengan BM 70 Kda
serta menggunakan second Mesenger yaitu tirosin kinase dan lintasan fosfat.
Gambar 5.2 Mekanisme kerja growth factor
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 126
Growth Factors (GF), berasal dari prekusor dengan molekul besar, yang kemudian akan
terpecah-pecah. Contohnya Epidermal growth factor (EGF), terdiri atas 53 aa, berasal dari
pemecahan prekusor dengan 1168 aa, prekusor ini berasal dari protein komponen membran
yang mengandung bagian EGF beserta 9 aa urutan berikutnya, dan berada dalam domain
membran yang ada di luar sel. EGF merupakan homolog banyak GF lain pada urutan asam
aminonya. Semua GF akan terikat pada reseptorspesifik yang terdapat pada bagian luar
membran plasma sel targetnya. Reseptor GF biasanya suatu protein transmembran yang
mengandung lokasi-lokasi pengikatan (Binding sintesis) di bagian luar membran sel dan efektor
suatu enzim ada pada bagian dalam/sitoplasma. Sebagian besar efektor enzim pada reseptor
GF adalah tirosin-kinase.
Gambar 5.3 Reseptor growth factor
Beberapa Polipeptida GF antara lain :
1. Epidermal GF (EGF), sumber kelenjar liur tikus serta berfungsi: merangsang pertumbuhan
berbagai sel epidermal dan epitel
2. Erithropoitin, sumber
pada ginjal urin, berfungsi mengatur pertumbuhan sel-sel
eritropoitik.
3. Fibroblast Growt factor (FGF), sumber pada sel-sel berbeda, berfungsi merangsang
proliferasi banyak jenis sel
4. Interleukin-1 (IL-1), sumber pada media tertentu, berfungsi merangsang produksi IL-2 oleh
sel T
5. Interleukin-2, sumber media tertentu, berfungsimerangsang pertumbuhan sel T
6. Platelet De Rived GF ( PDGF), sumber pada platelet, berfungsi merangsang pertumbuhan
sel-sel mesenkim dan glia.
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 127
7. Nerve GF (NGF), sumber pada kelenjar saliva, berfungsi efek tropik pada neuron simpatik
dan neuron sensoris tertentu
8. Transforming GF ( TGF-α), sumber pada media tertentu, berfungsi
merangsang
pertumbuhan berbagai sel epidermal dan epitel
9. Trasforming GF (TGF-ß), sumber pada ginjal platelet, berfungsi sebagai stimulator dan
inhibitor pada sel-sel tertentu.
Growth Factors (GF), kinase-kinase intrasel spesifik yang lain adalah serin dan treonin.
Reseptor GF bekerja seperti reseptor hormon yang sederhana. Reseptor tirosin kinase yang
aktif sering mengalami saling fosforilasi (auto fosforilasi) yang akan mengubah fungsinya, hasil
autofosforilasi ini adalah pembentukan dimernya. Dimer reseptor kinase mempunyai afinitas
tinggi terhadap protein dan dapat memulai reaksi-reaksi kaskade yang berhubungan dengan
mitogenik. Ada tanda-tanda bahwa peninggian aktivitas reseptor GF berkaitan dengan kelainan
pertumbuhan sel dan kanker.
Sel-sel normal perlu GF sebagai mitogen untuk proliferasi sel. Pada defisiensi GF akan
terjadi perlambatan siklus sel, pertumbuhan sel akhirnya dapat terhenti. Sebaliknya sel-sel yang
sudah mengalami perubahan (sudah akan menjadi sel tumor) mempunyai kontrol siklus sel
yang lambat dan tanpa adanya GF siklus sel dapat terputus . Banyak sel yang sudah berubah
mempunyai onkogen yang homolog dengan kode muatan GF atau reseptornya. Contoh pada
produk onkogen (onkoprotein), sis menyerupai PDGF atau erb-ß menyerupai EGF
Insulin Like Growth Factor I (IGF I)
Famili gen yang mirip insulin, faktor sulfasi karena mempunyai kemampuan
mengaktifkan penyatuan sulfat ke dalam tulang rawan. Somatomedin C, gen ini serupa dengan
proinsulin, jumlah asam amino 70. Sumber utama IGF I hati dan jaringan lain. Kadar diatur GF
dan status gizi ada protein pengikat IGF dalam plasma. Fungsi pecetus proliferasi beberapa tipe
sel.
Insulin Like Growth Factor II (IGF II)
Peptida dalam plasma yang mempunyai aktivitas identik dengan aktivitas dalam sel
tikus yang disebut aktivitas perangsang-multiplikasi (MSA), terdiri atas 67 asam amino,
terdapat dalam berbagai jaringan, dan berfungsi sebagai pencetus proliferasi sel fetal.
IGF I & IGF II
IGF I dan IGF II terikat pada reseptor membran, kadar IGF II dalam plasma 2 kali lebih
banyak daripada IGF I karena berhubungan langsung dengan efek pertumbuhan. Hormon
esensial bagi pertumbuhan postnatal dan metabolisme normal Karbohidrat, Lipid, protein serta
mineral. Orang yang kurang IGF I, tetapi memiliki IGF II tidak dapat tumbuh dengan normal.
