8

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Hipogonad

2.1.1 Definisi

Late onset hypogonadism (LOH), juga dikenal sebagai sindrom defisiensi

testosteron terkait usia atau disebut juga sebagai andropause merupakan sebuah

sindrom yang terjadi pada pria akibat turunnya produksi hormon testosteron, yang

sejalan dengan bertambahnya usia dan ditandai dengan gejala defisiensi

testosteron.

Penurunan serum testosteron terjadi oleh karena kegagalan hipotalamus

untuk mensekresikan gonadotropin releasing hormon (GnRH), dan peningkatan

sensitifitas dari hipotalamus-pituitari untuk melakukan feedback negatif efek dari

testosteron. Perubahan yang memperbesar kejadian hipogonad terjadi pada

hipotalamus dan testis. Penuaan dapat mengakibatkan terjadinya gangguan pada

organ-organ reproduksi berupa berkurangnya ukuran dan fungsi dari ovarium,

labia, rahim, penis dan testis (Klentze, 2003).

Hormon dikeluarkan oleh beberapa organ yang dikendalikan oleh

hipotalamus, sebuah kelenjar yang terletak di otak. Hipotalamus membentuk

poros dengan hipofise dan organ tertentu yang kemudian mengeluarkan hormon

dan akan mempengaruhi organ targetnya. Kadar serum testosteron pria muda yang

sehat berada pada kisaran (9,8 -10,4 nmol/L) (Harman et al., 2001).

Penurunan kadar serum testosteron merupakan keadaan yang berkaitan

dengan proses penuaan yang terjadi secara bertahap, sehingga mengakibatkan

8

9

terjadi penurunan sekitar 1-2% per tahun (Araujo et al., 2004). Penurunan drastis

dari kadar testosteron bioavailable (hingga 50%) dan testosteron bebas biasanya

terjadi setelah usia 30 tahun (Kalra et al., 2010). Pria akan mengalami penurunan

kadar testosteron darah aktif sekitar 0,8-1,6% per tahun ketika memasuki usia

sekitar 40 tahun. Saat mencapai usia 70 tahun, pria akan mengalami penurunan

kadar testosteron darah sebanyak 35% dari kadar semula (Nieschlag et al., 2005).

Temuan dari Baltimore Longitudinal Study of Aging (2006), menunjukkan

bahwa 30% pria pada dekade kedelapan memiliki nilai total testosteron dalam

rentang hipogonadisme (6,9-10,4 nmol/L), dan 50% memiliki nilai testosteron

bebas yang rendah (0,17-0,31 nmol/L), serta diperkirakan 500.000 kasus baru

LOH terjadi setiap tahun di Amerika Serikat (Goldenberg, 2011).

Masa andropause dapat terjadi oleh karena kegagalan testis (hipogonadisme

primer), hipofisis dan kegagalan hipotalamus (hipogonadisme sekunder), serta

disfungsi yang berkaitan dengan usia (umumnya kombinasi hipogonadisme

primer dan sekunder). Penyebab paling umum dari hipogonadisme primer

termasuk sindrom klineferter, distrofi myotonic, anorchidism bawaan, dan radiasi

atau kemoterapi. Penyebab dari hipogonadisme sekunder meliputi sindrom

kallman dan idiopatik hipogonadisme, tumor hipofisis termasuk prolaktoma

(Bebb, 2011). Pada proses penuaan normal pria selain terjadi penurunan hormon

testosteron, juga terjadi penurunan hormon-hormon lain seperti: penurunan

dehydroephyandrosteron (DHEA/DHEAS), insulin growth factor (IGF) dan

growth hormone (GH) (Braunstein, 2011).

10

Asosiasi Urologi Eropa pada tahun 2012 membagi hipogonadisme pada pria

menjadi empat kelas, yakni (Indrayanto, 2011):

1) Hipogonadisme primer disebabkan oleh insufisiensi testis.

2) Hipogonadisme sekunder yang disebabkan oleh disfungsi hipotalamus-

hipofisis.

3) Hipogonadisme onset lambat.

4) Hipogonadisme karena insensitivitas reseptor androgen.

American Association of Clinical Endocrinologists juga membagi keadaan

hipogonadisme menjadi dua kelas, yakni hipogonadisme hipogonadotropik dan

hipogonadisme hipergonadotropik.

2.1.2 Etiologi

Penurunan hormon pada hipogonad terjadi secara perlahan sehingga

seringkali tidak menimbulkan gejala. Keluhan baru timbul jika ada penyebab lain

yang mempercepat penurunan hormon testosteron dan hormon-hormon lainnya.

Beberapa penyebab tersebut antara lain:

1) Faktor lingkungan:

a. Bersifat fisik: bahan kimia yang bersifat estrogenik yang sering

digunakan dalam bidang pertanian, pabrik dan rumah tangga.

b. Bersifat psikis: suasana lingkungan yang buruk, kebisingan dan

perasaan tidak nyaman.

2) Faktor organik (perubahan hormonal): disebabkan karena penyakit-penyakit

tertentu seperti diabetes, varikokel, prostatitis kronis, kolesterol dan

obesitas.

11

3) Faktor psikogenik: penyebab psikogenik sering dianggap sebagai faktor

timbulnya berbagai keluhan andropause setelah terjadi penurunan hormon

testosteron.

2.1.3 Fisiologi

Testosteron merupakan hormon seks steroid pria (androgen) yang

terpenting, yang terbentuk dari kolesterol. Testosteron disekresikan oleh sel-sel

interstitial Leydig di dalam testis. Testis mensekresi beberapa hormon kelamin

pria, yang secara bersamaan disebut dengan androgen, termasuk testosteron,

dehidrotestosteron dan androstenedion. Testosteron jumlahnya lebih banyak dari

yang lain sehingga dapat dianggap sebagai hormon testiskuler yang terpenting

(Nieschlag et al., 2010).

Androgen pada umumnya (testosteron, dehidrotestosteron, androstenedion,

17-ketosteroid) sangat dibutuhkan untuk perkembangan sifat-sifat seks primer

maupun sekunder (maskulinitas) pada laki-laki. Testosteron sebagian besar (95%),

disekresikan oleh sel Leydig di dalam jaringan testis dan sisanya (5%) diproduksi

oleh kelenjar adrenal, disamping hormon-hormon steroid yang disebutkan tadi,

testis juga memproduksi androgen yang kurang poten (bersifat androgen lemah)

seperti DHEA dan androstendion (Baziad, 2002 dalam Braunstein 2011).

Sel-sel Leydig selain memproduksi estradiol, juga mensekresikan (dalam

jumlah yang sangat kecil) estron, pregnenolon, progesteron, 17-alfa-hidroksi-

progesteron. Dehidrotestosteron dan estradiol tidak hanya disekresikan oleh sel-

sel Leydig dari testis saja, tapi hormon-hormon seks steroid tersebut dapat juga

dibentuk oleh prekursor androgen dan estrogen pada jaringan seperti jaringan

12

perifer dari kelenjar adrenal, bahkan 80% dari hormon steroid yang ditemukan

dalam peredaran darah berasal dari prekursor androgen (Harman et al., 2001).

Androgen atau testosteron dalam peredaran darah pada umumnya

didapatkan dalam bentuk yang terikat dengan suatu molekul protein (binding

protein), dan hanya sebagian kecil saja terdapat dalam bentuk yang bebas sebagai

free testosterone. Free testosterone hanya dapat ditemukan sekitar 1,6%-2% saja

atau sebesar 0,47 – 2,44 ng/dl (Davison, 2006). Pada remaja sekitar 38%

testosteron terikat pada protein albumin, selebihnya sebanyak 60% terikat pada

globulin, sedangkan pada orang tua testosteron yang terikat dengan globulin

sebesar 75% dan terikat pada albumin 23%. Testosteron yang terikat dengan

globulin sangat kuat sehingga sulit lepas menjadi free testosteron berbeda dengan

ikatan testosteron dengan albumin yang lemah dan mudah lepas (Guyton dan Hall,

2008).

Komponen aktif dari testosteron adalah testosteron terikat albumin dan

testosteron bebas yang kemudian diubah oleh enzim aromatase menjadi estradiol

dan oleh enzim 5α reduktase menjadi dehidrotestosteron. Free androgen index

(FAI) menunjukan hubungan antara konsentrasi testosteron dengan protein

pengikat androgen. Kadar normal testosteron pada pria berada pada kisaran

300ng/dl-700ng/dl, sedangkan FAI berkisar 70-100%, bila FAI < 50%, gejala-

gejala andropause akan muncul (Surampudi et al., 2012).

