JEJAS DAN KEMATIAN SEL

JEJAS DAN KEMATIAN SEL

PENDAHULUAN

 

  1. A.   Patologi Berpusat Pada Empat Aspek Penyakit
  • Penyebabnya (etiologi).
  • Mekanisme perkembangannya (patogenesis).
  • Perubahan struktur yang terjadi dalam sel dan jaringan (morfologi).
  • Konsekuensi fungsional perubahan morfologi yang secara klinis.

Semua bentuk jejas dimulai dengan perubahan molekul atau sturktur sel. Dalam keadaan normal, sel berada dalam “keadaan” homeostasis “mantap”. Sel bereaksi terhadap pengaruh yang merugikan dengan cara (1) beradaptasi, (2) mempertahankan jejas tidak menetap, atau (3) mengalami jejas menetap dan mati.

Adaptasi  sel terjadi apabila stres fisiologik berlebihan atau suatu rangsangan yang patologik menyebabkan terjadinya keadaan baru yang berubah yang mempertahankan kelangsungan hidup sel. Contohnya ialah hipertropi (pertambahan massa sel) atau atrofi (penyusutan massa sel). Jejas sel yang reversibel menyatakan perubahan patologikyang dapat kembali. Bila rangsangan dihilangkan atau penyebab jejas lemah. Jejas yang ireversibel merupakan perubahan patologik yang mentap dan menyebabkan kematian sel.

  1. B.   Jejas Dan Kematian Sel

Terdapat dua pola morfologik kematian sel, yaitu nekrosis  dan apoptosis. Nekrosis adalah bentuk yang lebih umum setelah rangsang eksogen dan berwujud sebagai pembengkakan, denaturasi dan koagulasi protein, pecahnya organel sel, dan robeknya sel. Apoptosis ditandai dengan pemadatan kromatin dan fragmentasi, terjadi sendiri atau dalam kelompok kecil sel, dan berakibat dihilangkannya sel yang tidak dikehendaki selama embryogenesis dan dalam berbagai keadaan fisiologik dan patologik.

PENYEBAB JEJAS SEL

  1. Hipoksia (pengurangan oksigen) terjadi sebagai akibat (a) iskemia (kehilangan pasokan darah), (b) oksigenisasi tidak mencukupi (misalnya, kegagalan jantung paru), atau (c) hilangnya kapasitas pembawa oksigen darah (misalnya, anemia, keracunan karbon monooksida).
  2. Faktor fisik, termasuk trauma, panas, dingin, radiasi, dan renjatan listrik
  3. Bahan kimia dan obat-obatan, termasuk :
    1. Obat terapeotik (misalnya, asetaminofen [Tylenol]).
    2. Bahan bukan obat (misalnya, timbale, alkohol).
    3. Bahan penginfeksi, termasuk virus, ricketsia, bakteri, jamur, dan parasit.
    4. Reaksi imonologik.
    5. Kekacauan genetik.
    6. Ketidakseimbangan nutrisi.

JEJAS SEL DAN NEKROSIS MEKANISME UMUM

System intra sel tertentu terutama rentan terhadap jejas sel

  • Pemeliharaan integritas membran sel.
  • Respirasi aerobic dan produksi ATP.
  • Sintesis enzim dan protein berstruktur.
  • Preservasi integritas aparat genetik.

System-sistem ini terkait erat satu dengan yang lain sehingga jejas pada satu lokus membawa efek sekunder yang luas. Kensekuensi jejas sel bergantung kepada jenis, lama, dan kerasnya gen penyebab dan juga kepada jenis, status, dan kemampuan adaptasi sel yang terkena.

Empat aspek biokimia yang penting sebagai perantara jejas dan kematian sel antara lain :

  1. Radikal bebas berasal dari oksigen yang terbentuk pada banyak keadaan patologik dan menyebabkan efek yang merusak pada struktur dan fungsi sel
  2. Hilangnya homeostasis kalsium, dan meningkatnya kalsium intrasel.
  3. Deplesi ATP.  Karena dibutuhkan untuk proses yang penting seperti trasportasi pada membran, sintesis protein, dan pertukaran fosfolipid.
  4. Defek permeabilitas membran. Membran dapat dirusak langsung oleh toksin, agen fisik dan kimia, komponen komplemen litik, dan perforin, atau secara tidak langsung seperti yang diuraikan pada kejadian sebelumnya.

JEJAS ISKEMIK DAN HIPOKSIK

Jejas Reversible

Mula-mula hipoksia menyebabkan hilangnya fosforilasi oksidatif dan pembentukan ATP oleh mitokondria. Penurunan ATP (dan peningkatan AMP secara bersamaan) merangsang fruktokinase dan fosforilasi, menyebabkan glikolis aerobik. Glikogen cepat menyusut, dan asam laktat dan fosfat anorganik terbentuk sehingga menurunkan PH intrasel.

