The Endocrinology of Human Pregnancy and Fetoplacental Neuroendocrine Development

Sub Divisi Fertilitas dan Endokrinologi Reproduksi (FER)Laboratorium Obstetri dan Ginekologi

Fakultas Kedokteran dan Ilmu-Ilmu Kesehatan UNSOED Purwokerto 2012

Oleh :Dr Adi Setyawan Prianto Sp.OG K.FER

Konsultan FER

KELAHIRAN SATU BAYI SEHAT TERGANTUNG :

1. Berhasilnya implantasi embryo.

2. Berhasilnya adaptasi fisiologi maternal terhadap allograft fetal, serta terjaminnya kebutuhan nutrisi, metabolik, dan kebutuhan fisik janin.

3. Sistem neuroendokrin fetal yang berkembang sempurna.

4. Timing persalinan yang tepat, sehingga fetal terlahir cukup matur.

EKSISTENSI KEHAMILAN

A. PENDAHULUAN

- Sekali kehamilan terjadi, maka fetus, plasenta dan ibu memulai dan mempertahankan satu sistem komunikasi via endocrine system.

- Endocrine milieu didominasi oleh hormon-hormon plasenta, guna menjamin pertumbuhan dan perkembangan fetus.

- Pada step akhir, sistem endokrin meregulasi interaksi antara fetus, plasenta dan ibu, guna menginduksi persalinan.

B. RECEPTIVITAS ENDOMETRIUM

-Selama siklus menstruasi, hormon steroid ovarium yaitru estrogen dan progesteron akan menginduksi perubahan-perubahan endometrium , yang berperan sangat penting dalam proses implantasi dan eksistensi kehamilan.

-Selama Fase Luteal dibawah pengaruh utama Progesteron, akan merubah endometrium proliferatif menjadi sekretorik, yaitu memiliki tebal (5 – 6 mm); spongy; kaya vaskularisasi. Juga : mengandung banyak chemokine, growth factors, serta molekul sel adhesi.

-Implantasi hari ke 20 – 24 haid tingkat keberhasilannya 85%, sedangkan > hari ke 25 implantation rate rendah (11%).

-Pada hari ke 20 – 24, epitel endometrium tumbuh pinopodes, dimana satu area embryo akan melekat

Endometrial Receptivity

C. IMPLANTASI

- Sekuensing pembelahan dan diferensiasi embryo tidak tergantung pada hormonal milieau tuba falopii atau uterus, terbukti secara in vitro.

- Hari ke 3-4 post fertilisasi, embryo berbentuk solid-ball (Morulla).

- Hari ke 4 – 5 ; terdapat cairan dalan rongga, disebut blastocele, Embryonya dinamakan blastocyst.

- Pada manusia, blastocyst memasuki uterus sekitar hari ke 5 post-fertilisasi, serta melayang didalam rongga uterus selama 2-3 hari.

- Kemudian selama itu embryo mengalami hatched , yaitu saat optimal untuk implantasi.

Implantation of a blastocyst into the endometrium lining: cytotrophoblast of blastocyst contacts endometrium epithelial layer and attaches and invades into the decidual cells of the endometrium. The maternal blood vessels develop into lacuna, which is intervillous space that surrounds the embryo. A border called the chorionic villus forms between the maternal and fetal blood.

D. DESIDUALISASI ENDOMETRIUM :

-Endometrium desidua merupakan hostile to implantation.

- Melekatnya blastocyst pada epitel endometrium akan mengakselerasi proses desidualisasi, yang mempersempit window implantation sekaligus.

- Pada pasien infertil, seringkali terjadi kegagalan desidualisasi ini. Juga pada periode menstruasi, abortus dan partus.

- Desidua pada kehamilan berhubungan dengan selaput membran janin, sehingga merupakan bagian dari organ hormon

- Hormon-hormon yang diproduksi oleh desidua dapat beraksi di korion dan myometrium, terjadi interaksi dengan fetus via cairan ketuban.

- Desidua memproduksi hormon prolaktin, relaxin, dan prostaglandin yang berperan dalam proses persalinan. Karena desidua bagian paling dekat dengan endometrium.