Pada sel-sel targetnya hormon testosteron umumnya akan diubah menjadi

dehidrotestosteron, namun di dalam hepar sebagian besar testosteron akan diubah

menjadi berbagai macam metabolit, misalnya menjadi androsteron,

13

epiandrosteron dan etiokholanolon. Metabolit-metabolit tersebut setelah

berkonjugasi dengan glucuronic acid akan dikeluarkan melalui urin sebagai 17-

ketosteroid. Penentuan kadar 17- ketosteroid di dalam urin, perlu disadari bahwa

hanya sekitar 20-30% ketosteroid urin berasal dari testosteron, sedangkan

selebihnya berasal dari metabolit hormon steroid adrenal dan lainnya. Dengan

demikian penentuan kadar 17- ketosteroid urin tidak dapat dijadikan pedoman

untuk menentukan kadar steroid dari testis (McCence dan Huether, 2008).

Kadar testosteron dan kadar testosteron sex hormone binding globulin

(SHBG) diklasifikasikan berdasarkan usia seperti tabel berikut ini:

Tabel 2.1

Kadar Testosteron Dan Kadar Testosteron SHBG

Kadar testosteron Kadar testosteron SHBG

Usia ng/dl Usia nmol/l

20 - 39 400 - 1080 13 -15 13 - 63

40 - 59 350 - 890 16 - 18 13 -71

>50 350 - 720 >19 11 - 54

(Guyton dan Hall, 2008).

Penurunan kadar hormon testosteron pada pria menimbulkan beberapa

gejala dan keluhan pada berbagai aspek kehidupan, antara lain :

1) Ganguan vasomotor

Tubuh terasa panas, berkeringat, insomnia, rasa gelisah dan takut terhadap

perubahan yang terjadi.

2) Gangguan fungsi kognitif dan suasana hati (psikis)

Mudah lelah, menurunnya konsentrasi, keluhan depresi, dan hilangnya rasa

percaya diri, menurunnya motivasi dan inisiatif terhadap berbagai hal.

14

3) Gangguan virilitas

Menurunnya energi dan tenaga secara signifikan, menurunnya kekuatan dan

massa otot, perubahan pertumbuhan rambut dan kualitas kulit, penumpukan

lemak pada daerah abdominal, osteoporosis karena berkurangnya densitas

tulang serta fraktur tulang yang meningkat.

4) Gangguan seksual

Menurunnya minat terhadap seksual, perubahan tingkah laku dan aktivitas

seksual, kualitas orgasme menurun, berkurangnya kemampuan ereksi

spontan, berkurangnya kemampuan ejakulasi, mengecilnya testis dan

menurunnya volume ejakulasi, menurunnya libido yang berimbas pada

menurunnya minat terhadap aktivitas seksual (Guyton dan Hall, 2008).

2.1.4 Penatalaksanaan pada hipogonad

Penatalaksanaan terutama ditujukan agar dapat mengurangi keluhan maupun

masalah saat memasuki usia tua. Pada tahap pencegahan, memperbaiki faktor

psikologis yang terganggu mempunyai arti penting dalam mempertahankan

kesehatan secara umum. Selain faktor psikologis, pria juga perlu menjaga

kebugaran jasmani dan menerapkan pola hidup sehat (Wibowo, 2003).

Tujuan penanganan hipogonad yaitu untuk menormalisasikan level serum

testosteron dan memperbaiki simptom atau keadaan patologis yang dapat dialami

oleh karena defisiensi testosteron. Pengobatan utama hipogonad saat ini adalah

pemberian androgen replacement therapy, walaupun hormon yang menurun pada

hipogonad terdiri dari bermacam-macam hormon, namun pemberian hormon-

hormon multiple saat ini belum lazim dilakukan dan dalam tahap penelitian.

15

Terapi pengganti yang saat ini hanya dapat diberikan khususnya pada pria

hipogonad adalah pemberian hormon testosteron, pemberian terapi perlu

dilakukan dengan hati-hati dan konsentrasi testosteron perlu tetap dikontrol

mengikuti terapi testosteron, serta tetap memperhatikan kontraindikasi sebelum

pemberian terapi (Dandona et al., 2009).

2.1.5 Syarat pemberian testosterone replacement therapy

Syarat pemberian suntikan hormon testosteron menurut FDA, khususnya

pada pria harus memenuhi kriteria sebagai berikut:

1) Pria dewasa dengan keadaan defisiensi atau hilangnya endogenous

testosteron, seperti keadaan hipogonad primer dan sekunder, maupun

hypogonadotropic hypogonad.

2) Terdapat tanda dan gejala hipogonadisme karena penuaan (menggunakan

kuisioner ADAM) disertai dengan catatan level testosteron yang rendah.

3) Terkait dengan fungsi seksual (menggunakan domain IIEF-15).

4) Harus dievaluasi dulu penyakit yang menyertai, faktor kausatif, kejadian

akut dan medikasi yang potensial menyebabkan penurunan testosteron.

5) Terdapat indikasi seperti peningkatan komposisi tubuh, penurunan minat

seksual, insomnia, sleep apnea, penurunan densitas tulang dan massa otot,

kerontokan rambut, hilangnya mood dan perasaan depresi.

6) Kontraindikasi seperti kanker prostat dan kanker payudara.

7) Dilakukan pemeriksaan fisik seperti pemeriksaan bentuk tubuh

(genekomastia dan lemak viseral), tekanan darah, rambut, kulit dan

pemeriksaan genital seperti: ereksi penis (skor 1-4), jika skor yang didapat

16

pada pria 1-3 maka pria tersebut mengalami disfungsi ereksi dan

pemeriksaan testis menggunakan orchidometer.

8) Pemeriksaan laboratorium seperti pemeriksaan hormon testosteron (di

bawah 300 ng/dl), LH dan FSH, lipid, insulin, kardiovaskuler dan glukosa.

9) Preparat testosterone replacement therapy yang digunakan sesuai kebutuhan

dan pemberian dengan dosis yang tepat serta sesuai dengan demografi

penderita dan catatan klinis sebelumnya (jika ada).

10) Evaluasi, follow up dan monitoring selama pemberiannya (Anonim, 2015).

2.2 Tikus Galur Wistar (Rattus norvegicus)

2.3.1 Karakteristik tikus

Tikus yang digunakan untuk penelitian di laboratorium terdiri dari beberapa

galur yang memiliki kekhususan tertentu antara lain galur Sprague-dawley, yang

berwarna albino putih berkepala kecil dan ekornya lebih panjang daripada

badannya, dan galur wistar yang ditandai dengan kepala besar dan ekor lebih

pendek. Tikus putih (Rattus norvegicus) merupakan salah satu hewan percobaan

di laboratorium. Hewan ini dapat berkembangbiak secara cepat dan dalam jumlah

yang cukup besar (Kusumawati, 2004). Tikus putih (Rattus norvegicus) berasal

dari wilayah Cina dan menyebar ke Eropa bagian barat.

Tikus jarang berkelahi seperti mencit jantan dan dapat tinggal sendirian

dalam kandang, asal dapat mendengar dan melihat tikus lain, jika dipegang

dengan cara yang benar tikus-tikus ini tenang dan mudah ditangani di

laboratorium. Pemeliharaan dan makanan tikus lebih mahal daripada mencit,

17

tetapi karena hewan ini lebih besar daripada mencit untuk beberapa macam

percobaan pada tikus lebih menguntungkan.

Tabel 2.2

Data Biologis Tikus

Karakteristik Ukuran

Berat badan

Jantan : 300 - 400 gram

Betina : 250 – 300 gram

Berat lahir : 5 - 6 gram

Lama hidup : 2,5 – 3 tahun

Temperatur tubuh : 35,9 – 37,5 oC

Kebutuhan air : 8 – 11 ml/100gBB

Kebutuhan makan : 5 g/100gBB

Frekuensi jantung : 330 – 480 per menit

Frekuensi respirasi : 66 – 114 per menit

Tidal volume : 0,6 – 1,25 ml

Pubertas : 50 – 60 hari

Dewasa : 160 – 180 hari

Saat dikawinkan

Jantan : 65 – 110 hari

Betina : 65 – 110 hari

Lama siklus birahi : 4 – 5 hari

Lama bunting : 21 -23 hari

Jumlah anak perkelahiran : 6 – 12 hari

Umur sapih : 21 hari

(Kusumawati, 2004).

2.3.2 Sistem reproduksi pada hewan mamalia

1) Definisi

Sistem reproduksi pada mamalia hampir sama dengan manusia yang

merupakan sistem yang menjalankan proses reproduksi yakni proses biologis,

merupakan proses untuk memproduksi organisme baru yang bertujuan untuk

mempertahankan diri, dan terdiri atas alat-alat reproduksi yang mendukung

kegiatan reproduksi dan seksual pada hewan disamping alat-alat tubuh lainnya.

Organ genital pada suatu mahluk hidup merupakan kelengkapan alat reproduksi

yang berfungsi untuk berkembangbiak dan memperoleh keturunan.

18

Organ kelamin jantan dan organ kelamin betina berbeda sesuai dengan

fungsinya masing-masing. Reproduksi pada tikus jantan diiringi oleh turunnya

testis ke skrotum dan diikuti dengan mulainya spermatogenesis. Sekresi GnRH

menghasilkan level sekresi testosteron yang meningkat selama pubertas.

