adaptasi, akumulasi intrasel dan penuaan sel 07
DESCRIPTION
Adaptasi, akumulasi intrasel dan penuaan selTRANSCRIPT
REGULASI, ADAPTASI DAN AKUMULASI INTRASEL
Dr. Upik A. Miskad, PhDDr. Upik A. Miskad, PhD
Berbagai macam sel manusia
REGULASI & PERTUMBUHAN SEL
Pergantian sel yang rusak atau mati penting Pergantian sel yang rusak atau mati penting untuk menjaga kelangsungan hidup.untuk menjaga kelangsungan hidup.
Perbaikan jaringan meliputi dua proses:Perbaikan jaringan meliputi dua proses: RegenerasiRegenerasi,yang berarti penggantian sel ,yang berarti penggantian sel
mati dengan proliferasi sel yang jenisnya mati dengan proliferasi sel yang jenisnya sama sama
Penggantian oleh jaringan ikat Penggantian oleh jaringan ikat atau atau fibroplasiafibroplasia
JENIS SEL
Sel dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan kemampuan Sel dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan kemampuan proliferatifnya dan hubungannya dengan siklus selproliferatifnya dan hubungannya dengan siklus sel.. Sel yang terus membelah secara berkesinambungan (sel Sel yang terus membelah secara berkesinambungan (sel
labil)labil), seperti epitel permukaan,dan sel sumsum tulang , seperti epitel permukaan,dan sel sumsum tulang serta hematopoitik.serta hematopoitik.
Sel diam (stabil), Sel diam (stabil), selsel yang secara normal lambat yang secara normal lambat mengalami pergantian tetapi dapat membelah dengan mengalami pergantian tetapi dapat membelah dengan cepat sebagai respon terhadap berbagai rangsangan cepat sebagai respon terhadap berbagai rangsangan misalnya sel hati, ginjal, fibroblast, otot polos dan misalnya sel hati, ginjal, fibroblast, otot polos dan endotel.endotel.
Sel yang tidak membelah (permanent)Sel yang tidak membelah (permanent), yang tidak dapat , yang tidak dapat menbelah setelah lahir contohnya, sel saraf (neuron), menbelah setelah lahir contohnya, sel saraf (neuron), otot rangka dan otot jantung.otot rangka dan otot jantung.
KONTROL PERTUMBUHAN SEL
Pertumbuhan sel di induksi oleh faktor pertumbuhan Pertumbuhan sel di induksi oleh faktor pertumbuhan (Growth Factor) seperti:(Growth Factor) seperti: EGF/ Epidermal Growth FactorEGF/ Epidermal Growth Factor TGF alpha/ Transforming Growth Factor AlphaTGF alpha/ Transforming Growth Factor Alpha FGF/ Fibroblast Growth FactorFGF/ Fibroblast Growth Factor
Faktor penghambat pertumbuhan antara lain:Faktor penghambat pertumbuhan antara lain: TNF/ Tumor necrosis factorTNF/ Tumor necrosis factor TGF BetaTGF Beta
SIKLUS SEL
G0-G1-S-G2-M
S: SintesisM: Mitosis
ADAPTASI SEL TERHADAP JEJAS
HIPERPLASIAHIPERPLASIA Penambahan jumlah sel pada suatu jaringan Penambahan jumlah sel pada suatu jaringan
volume organ meningkatvolume organ meningkat
Biasanya disertai hipertrofiBiasanya disertai hipertrofi Banyak terjadi pada sel epithelial, Banyak terjadi pada sel epithelial,
hematopoetik dan jaringan ikathematopoetik dan jaringan ikat Sedikit terjadi pada sel saraf, otot jantung dan Sedikit terjadi pada sel saraf, otot jantung dan
otot rangka.otot rangka.
