EFFEK CALCIFEROL (VIT. 02) TERHAOAP AKTIVITASSEL-SEL YANG MENGALAMI THYRO-PARATHYROIDECTOMIA

OENGAN MEMPERGUNAKAN RAOIO-FOSFOR (P-32)SEBAGAI TRACER *)

Oleh

Dra. M.C.M. OEI KWIE HWA, SRI ASMINAH B.Sc. H) danSOEWONDO DJOJOSOEBAGIO Ph.D.

Bagian Endokrinologi & Biologi RadiasiInstitut Pertanian Bogor

PENGANTAR

Pemeriksaan secara ilmu jaringan menunjukkan bahwa keleniar thyroid dari hewan­

hewan percobaan akan mengalami hyperplasia bila kepada hewan_hewan tsb. diberikan

vito D (Handoysky don Goormaghtigh, 1935). Penyelidikan_penyelidikan didalam me_

nentukan pengaruh calorigeni c dari vit. D, Deutsch dkk. (1936) berpendapat bahwa

kerja vitamin ini ialah melalui kelenjar thyroid. Pendapat ini diperkuat pula dengan

menentukan pengaruh vit. D terhadap aktivitas kelenjar thyroid dengan jolon menentu­

kan derajat sekresi hormon thyroxinnya yang ternyata bahwa pemberian vitamin tersebut

kepada hewan_hewan percobaan dapat mengakibatkan meningkatnya keaktipan kelenjarthyroid (Djojosoebagio, 1966).

Disamping efek-efek morfologik don kinetik, thyroxin mempunyai pula efek meta­

bolic yang jelas. Efek metabolik ini dihasilkan dengan jolon menghambat pengikatanfosfor dalam pembentukan adenosinetriphosphate (ATP) yang disebut "uncoupling oxidaTive

phosphorylation". Akibat dari mekanismus ini maka perbandingan Pia, yaitu perban_

dingan dari banyaknya fosfor yang diikat kedalam ATP dengan pemakaian ::>ksigen di_

dalam sel akan berkurang (Lehninger, 1959).

Sebelumnya telah pula dilaporkan bahwa vito D memberikan hasil yang soma dengan

pen:Jaruh thyroid yang disebutkan, ketika De Luca don Steenbock (1957) didalam pene­

litiannya mendapatkan bahwa nilai perbandingan Pia nampak menurun bila dilakukan

oksidasi bermacam_macam substrat oleh mitochondria dari ginjal.

Karena vit. D terbukti dapat memberikan rangsangan kepada kelenjar thyroid dengan

meningkatkan 'produksi hormon thyroxinnya, maka nyatalah bahwa vitamin ini secaralangsung atau tidak langsung berpengaruh juga dalam menentukan aktivitas sesuatu seltubuh.

Dalam penelitian yang dilakukan sekarang ini para penulis berusaha untuk menentu­

kan apakah pengaruh dari vitamin yang dimaksud dapat dicapai tanpo melalui kelenjarthyroid.

*) Sebogion dori penelition ini dilokukon dengon bontuon Bodon Tenogo Atom Nosionol.**) Tenogo Ahli diperbontukon dori Badon Tenogo Atom Nosionol.

69

CARA KERJA

Dolom penelitian ini telah dipakai marmot sebagai hewan percobaan dimana jeniskelamin-nya tidak dibeda_bedakan. Tetapi selalu diusahakan bahwa antara hewan_hewanyang dipakai sebagai hewan percabaan dan yang dipakai sebagai kontrol selalu terdapatperimbangan mengenai jenis kelaminnya. Makanan dan minuman diberikan ad libitum.

Hewan_hewan tsb. dibagi_bagi didalam 8 kelompok. Empat kelompok mengalami

operasi untuk menghilangkan kelenjar_kelenjar thyroid dan parathyroidnya (thyropara_thyroidectomia: THYPEC) dan 4 kelompok lainnya tidak mengalami operasi. Operasidilakukan dibawah pembiusan dengan memakai Evipan Natrium dan dibantu dengan etherseperl unya •.

Dua kelompok dari 4 kelompok hewan_hewan yang normal diberi vito D2 sebanyak0.4 mg/l00 g.b.b. hari selama 14 hari dan dua kelompok sisanya diberi oleum sesamisebanyak vol ume yang diberikan sebagai pengemban dari vit. D2/100 g.b.b ./hari di­dalam jangka waktu yang sama dengan waktu yang diperl ukan untuk memberikan vit.D2. Zat_zat ini diberikan dengan suntikan sub_cutaan.