Luteinizing Hormone (LH) menstimulasi sel Leydig untuk meningkatkan produksi

testosteron. Sistem reproduksi pada hewan terdiri atas organ reproduksi (penis,

testis dan skrotum, epididimis), saluran reproduksi (vas deferens dan uretra), dan

kelenjar seks aksesori (Syamsuharlin, 2011).

Pada mamalia jantan, organ reproduksi utama berupa sepasang testis yang

terdapat di dalam skrotum. Saluran reproduksi pada mamalia jantan berfungsi

sebagai jalur transportasi sperma (cairan seminal). Testis sebagai organ reproduksi

utama memiliki fungsi ganda, yaitu selain untuk menghasilkan gamet

(spermatozoa) juga mampu menghasilkan hormon seks pria terutama testosteron

(Nuraini, 2014).

Gambar 2.1

Sistem Reproduksi Tikus Jantan (Rugh, 1964 dalam Herliyani, 2009).

19

2) Kelenjar prostat

a. Anatomi kelenjar prostat

Kelenjar prostat adalah organ genetalia pria yang terletak di bawah buli-buli

(kandung kemih), di depan rektum dan membungkus uretra posterior. Kelenjar ini

lebih dikenal daripada kelenjar vesikula seminalis. Prostat Terdiri dari dua bagian

yaitu badan prostat dan prostat cryptik. Bagian badan prostat terdapat di belakang

ampula dekat di atas uretra pars pelvis, sehingga disebut corpus prostat. Badan

prostat berukuran lebar 2,5-4,0 cm dan tebal 1,0-1,5 cm. Bagian prostat yang

cryptik disebut pars disseminata, yang mengelilingi uretra pars pelvis. Di bagian

dorsal ukurannya mencapai tebal 1,0-1,5 cm, panjang 10-12 cm dan tertutup oleh

otot uretra (Herliyani, 2009).

Kelenjar prostat berbentuk lonjong seperti biji kenari, beratnya kurang lebih

20 gram yang mengelilingi uretra, disusun oleh 30-50 kelenjar tubula

alveolar/glandular bersama otot polos dan keseluruhan kelenjar dibungkus oleh

kapsul yang terdiri atas jaringan ikat. Kelenjar prostat mempunyai rangkaian

duktus pendek yang secara langsung disambungkan ke uretra pars prostatika, yang

menembus prostat. Otot polos tersebut digunakan untuk melengkapi tenaga yang

dibutuhkan untuk ejakulasi.

Prostat memiliki kapsula fibrosa yang padat dan dilapisi oleh jaringan ikat

prostat sebagai bagian fascia pelvis visceralis. Pada bagian superior dari prostat

berhubungan dengan kandung kemih, sedangkan bagian inferior bersandar pada

diafragma urogenital. Permukaan ventral prostat terpisah dari simpisis pubis oleh

lemak retroperitoneal dalam spatium retropubicum dan permukaan dorsal

20

berbatas pada ampulla recti (Sjamsuhidajat et al., 2010). Anatomi kelenjar prostat

ditunjukan pada gambar di bawah ini:

Gambar 2.2

Anatomi Kelenjar Prostat Tikus (Shen dan Robert, 1997 dalam Kinblom, 2003).

Kelenjar prostat terdiri atas jaringan kelenjar dinding uretra yang mulai

menonjol pada masa pubertas, biasanya kelenjar prostat dapat tumbuh seumur

hidup. Secara anatomi, prostat berhubungan erat dengan kandung kemih, uretra,

vas deferens dan vesikula seminalis. Prostat terletak di atas diafragma panggul

sehingga uretra terfiksasi pada diafrgama tersebut, dan dapat terobek bersama

diafragma bila terjadi cedera serta prostat dapat diraba pada pemeriksaan colok

dubur (Kinblom, 2003).

Kelenjar prostat mengandung banyak jaringan fibrosa dan jaringan otot

polos, disamping mengandung jaringan kelenjar. Kelenjar ini ditembus oleh uretra

dan kedua duktus ejakulatorius, dan dikelilingi oleh suatu pleksus vena

(Sjamsuhidajat et al,. 2010). Arteri-arteri untuk prostat terutama berasal dari

arteria vesciralis inferior dan arteria rectalis media. Vena-vena bergabung

21

membentuk plexus venosus prostaticus yang terletak antara kapsula fibroda dan

sarung prostat, dan ditampung oleh vena iliaka interna (Moore et al., 2002).

b. Histologi kelenjar prostat

Secara histologi, prostat terdiri dari kelenjar yang dilapisi dua lapis sel,

bagian basal adalah epitel kuboid yang ditutupi oleh lapisan sel sekretori

kolumnar. Pada beberapa daerah dipisahkan oleh stroma fibromaskular (Kumar et

al., 2007). Kelenjar prostat terbagi dalam beberapa zona, antara lain: zona perifer,

zona sentral, zona transisional, zona fibromaskuler anterior dan zona periurethra.

Zona perifer adalah zona yang paling besar, yang terdiri dari 70% jaringan

kelenjar sedangkan zona sentral terdiri dari 25% jaringan kelenjar dan zona

transisional hanya terdiri dari 5% jaringan kelenjar. Sebagian besar kejadian BPH

terjadi pada zona transisional, sedangkan pertumbuhan karsinoma prostat berasal

dari zona perifer (Junqueira, 2007).

Kelenjar tubuloalveolar prostat dibentuk oleh epitel bertingkat silindris atau

kuboid. Prostat dikelilingi suatu simpai fibroelastis bersama dengan otot polos.

Septa dari simpai ini menembus kelenjar dan membaginya dalam lobus-lobus

yang tidak berbatas tegas. Struktur dan fungsi prostat bergantung pada kadar

testosteron seperti pada organ reproduksi lainnya (Janqueira dan Carneiro, 2007).

22

Histologi kelenjar prostat ditunjukan pada gambar di bawah ini:

Gambar 2.3

Histologi Kelenjar Prostat Pada Tikus (Conti et al., 2005).

c. Fisiologi kelenjar prostat

Kelenjar prostat mensekresikan cairan encer, seperti susu yang mengandung

kalsium, ion sitrat, ion fosfat, enzim pembekuan, dan profibrinolisin. Sekresi

kedua bagian ini melalui beberapa muara kecil masuk ke dalam uretra. Sekresinya

juga banyak mengandung ion anorganik (Na, Cl, Ca, Mg) (Syamsuharlin, 2011).

Selama pengisian, otot-otot kelenjar prostat berkontraksi sejalan dengan kontraksi

vas deferens sehingga cairannya bersifat encer, yang dikeluarkan untuk

menambah jumlah cairan seminal yang penting ketika ejakulasi. Sifat cairan

prostat yang sedikat basa mungkin penting untuk keberhasilan fertilisasi ovum,

karena cairan vas deferens relatif asam akibat adanya asam sitrat dan hasil akhir

metabolisme sperma, sebagai akibatnya akan menghambat fertilisasi sperma.

Sekret vagina bersifat asam (pH 3,5 – 4) sehingga menyebabkan sperma

tidak dapat bergerak optimal sampai pH sekitarnya meningkat menjadi 6-6,5,

23

cairan prostat yang sedikit basa mungkin dapat menetralkan sifat asam cairan

seminalis lainnya selama ejakulasi, dan juga meningkatkan motilitas dan fertilitas

sperma (Guyton dan Hall, 2008).

2.3 Reseptor Androgen (AR/androgen receptor) Pada Tikus

Reseptor androgen juga dikenal sebagai nuclear receptor subfamily type

dari nuclear receptor yang diaktivasi oleh ikatan dengan ligan dan menginduksi

faktor transkripsi, yang juga termasuk reseptor untuk hormon steroid pada hewan

mamalia seperti glucocorticoid receptor (GR), mineralcorticoid receptor (MR),

progesterone receptor (PR), estrogen receptor (ER) dan androgen receptor (AR)

(Marilia et al., 2009).

Analisis struktural dari cDNAs pada hAR (human androgen receptor) dan

rAR (rat androgen receptor) mengindikasikan bahwa region dari amino terminal

pada AR kaya akan oligo dan poli (amino acid), yang merupakan struktur dari

beberapa gen homeotik. Reseptor androgen pada tikus mempunyai lengan atau

untaian basa yang kaya akan glutamin, dan terdapat kesamaan sequence antara

AR dan GR, PR dan MR dalam domain steroid-binding.

Pada proses hibridasi molekuler cDNA AR digunakan sebagai promotor

yang nantinya akan membentuk mRNA AR dalam proses transkripsi. Translasi

dari mRNA mengandung 94 dan 76 kDa protein dan bentuk yang lebih kecil pada

ikatan DNA serta mempunyai afinitas yang tinggi terhadap androgen,

mengindikasikan bahwa organ aksesori genital pria ataupun hewan jantan kaya

akan mRNA AR, dan produksi mRNA AR pada organ target terjadi karena

mekanisme autoregulasi oleh androgen (Chang et al., 2008).