Hiperplasia fisiologik
Hormonal hiperplasiaHormonal hiperplasiaProliferasi endometrium setelah rangsangan Proliferasi endometrium setelah rangsangan
estrogenestrogenProliferasi kelenjar payudara selama kehamilanProliferasi kelenjar payudara selama kehamilan
Compensatory hiperplasiaCompensatory hiperplasiaHiperplasia hati setelah hepatektomi partial. Hiperplasia hati setelah hepatektomi partial. Regenerasi hepar ini karena: TGF-alpha dan HGF Regenerasi hepar ini karena: TGF-alpha dan HGF Regenerasi terhenti karena TGF-BetaRegenerasi terhenti karena TGF-Beta
Hiperplasia patologikHiperplasia patologik
Umumnya disebabkan berlebihnya kadar Umumnya disebabkan berlebihnya kadar hormonhormonContoh: hiperplasia endometriumContoh: hiperplasia endometrium atipik atipik akibat berlebihnya hormon estrogenakibat berlebihnya hormon estrogen
Stimulasi faktor pertumbuhan yg Stimulasi faktor pertumbuhan yg berlebihanberlebihanContoh: proliferasi epitel skuamosa Contoh: proliferasi epitel skuamosa cerviks karena induksi virus HPV.cerviks karena induksi virus HPV.
Hiperplasia
Jika Rangsangan hormonal atau stimulasi Jika Rangsangan hormonal atau stimulasi growth factor dihilangkan maka hiperplasia growth factor dihilangkan maka hiperplasia menghilang.menghilang.
Dapat menimbulkan tumor jinak / ganasDapat menimbulkan tumor jinak / ganas
Hiperplasia endometrium. Tampak hiperplasia patologik dari kelenjar
endometrium
HipertrofiHipertrofi
Peningkatan volume/ukuran sel Peningkatan volume/ukuran sel pembesaran organ.pembesaran organ.
Penambahan jumlah organel (mis: Penambahan jumlah organel (mis: miofilamen), tidak ada sel baru.miofilamen), tidak ada sel baru.
Hipertrofi timbul akibat respon terhadap Hipertrofi timbul akibat respon terhadap peningkatan kebutuhan sel, tetapi sel tidak peningkatan kebutuhan sel, tetapi sel tidak bisa membelah untuk membagi beban kerja. bisa membelah untuk membagi beban kerja.
Ada batas kompensasi sel untuk peningkatan Ada batas kompensasi sel untuk peningkatan bebanbeban
Hipertrofi fisiologi Hipertrofi fisiologi misalnya uterus wanita hamilmisalnya uterus wanita hamil (hormonal), (hormonal),
binaragawaan (kebutuhan fungsional, binaragawaan (kebutuhan fungsional, diinduksi beban kerja).diinduksi beban kerja).
Hipertrofi Patologik, Hipertrofi Patologik, Bila hipertrofi melebihi kapasitas jaringan Bila hipertrofi melebihi kapasitas jaringan
pembesaran jantung akibat jipertensi atau pembesaran jantung akibat jipertensi atau penyakit katup aortapenyakit katup aorta
Hipertrofi uterus wanita hamil (kiri) dibandingkan uterus wanita normal/tidak hamil (kanan)
Gambaran mikroskopik otot hipertrofi (kiri) dibandingkan otot normal (kanan)
AtrofiAtrofi Pengerutan / berkurangnya ukuran sel Pengerutan / berkurangnya ukuran sel
akibat hilangnya materialakibat hilangnya material/substansi/substansi sel sel pengecilan organpengecilan organ
Atrofi fisiologi misalnya atrofi sel Atrofi fisiologi misalnya atrofi sel mammae pada menopausemammae pada menopause
Atrofi patologik misalnya tumor tungkai Atrofi patologik misalnya tumor tungkai bawah: atrofi otot tungkai bawah yang bawah: atrofi otot tungkai bawah yang ditekan oleh massa tumorditekan oleh massa tumor
Penyebab umum atrofiPenyebab umum atrofi Berkurangnya beban kerja (organ tdk Berkurangnya beban kerja (organ tdk
dipakai)dipakai) Hilangnya inervasi sarafHilangnya inervasi saraf Hilangnya suplai darah (iskemia)Hilangnya suplai darah (iskemia) Nutrisi tidak adekuatNutrisi tidak adekuat Hilangnya stimulasi endokrinHilangnya stimulasi endokrin PenuaanPenuaan PenekananPenekanan
Sel Atrofi
Penurunan fungsi tapi sel tidak mati.Penurunan fungsi tapi sel tidak mati. Biasanya jerjadi sel autofagi mengakibatkan Biasanya jerjadi sel autofagi mengakibatkan
pengurangan jumlah organel tertentu > pengurangan jumlah organel tertentu > terlihat banyak vakuol autofagik.terlihat banyak vakuol autofagik.
