Hormon. Chemical mesenger Kelenjar sirkulasi organ target Long-term effect

Hormon

• Chemical mesenger

• Kelenjar  sirkulasi 

organ target

JENIS

HORMON , berdasarkan mekanisme kerjanya

Dua komponen utama pd

Sistem Endokrin Vertebrata

• Sistem Hipotalamo-pituitari

– Hub hipotalamus dgn pituitari anterior: mell sistem porta

– Hub hipotalamus dgn pituitari posterior: mell neuron

– Hormon dari pituitari: hormon trophic (peptida)

• Berbagai jenis kelenjar endokrin yang tersebar di sell tubuh

Hormon yg berpengaruh thd Perilaku

• Kelenjar pineal:

– Hormon melatonin

– utk pengaturan siklus reproduksi annual

• Pituitari posterior:

– Oksitonin dan Vasopressin

– Utk pengeluaran air susu, proses melahirkan, kesetimbangan air

• Pituitari anterior:

– LH utk pembentukan CL, sekresi progesteron, stimulasi sel Leydig

– FSH utk pematangan folikel (betina), ovulasi (bersama estrogen dan LH), spermatogenesis

– Prolaktin utk sekresi air susu, perilaku pengasuhan pd burung

– ACTH utk pengaturan kljr adrenal, menghasilkan kortikosteroid

• Pituitari Intermediet

• Korteks adrenal

– Steroid utk kesetimbangan air, elektrolit, kadar gula darah, reaksi stress, metabolisme

• Medulla adrenal

– Adrenalin dan noradrenalin utk pengaturan kadar gula darah dan reaksi stress

• Testis

– Androgen utk perkembangan testis, spermatogenesis, perkembangan ciri sex sekunder pd jantan, aktivitas seksual

• Ovarium dan Plasenta

– Estrogen utk pertumbuhan uterus, perkembangan kljr mammae, aktivitas seksual

Hormon dan Perilaku

• Perilaku dipengaruhi oleh lingkungan (internal dan eksternal)

• Lingk internal: hormon

• Pengaruh hormonal thd perilaku dibedakan dlm dua kategori:

– Organizational effect – Activational effect

Hormones and Behaviour

Stimulus _CNS Hormone secreting cells

Organizational effects

• Pengaruh hormon selama

periode kritis

perkembangan perilaku yg menyebabkan

perubahan sistem saraf organisme tsb serta

jaringan tubuh lainnya • Cth: diferensiasi sex dan

pola pertumbuhan jaringan tubuh

dipengaruhi oleh kontrol hormonal

Activational Effects

• Hormon bertindak sbg pemicu yg

mempengaruhi ekspresi dan performance pola perilaku

• Secara lgs: tjd ketika sekresi hormon atau

penghambatan sekresi hormon secara cepat menyebabkan perubahan perilaku

• Secara tdk lgs: membutuhkan stimulasi yg kompleks dan urutan sekresi hormon

Organizational Effects:

Perilaku Seks dan Agresif

• Hormon berpengaruh pd periode kritis diferensiasi sex selama awal perkembangan

• Pd burung dan mamalia, hormon gonad berpengaruh thd proses organisasi yg

mempengaruhi perilaku seks dan agresif ketika dewasa

Paparan

prenatal

dgn

hormon

sex

mempengaruhi perilaku reproduksi dan

struktur otak pada mamal

• Perilaku stereotype  khas dan mudah dilihat • ♂ : perilaku mounting

• ♀ : perilaku lordosis 

– tanda kesiapan utk mating, – sbg respon mounting pada ♂,

– Hanya pada fase tertentu pd siklus ovulasi

• Ketika ovary diambil : perilaku lordosis berhenti, dpt diaktivasi ketika disuntik estrogen dan

Studi kasus pd Tikus

• Kastrasi tikus jantan umur 4-5 hari PND, ketika dewasa perilaku seks tdk normal

• Ketika tikus kastrasi tsb diberi estrogen dan progesteron spt tikus dws  perilaku respon seks pd betina

• Tikus dws yg dikastrasi dan diberi estrogen

dan progesteron  tdk menunjukkan perilaku seks betina

• Tikus jantan neonatal disuntik estrogen  dewasa: degenerasi tubulus seminiferus

• Ketika didekatkan tikus betina 

menunjukkan perilaku ‘mounting’ yg irregular, tdk berorientasi dan tdk ada sperma yg

diejakulasi

• Tikus betina umur 4-5 PND diberi androgen  ketika dws tdk menunjukkan siklus estrus

normal, tdk merespon lordosis

• Tikus neonatal betina disuntik androgen tiruan  perilaku seks menyerupai jantan, kornifikasi vagina yg permanen