Schematic of proliferative and secretory human endometrium

E. PLASENTASI :

-Rata-rata arterioles radii pada uterus wanita hamil 10x lebih besar daripada non-pregnant- Peningkatan aliran darah 10.000 x lebih besar, guna mendukung pertumbuhan janin.-Luas dan dalamnya plasentasi merupakan hasil akhir dari invasif trophoblast dan barrier kemikal dan fisikal desidua. - Imbalans pada tahap ini berakibat gagalnya implantasi atau muncul kehamilan pato;logis.-Tahap angiogenik saat implantasi dan plasentasi merupakan faktor penting berkembangnya gangguan hemodinamik, contohnya pre-eklampsia

Dimana;Invasi sitotrophoblast mengalami rintangan, sehingga arteriol sprirale relatif masih utuh, dan tetap responsif terhadap pengaruh vasomotor maternal.Mengakibatkan implantasi “dangkal”, dan merubah suplai darah unit plasenta, sehingga kompensasinya akan meningkatkan tekanan darah menuju ke arah pre-eklampsia.

II. ENDOKRIN PLASENTA

- Hormon plasenta mendominasi milieau endokrin pada wanita hamil.- Plasenta tidak saja berfungsi sebagai alimentasi, pertukaran gas, serta ekskresi fetus, tetapi juga sebagai organ endokrin utama yang memproduksi sebagian besar protein (sitokin dan growth factors), dan hormon steroid yang disekresikan ke dalam sirkulasi maternal.- Sebagian besar hormon yang diproduksi plasenta mirip sama dengan hormon yang diproduksi pada wanita non-pregnant.

Steroidogenesis in maternal-placental unit

STEROID HORMONES AND THE FETOPLACENTAL UNIT

- Ada 2 hal yang penting : 1. Formasi estrogen dan progesteron hasil interaksi antara fetus , plasenta dan ibu. 2. Regulasi dan formasi hormon steroid dilakukan oleh janin.

- Plasenta merupakan organ yang memproduksi steroid inkomplit.

- Tidak seperti adrenal, testis, atau ovarium, dimana prekusor berasal dari ibu maupun janin.- Plasenta manusia mengekpresikan ensim-ensim cholesterol side-chain cleavage (P450scc) dan 3β-hydroxysteroid dehidrogenase (3βHSD), tetapi kurang terhadap 17α-hydroxylase/17-20-lyase (P450c17).

- Steroidogenesis berasal dari cholesterol berakhir menjadi progesterone.

Biosynthesis pathway in steroid hormone formation

THE PROCESS OF HUMAN PARTURITION

Proses persalinan melibatkan :

(1). Transformasi myometrium dari kondisi quiescent menjadi kontraktil.(2). Remodeling serviks uteri menjadi lebih lunak dan membuka guna memfasilitasi lewatnya janin.(3). Ruptur fatal membrane.

- Selama masa kehamilan, myometrium dalam kondisi relaksasi dan relatif insensitif terhadap stimulasi uterotonin, seperti prostaglandin dan oksitosin.

- Fase ini dikendalikan uterotropin, ( faktor-faktor yang memodulasi fungsi dan pertumbuhan uterus). Serta uterotonin (faktor-faktor yang memodulasi kontraksi uterus) seperti : Progesteron; β-adrenergic agents, prostacyclin (PGI2), relaxin, CRH, parathyroid hormone-related peptide, serta nitric oxide.

Meskipun kontrol persal;inan meiliki mekanisme yang kompleks, namun terdapat kemiripan peran interaksi beberapa hormon pada semua spesies viviparous, yakni :

1. Inisiasi persalinan oleh progesterone withdrawal dan estrogen activation.

2. Peran serta fetoplasental unit terhadap kontrol hormon kehamilan guna mendeteksi keterkaitan antara sudah maturnya organ fetal dengan tibanya timing persalinan.

3. Adanya peran uterotonin, terutama prostaglandin dan oksitosin pada tahap induksi dan kemajuan persalinan.

PROGESTERONE WITHDRAWL AND ESTROGEN ACTIVATION IN HUMAN PARTURITION

- Onset persalinan pada kebanyakan spesies didahului penurunan dramatis kadar progesteron maternal, serta diiringi dengan peningkatan estradiol maternal.

- Namun demikian, progesterone withdrawl dan estrogen activation tidak terbukti terjadi perubahan kadar sirkulasi estrogen dan progesteron, dimana masih tetap tinggi selama Kala I maupun Kala II persalinan. Untuk menjelaskan fenomena ini, maka pada manusia terdapat perubahan fungsional dari progesterone di myometrium dan perubahan tingkat responsivitas estrogen.

Initiate the Human Parturition Cascade by Inducing Functional Progestrone WithdrawlIn the Myometrium