Komponen yang tidak tercerna> konversi Komponen yang tidak tercerna> konversi menjadi granula lipofusin.menjadi granula lipofusin.
Granula lipofusin ini> “brown atrofi”Granula lipofusin ini> “brown atrofi”
Atrofi otak pada senile atrofi (A) dibandingkan otak normal (B)
MetaplasiaMetaplasia Perubahan sel yang reversible. Satu jenis selPerubahan sel yang reversible. Satu jenis sel
dewasadewasa berubah menjadi jenis sel lain berubah menjadi jenis sel lain
Merupakan proses adaptasi sel terhadapMerupakan proses adaptasi sel terhadap stress stress tertentu dari tertentu dari lingkungannyalingkungannya
Contoh: metaplasia sel epitel torak pada saluran Contoh: metaplasia sel epitel torak pada saluran napas menjadi sel epitel gepengnapas menjadi sel epitel gepeng, akibat iritasi , akibat iritasi kronik.kronik.
Memberi efek samping dan dapat menimbulkan Memberi efek samping dan dapat menimbulkan tumortumor..
Sebab yang lain: obat, zat kimia, bakteri dan Sebab yang lain: obat, zat kimia, bakteri dan hormonalhormonal
Metaplasia sel torak menjadi sel skuamous
PENIMBUNAN INTRASEL
Manifestasi dari gangguan metabolisme Manifestasi dari gangguan metabolisme penimbunan material dalam jumlah berlebihan penimbunan material dalam jumlah berlebihan di dalam seldi dalam sel
Klasifikasi bahan2 yang ditimbun:Klasifikasi bahan2 yang ditimbun: Komponen sel normal ( Komponen sel normal ( LLipid, Kipid, Karbohidratarbohidrat, ,
Protein)Protein) Bahan abnormal (eksogenBahan abnormal (eksogen; mineral; mineral maupun maupun
produk metabolisme produk metabolisme endogen)endogen) PigmenPigmen
Patogenesis penimbunan intraselPatogenesis penimbunan intrasel Bahan endogen diproduksi normal tetapi Bahan endogen diproduksi normal tetapi
proses katabolisme untuk mengeliminasi proses katabolisme untuk mengeliminasi kurangkurang (fatty change) (fatty change)
Bahan endogen tertimbun karena tidak Bahan endogen tertimbun karena tidak dimetabolismedimetabolisme (glikogen storage disease) (glikogen storage disease)
Bahan eksogen abnormal tertimbun Bahan eksogen abnormal tertimbun karena tidak ada ensim yg karena tidak ada ensim yg menghancurkanmenghancurkan (partikel silika) (partikel silika)
Sel yang mengalami penimbunan bisa Sel yang mengalami penimbunan bisa mengalami jejas dan mati karena bahan mengalami jejas dan mati karena bahan tertimbun bersifat toksiktertimbun bersifat toksik
M
E
K
A
N
I
S
M
E
P
E
N
I
M
B
U
N
A
N
PENIMBUNAN LEMAK (LIPID)PENIMBUNAN LEMAK (LIPID)/ Fatty change/ Fatty change Steatosis: penimbunan trigliserida secara Steatosis: penimbunan trigliserida secara
abnormal dalam sel.abnormal dalam sel. Sering ditemukan pada sel hati, juga jantung, Sering ditemukan pada sel hati, juga jantung,
otot, ginjalotot, ginjal Penyebab: DM, obesitas, Penyebab: DM, obesitas, alkohol,alkohol, malnutrisi, malnutrisi,
toksintoksin.. Morfologi: Sel lemak akan terlihat jernih Morfologi: Sel lemak akan terlihat jernih