• Periode kritis pd tikus tjd selama hari ke 4-5 PND

• Periode kritis pd guinea pig dan rhesus monkey pd prenatal

• Tidak semua fisiologi dan perilaku dipengaruhi dgn cara yg sama

Studi kasus pd Quail

• 3 kelompok Quail diberi estradiol : 0, 5 dan 25 μg pd hari ke 9 dan 14 perkembangan embrio

• Dikastrasi pd hari ke-4 stlh menetas, kmd diberi testosteron spt dws

• Pd jantan perlakuan pd hari ke-9  perilaku seks

demaskulinisasi & peningkatan pertumbuhan kelenjar kloaka

• Perlakuan hari ke-14  tdk

• Keduanya menunjukkan hilangnya perilaku crowing dan kadar LH plasma rendah

• Proses demaskulinisasi tdk terbatas pd periode kritis ttt , pola perilaku yg berbeda dipengaruhi pd waktu

Studi kasus pd Rhesus

monkey

• Waktu perlakuan androgen pd betina menentukan derajat

masculinisasi

• Semakin awal perlakuan lbh berpengaruh pd maskulinisasi

genitalia ♀, perilaku mounting lbh banyak, perilaku grooming berkurang • Perlakuan yg sama pd akhir

kebuntingan  perilaku agresif dan perilaku grooming lebih banyak

• Waktu perlakuan dan sensitivitas thd efek organisasi hormon bervariasi

www.tapenewswire.com

Studi kasus pd reptil

• Pd Alligator, turtle, dan gecko : telur diinjeksi estradiol sblm menetas  semua mjd ♀

Organizational effects pd pola perilaku

• Efek glukokortikoid pd perilaku bermain-berkelahi pd anak tikus

• Glukortikoid yg diberikan prenatal:

– pd anak tikus jantan menekan pola perilaku tsb – tdk berpengaruh pd anak tikus betina

• Organizational efek pd perkembangan pola perilaku bermain-berkelahi tgtg sex

Studi pd manusia

• Ibu yg diberi progesteron pd kehamilannya dan ibu dgn kadar androgen tinggi  anak perempuannya cenderung maskulin

• Laki-laki yg scr genetik organ targetnya tdk dpt merespon sekresi androgen dr testis 

feminin

• Pd mns, pengalaman sosial lbh dominan dlm membentuk perilaku

• Pd hewan yg mengandung banyak anak  tdpt pengaruh hormonal antar fetus

• Pd biri-biri: kembar jantan dan betina (freemartin), betina infertil  ada hub sirkulasi sehingga hormon androgen dpt terakumulasi pd betina di awal

perkembangannya

• Pd tikus dan mencit: posisi intrauterin pd fetus betina mempengaruhi morfologi genitalia dan perilaku seks

• Pd mamal: kadar testosteron yg tinggi pd ♂  reaksi kopulasi

• Letak embrio pd dinding uterus selama

perkembangan mempengaruhi perilaku. • ♂ diantara♀ (2F ♂), kadar estradiol

meningkat, mjd kurang jantan, krg agresif scr sexual, vesicula seminalis lbh kecil

• ♀ diantara ♂ (2M ♀) mjd lbh masculin, lbh

agresif, lbh byk perilaku mounting, siklus estrus lbh panjang, lbh agresif

• Tdpt pola akumulasi yg khas pada daerah-2 ttt di otak yg diketahui terlibat pada perilaku

reproduksi dan agresi

• Dicerminkan dr distribusi mRNA reseptor steroid sex yg berbeda

• Pd reptil:

– mRNA utk reseptor androgen terkonsentrasi pd daerah otak yg terlibat utk perilaku: agresi,

mounting dan kopulasi

– mRNA utk reseptor estrogen & progesteron terkonsentrasi di otak yg terlibat pengaturan ovulasi dan reseptivitas seksual betina

• Hormon yg dihasilkan gonad (estrogen,

androgen) disekresi pd periode kritis selama awal perkembangan berpengaruh thd perilaku seksual organisme