Empat kelompok dari hewan_hewan THVPEC, setengahnya diberikan vit. D2 dansetengahnya diberi oleum sesami dengan dosis yang sama dengan pemberian zat_zat ter_sebut kepada hewan_hewan yang normal.

Pada hari terakhir dari pemberian vito D2 atau oleum sesami kepada 4 kelompokhewan_hewan percobaan tsb. (1 kelompok normal + oleum sesami; 1 kelompok normal +vito D2; 1 kelompok THYPEC + oleum sesami; 1 kelompok THYPEC + vito D2) diberi_kan P_32 bebas pengemban sebanyak 3 uc/l00 g.b.b. i .p. Enam belas jam kemudianhewan_hewan tsb. dimatikan dengan ether dan beberapa alat_alat tubuhnya yaitu hati,ginial dan anak buah pinggangnya diambil kemudian dibersihkan dari darah yang melekatuntuk ditentukan aktivitas dan %_dosisnya, dengan terlebih dahulu dilakukan pengabuan

basah dengan HNO 3 pekat. Pencacahan dilakukan dengan GM-tube EIectroni c CounterType BW 4031 N: D 666 buatan Phillips. Semua perhitungan aktivitas dan %_dosisdikoreksi dengan background, peluruhan dan standard.

Empat kelompok yang lain, pada hari terakhir dari pemberian vito D2 atau oleumsesami, juga diberikan suntikan P-32 i .p. Dua jam kemudian sesudah pemberian P_32dan 3 kali setiap 2 jam berikutnya darahnya diambil dengan aspirasi dari iantung,dil akukan pengabuan basah dengan HNO 3 pekat dan kemudian ditentukan aktivitasnyauntuk mengetahui "derajat menghilangnya dari darah" (DMD P-32).

Penentuan DMDp-32 sel anj utnya dil akukan berd:lsarkan "first_order processes" atau"first-order reaction" dimana derajat perubahan_perubahan dari suatu kwantitas adalahseimbang dengan jumlah zat-zat yang ada pada saat itu.

HASIL DAN PENELAAHAN

Dibandingkan dengan pemberian 01 • .sesami, maka pemberian vit. D2 kepada hewan_hewan n:>rmal menyebabkan penimbunan P_32 didalam hati menurun ("t" test = 1.21;0.15>p >0.10). Pembuangan kelenjar thyroid dan parqthyroid juga menyebabkan ber­kurangnya konsentrasi P_32 didalam hati. Pemberian vit. D2 kepada hewan-hewanTHYPEC tidak menunjukkan perbedaan terliadap kadar P_32 didalam hati bila diban_dingkan dengan hewan_hewan THYPEC yang diberikan 01. sesami • "Analysis of variance"dari seluruh kelompok adalah 0.78 (0.50>p>0.25). (Daftat 1) •.

Selain apa yang telah dikemukakan oleh Handovsky dan Goormaghtigh (1935)Deuthsch dkk. (1936) dan Djojosoebagio (1966) seperti yang telah disebutkcin didolamkata pendahuluan maka relasi yang pasti antara vito D dan kelenjar thyroid telah puladikemukakan oleh lands dan Stoland (1935), Nitzesco dan Bratiano (1936) dc:m Uotila

(1938) didalam penelitian meteka masing_masing. Berdasarkan penelitian yang dilakukanbahwa vitamin D dapat merubah hasil_hasil didalam Kreb's cycle, maka Neuman dan

70

Dowse (1961) beranggapan bahwa vitamin_vitamin tsb. dapat mempengaruhi systim pe_mindahan enersi dalam sel dengan cora_cora yang tertentu.

Menurunnya akumulasi P_32 dalam hati dari hewan_hewan normal yang diberikanvito D2 d~at diterangkan bahwa vitamin ini merangsang kelenjar thyroid untuk me_ninggikan derajat sekresi thyroxin (Djojosoebagio, 1966), don meningkatnya "thyroxinout put" menyebabkan pula efek "uncoupling oxidative phosphoryfation" dari hormontsb. bertambah besar yang berakibatkan penghambatan penetrasi P_32 kedal am sel yangseyogyanya sebagian akan dapot berikatan kedalam bentuk ATP.