Manifestasi awal dan umum pada jejas hipoksit non letal ialah pembengkakan sel akut. Ini disebabkan oleh :

  • Kegagalan transportasi aktif dalam membran dari pada ion Na +, ion K+-ATPase yang sensitif-ouabain, menyebabkan natrium masuk kedalam sel, kalium keluar dari dalam sel dan bertambahnya air secara isosmotik.
  • Peningkatan beban osmotik intrasel karena penumpukan fosfat dan laktat anorganik, serta nukleusida purin.

Jejas Ireversibel

Jejas ireversibel ditandai oleh valkuolisasi keras metokondria, kerusakan membran plasma yang luas, pembengkakan lisosom, dan terlihatnya densitas mitokondria yang besar dan amort. Jejas membram lisosom disusul oleh bocornya enzim ke dalam sitoplasma, dan karena aktivasinya terjadi pencernaan enzimatik komponen sel dan inti.

Ada dua peristiwa yang penting pada jejas ireversibel. Depresi ATP dan kerusakan membran sel .

  • Deplesi ATP. Peristiwa awal pada jejas sel yang berperan pada konsekuensi hipoksia iskemik yang fungsional dan struktural, dan juga pada kerusakan membran, walaupun demikian, masalah menimbulkan pertanyaan apakah hal ini sebagai akibat atau penyebab ireversibilitas.
  • Kerusakan membran sel. Jejas ireversibelberhubungan dengan defek membran sel fungsional dan struktural.
  1. Kehilangan fosfolipid yang progesif,  disebabkan oleh :
  • Aktivasi fosfolipid membran oleh peningkatan kalsium sitosolik, disusul oleh degradasi fosfolipid dan hilangnya fosfolipid, atau
  • Penurunan realisasi dan sintesi fosfolipid, mungkin berhubungan dengan hilangnya ATP.
  1. Abnormalitas sitoskeletal. Aktivasi protease intrasel, didahului oleh peningkatan kalsium sitosolik, dapat menyebabkan pecahnya elemen sitoskeletal intermediate, menyebabkan membran sel rentan terhadap terikan dan robekan, terutama dengan adanya pembengkakan sel.
  2. Produk pemecahan lipid. Asam lemak bebas dan lisofosfolipid berkumpul dalam sel iskemik sebagai akibat degradasi fosfolipid dan langsung bersifat toksin terhadap membran.
  3. Hilangnya asam amino intrasel. Seperti glisin dan L-alanin yang penyebabnya belum diketahui.

JEJAS SEL AKIBAT RADIKAL BEBAS

Radikal bebas adalah molekul yang sangat reaktif dan tidak stabil yang berinteraksi dengan protein, lemak, dan karbohidrat, dan terlibat dalam jejas sel yang disebabkan oleh bermacam kejadian kimiawi dan biologik.

Terjadinya radikal bebas dimulai dari :

  • Absorpsi energi sinar (cahaya UV, sinar X).
  • Reaksi oksidatif metabolik.
  • Konversi enzimatik zat kimia eksogen atau obat.

JEJAS KIMIAWI

Zat kimia menyebabkan jejas sel melalui 2 mekanisme

  • Secara langsung misalnya, Hg dari merkuri klorida terikat pada grup SH protein membran sel, menyebabkan peningkatan permeabilitas dan inhibisi transport yang bergantung pada ATPase.
  • Melalui kenversi ke metabolik toksin reaktif. Sebaliknya metabolik toksin menyebabkan jejas sel baik melalui ikatan kovalen langsung kepada protein membran dan lemak, atau lebih umum melalui pembentukan radikal bebas aktif.

MORFOLOGI JEJAS SEL REVERSIBEL DAN NEKROSIS

Perubahan ultrastruktur telah diuraikan sebelumnya pembengkakan sel merupakan manifestasi hampir universal dari pada jejas reversible pada mikroskopi cahaya. Pada sel yang terlibat dalam metabolisme lemak. Perlemakan  juga menunjukkan tanda jejas reversibel.

Nekrosis merupakan perubahan morfologik yang menyusul kematian sel pada jaringan atau organ hidup.

Dua proses menyebabkan perubahan morfologik dasar pada nekrosis

  • Denaturasi protein.
  • Pencernaan enzimatik organel dan sitosol.