24

Gambar 2.4

Analisis Struktur cDNA Dari AR pada Tikus (Chang et al., 2008).

Reseptor androgen bekerja secara bebas yang berinteraksi dan berikatan

dengan DNA melalui protein sinyal transduksi di sitoplasma. Reseptor androgen

dapat menyebabkan perubahan yang cepat pada fungsi sel yang bebas dari

perubahan di gen transkripsi seperti perubahan pada ion transport (Arun et al.,

2001).

Fungsi AR sebagai DNA-binding dari faktor transkripsi yang meregulasi

ekspresi gen, yang mana jika diberikan testosteron akan masuk ke dalam sel yang

sebelumnya telah diubah menjadi DHT, kemudian berikatan dengan reseptornya

membentuk kompleks androgen-AR. Setelah pengikatan dengan steroid atau

ligannya, AR mengalami perubahan bentuk dan pengeluaran heat shock protein

(HSP), sehingga AR menjadi aktif (Davison, 2006). Ikatan androgen dan

reseptornya yang terjadi di dalam sel kemungkinan merupakan ikatan spesifik

25

pada sequence yang dekat dengan promotor dari gen target yang diaktivasi, dan

akan menghasilkan modulasi dari inisiasi transkripsi (Arun et al., 2001).

Pada ketiadaan hormon, AR dihubungkan dengan seluler chaperons seperti

HSP dan protein lainnya yang berlokasi di sitoplasma dari sel target. Pada saat

tersedianya hormon maka hormon yang berdifusi ke dalam sel, akan berikatan

dengan reseptor dan menghasilkan perubahan pada AR yang inaktif yaitu

perubahan bentuk reseptor dan peristiwa pelepasan hubungan antara reseptor dan

HSP, selanjutnya AR menjadi aktif. Kompleks androgen bersama reseptornya

yang telah terbentuk tersebut kemudian mengalami dimerisasi, phosphorylation

dan selanjutnya translokasi ke dalam nukleus dan berikatan pada sequence DNA

target (hormone response element/HRE). Di dalam nukleus, interaksi AR dengan

coactivators dan enzim dari kromatin menyebabkan munculnya faktor general

transkripsi pada bentuk preinisiasi dan gen target transkripsi (Weigel dan Zhang,

2008), yang dapat ditunjukan pada gambar berikut ini:

Gambar 2.5

Aktivasi Dari Reseptor Hormon Steroid (Weigel dan Zhang, 2008).

26

Reseptor hormon steroid coactivators (SRCs) menunjukan pertumbuhan

protein pada interaksinya dengan reseptor pada ligan-spesifik dan menjalani

aktivitas transkripsi (Khan et al., 2005). Coactivators memiliki aktivitas

enzimatik, seperti histone acetyltransferase, histone methyltransferase, ubiquitin-

conjugation dan ubiquitin-protein ligase (Nawaz et al., 2000 dalam Khan et al.,

2005).

Fungsi coactivator’s in vivo dimanifestasi oleh aktivitas enzimatik yang

berkumpul pada region dari gen target. Kemampuan dari peningkatan reseptor

dimediasi oleh ekspresi gen, coactivators memainkan peran penting dalam

meregulasi besarnya respon biologis dari hormon steroid. Level dari ekspresi

coactivator merupakan faktor penentu dari aktivitas reseptor pada jaringan target

dan berbagai macam respon hormon yang dapat dilihat diantara individu dalam

populasi (Khan et al., 2005).

Reseptor androgen berinteraksi dengan protein lain di dalam nukleus,

menghasilkan up atau down regulation dari gen spesifik transkripsi. Aktivasi atau

up regulasi transkripsi menghasilkan peningkatan sintesis mRNA yang diaktifkan

dan ditranslasi oleh ribosom, untuk memproduksi protein spesifik yang berguna

untuk pertumbuhan sel (Davison, 2006), sehingga kecepatan pertambahan jumlah

sel (efek non-genomic) juga dikaitkan dengan aktivasi AR oleh karena androgen

(Haelens et al., 2007). Semua AR ikut serta dalam proses transkripsi yang

mengkode modular protein dari 919 asam amino yang timbul pada permukaan

molekul dengan berat 110 kD (Lubhan et al., 2000 dalam Marilia et al., 2009).

27

Perbedaan spesies termasuk pada manusia, tikus, hamster membuktikan

bahwa region promotor dari gen AR khususnya pada manusia dan tikus

mengalami kekurangan sequence yang khas seperti TATA dan CAAT, yang

merupakan model urutan basa dari 5’ UTR tapi kaya dengan region GC yang

penting untuk cis-acting element untuk AR gen transkripsi, dan diduga merupakan

tempat yang aktif untuk mengikat faktor transkripsi dari gen sex limited protein

(Slp) yang merupakan karakteristik suatu promotor (Wolf et al., 2003).

Perbedaan antara subfamilies dari tipe reseptor nuklear, ditunjukan pada

perbedaan mekanisme dari kumpulan sel dan regulasi dari promotor spesifik pada

ekspresi gen, termasuk reseptor heterodimerization, jarak variabel yaitu antara

HRE dan HRE site (Zechel et al., 2004 dalam Ikonen et al., 2007). Mekanisme ini

tidak digunakan oleh PR, GR, MR dan AR, hal tersebut dikarenakan bahwa

variabelnya tinggi pada region N-terminal yang mampu merespon sel dan regulasi

dari steroid spesifik pada gen target. Gagasan tersebut mendukung pernyataan

bahwa induksi dari ekspresi Slp pada tikus dimediasi oleh region N-terminal dari

AR (Pearce & Yamamoto, 2003 dalam Ikonen et al., 2007).

Delesi N-terminal identik pada wild-type rAR dan struktur rAR yang aktif

(AR domain 641–902) tanpa ligand-binding domain (LBD), yang dihasilkan

sebagai akibat dari aktivasi transkripsi yaitu delesi dari residu 149–295 yang

dihilangkan dari aktivitas wild-type AR, merupakan aktivitas dari transaktivasi

domain N-terminal dan dikontrol oleh hormon yang bertindak sebagai LBD.

Keadaan tersebut memberi kesan bahwa terdapat interaksi yang kuat dari

androgen-dependent antara region N-terminal dan LBD (Ikonen et al., 2007).

28

Ekspresi dan regulasi dari gen hAR dan rAR diobservasi pada sel lines hewan,

dan dapat dipastikan bahwa ekspresi RNA AR diregulasi oleh adanya androgen

(Keller et al., 2006). Ekspresi relatif mRNA AR pada beberapa jaringan dari tikus

yang dianalisis menggunakan realtime PCR.

Tabel 2.3

Ekspresi Relatif mRNA AR Pada Beberapa Organ Tikus Jantan

Organ Ekspresi mRNA AR

Hipotalamus 42

Kelenjar adrenal 141

Epididimis 115

Kelenjar tiroid 68

Kelenjar pituitari 56

Kelenjar preputial 44

Otot levator ani 30

Ginjal 27

Kelenjar prostat 25

Vesikula seminalis 25

Testis 20

Liver 18

Otot bulbocavernosus 16

Hati 8

Kelenjar submaksilaris 17

(Young et al., 2001 dalam Keller et al., 2006).

Data tersebut digunakan sebagai gambaran persentasi dari mRNA AR relatif

pada level mRNA AR dari organ reproduksi tikus jantan termasuk pada prostat.

Ekspresi AR berubah selama perkembangan fetal, perkembangan seks sekunder,

penuaan dan keganasan. Regulasi dari level AR dapat terjadi kapanpun sepanjang

gen AR mengalami proses transkripsi selanjutnya post-translasi. Faktor yang

mempengaruhi termasuk androgen yang melibatkan modulasi dari AR protein dari

ekspresi mRNA (Keller et al., 2006).

Pada perkembangan fetal tikus, mRNA AR tidak ditemukan pada urogenital

pada 13,5 hari gestasi sedangkan pada 15,5 hari gestasi mRNA AR dan protein

29

dapat ditemukan (Takeda et al., 2001). Pada tikus neonatal, setelah 3 hari kastrasi

tidak menghasilkan perubahan ekspresi AR pada prostat tikus (Husmann et al.,

2001 dalam Keller et al., 2006). Temuan ini memberi kesan bahwa terjadi satu

atau lebih perkembangan dari faktor regulasi yang mempengaruhi ekspresi.

Peningkatan usia menimbulkan penurunan ekspresi AR pada tikus yang dikaitkan

dengan ekspresi age dependent factor (ADF) yang diekspresikan pada semua

jaringan.

Age Dependent Factor berikatan dengan fragmen rAR antara fragmen -310

sampai -330. Ikatan ADF pada promotor rAR secara in vitro menunjukan

penurunan yang tergantung pada usia, ketika ADF berikatan pada tempatnya

dikatakan telah terjadi mutasi sehingga menurunkan aktivitas promotor dari rAR.