Bahwa vito D2 tidak dopat mempengaruhi dengan aktip penetrasi P_32 kedalam sel_sel hati, ini dapat dilihat bahwa pemberian vito D2 kepada hewan_hewan yang sudahdihilangkan kelenjar thyroidnya (THYPEC) tidak ada bedanya dengan pemberian oleumsesami (sebagai pelarut vit. D2) kepoda hewan-hewan dalam keadaan yang sama.

Pada hewan_hewan THYPEC yang diberikan 01. sesami nampak akumulasi P_32 di_dalam hati juga menurun bila dibandingkan dengan hewan_hewan normal yang jugadiberikan 01. sesami. Pada waktu operasi disamping kelenjar thyroidnya, juga ikut di_buang kelenjar parathyroid yang menempel pada kelenjar thyroid tsb. Dengan hilangnyakelenjar parathyroid, maka "hexose-mono_phosphate_shunt" akan lebih aktip, disebabkantidak adanya hambatan terhadap tri_phosphopyridine_nucleotide (TPN). Ini berakibatbahwa keaktipan glycolysis akan berkurang dan akan terganggunya kelancaran transporel ectron dan pembentukan ATP. Sebagai disebutkan diatas pemberian vit. D2 kepadahewan_hewan THYPEC tidak dapat merubah sama sekali gambaran dari penimbunan P_32didalam hati.

Dari data tsb. diatas dapatlah ditarik kesimpulan bahwa pemberian 0.4 mg vito D2/100 g.b.b./hari selama 14 hari hanya dapat merubah aktivitas sel_sel dari alat tubuhtertentu (dalam hal ini hati) dengan merangsong kelenjar thyroid melolui hormon thy_roxin. Bila kel enjar htyroid_nya dibuang maka pemberian vit. D2 dengan dosis tsb.diatas tidak memberikan pengaruh sama sekali. Data ini menunjukkan .pula bahwa, se_suai dengan penelitian yang terdahulu (Hevesey dan Ottesen, 1943), penimbunan P_32yang terbesar dalam alat_alat tubuh hewan_hewan normal berlongsung didalam hati danini sesuai pula dengan derajot keaktipan alat_alot tsb.

Penimbunan P-32 oleh ginjal dan anak buah pinggang tidak menunjukkon perbedaan_perbedaan yang berarti antara satu kelomp:>k dengan kelompok lainnya (F = 0.22 dan0.08) (Daftar 1). Hasil ini menunjukkan tidak adanya perubahan aktivitas pada keduaalat tubuh tsb. baik pada hewan_hewan normal maupun hewan_hewan THYPEC, baikyang diberi vit. D2 maupun yang diberikan 01. sesami. Bahwo dosis yeng diberikanadalah masih dolam batas_batas dosis fisiologis dapat dilihat pada anok buah pinggongdimana tidak dijumpai perubahan_perubahan aktivitas dari alat tubuh ini yang berartihewan_hewan percobaan tidaklah didalam keadaan "stress". Stress yang mungkin timbulyang dial ami oleh hewan_hewan sesudah mengalami operasi nampaknya telah hilang atautidak tampak lagi pada akhir percobaan. Demikian pula berat badannya tidak berubah.

Penentuan derajat menghilangnyo P_32 dari darah menunjukkan bahwa DMDp_32

yang tercepat adalah pada kelompok hewan_hewan yang normal yang diberi 01. sesami.(krel. = 0.2967). Pemberian vito D2 pada hewan_hewan ini tidak menunjukkan peru_bahan DMDp_32 yang cukup jelas (krel. = 0.2710). Sebaliknya perubahan DMDp_32

nampak sekali terlihat dengan nyata (krel. = 0.1974) pada hewan THYPEC. Pemberianvit. D2 pada kelompok hewan_hewan tsb. menurunkan sedikit DMD P-32 (krel = 0.1766).Hasil_hasil ini dapat dilihat pada Dafter 1 dan Gombar 1••

Membandingkan hasil-hasil yang didapat antara %_dosis setiap gramdari hoti danderajat menghilangnya. P~32 dari darah kita dapati keadaan yang seimbang, yaitu makincepat menghilangnya dari dar.ah makin tinggi pula konsentrasi dari P_32 yang terdapatdalomhati. Hasil yang,tidak seimbong ialah yang terdapat pada hewan normal dan di_berikan vito D2. Ketidokseimbangan dari hasil ini (antara %_dosis don krel) kemung_kiricin besai" terletak 'pada perbedacin waktu dalam menentukan aktivitasnya. %_dosis

71

dilakukan 16 jam setelah pemberian P-32 sedangkan krel. ditentukan mulai 2 jam donberakhir 8 jam setelah pemberian P-32.