• Sekresi hormon gonad pd awal perkembangan membuat daerah tertentu pd otak

(hipotalamus) lbh sensitif thd hormon dlm sistem sirkulasi

• Tanpa sekresi hormon gonad  cenderung berkembang ke arah betina

Activational Effects : pola perilaku

agresif dan seksual

• Kastrasi ring dove jantan  perilaku agresi, kopulasi dan courtship menurun

• Jika diberi testosteron propionat  pola perilaku tsb dpt dikembalikan

• Tdpt aktivational effects testosteron pd

perilaku agresif dan seksual, tdpt daerah pd otak yg dipengaruhi testosteron dan

• Pd burung dan mamalia: testosteron berpengaruh thd perilaku agresif

• Androgen menyebabkan perubahan dimorfisme sexual dan perilaku musiman pd otak burung

• Burung penyanyi (jantan)  kawin dan mempertahankan wilayah

• Species-spesific song

• Belajar menyanyi dr burung dewasa, meliputi:

– Song acquisition – Song crystalization

• Tiga nuclei : Higher Vocal Center (HVC), Robustus Archistriatalis (RA) dan

Magnocellular nucleus of Anterior Neostriatum (MAN)

• Testosteron & metabolitnya menyebabkan peningkatan volume nuclei (lbh banyak

neuron, lbh besar ukuran dan lbh byk sinaps) • Selalu tbtk neuron baru dr lapisan neuroepitel

Hormones and Behaviour Song Sparrows Plasma Testosterone level F M A M J J A S

Territory Pair formation

Egg-laying

Brood 1

Egg-laying

Kontrol hormonal pd perilaku reproduksi

Studi kasus: pada tikus

• Dimorfisme sexual otak rodentia yg terlibat pd perilaku reproduksi yaitu pd area sexually

dimorphic nucleus of the preoptic area (SDN-POA) pd hipothalamus

• Dpt dilihat pd GD 20 dan PND 10 pd jantan 5-6 x lbh besar

• PND 1-10: sensitif thd paparan androgen dan derivatnya (termasuk estrogen)

• Tikus betina menghindari efek maskulin dr estrogen pd SDN-POA melalui aksi

α-fetoprotein (AFP) yi: protein serum fetal yg terikat pd estrogen dan mencegah masuk ke otak

• Pd tikus jantan: Testosteron  tdk terikat AFP shg dpt masuk ke otak  maskulinisasi pd

Hormon dan parental care

• Perbedaan spesies  perbedaan perilaku parental

• Ovipar : meletakkan telur (membangun sarang), mengerami sampai menetas (brooding-care)

• Vivipar : memelihara, memberi makan (nursing), proteksi

1. Courtship dan Kopulasi

• Adanya ♀ menyebabkan ♂ memproduksi testosteron

– Mengaktifkan perilaku courtship

• Courtship ♂ memicu ♀ menghasilkan hormon FSH

– FSH merangsang pertumbuhan ovarium dan perkembangan folikel.

• Perkembangan folikel ovarium menghasilkan estrogen

– Estrogen penting utk sinkronisasi perkembangan reproduksi pada ♀.

2. Tahap Pembentukan Sarang

• Segera dimulai setelah courtship

• Adanya sarang & pembentukan sarang memicu pembebasan progesteron

• Progesteron penting utk perilaku mengerami

– ♂ hrs berpartisipasi pd proses pembentukan sarang agar mpy perilaku mengerami

3. Peletakkan telur

• tahap 1 & 2 penting utk produksi

lutinizing hormon (LH) oleh kljr pituitari

♀

• Sehingga merangsang perilaku

peletakkan telur pd ♀

4. Pengeraman (Incubation)

• Diawali dgn adanya telur

• Merangsang produksi prolaktin

– Crop milk

• Scr umum merangsang perilaku parental yg sesuai

– Menghambat perilaku seksual

– Menghambat produksi LH dan FSH

5. Memberi makan keturunan

• Membutuhkan perlindungan induk utk survive • Aktivasi prolaktin memicu perilaku parental

yang sesuai pd ♀ & ♂

• Perilaku parental berkurang dgn berkurangnya kadar prolaktin pd musim berikutnya

– Prolaktin , mk FSH & LH (pd betina) – Prolaktin , T (pd jantan)

Photoperiod increases

Reproductive behaviour of the Ring Dove

Male _Female Testosterone increases Female present Male courtship Activate hypothalamus Pituitary FSH Egg_growth Gonadal estrogens Nest building & copulation Nest building & copulation

Pituitary LH Progesterone (testis)

Ovulation Inhibits testosterone action

Block courtship & aggression _{Pituitary prolactin}

Prolactin production _{Egg incubation} progesterone

Stimulates more prolactin Crop milk

Squab feeding