dalam sitoplasma sel karena larut dalam proses dalam sitoplasma sel karena larut dalam proses pembuatan jaringanpembuatan jaringan
Penimbunan lemak bisa terjadi akibat defek salah satu mata rantai Dari asam lemak bebas sampai lipoprotein
Perlemakan heparPerlemakan hepar Hepar membesar, kekuningan, berat Hepar membesar, kekuningan, berat
dapat mencapai 3-6 kg. dapat mencapai 3-6 kg. Materi lemak berbentuk vakuola2 intrasel Materi lemak berbentuk vakuola2 intrasel
mendesak nukleus ketepi. Kadang sel mendesak nukleus ketepi. Kadang sel pecah, bersatu membentuk kista lemakpecah, bersatu membentuk kista lemak
Perlemakan jantungPerlemakan jantung Lipid berbentuk butiran2 kecil dalam sel otot Lipid berbentuk butiran2 kecil dalam sel otot
jantung, dan tampak berupa pita kekuningan jantung, dan tampak berupa pita kekuningan diantara serabut2 otot jantungdiantara serabut2 otot jantung
AterosklerosisAterosklerosis Penimbunan kolesterol dalam aorta dan Penimbunan kolesterol dalam aorta dan
arteri besararteri besar Tunika intima pembuluh darah berisi vakuola Tunika intima pembuluh darah berisi vakuola
lemak yang berbuih kuninglemak yang berbuih kuning
ATEROSKLEROSIS
Penimbunan lemak. Sel lemak tampak berbentuk vakuola
jernih/kosong
Penimbunan kristal asam urat pada penyakit Gout
PENIMBUNAN PROTEINPENIMBUNAN PROTEIN Tampak sebagai massa berwarna Tampak sebagai massa berwarna
eosinofil (merah muda)eosinofil (merah muda) Sering pada penyakit ginjal dimana Sering pada penyakit ginjal dimana
protein bocor dari gromerulus (saringan protein bocor dari gromerulus (saringan ginjal)ginjal)
Penimbunan protein dalam glomerulus ginjal, tampak sebagai massa eosinofilik
PENIMBUNAN PIGMENPENIMBUNAN PIGMEN Pigmen merupakan bahan berwarna, Pigmen merupakan bahan berwarna,
dapat merupakan komponen sel normal dapat merupakan komponen sel normal (misalnya melanin) atau bahan eksogen.(misalnya melanin) atau bahan eksogen.
Contoh pigmen eksogen misalnya Contoh pigmen eksogen misalnya penimbunan karbon dalam paru2 pada penimbunan karbon dalam paru2 pada antrakosis (polusi udara, merokok), antrakosis (polusi udara, merokok), Tatto.Tatto.
Contoh pigmen endogen misalnya Contoh pigmen endogen misalnya hemoglobin (materi pewarna darah hemoglobin (materi pewarna darah menjadi merah), melanin (materi menjadi merah), melanin (materi pewarna kulit menjadi coklat)pewarna kulit menjadi coklat)
Penimbunan pigmen endogen (hemosiderin) dalam sel, tampak sitoplasma penuh berisi pigmen
berwarna merah-kecoklatan mengkilat
Penimbunan pigmen endogen (besi/ferrum) akibat hemosiderosis
Penimbunan pigmen melanin, tampak materi coklat tidak mengkilat pada
sitoplasma
KALSIFIKASI PATOLOGIK
Deposisi abnormal terutama garam kalsium, Deposisi abnormal terutama garam kalsium, dan sejumlah kecil zat besi, magnesium.dan sejumlah kecil zat besi, magnesium.