Sebaliknya hewan-hewan yang kehilangan kelenjar thyroid don parathyroidnya

(THYPEC) meskipun penentuan krel juga dilakukan 2 jam sesudah pemberian P_32menunjukkan penurunan DMD P-32 yang jelas sekal i. Hal ini disebabkan oleh peranan ke_lenjar parathyroid dengan hormonnya. Dengan hilangnya kelenjar parathyroid maka peranandon pengaruh hormon parathyroid terhadap "phosphate diuresis" juga hilang yang me­nyebabkan kadar fosfor didalam darah akan tetap menjadi tinggi. Telah pula dilaporkanbahwa pada hewan-hewan yang mengalami thyroparathyroidectomia akan mempunyaikadar calcium darah yang rendah don kadar fosfor darah yang lebih tinggi dari padahewan_hewan normal (Djojosoebagio don Turner, 1964).

Penurunan DMDp_32 akibat pemberian vit. D2 baik kepada hewan normal maupunhewan_hewan THYPEC mungkin disebabkan oleh efek vitamin tsb. terhadap "phosphateretention" don "phosphate reabsorbtion" oleh ginjal. Hal ini mungkin bila vitamin D2diberikan dalam dosis fisiologi (Shelling, 1935; Harison don Harison, 1941 ; Stalder,1957). Sebaliknya pemberian vito D2 dalam dosis farmakologis akan memberikan hasilyang berlawanan, yaitu mempertinggi ekskresi phosphate melalui ginjal.

RINGKASAN

Dalam menentukan pengaruh vit. D2 terhadap aktivitas sel_sel didalam beberapaalat tubuh hewan yang mengalami thyroparathyroidectomia don hewan normal denganmempergunakan P_32 sebagai peru nut don penimbunan fosfor radioaktip dalam alat_alattubuh serta derajat menghilangnya P_32 dari sirkulasi darah diperoleh hasil_hasil bahwapemberian vito D2 kepada hewan_hewan percobaan akan menghambat pemasukan P_32kedalam sel-sel hati bilamana kelenjar thyroid don parathyroidnya masih berfungsi.

Penurunan akumul asi P_32 dol am sel_sel hati yang terdapat pada hewan_hewan yangmengalami pembuangan kelenjar thyroid don parathyroidnya, mungkin sekali disebabkangangguan pada proses glycolysis didalam sel yang mengakibatkan terhalangnya sebagiandari transport el ectron don sebagi an fosfor untuk pembentukan adenosi ne-tri _phosphate.

Pengaruh hambatan terhadap pemasukkan P_32 oleh vito D2 dikirakan melalui rang_sangan terhadap kelenjar thyroid dengan meninggikan sekresi hormon thyroxin yang ber_akibatkan bertambah aktipnya proses "uncoupling oxidative phosphorylation" didalamsel.

Juga didapatkan bahwa sesuai dengan keaktipan alat_alat tubuhnya maka akumulasiP_32 didalam alat_alat tubuh hewan_hewan yang normal terdapat didalam hati suatuharga (%_dosis) yang paling tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

DE lUCA, H. F. and STEENBOCK, H. 1957. An in Vitro Effect of Vitamin D onCitrate Oxidation by Kidney Metochondria. Science 126 : 258.

DEUTSCH, H., REED, C I. and STRUCK, H. C. 1936. The Role of The Thyroid inThe Calorigenic Action of Vitamin D. Am. J. Physiol. 177 : 1

DJOJOSOEBAGIO, S. and TURNER, C. W. 1964. Replacement Therapy with Calciferolin Thyroparathyroidectomized lactating Rats. Proc. Soc. Exp. Bioi. Med.115 : 763.

DJOJOSOEBAGIO, S. 1966. Pengaruh Zat_zat Systemic Calcifying Factors TerhadapAktivitas Kefenjar thyroid dengan Mempergunakan Radio_iodium (1-131)sebagai "Tracer". Dikemukakan didalam Symposium ini.

HANDOVSKY, H. and GOORMAGTIGH, N. 1935. Actionsde 10 Vitamine D Sur 10Circulation et Sur les Vaisseaux. Compt. Rend. Soc. de Bioi. 120 :74.