Beberapa faktor seperti androgen dilaporkan dapat memodifikasi ekspresi AR,

yaitu terjadi penurunan ekspresi mRNA AR pada ventral prostat tikus, line kanker

prostat (LNCap) dan line hepatoma sel (Shan et al., 2000 dalam Keller et al.,

2006). Bagaimanapun temuan ini masih kontroversial karena up-regulation AR

oleh karena androgen ditunjukan pada prostat tikus (Takeda et al., 2001), pada

fibroblas genital, otot polos penis dan sel prekursor adiposa (Pergola et al., 2000

dalam Keller et al., 2006).

Menurut Mozokami et al. (2002), terjadi down-regulation dari mRNA AR

oleh karena androgen pada line kanker prostat yang dikaitkan dengan peningkatan

ekspresi AR protein, memberi kesan bahwa AR protein up-regulation oleh karena

androgen dihasilkan dari sejak terjadinya stabilitas AR protein. Pemberian

androgen menyebabkan beberapa hormon dan faktor pertumbuhan dapat

30

meregulasi ekspresi AR, seperti FSH meningkatkan level mRNA AR pada sel

Sertoli. Growth Hormone, prolaktin dan ephitelial growth factor (EGF)

meningkatkan mRNA AR pada sel prostatik (Mizokami et al., 2002 dalam Keller

et al., 2006).

Ekspresi AR dapat dimodifikasi oleh karena variasi beberapa faktor yang

muncul yang bekerja bersama androgen pada jaringan dan model sel spesifik.

Meskipun androgen mengawali modulator dari perkembangan dan pemeliharaan

pada struktur fenotif pria dan fungsi reproduksi, namun mekanisme molekuler

yang mendasari regulasi AR secara in vivo dan mekanisme kerjanya kurang

diketahui secara pasti terutama pada jaringan reproduksi (Wolf et al., 2003).

2.4 Messenger Ribonucleid Acid (mRNA)

Molekul RNA sitoplasmik yang berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis

protein (memindahkan informasi genetik dari DNA ke perangkat pembentuk

protein) disebut dengan RNA pembawa atau messenger RNA. Kelas RNA

pembawa ini adalah yang paling heterogen dari segi jumlah, ukuran dan stabilitas.

Mekanisme transkripsi maupun pascatranskripsi ikut berperan dalam kandungan

mRNA yang sangat bervariasi (Heredia dan Jansen, 2003).

Pada proses ekspresi gen, mRNAs secara stabil diterjemahkan dari DNA

dan akan ditranslasi oleh ribosom ke dalam protein. Jumlah keduanya dan tipe

protein diekspresikan dalam sel yang penting untuk pertahanan hidup dan respon

kapasitasnya oleh karena perubahan lingkungan. Regulasi transkripsi merupakan

31

mekanisme dasar yang mengontrol level ekspresi dari protein (Denake et al.,

2013).

Lokasi mRNA tersebar luas saat mekanisme post-transcription untuk target

sintesis protein pada tempat seluler spesifik, ini terkait pada generasi sel dengan

muatan kutub yang berlawanan, terjadi pemisahan yang berbeda pada sel yang

penting dan spesifikasi dari sel germinal. Aktin dan filamen mikrotubul memiliki

fungsi penting selama lokalisasi RNA, khususnya selama transport dari mRNAs

dan mempengaruhi targetnya. Pergerakan dan sistem filamen dihasilkan melalui

perpindahan mRNA dan dari purifikasi lokalisasi dari ribonucleoprotein, serta

ditemukan juga jalur dari sentrosom pada lokalisasi RNA (Kloc et al., 2002 dalam

Heridia dan Jansen, 2003).

Pada sel mamalia termasuk sel manusia, molekul mRNA yang terdapat di

sitoplasma bukan merupakan produk RNA yang disintesis langsung dari cetakan

DNA, tetapi harus dibentuk oleh pemrosesan pre-mRNA sebelum masuk ke

sitoplasma. Pada inti sel mamalia, produk langsung transkripsi gen (transkrip

primer yaitu pre-mRNA) sangat heterogen dan bisa 10 hingga 50 kali lebih

panjang daripada molekul mRNA matur. Molekul pre-mRNA diolah untuk

membentuk molekul mRNA yang kemudian masuk ke dalam sitoplasma dan

berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis protein. Messanger RNA memiliki usia

hidup yang sangat beragam dalam sebuah sel. Molekul RNA yang disintesis

dalam sel mamalia merupakan molekul prekursor yang masih harus menjalani

pemrosesan agar menjadi RNA matur yang aktif (Murray et al., 2014).

32

Pada sel mamalia, kelimpahan mRNA bervariasi hingga kelipatan 104, yang

mana keseluruhan dari anggota kelas ini berfungsi sebagai pembawa yang

menyampaikan informasi dalam suatu gen ke perangkat pembentuk protein.

Masing-masing mRNA berfungsi sebagai cetakan untuk membentuk polimer

asam amino dengan sekuens spesifik, sehingga membentuk molekul protein

spesifik yaitu produk akhir suatu gen (Denake et al., 2013).

2.5 Reseptor Androgen Pada Kelenjar Prostat

Secara ultrastruktur, kelenjar aksesori terdiri dari sel epitelium dengan

morfologi sel glandular yang mensekresikan protein. Pertumbuhan epitelium

dipengaruhi oleh hormon androgen tertentu yakni DHT. Hormon tersebut

diperoleh dari konversi testoteron dan androgen adrenal yang memasuki sel

sekretorik epithelium glandular.

Dehidrotestosteron memilliki aktivitas 30 kali lebih kuat dari testosteron,

ikatan DHT dengan AR akan menyebabkan perubahan konformasional reseptor

menuju nukleus yang akhirnya mempengaruhi transkripsi gen, yang menstimulasi

pertumbuhan normal epitelium khususnya pada prostat, serta dapat memicu

pertumbuhan sel yang abnormal seperti benign prostatic hyperplasia (BPH) dapat

berkembang menjadi kanker prostat, terutama jika sebelumnya terdapat riwayat

dari kanker prostat (Fernandez et al., 2005). Oleh karena itu, androgen dapat

mempengaruhi perkembangan dari kelenjar prostat melalui reseptor protein

intraseluler yaitu reseptor androgen (Marker et al., 2003 dalam Khan et al., 2005).

33

Penyediaan androgen merupakan syarat untuk mendorong pertumbuhan

kelenjar prostat dan untuk menjaga ukuran yang tetap stabil. Meskipun testosteron

merupakan androgen yang lazim beredar dalam darah, DHT adalah androgen yang

paling aktif terlibat dalam regulasi kelenjar prostat. Konversi testosteron menjadi

metabolit aktifnya dicapai melalui aktivitas 5α-reduktase, yang terjadi dalam dua

isozim, tipe I dan tipe II. Sementara jenis II didominasi oleh sel-sel prostat, tipe I

oleh jaringan lain, seperti kulit dan hati. Kekurangan tipe II sangat menghambat

pengembangan kelenjar prostat pada manusia dan yang lebih rendah pada tikus

(Mahendroo et al., 2001).

Reseptor androgen bertindak sebagai faktor transkripsi dimana fungsinya

untuk pengikatan DNA dan mengatur ekspresi gen. Ekspresi mRNA AR secara

signifikan terdeteksi pada sel kanker payudara, liver, sel line prostat, terdapat

banyak pada permukaan fibroblas genital, ventral prostat dan pada line kanker

prostat, ekspresi dari mRNA AR tersebut diregulasi oleh adanya androgen (Culig,

2004).

Respon androgen terlibat dalam banyak kegiatan seluler yang berkisar dari

proliferasi menuju ke kematian sel yang terprogram. Ekspresi AR telah terbukti

terkait dengan proliferasi sel dan berkontribusi terhadap perkembangan kanker

prostat. Hasil ini menunjukkan dengan jelas pentingnya tingkat ekspresi AR

dalam mengatur tingkat pertumbuhan kelenjar prostat terutama pada penuaan

(Shidaifat, 2009), dan lokasi AR diketahui paling banyak terletak pada sel basal

dari epitelium ventral prostat tikus (Soeffing, 2005).

34

Hormon steroid meregulasi diferensiasi dan menginduksi respon fisiologis

pada beberapa variasi dari organisme eukariotik. Kerja hormon tersebut timbul

jika berikatan dengan hormon steroid spesifik yang memiliki afinitas yang tinggi

dengan reseptor protein pada sel-sel target, dan interaksi dari kompleks reseptor

hormon steroid dengan elemen regulator pada gen spesifik (Yamamoto, 2005

dalam Chang et al., 2008).

Reseptor androgen ditemukan pada beberapa organ yang sensitif terhadap

androgen seperti prostat, vesikula seminalis, folikel rambut, kelenjar sebaceus dan

preputial, otot levator ani dan beberapa tumor yang sensitif terhadap androgen.

Beberapa abnormalitas dari respon androgenik kemungkinan terjadi karena

adanya mutasi dari gen AR (Bardin et al., 2003 dalam Chang et al., 2008).