Menyertai berbagai keadaan patologik .Menyertai berbagai keadaan patologik . Jika deposisi terjadi pada jaringan mati Jika deposisi terjadi pada jaringan mati
disebut disebut kalsifikasi distrofikkalsifikasi distrofik Jika deposisi terjadi pada jaringan hidup Jika deposisi terjadi pada jaringan hidup
disebut disebut kalsifikasi metastatikkalsifikasi metastatik
Kalsifikasi distrofikKalsifikasi distrofik Tampak sebagai granula/butiran putih Tampak sebagai granula/butiran putih
halus.halus. Sering pada pembuluh darah (pada Sering pada pembuluh darah (pada
aterosklerosis lanjut yang disertai aterosklerosis lanjut yang disertai penimbunan lipid)penimbunan lipid)
Kalsifikasi metastatikKalsifikasi metastatik Dapat terjadi pada jaringan normal jika Dapat terjadi pada jaringan normal jika
penderita hiperkalsemiapenderita hiperkalsemia Penyebab hiperkalsemia: hiperparatiroid, Penyebab hiperkalsemia: hiperparatiroid,
imobilisasi tulang, penyakit Addisonimobilisasi tulang, penyakit Addison Sering mengenai jaringan pembuluh Sering mengenai jaringan pembuluh
darah, ginjal, paru, gasterdarah, ginjal, paru, gaster Berupa timbunan bahan amorf non kristal Berupa timbunan bahan amorf non kristal
Kalsifikasi distrofik pada pembuluh darah arteri. Tampak timbunan kalsium berwarna ungu kecoklatan
Kalsifikasi metastatik dari katup jantung, tampak massa kekuningan
berupa deposit kolesterol dan kalsium
PENUAAN SEL (AGEING)
Perubahan fisiologik dan struktural dari Perubahan fisiologik dan struktural dari semua organ akibat penuaan.semua organ akibat penuaan.
Penuaan dipengaruhi faktor genetik, diet, Penuaan dipengaruhi faktor genetik, diet, kondisi sosial kondisi sosial
Penuaan juga dipengaruhi peyakit Penuaan juga dipengaruhi peyakit degeneratif (yang berhubungan dg usia degeneratif (yang berhubungan dg usia lanjut): DM, aterosklerosis, osteoartritis, lanjut): DM, aterosklerosis, osteoartritis, osteoporosis, Alzheimer diseaseosteoporosis, Alzheimer disease
Fungsi sel yang menurun/berkurang pada Fungsi sel yang menurun/berkurang pada penuaan:penuaan: Sintesis ensimSintesis ensim Fosforilasi oksidatif pada mitokondria selFosforilasi oksidatif pada mitokondria sel Kemampuan mengambil nutrisi sel Kemampuan mengambil nutrisi sel
menurunmenurun
Morfologi sel yang menua:Morfologi sel yang menua: Nukleus ireguler, mitokondria Nukleus ireguler, mitokondria
bervakuola, penimbunan pigmen bervakuola, penimbunan pigmen lipofusinlipofusin
Teori penyebab penuaan sel:Teori penyebab penuaan sel: Kerusakan progresif sel akibat radikal Kerusakan progresif sel akibat radikal
bebas (radiasi ion)bebas (radiasi ion) Penurunan mekanisme pertahanan dari Penurunan mekanisme pertahanan dari
antioksidan (mis. vitamin Eantioksidan (mis. vitamin E dan glutation dan glutation peroxidaseperoxidase))
TEORI PENUAAN
1. Aktivasi gen spesifik untuk penuaan (kromosom 1 dan 4)Hilangnya aktivasi faktor pertumbuhan (c-fos dll)
2. Induksi faktor penghambat pertumbuhan.
3. Pemendekan TELOMER
Telomer ini ada pada ujung kromosom, diatur oleh enzim telomerase
Thank you