JENIS NEKROSIS

  • Nekrosis koagulativa. Pola nekrosis iskemik yang lazim ini yang diuraikan sebelumnya terjadi pada miokard, ginjal, hati, dan organ lain.
  • Nekrosis mencari. Terjadi bila autolisis dan heterolysis melebihi denaturasi protein.
  • Nekrosis perkijuan. Khas pada lesi tuberculosis, makroskopik, dan secara mikroskopik sebagai bahan amorf eosinofilik dengan debris sel.
  • Nekrosis lemak. Nekrosis pada jaringan lemak, disebabkan oleh kerja lipase (yang berasal dari sel pancreas rusak atau makrofag) yang mengkatalisis dekomposisi trigliserid menjasi asam lemak, yang kemudian bereaksi dengan kalsium membentuk sabun kalsium.

APOPTISIS

Bentuk kematian sel ini berbeda dengan nekrosis dalam beberapa segi (table 1-1) dan terjadi dalam keadaan ini :

  • Destruksi sel terprogram selama embryogenesis.
  • Involusi jaringan bergantung kepada hormone (misalnya, endometrium prostate) pada usia dewasa.
  • Delesi sel pada populasi sel berproliferasi (misalnya, epitelkripta intestine), tumor, dan organ limfoid.
  • Atrifo patologik organ perenkimal akibat obstruksi duktus.
  • Kematian sel oleh sel T sitotoksit.
  • Jejas sel pada penyakit virus tertentu.
  • Kematian sel karena beberapa stimulus yang merusak yang terjadi pada takaran rendah.

Cirri morfologik apoptosis meliputi :

  • Penyusutan sel.
  • Kondensasi dan fragmentasi kromatin.
  • Pembentukan gelembung sitoplasma dan jisim apoptotic.
  • Fagositosis jisim apototik oleh sel sehat didekatnya atau makrofag.
  • Tidak adanya peradangan.
  Nekrosis Apoptosis
Stimulus Hipoksia, toksin Fisiologik dan patologik
Histologi Pembengkakan selNekrosis koagulasi

Gangguan organel

Sel tunggalKondensasi kromatin

Jisim apoptotik

Pemecahan DNA Acak, difus Internukleosom
Mekanisme Deplesi ATPJenis membran

Kerusakan radikal

bebas

Aktivasi genEndonuklease
Reaksi jaringan peradangan Tidak ada peradanganFegositosis jizim

Apoptotik

PERUBAHAN SUBSELULER PADA JEJAS SEL LISOSOM

  • Heterofagi adalah ambilan bahan dari lingkungan luar dengan fogositosis
  • Autofagi adalah fagositosis oleh lisosom organel intrasel yang sedang rusak, termasuk mitokondria dan reticulum endoplasmik.

AKUMULASI INTRA SELULER

Protein, karbohidrat, dan lipid dapat berakumulasi dalam sel dan kadang-kadang menyebabkan jejas pada sel. Dapat berupa :

  • Isi sel normal  yang terkumpul berlebihan
  • Bahan abnormal, biasanya produk metabolisme abnormal
  • Suatu pigmen

Proses yang berakibat akumulasi intraseluler abnormal meluputi :

  • Metabolisme abnormal suatu bahan endogen abnormal (misalnya, perlemakan)
  • Kekurangan enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme bahan endogen normal atau abnormal (misalnya, penyakit timbunan lisosomal).
  • Deposisi bahan eksogen abnormal  (misalnya, makrofag berisi karbon)

STEATOSIS PERLEMAKAN

Ini menggambarkan bahan normal (trigliserid) yang terakumulasi berlebihan dan mengarah kepada peningkatan absolute lipid intrasel. Berakibat pembentukan vakuol lemak intrasel terjadi pada hampir semua organ, tetapi paling sering dalam hati, bila berlebihan bias mengarah pada silosis.

PATOGENESIS PERLEMAKAN HATI

Penyebab perlemakan hati meliputi penyalahgunaan alkohol, malnutrisi protein, diabetes mellitus, obesitas, hepatotoksin, dan obat. Hati tampak membesar, kuning dan berlemak secara mikroskopik terlihat sebagai vakuol besar.

  • Masuknya asam lemak bebas berlebihan kedalam hati (misalnya, pada kelaparan, terapi kortikosteroid).
  • Sintesis asam lemak meningkat.
  • Oksidasi asam lemak berkurang.
  • Esterifikasi asam lemak menjadi trigliserid meningkat, karena meningkatnya alfa-gliserofosfat (alkohol).
  • Sintesis apoprotein berkurang (keracunan karbon tetraklorida).
  • Sekresi lipoprotein yang terganggu dari hati(alkohol. Pemberian asam orotat)

KOLESTEROL DAN ESTER KOLESTEROL

  • Pada aterosklerosis, lipid ini terakumulasi dalam sel otot polos dan makrofag. Kolesterol intrasel terkumpul dalam bentuk vakuol sitoplasma kecil. Kolesterol ekstrasel memberikan gambaran karakteristik sebagai ruang seperti celah yang tebentuk oleh kristal kolesterol yang larut.
  • Pada hiperlipidemia terdapat herediter, lipid terakumulasi dalam makrofag dan sel mesenkim.
  • Pada fokus jejas dan peradangan, makrofag terisi-lipid terbentuk dari fagositosis lipid membran yang berasal dari sel yang rusak.