Reseptor androgen merupakan ligand-activated dari faktor transkripsi yang

memediasi sinyal dari semua androgen. Ketika diaktivasi oleh androgen, AR akan

berikatan pada respon elemen pada promotor gen target, termasuk protein

penyandi yang terkait dengan proses mitosis, diferensiasi dan apoptosis pada

prostat (Verrijdt et al., 2003).

Mekanisme aktivasi dari gen target oleh reseptor nuklear diidentifikasi oleh

banyak protein coactivator, selanjutnya protein tersebut membentuk ikatan

bersama agar dapat mengaktivasi reseptor ligand-dependent atau reseptor yang

sebelumnya telah membentuk kompleks androgen-AR, dan juga meningkatkan

kemampuan untuk mengaktivasi gen target (Bevan & Parker 1999 dalam Chang et

al., 2008).

35

2.6 Hormon Testosteron

2.6.1 Pada manusia

Kata ”hormon” berasal dari Bahasa Yunani yang berarti membangkitkan

untuk beraktivitas. Sesuai dengan definisi klasiknya, hormon adalah suatu zat

yang disintesis dari satu organ dan diangkut oleh sistem sirkulasi untuk bekerja di

jaringan lain. Hormon juga dapat bekerja pada sel-sel disekitarnya (kerja parakrin)

dan pada sel tempat hormon tersebut berasal (kerja autokrin) tanpa harus masuk

ke sirkulasi sistemik.

Telah berkembang beragam hormon, masing-masing dengan mekanisme

kerja dan biosintesis, penyimpanan, sekresi, pengangkutan serta metabolisme

tersendiri untuk menghasilkan respon homeostasis (Guyton dan Hall, 2008).

Seperti hormon steroid lain, testosteron juga berasal dari derivat kolesterol dengan

nama sistemik (memakai sistem IUPAC) yaitu: 17-hydroxy-10,13- dimethyl

1,2,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17 dodecahydrocyclopenta [a] phenanthren-3-one

(Braunstein, 2011).

Gambar 2.6

Struktur Kimia Hormon Testosteron (Braunstein, 2011).

Hormon disintesis pada organ-organ yang disusun untuk tujuan spesifik,

misalnya tiroid menghasilkan hormon triodotironin, adrenal menghasilkan

36

hormon glikokortikoid dan mineralokotikoid serta hipofisis menghasilkan hormon

TSH, FSH, LH, ACTH, GH dan Prolaktin. Sebagian organ disusun untuk

melakukan dua atau beberapa fungsi yang berbeda tetapi tetap berkaitan erat,

misalnya ovarium yang menghasilkan oosit matang dan hormon reproduktif

estradiol dan progesteron. Testis menghasilkan spermatozoa matang dan

testosteron (Nieschlag et al., 2010).

Regulasi hormonal diawali dengan proses pada poros hipotalamus-hipofise-

gonad pada pria sebagai fungsi dari testiskuler dan efek dari androgen. Pada pria

muda regulasi poros tersebut merupakan proses sirkulasi yang akan menghasilkan

konsentrasi testosteron (Belanger et al., 2013). Generator pulsasi hipotalamus

akan mensekresikan GnRH kira-kira setiap 90 menit. Gonadotropin releasing

hormone yang disekresikan dalam sirkulasi portal hipotalamus-pituitari, kemudian

menstimulasi sekresi dari kelenjar pituitari anterior seperti luteinizing hormone

(LH) dan follicle-stimulating hormone (FSH) ke dalam sirkulasi sistemik.

Luteinizing hormone mencapai testis dan menimbulkan keadaan tonik dan

episodik pada sel Leydig yang berlokasi antara tubulus seminiferus untuk

mensintesis dan mensekresikan testosteron, namun tetap di bawah kontrol dari LH

(Borst dan Mulligan, 2007). Setelah sekresi oleh testis, sekitar 97% dari

testosteron berikatan dengan plasma albumin atau yang lebih kuat berikatan

dengan beta globulin yang dikenal sebagai SHBG, dan yang beredar dalam

sirkulasi darah yaitu free testosterone atau bentuk yang tidak berikatan (Ullah et

al., 2014). Bioavailable testosteron bekerja pada jaringan multi target dan dalam

mekanisme regulasi pada poros Hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG).

37

Konsentrasi serum testosteron diperlihatkan pada ritme sirkadian dan

ultradian. Ritme sirkadian menghasilkan konsentrasi serum testosteron yang

puncaknya selama pagi hari, sedangkan ritme ultradian merupakan siklus

konsentrasi serum testosteron yang berfluktuasi sekitar 90 menit. Ritme ultradian

ini mewakili keseluruhan dari pola sekresi testosteron pada sekresi basal atau

tonik.

Pada dewasa muda, berlangsung dua peristiwa yaitu yang pertama, stimulasi

GnRH yang menstimulasi LH untuk menskresikan testosteron dan yang kedua

yaitu free atau bioavailable testosteron menghambat poros HPG, yang ditunjukan

pada penurunan GnRH dan LH/FSH dari hipotalamus dan pituitari anterior

(Nieschlag et al., 2010). Komponen dari poros HPG mempertahankan konsentrasi

serum total testosteron dalam keadaan normal dengan range antara 450–1,000

ng/dL, dan konsentrasi serum total testosteron untuk dewasa muda yang sehat

sekitar 650 ng/dL (Borst dan Mulligan, 2007).

Testosteron penting untuk perkembangan dan pemeliharaan dari beberapa

organ dan fungsi fisiologi pria. Hormon steroid memberikan efek seumur hidup

terutama pada pria (Ullah et al., 2014). Perkembangan sel Leydig saat masa fetus

terjadi pada minggu ke tujuh yang merupakan awal mula produksi testosteron.

Testosteron berguna untuk diferensiasi dari traktus genitalis pada fetal seperti

pada epididimis, vesikula seminalis, dan vas deferens. Genetalia eksternal pria

mulai berkembang sekitar minggu ke delapan pada fetal. Testosteron mulai

memberikan efek pada perkembangan dari karakteristik seks sekunder pada masa

pubertas, selain itu testosteron juga berfungsi untuk memelihara komposisi tubuh

38

termasuk massa otot, massa tulang, spermatogenesis, libido, sensitivitas insulin,

metabolisme glukosa dan lain-lain (Ullah et al., 2014).

Tabel 2.4

Kadar Hormon Normal Pada Laki-Laki Dewasa

Hormon Besar normal

Total testosteron 260-1000 ng/dl (9,0 – 34,7 nmol/L)

Free testosterone 50 – 210 pg/ml (173 – 729 Pmol/L)

Dehidrotestosteron 27 – 75 ng/dL (0,9 – 2,6 nmol/L)

Androstenedion 50 – 250 ng/dL (1,7 – 8,5 nmol/L)

Estradiol 10-50 pg/ml (3,67 – 18,35 Pmol/L)

(Braunstein et al., 2011).

Nilai normal kadar testosteron total pada laki-laki bervariasi antara 241

sampai 827 ng/dl, bila terjadi penurunan kadar testosteron di bawah 500 ng/dl,

sudah menimbulkan gejala defisiensi (Ryan, 2007). Serum testosteron pada pria

hipogonadisme setiap individu dapat bervariasi antara 6,9 nmol/L dan 10,4

nmol/L (Goldenberg, 2011).

Testosteron bertanggung jawab terhadap berbagai sifat maskulinisasi tubuh,

disamping efeknya pada gametogenesis. Testosteron juga memainkan peran

penting dalam pertumbuhan rambut, metabolisme tulang, massa dan distribusi

otot, membantu dalam regulasi pertumbuhan dan memelihara karakteristik seks

sekunder dan fungsi organ reproduksi pria seperti penis, testis dan kelenjar

aksesori (Nieschlag et al., 2008; Belanger et al., 2013). Pengaruh testosteron pada

perkembangan sifat kelamin primer dan sekunder pada pria dewasa antara lain:

1) Perkembangan dan pembesaran alat kelamin laki-laki (penis) yang mulai

nampak jelas pada usia 10-11 tahun (pubertas).

2) Perkembangan dan pembentukan lekuk-lekuk kulit skrotum dan pigmentasi

kulit skrotum.

39

3) Perkembangan dan pembesaran volume testis dan kelenjar-kelenjar seks

aksesori.

Efek dan fungsi testosteron pada jaringan spesifik terutama ketika masa

pubertas yaitu untuk pertumbuhan dan perkembangan seluruh sistem reproduksi

laki-laki. Pengaruh dari sekresi testosteron yaitu terjadi pembesaran testis dan

dimulailah produksi sperma untuk pertama kalinya, terjadi pembesaran glandula

seksual aksesori dan pembesaran penis serta skrotum (Indrayanto, 2011).

Androgen penting khususnya untuk perkembangan, pertumbuhan dan fungsi

prostatik. Diketahui efek testosteron bersifat jangka panjang dan menyebar ke

dalam sepanjang prostat dengan konsentrasi yang tinggi. Jaringan prostat

memiliki afinitas yang lebih tinggi dengan DHT daripada testosteron.