Peranan IGF I & IGF II yaitu dalam sintesis protein untuk meningkatkan transportasi asam amino
ke dalam sel otot dan meningkatkan sintesis protein lewat mekanisme yang terpisah dari efek
pengankutan. Metabolisme karbohidrat, bersifat melawan efek insulin. Dalam hati akan
meningkatkan jumlah glikogen hati akibat aktivasi proses glukoneogenesis dari asam amino.
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 128
Pemberian hormon ini terus menerus menyebabkan DM. Metabolisme lipid yaitu mendorong
pelepasan asm lemak bebas dan gliserol dari jaringan adiposa, meningkatkan kadar asam lemak
yang beredar dalam darah dan peningkatan oksidasi asam lemak bebas dalam hati.
Metabolisme mineral IGF I meningkatkan keseimbangan positif kalsium, magnesium serta fosfat
dan menimbulkan retensi Na +, K+ dan CL-. IGF I mendorong pertumbuhan tulang panjang
epifisme pada anak-anak yang sedang tumbuh dan merangsang pertumbuhan pada orang
dewasa dan pada anak-anak meningkatkan pembentukan tulang rawan.
Gambar 5.4 Kemiripan struktur growth factor dengan prolaktin
Efek mirip prolaktin, menyebabkan growth factor memiliki sifat stimulasi terhadap
glandula mammae dan laktogenesis s. Antara IGF I dan IGF II homolog 62% dan keduanya
identik dengan insulin pada 50% residunya. Molekul ini mempunyai tempat antigen yang unik
dan diatur secara berbeda. Insulin merupakan hormon metabolik yang lebih potensial,
sedangkan IGF I lebih potensial pada stimulasi pertumbuhan. Reseptor IGF I merupakan
heterodimer struktur α2ß2 dan merupakan tirosin kinase. Reseptor IGF I dan insulin
menggunakan rangkaian transduksi sinyal sama. IGF I merupakan rantai tunggal dengan BM
260.000 dan bukan tirosin kinase.
EGF
EGF, sama seperti semua GF yang memiliki afinitas tinggi dan spesifik yang
mempunyai mengaktifkan aktifitas tirosin kinase (terdapat dalam onkogen), yang aktif bila
berikatan dengan EGF di membran sel. Neuroonkogen homolog dengan reseptor EGF. Domain
kinase reseptor EGF memfosforilasi reseptor EGF itu sendiri (autofosforilasi) sama dengan
protein lain pada transduksi sinyal kaskade.
Reseptor EGF merupakan satu rantai polipeptida tunggal yang memanjang dari luar sel
(domain ekstrasel), menembus membran sel (domain transmembran) sampai kebagian dalam
permukaan membran yang mengarah ke sitosol. EGF mempunyai efek poliferasi pada pada sel
dan ektodermal, terutama keratinosit dan fibroblas. EGF mempunyai pengaruh pertumbuhan
negatif pada penentuan karsinoma sel folikel rambut. Reseptor terhadap EGF menghasilkan
ekspresi induksi proto-onkogen inti. EGF juga mempunyai efek mengurangi sekresi asm
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 129
lambung. Sumber EGF yaitu kel. Submaxilary dan Kel.Brunner, aktivitas sebagai pencetus
proliferasi mesenchym, sel glial dan epthelial.
PDGF
PDGF mengandung 2 rantai polipeptida A dan B, yang berbentuk homodimer (AA dan
BB) atau heterodimer (AB), krotoonkogen bentuk c-sis merupakan homolog dengan PDGF
rantai A, hanya dimerik yang dapat berinteraksi dengan PDGF. Ada 2 kelas reseptor PDGF yang
sudah dapat diketahui dengan cara kloning, yaitru satu spesifik untuk asam amino homodimer
dan yang lain mengikat tipe dimer BB dan AB. Sumber PDGF diperoleh dari platelet, sel
endotelial dan plsenta. Mempunyai aktifitas tirosin kinase, menganut autofosforilasi dari
reseptor PDGF. Respon proliferasi aktivitas PDGF terjadi pada berbagai mesenchym sel,
termasuk sitoskletal yang mengatur dan meningkatkan polifosfoinositol. PDGF menginduksi
ekspresi tempat protookogen inti. Aktivitas utama sebagai pencetus proliferasi dari jaringan
ikat, sel otot polos dan halus.
Abnormalitas GF yaitu bila defisiensi GF menyebabkan bayi tidak akan tumbuh dengan
baik, dibagi dalam tipe dwarfisme yaitu kekurangan GF dalam menununjukkan respon N
terhadap pemberian Gh dari luar. Tipe laron serta mempunyai GH-N berlimpah menyebabkan
kekurangan reseptor.
Kelebihan GH, akibat tumor asidofilik akibatnya :
- Gigantisme menyebabkan percepatan pertumbuhan tulang panjang sebelum penutupan
lempeng epifisme (usia sebelum dewasa)
- Akromegali menyebabkan pelepasan hormon GH berlebih akibatnya rahang menonjol;
hidung besar, tangan, kaki,tengkorak membesar; kulit menebal dan menimbulkan berbagai
problem metabolik.
Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin)
pg. 130