Insulin dan glukagon adalah hormon penting yang mengendalikan gula darah. Kekurangan insulin dapat menyebabkan penyakit diabetes. Umumnya ada 2 jenis penyakit diabetes, yaitu diabetes tipe 1 dan diabetes tipe 2.
Kita membutuhkan gula sebagai sumber energi, namun terlalu banyak gula dapat menyebabkan penyakit. Namun tahukah anda, di dalam tubuh kita terdapat sistem yang mengatur banyak sedikitnya gula dalam tubuh kita, yaitu Insulin dan Glukagon. Pada artikel ini akan dijelaskan tentang pengertian, struktur, fungsi, dan mekanisme kerja Insulin dan Glukagon, serta kelainan yang berhubungan dengan insulin dan glukagon, yaitu diabetes.
Pengertian Insulin dan Glukagon
Menurut Holst (2017), insulin adalah hormon yang dihasilkan oleh pankreas dan bertugas dalam membantu hati dalam mengubah glukosa menjadi glikogen. Glikogen adalah gula yang disimpan dalam tubuh dalam bentuk otot. Glukagon adalah kebalikan dari insulin. Glukagon adalah hormon yang dihasilkan pankreas untuk menguraikan glikogen menjadi gula.
Struktur Insulin dan Glukagon
- Insulin
Insulin terdiri dari dua rantai peptida yang disebut sebagai rantai A dan rantai B. Rantai A dan B dihubungkan bersama oleh dua ikatan disulfida, dan disulfida tambahan terbentuk di dalam rantai A. Pada kebanyakan spesies, rantai A terdiri dari 21 asam amino dan rantai B terdiri dari 30 asam amino.
Meskipun urutan asam amino insulin bervariasi di antara spesies, segmen tertentu dari molekul sangat terkonservasi, termasuk posisi tiga ikatan disulfida, kedua ujung rantai A dan residu terminal-C dari rantai B. Kesamaan dalam urutan asam amino insulin ini menyebabkan konformasi tiga dimensi insulin yang sangat mirip di antara spesies, dan insulin dari satu hewan sangat mungkin aktif secara biologis pada spesies lain.
Molekul insulin memiliki kecenderungan untuk membentuk dimer (gabungan dua monomer) dalam larutan karena ikatan hidrogen antara C-termini rantai B. Selain itu, dengan adanya ion seng, dimer insulin berasosiasi menjadi heksamer (gabungan enam monomer).
- Glukagon
Glukagon adalah polipeptida rantai tunggal dan tidak memiliki jembatan disulfida, membuatnya sangat fleksibel.
Mekanisme Kerja Insulin dan Glukagon
- Insulin
Insulin memberi akses glukosa masuk ke dalam sel. Glukosa menempel pada reseptor insulin pada sel di seluruh tubuh, menginstruksikan sel untuk membuka dan memberikan izin glukosa untuk masuk.
Insulin dengan kadar yang rendah akan terus beredar ke seluruh tubuh. Lonjakan insulin memberikan sinyal ke hati yang menunjukkan bahwa kadar glukosa darah juga tinggi. Dari sinyal tersebut, hati kemudian menyerap glukosa kemudian menyimpannya dalam bentuk glikogen.
Insulin juga mendukung penyembuhan setelah cedera dengan mengirimkan asam amino ke otot. Asam amino membantu membangun protein yang ada di jaringan otot, jadi ketika kadar insulin rendah, otot mungkin tidak akan sembuh dengan baik.
- Glukagon
Hati menyimpan glukosa untuk memberi tenaga pada sel selama periode gula darah rendah. Melewatkan makan dan gizi buruk dapat menurunkan gula darah. Dengan menyimpan glukosa, hati memastikan bahwa kadar glukosa darah tetap stabil antara waktu makan dan selama tidur.
Ketika glukosa darah turun, sel-sel di pankreas mengeluarkan glukagon. Glukagon menginstruksikan hati untuk mengubah glikogen menjadi glukosa, membuat glukosa lebih banyak tersedia di aliran darah.