72

HARRISON, H. E. and HARRISON, H. C. 1941. The Renal Excretion of Inorganic

Phosphate in Relation ta The Action of Vitamin D and ParathyroidHormone, J. Clin. Invest. 20: 47.

HEVESY, G. and OTTESEN J. 1943. Cited by: G. GEVESY in Radio_active Indi_

cators/ interscience Publ. Inc. New York, N.Y. USA, 1948/ p.238.

LANDS, A.M. and STOLAND, 0.0. 1935. Size and Structure of The Thyroid Glandof The Cat after Administration of Ergosterol. Endocrinol. 19: 701.

LEH NI NGER, A. L. 1959. Energy Transformation in The Cell. Sci. Ameri can 202 : 102.

NEUMAN, W.F. and DOWSE, C.M. 1961. Possjble Fundamental AcUon of ParathyrojdHormone, in the Parathyrojd, R.O. GREEP and R. V. TALMAGE (eds.),

Charles Thomas Publ., Springfield, III. USA, p.310.NITZESCO, 1.1. and BRATIANO, S. 1936. Les Effects des Fortes Doses de Vitamine

D Sur la Structure Histologique des Glandes a Secretion Interne. Compt.Rend. Soc. de Bioi. 121 : 533.

SHELLlNG, D. Ho 1935. The Parathyroids in Health and Djsease. C. V. Mosby Co.,

St. Louis, Moo, USA.

STALDER, G. 1956. Endogene Phosphate CI earance bei Vitami n_D_mangel_rachitis und

rachitogener Tetonie: ihre Beeinflussing durch vitamin D2. Int. Zeitschr.Vitaminforsch. 27: 382.

UOTILA, U. 1938. Uber die Schilddrusenveranderungen bei A-, B_, C_ und D_Avi tami nosen. Virchow Arch. Pathol. Anat. Phatmakol. 301 : 535.

73

0/0

dosis

30

20

10

9

8

7

6

5

4

3

2

• = Horgo didopot doriperhitungon dengonrumus (computed_volue)

/:} = Horga sebenarnya (actual value)

Normal + OI.Sesami = Yt = 25.85e-O.2967(t)

II : Normal + Vit. D2 = Yt = 38.50e-O.2710(t)

III : THYPEC + OI.Sesomi= Yt= 34.16e-O.1974(t)

IV : THYPEC + Vit. D2 = Yt = 31.34e-O.1769(t)

2 4 6(Jam sesudah Pemberian P_32)

8

74

Gambar 1. DERAJAT MENGHILANGNYA P_32 DARI PEREDARAN DARAH

Daftar 1

PENGARUH VITAMIN D2 TERHADAP PEMASUKKAN P_32 KEDALAM ALAT_ALAT TUBUH DANDERAJAT MENGHILANGNYA DARI DALAM DARAH

HATIGINJALANAK BUAH PINGGANG@)

DMD P-32PERLAKUAN:

Per _ GramPer _ OrganPer _ GramPer _ OrganPer ..: GramPer _ Organ

% dos. ± S.L% dos. ± S.E.% dos. ± S.L% dos. ± S.E.% dos. ± S.E.% dos. ± S.L(krel.)

x 102

x 102X 102X 102X 102X 102

I

Normal + 01. sesami5.68 ± 0.6348.22 ± 4.004.50 ± 0.5513.12 ± 1.043.12 ± 0.441.67 ± 0.32o •2967

IINormal + vit. D2

4.47 ± 0.7038.57 ± 3.814.50 ± 0.9113.97 ± 2.163. 13 ± 0.461.65 ± 0.390.27100.4 mg/l00 g b.b.

IIITHYPEC + 01. Sesami

4.57 ± 0.6845.08 ± 5.913.68 ± 0.3811 .54 ± 1.733.25 ± 0.471.77 ± 0.250.1974

IVTHYPEC + vito D2

4.53 ± 0.3565.88 ± 7.764.19 ± 0.3018.86 ± 2.693.14 ± 0.702.73 ± 0.580.17660.4 mg/l00 g b.b.

Test of Significance

0.78 *)0.22 *)0.08 *)1.21 **)

- ---

'-J .OJ

Keterangan: @). DMD P-32

THYPEC

derajat menghilangnya P_32 dari dalamperedaran darah.

Thyroparathyro idectomi a.

*) Anal ysis of Variance (F)

**) Sudent's "t" test antara kelompok I dan II(0.15> p > 0.10)