AKUMULASI INTRASELULER LAIN

  • Protein. Contoh : proteinuria, reabsorbsi membentuk butiran dalam tubulus proksimal
  • Glikogen. Contoh : penyakit penimbunan genetik
  • Kompleks lipid dan polisakarid. Contoh : penyakit gaucher, penyakit niemann-pick
  • Pigmen eksogen.

Hemosiderosis lokal yang terjadi karena pendarahan luas atau robeknya pembuluh darah kecil karena kongesti vaskuler.

Hemosiderosis sistemik terjadi saat :

  • Absorbsi besi dari makanan meningkat (hemokromatosis primer).
  • Penggunaan besi yang terganggu (misalnya, pada talasemia).
  • Anemia hemolitik yang mengakibatkan pemecahan sel darah merah berlebih.
  • Transfuse yang menyebabkan besi eksogen.

KALSIFIKASI PATOLOGIK

Kalsifikasi patologik menunjukkan deposisi abnormal dari garam kalsium dalam jaringan lunak. Dalam jaringan yang mati atau yang akan mati pada keadaan kadar kalsium serum normal. Pada kalsifikasi metastatik,  deposisi garam kalsium berada dalam jaringan vital dan selalu dihubungkan dengan hiperkalsemia.

PERUBAHAN HIALIN

Hialin dihubungkan dengan segala perubahan dalam sel atau di daerah ekstraseluler atau struktur yang homogen, yang memberikan gambaran merah muda mengkilat pada pulasan HE sediaan histologik rutin.

  1. Absorpsi protein menyebabkan titik hialin proksimal dari sel epitel ginjal.
  2. Jisim russell dalam sel plasma.
  3. Inklusi virus dalam sitoplasma.
  4. Sejumlah filament intermediate yang terganggu (seperti pada hialin alkohol).

Hialin ekstraseluler terjadi pada hialin arteriolosclerosis. Aterosklerosis, dan glomerulus yang rusak.

PENUAAN SELULAR

Dengan bertambahnya usia, terjadi perubahan fisiologik dan struktural pada hampir semua organ. Penuaan terjadi karena faktor genetik, diet, keadaan sosial, dan adanya penyakit yang berhubungan dengan ketuaan seperti arteriosclerosis, diabetes dan arthritis. Perubahan sel dirangsang oleh usia yang menggambarkan akumulasi progresif dari jejas subletal atau kematian sel selama bertahun-tahun, diperkirakan merupakan komponen penting dalam penuaan.

Perubahan fungsional dan morfologik yang terjadi pada sel yang menua adalah :

  • Penurunan fosforilasi oksidatif pada mitokondria.
  • Berkurangnya sintesis DNA dan RNA untuk protein dan reseptor sel struktural dan enzimatik.
  • Menurunnya kemampuan ambilan makanan dan perbaikan kerusakan kromosom.
  • Nucleus berlobus tidak teratur dan abnormal.
  • Mitokondria pleomorfik, reticulum-endoplasama menurun, dan jisim Golgi berubah bentuk.
  • Akumulasi pigmen lipofusin secara menetap.

PERTUMBUHAN DAN DEFERENSASI SELULER :

REGULASI DAN ADAPTASI NORMAL

Penggantian sel yang rusak atau mati penting untuk menjaga kelangsungan hidup. Perbaikan jaringan meliputi dua proses yang berbeda. Yaitu : (1) regenerasi, yang berarti penggantian sel mati dengan proliterasi sel yang jenisnya sama, dan (2) pengantian oleh jaringan ikat atau fibroplasia.

PENGONTROLAN PERTUMBUHAN SEL

Faktor yang paling penting dalam pengontrolan pertumbuhan sel adalah faktor yang mengambil sel diam (autescent) (G0) untuk masuk kedalam siklus sel.

SIKLUS SEL DAN JENIS SEL

Sel dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan kemampuan proliferatifnya dan hubungannya dengan siklus sel :

  • Sel yang terus membelah secara berkesinambungan (sel labil), seperti epitel permukaan, dan sel sumsum tulang serta hematopoietik.
  • Sel diam (stabil), yang secara normal lambat mengalami pergantian tetapi dapat membelah dengan cepat sebagai respons terhadap berbagai rangsangan-misalnya sel hati, ginjal, fibroblas, otot polos, dan endotel.
  • Sel yang tidak membelah (permanen), yang tidak dapat membelah setelah lahir-contohnya, sel syaraf (neuron), otot rangka dan otot jantung.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s