Kelainan yang Disebabkan Kurangnya Insulin dan Glukagon
Kurangnya kadar insulin dalam darah dapat menyebabkan kelainan yang akrab dikenal sebagai diabetes. Diabetes adalah sebuah penyakit yang disebabkan oleh kadar gula darah yang tinggi. Faktanya, 1 dari 11 orang di dunia punya diabetes, dan 1 dari 2 orang tidak didiagnosa. Terjadinya diabetes disebabkan oleh pankreas yang tidak memproduksi insulin yang cukup atau insulin tidak bekerja dengan baik.
Tipe-Tipe Diabetes
Umumnya ada dua tipe diabetes yaitu :
- Diabetes Tipe 1
Diabetes tipe 1 disebabkan oleh tidak diproduksinya insulin. Hal ini disebabkan oleh respon autoimun tubuh yang bermasalah. Sistem autoimun pada tubuh akan menghancurkan sel yang memproduksi insulin, sehingga menyebabkan tidak adanya pasokan glukosa dalam tubuh. Oleh karena tubuh membutuhkan gula untuk beraktivitas, tubuh terpaksa menggunakan lemak sebagai alternatif. Alhasil, tubuh akan kehilangan berat badan secara tiba-tiba.
Diabetes ini murni disebabkan sistem imun yang bermasalah, bukan berhubungan dengan olahraga ataupun makanan. Diabetes tipe ini sering terjadi pada anak-anak. Pengobatan untuk diabetes ini masih belum ditemukan. Hingga saat ini, pengobatan paling efektif untuk penderita diabetes tipe 1 adalah dengan injeksi insulin setiap hari. Gejala-gejala diabetes tipe 1 diantaranya kencing rutin, mudah cape, dan kehilangan berat badan.
- Diabetes tipe 2
Pada diabetes tipe 2, insulin masih dapat diproduksi, namun jumlahnya tidak mencukupi atau insulin tidak bekerja dengan baik. Hal ini disebabkan oleh banyaknya kadar gula dalam darah. Diabetes tipe 2 rata-rata disebabkan oleh riwayat keluarga, kelebihan berat badan, makanan tidak sehat, jarang olahraga, tekanan darah tinggi, atau etnis (fakta : asia tenggara memiliki resiko tinggi terkena diabetes tipe 2).
Diabetes tipe 2 hampir meliputi 85-95% penyakit diabetes di dunia. Diabetes ini umum terjadi pada orang tua dengan umur diatas 40 tahun, namun tidak menutup kemungkinan juga terjadi pada anak muda dan anak kecil. Cara mencegah penyakit diabetes tipe 2 adalah dengan makan makanan sehat dan olahraga rutin.
- Kadar Gula Normal dalam Darah
Berapakah kadar gula normal dalam darah? Satuan pengukuran standar untuk kadar gula darah adalah miligram per desiliter (mg / dL). Kisaran gula darah yang ideal adalah sebagai berikut:
| Waktu | Tingkat Glukosa dalam Darah (Mg/dL) |
| Sebelum Sarapan | Orang tanpa diabetes : 100 mg/dL Orang dengan diabetes : 70 mg/dL |
| 2 Jam setelah makan | Orang tanpa diabetes : kurang dari 140 mg/dL Orang dengan diabetes: kurang dari 180 mg/dL |
| Sebelum Tidur | Orang tanpa diabetes : 120 mg/dL Orang dengan diabetes : 90-150 mg/dL |
Kesimpulan
Insulin dan glukagon adalah hormon penting yang mengendalikan gula darah. Kekurangan insulin dapat menyebabkan penyakit diabetes. Umumnya ada 2 jenis penyakit diabetes, yaitu diabetes tipe 1 dan diabetes tipe 2.
Referensi
[1] Holst JJ, Holland WL, Gromada J, Lee Y. 2017. Insulin and Glucagon: Partners for Life. Endocrinology 158(4)
[2] https://teachmephysiology.com/endocrine-system/pancreas/glucagon/ Diakses pada tanggal 23 Desember 2020.
[3] http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/pancreas/insulin_struct.html#:~:text=Insulin%20is%20composed%20of%20two,chain%20of%2030%20amino%20acids. Diakses pada tanggal 23 Desember 2020.
[4] https://www.medicalnewstoday.com/articles/316427#ideal-blood-sugar-levels Diakses pada tanggal 23 Desember 2020.
[5] Hart, H., craine, L.E. and Hart. D.J. 2003. Kimia Organik Edisi Kesebelas. Erlangga. Jakarta.