Dihydrotestosterone secara intrinsik dua kali potensial untuk menstimulasi

pertumbuhan prostat. Dihydrotestosterone berikatan dengan AR pada sel prostatik

dan berpengaruh pada leading gene untuk pertumbuhan prostat dan produksi PSA.

Ukuran kelenjar prostat muncul sebagai benih sebelum pubertas, tapi kelenjar

tersebut tumbuh dengan cepat dan distimulasi androgen pada saat dewasa

(Wilczynski dan Agrawal, 2015).

2.6.2 Pada hewan mamalia

Kadar testosteron normal pada tikus jantan adalah 0,66 – 5,4 ng/ml (Hees

dan Carnes, 2004). Penelitian oleh Justulin et al. (2006), pada tikus jantan usia 3

bulan didapat kadar testosteron pada kontrol sekitar 9 ng/ml dan pada tikus yang

dikastrasi sekitar 0,05 ng/ml. Penelitian oleh Wang et al. (2005), tentang

hubungan antara usia terhadap penurunan level testosteron dalam darah dan

40

produksi testosteron oleh sel Leydig pada tikus tua, didapatkan hasil pada tikus

usia 3 bulan, 20 bulan dan 30 bulan memiliki konsentrasi testosteron dalam darah

berturut-turut 1,8 ng/ml, 0,9 ng/ml dan 0,8 ng/ml dan produksi testosteron oleh sel

Leydig berturut-turut 0,5 ng/ 10.000 cells, 0,3 ng/10.000 cells dan 0,1 ng/10.000

cells. Serum testosteron pada tikus jantan :

1) Pada tikus yang dikastrasi : <2 nmol/L

2) Pada tikus hipogonadisme tanpa kastrasi : 2-10,4 nmol/L

3) Eugonadal : 10,4-28 nmol/L

4) Supraphysiological : >28 nmol/L (Goldenberg, 2011).

Fungsi biologis hormon testosteron pada mamalia adalah sebagai berikut:

1) Stimulasi pertumbuhan dan aktivitas sekresi dari organ-organ genital

aksesori jantan.

2) Perkembangan sifat karakteristik seksual sekunder jantan.

3) Turunnya testis.

4) Meningkatkan spermatogenesis bersama FSH.

5) Stimulasi proses anabolik dan sintesis dari sitoplasma protein.

6) Stimulasi pertumbuhan epifisa tulang rawan.

7) Perkembangan tingkah laku dan libido seksual jantan (Jones, 2008 dalam

Arsani, 2011).

41

2.7 Pengobatan Late Onset Hypogonadism (LOH) Dengan Testosterone

Replacement Therapy (TRT).

Testosterone replacement therapy pada LOH, ditujukan pada pria tua yang

memiliki level serum testosteron lebih rendah dari normal. Diagnosis LOH

berkaitan dengan level testosteron pada setiap individu. Pada setiap individu

sirkulasi total testosteron dapat menurun dengan range di bawah normal meskipun

bersifat asimptomatis (Kalra et al., 2010).

Pengaruh dari hormon testosteron sangat penting, yang berguna untuk

menjalankan fungsi tubuh secara keseluruhan dan khususnya untuk pertumbuhan

dari organ reproduksi pada pria itu sendiri baik sebelum pubertas, saat pubertas

maupun setelah pubertas. Ketika memasuki usia dewasa bahkan lanjut usia

hormon ini difokuskan untuk perkembangan organ reproduksi, namun ketika

memasuki usia yang tergolong usia tua pada pria dapat terjadi keadaan

hipogonadisme oleh karena defisiensi testosteron (Yassin et al., 2007).

Hipogonadisme mempengaruhi sekitar 40% pria berusia 45 tahun atau lebih

tua, meskipun kurang dari 5% dari orang-orang yang benar-benar didiagnosis dan

diobati untuk kondisi tersebut. Meskipun terdapat beberapa kontroversi, terapi

sulih testosteron telah ditetapkan sebagai pengobatan utama yang aman dan

efektif untuk hipogonadisme (Bebb, 2011). Data yang didapatkan pada pemberian

TRT pada pria LOH di Korea menunjukan terjadinya peningkatan level

testosteron, dan mempengaruhi simptom subyektif yang di ukur menggunakan

kuisioner (Hwaii dan Kim, 2011).

42

Testosteron dan derivatnya dapat meregulasi pertumbuhan dan

perkembangan dari seluruh organ reproduksi pria seperti penis, vesikula seminalis

dan kelenjar prostat. Selama perkembangan, peningkatan produksi testosteron

memainkan peran penting untuk maturasi dan pertumbuhan fisik dari organ

tersebut beserta fungsinya (Kendeel et al., 2001).

Clinical trials menunjukan terapi testosteron pada hipogonad menyebabkan

pertumbuhan prostat pada ukuran yang sesuai dengan ukuran normalnya, namun

secara statistik menunjukan hasil yang tidak signifikan (Stanworth dan Jones,

2008). Pengobatan dengan testosteron pada keadaan hipogonadisme oleh karena

kastrasi pada tikus coba, ditunjukan pada studi oleh Ono et al. (2004), dengan

pemberian testosteron secara subkutan setelah 12 jam kastrasi menyebabkan

perbaikan dari struktur kapiler pembuluh darah pada vesikula seminalis.

Penelitian yang dilakukan oleh Arsani (2011), menunjukan bahwa dengan

pemberian testosteron injeksi Sustanon® 250 selama 21 hari dapat meningkatkan

ketebalan otot polos corpus cavernosum pada penis tikus jantan yang diabetes

melitus. Temuan tersebut memberi kesan bahwa pemberian terapi hormon seperti

testosteron pada pria yang mengalami hipogonad, dapat memperbaiki kembali

organ-organ reproduksi termasuk pada kelenjar reproduksi yang telah mengalami

penurunan struktur maupun fungsinya, sehingga dapat mempertahankan fungsi

reproduksi secara utuh.

Indikasi terapi testosteron pada pria yakni keadaan hipogonad yang

menunjukan gejala klinis yang kompleks, seperti adanya gejala-gejala

hipogonadisme dan penurunan level hormon testosteron. Ambang batas level

43

hormon testosteron yang menimbulkan gejala-gejala hipogonad bervariasi

tergantung pada jenis gejala dan individu (Arver dan Lehtihet, 2008). Formulasi

dari testosteron adalah formula yang mampu menormalisasi level testosteron yang

beredar, dan juga dapat menimbulkan level yang fisiologis dari metabolit aktifnya

yaitu estradiol dan DHT.

Dahulu penurunan kadar testosteron terkait usia dianggap tidak bisa diobati,

tetapi paradigma ini sekarang telah berubah. Saat ini terapi sulih hormon adalah

yang paling direkomendasikan untuk penanganan andropause. Pemberian

testosteron adalah pilihan paling baik saat ini, walaupun belum ada kesepakatan

ambang standar untuk memulai pengobatan. Kadar testosteron 200 ng/dl yang

diambil pada pagi hari dianggap rendah tetapi angka ini tidak dapat dikaitkan

dengan usia, karena nilai 300 ng/dl mungkin normal untuk pria berusia 65 tahun,

tapi tidak normal untuk usia 30 tahun (Indrayanto, 2011).

Level total testosteron dari eugonadal yang digunakan sebagai variabel

spesifik pasien yaitu sekitar 300-1000 ng/dl (10.4–34.7 nmol), nilai ini digunakan

sebagai acuan dalam penentuan keberhasilan pada TRT. Batas tertinggi untuk

eugonadal sekitar 1000 ng/dl, jika pada hipogonad memiliki nilai di atas angka

tersebut setelah pemberian terapi maka dapat menimbulkan risiko (Harman et al.,

2001), sehingga pemberian TRT ini harus tetap dimonitoring.

Keuntungan terapi testosteron yaitu mempengaruhi komposisi tubuh,

termasuk peningkatan massa otot dan penurunan lemak tubuh. Efek ini dapat

terjadi secara cepat (timbul setelah 3 bulan terapi) dan juga jangka panjang

(setelah 3 tahun). Pemberian TRT mempengaruhi fungsi seksual, yang mana

44

merupakan hallmark dari pemberian testosteron yaitu peningkatan dari sexual

desire, motivasi dan penampilan (Coss et al, 2014). Pemberian testosteron sesuai

resep dokter pertahunnya meningkat sekitar 300% di US antara tahun 2000 dan

2008 dan juga menjadi trend di negara-negara Eropa.

Berdasarkan data yang didapat bahwa keberhasilan dalam pemasaran

preparat testosteron replacement berbanding lurus dengan keberhasilan dalam

intervensi terapiutik pada pasien. Dalam pemberian terapi juga harus diperhatikan

efek samping yang dapat ditimbulkan terutama pada penggunaan jangka panjang

(Coss et al., 2014). Prinsip penatalaksanaan kadar testosteron adalah

mempertahankan kadar testosteron tetap berada pada nilai normal, jika kadar

testosteron cenderung turun, tanpa menunggu kadar testosteron tersebut berada di

bawah nilai normal, terapi harus segera diberikan (Indrayanto, 2011).

2.7.1 Preparat testosterone replacement therapy

Pemberian TRT untuk hipogonadisme dapat diberikan melalui beberapa

sediaan preparat, antara lain: injeksi testosteron ester, testosteron transdermal (gel

atau patch), testosteron oral dan testosteron implan. Semua sediaan preparat

tersebut diberikan dalam dosis yang tepat sehingga memungkinkan pasien

memperoleh manfaat dan memiliki berbagai pilihan untuk dipergunakan (Bebb,

2011).

Testosteron mempunyai waktu paruh yang pendek tetapi dengan esterifikasi

waktu paruhnya dapat diperpanjang setelah injeksi intramuskuler. Jenis-jenis ester

yang telah digunakan adalah propionat, fenilpropionat isocaproat, enanthate,

undecanoat, decanoat (Arver dan Lehtihet, 2008). Salah satu jenis preparat

45

testosteron replacement yang ada adalah sustanon ‘250’ yang merupakan oil-

based injectable esterized testosteron, yang terdiri dari testosteron propionat 30

mg, fenilpropionat 60 mg, testosteron isocaproat 60 mg, dan testosterone

decanoat 100 mg (Roberts, 2010).

Beberapa jenis sediaan preparat pemberian testosteron yang

direkomendasikan untuk TRT atau sulih testosteron adalah sebagai berikut :

1) Gel : 5 sampai 10 gram per hari.

2) Tablet : 80 mg testosteron undecanoate diminum dua kali sehari.

3) Injeksi 1000 mg testosterone undecanoate intramuskuler yang diberikan

pada minggu ke- 0, 6, 18, 30 dan minggu ke- 42 dapat meningkatkan

komponen kesehatan mental dan kualitas hidup pada pria hipogonad,

khususnya vitalitas, fungsi sosial dan peran fungsi fisik. Meskipun skor

komposit kesehatan fisik tidak menunjukkan peningkatan signifikan secara

statistik, akan tetapi ada kecenderungan peningkatan yang ditunjukkan pada

minggu ke-30, hingga minggu ke-48 menunjukkan peningkatan yang

berkelanjutan dalam kekuatan fisik (Tong, 2012).

Berikut adalah preparat testosteron yang ada di Indonesia:

1) Per oral

a. Testosteron undecanoat 400 mg.

b. Meterolone tablet 25 mg.

2) Per intramuskuler injeksi

a. Kombinasi testosteron propionat 30 mg, testosteron phenypropionat 60

mg, testosteron decanoat 100 mg ampul (Sustanon).

46

b. Testosteron undecanoat 1000 mg ampul (Nebido).

3) Testosteron transdermal

Gel testosteron (tostrex 2% gel) (Indrayanto, 2011).

Hasil terapiutik sebaiknya dapat meningkatkan kadar testosteron sampai

kadar 400-800 mg/dl untuk pria dewasa muda, untuk pria dewasa tua sebaiknya

mencapai kadar yang lebih rendah yaitu 300-500 mg/dl (Bhasin et al., 2006).

Testosterone replacement therapy pada umumnya dilakukan dalam jangka

panjang, dan memerlukan pemeriksaan evaluasi dan monitor yang teratur,

termasuk pemeriksaan kadar hormon dan reaksi yang terjadi.

2.7.2 Efek samping testosterone replacement therapy

Efek samping dalam penggunaan injeksi testosteron berbeda pada setiap

individu. Gejala-gejala hiperandrogen adalah:

1) Efek pada gonadotropin, spermatogenesis, dan fungsi seksual.

2) Efek pada metabolisme dan beberapa sistem organ:

a. Efek anabolik (keseimbangan nitrogen, perkembangan otot, dan

sebagainya).

b. Efek pada hematopoesis dan formasi trombus.

c. Retensi air dan garam.

d. Efek metabolik lainnya (termasuk pada ginjal, pernapasan, dan

metabolisme tulang).

3) Efek virilisasi pada wanita.

4) Mempengaruhi sistem saraf pusat.

5) Efek terhadap hepar dan hipersensitifitas.

47

6) Simptom BPH memburuk atau peningkatan risiko kanker prostat.

7) Polycythemia.

8) Gynecomastia.

9) Hypercalcemia.

10) Emotional (Ullah et al., 2014).

11) Efek teratogenik.

Efek samping testosteron dosis tinggi antara lain hirsutisme, acne, dan

alopecia. Hiperandrogenisme juga dapat menyebabkan penyakit kardiovaskuler

yang serius (seperti hipertensi, penyakit mikrovaskuler dan dislipidemi), dan

penyakit metabolik lainnya (Diabetes Melitus tipe 2) (Goodman, 2001).

2.7.3 Kontraindikasi testosterone replacement therapy

1) Memiliki riwayat kanker payudara atau kanker prostat.

2) Tampak nodul atau pengerasan pada prostat.

3) PSA 4 ng/ml atau 3 ng/ml pada pria dengan risiko tinggi untuk kanker

prostat seperti di negara Afrika-Amerika.

4) Sering mengalami sleep apnea.

5) Gangguan atau masalah pada liver.

6) Erythrocytosis (hematocrit 50%).

7) International prostate symptom score di bawah 19.

8) Metastasis kanker prostat.

9) Unexplained PSA elevation 3 ng/ml.

48

2.7.4 Monitoring pemberian testosterone replacement therapy

Pasien yang diterapi menggunakan testosteron replacement harus dimonitor

untuk respon dari terapi dan efek samping yang dapat ditimbulkan. Pasien harus

dievaluasi secara klinis dan diperiksa konsentrasi serum testosteronnya setiap 2-3

bulan setelah pemberian awal dan setelah dosis pemberian selesai. Target

konsentrasi serum testosteron yang diharapkan setelah injeksi testosteron

enanthate atau cypionate sekitar 400–700 ng/dl, yang merupakan nilai normal dari

eugonadal (Endocrine Society Clinical Practice Guideline, 2010). Sebelum

pemberian terapi harus tetap diperhatikan besarnya kebutuhan serta tanda dan

gejala yang terkait dengan rendahnya testosteron pada setiap individu.

Nilai testosteron tertinggi (>1,000 ng/dl) dan terendah (sekitar 300 ng/dl)

konsentrasi tersebut digunakan sebagai respon dari terapi. Beberapa ahli dari

endocrine society clinical practice guideline, mengatakan bahwa terapi sering

diberikan pada pria tua yang memiliki konsentrasi serum testosteron di bawah

nilai normal dari pria yang sehat (300 ng/dl) (Bhasin et al., 2010; Ullah et al.,

2014).

Waktu pengukuran konsentrasi serum bervariasi, tergantung pada preparat

yang digunakan. Testosteron injeksi bentuk ester direkomendasikan harus

diperiksa konsentrasi serumnya pada pertengahan interval antara injeksi pertama

dengan injeksi berikutnya, sedangkan evaluasi 3 sampai 12 jam setelah pemberian

testosteron secara transdermal. Pemeriksaan yang dilakukan sebelum dan

setelahnya pada pemberian buccal testosteron, pengukuran serum testosteron

tidak kurang dari 1 minggu setelah pasien diterapi menggunakan gel, dan evaluasi

49

langsung ketika selesai penggunaan dosis interval untuk testosteron pellets,

pemeriksaan tersebut bertujuan untuk mendapat nilai normal dari serum

testosteron.

Monitoring untuk efek samping dari TRT harus sudah diperiksa, seperti

konsentrasi PSA, pemeriksaan digital rectal, dan hematocrit harus menjadi dasar

dalam pemeriksaan pada 3 bulan, 6 bulan, selanjutnya setiap tahun setelah terapi.

Kadar hematocrit yang berada di bawah 54%, maka terapi harus distop dulu

sampai kembali ke level yang aman, tapi jika tetap harus diberikan maka dosis

harus diturunkan dan dibandingkan dengan dosis awal. Pertimbangan terapi

diskontinyu dilakukan jika pada pemeriksaan urologi, didapatkan ukuran PSA

yang meningkat dalam interval 6 bulan atau peningkatan serum PSA 1,4 ng/ml

dalam setahun (Bhasin et al., 2010; Ullah et al., 2014).

Ketika pemeriksaan digital rectal ditemukan masalah (tidak nomal) maka

harus dilakukan biopsi untuk kanker prostat, selain itu juga dapat dilakukan

pemeriksaan payudara, hal tersebut menjadi dasar dalam pemberian terapi

selanjutnya. Pada pria dengan riwayat osteoporosis atau pernah trauma fraktur,

densitas mineral tulang pada lumbar spine harus diukur setelah 1 atau 2 tahun

pemberian terapi (Ullah et al., 2014).