REGULASI, ADAPTASI DAN AKUMULASI INTRASEL

11

Prof. DR. dr. Johanna M. Kandouw, SpPA (K)

2

Berbagai macam sel manusia

REGULASI & PERTUMBUHAN SEL Pergantian

sel yang rusak atau mati penting untuk menjaga kelangsungan hidup. Perbaikan jaringan meliputi dua proses:Regenerasi,yang berarti penggantian sel mati dengan proliferasi sel yang jenisnya sama Penggantian oleh jaringan ikat atau fibroplasia3

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 hematopoitik. Sel diam (stabil), sel yang secara normal lambat mengalami pergantian tetapi dapat membelah dengan cepat sebagai respon terhadap berbagai rangsangan misalnya sel hati, ginjal, fibroblast, otot polos dan endotel. Sel yang tidak membelah (permanent), yang tidak dapat menbelah setelah lahir contohnya, sel saraf (neuron), otot rangka dan otot jantung. 4

KONTROL PERTUMBUHAN SEL Pertumbuhan

sel di induksi oleh faktor pertumbuhan (Growth Factor) seperti: EGF/ Epidermal Growth Factor TGF alpha/ Transforming Growth Factor Alpha FGF/ Fibroblast Growth Factor Faktor penghambat pertumbuhan antara lain: TNF/ Tumor necrosis factor TGF Beta5

SIKLUS SEL

G0-G1-S-G2-M

S: Sintesis M: Mitosis

6

ADAPTASI SEL TERHADAP JEJAS HIPERPLASIA

Penambahan jumlah sel pada suatu jaringan volume organ meningkat Biasanya disertai hipertrofi Banyak terjadi pada sel epithelial, hematopoetik dan jaringan ikat Sedikit terjadi pada sel saraf, otot jantung dan otot rangka.7

HIPERPLASIA FISIOLOGIK

Hormonal hiperplasia Proliferasi endometrium setelah rangsangan estrogen Proliferasi kelenjar payudara selama kehamilanCompensatory hiperplasia Hiperplasia hati setelah hepatektomi partial. Regenerasi hepar ini karena: TGF-alpha dan HGF Regenerasi terhenti karena TGF-Beta8

Hiperplasia

patologik

Umumnya disebabkan berlebihnya kadar hormon Contoh: hiperplasia endometrium atipik akibat berlebihnya hormon estrogen Stimulasi faktor pertumbuhan yg berlebihan Contoh: proliferasi epitel skuamosa cerviks karena induksi virus HPV.

9

HIPERPLASIA Jika

Rangsangan hormonal atau stimulasi growth factor dihilangkan maka hiperplasia menghilang.Dapat menimbulkan tumor jinak / ganas

10

Hiperplasia endometrium. Tampak hiperplasia patologik dari kelenjar endometrium

11

HipertrofiPeningkatan volume/ukuran sel pembesaran organ. Penambahan jumlah organel (mis: miofilamen), tidak ada sel baru. Hipertrofi timbul akibat respon terhadap peningkatan kebutuhan sel, tetapi sel tidak bisa membelah untuk membagi beban kerja. Ada batas kompensasi sel untuk peningkatan beban12

Hipertrofi fisiologi misalnya uterus wanita hamil (hormonal), binaragawaan (kebutuhan fungsional, diinduksi beban kerja). Hipertrofi Patologik, Bila hipertrofi melebihi kapasitas jaringan pembesaran jantung akibat hipertensi atau penyakit katup aorta13

Hipertrofi uterus wanita hamil (kiri) dibandingkan uterus wanita normal/tidak hamil (kanan)

14

Gambaran mikroskopik otot hipertrofi (kiri) dibandingkan otot normal (kanan)

15

Atrofi

Pengerutan / berkurangnya ukuran sel akibat hilangnya material/substansi sel pengecilan organ Atrofi fisiologi misalnya atrofi sel mammae pada menopause Atrofi patologik misalnya tumor tungkai bawah: atrofi otot tungkai bawah yang ditekan oleh massa tumor

16

Penyebab

umum atrofi

Berkurangnya beban kerja (organ tdk dipakai) Hilangnya inervasi saraf Hilangnya suplai darah (iskemia) Nutrisi tidak adekuat Hilangnya stimulasi endokrin Penuaan Penekanan

17

SEL ATROFI Penurunan

fungsi tapi sel tidak mati. Biasanya terjadi sel autofagi mengakibatkan pengurangan jumlah organel tertentu terlihat banyak vakuol autofagik. Komponen yang tidak tercerna konversi menjadi granula lipofusin. Granula lipofusin ini brown atrofi

18

Atrofi otak pada senile atrofi (A) dibandingkan otak normal (B)

19

Metaplasia

Perubahan sel yang reversible. Satu jenis sel dewasa berubah menjadi jenis sel lain Merupakan proses adaptasi sel terhadap stress tertentu dari lingkungannya Contoh: metaplasia sel epitel torak pada saluran napas menjadi sel epitel gepeng, akibat iritasi kronik. Memberi efek samping dan dapat menimbulkan tumor. Sebab yang lain: obat, zat kimia, bakteri dan hormonal.

20

Metaplasia sel torak menjadi sel skuamous

21

PENIMBUNAN INTRASELdari gangguan metabolisme penimbunan material dalam jumlah berlebihan di dalam sel Klasifikasi bahan-bahan yang ditimbun: Manifestasi

Komponen sel normal ( Lipid, Karbohidrat, Protein) Bahan abnormal (eksogen; mineral maupun produk metabolisme endogen) Pigmen

22

Patogenesis

penimbunan intrasel

Bahan endogen diproduksi normal tetapi proses katabolisme untuk mengeliminasi kurang (fatty change) Bahan endogen tertimbun karena tidak dimetabolisme (glikogen storage disease) Bahan eksogen abnormal tertimbun karena tidak ada ensim yg menghancurkan (partikel silika) Sel yang mengalami penimbunan bisa mengalami jejas dan mati karena bahan tertimbun bersifat toksik.

23

M P E E K N I

A

N M I B S U M N E A N

24

PENIMBUNAN

LEMAK (LIPID)/ Fatty

changeSteatosis: penimbunan trigliserida secara abnormal dalam sel. Sering ditemukan pada sel hati, juga jantung, otot, ginjal Penyebab: DM, obesitas, alkohol, malnutrisi, toksin. Morfologi: Sel lemak akan terlihat jernih dalam sitoplasma sel karena larut dalam proses pembuatan jaringan25

Penimbunan lemak bisa terjadi akibat defek salah satu mata rantai Dari asam lemak bebas sampai lipoprotein

26

Perlemakan

hepar

Hepar

membesar, kekuningan, berat dapat mencapai 3-6 kg. Materi lemak berbentuk vakuola2 intrasel mendesak nukleus ketepi. Kadang sel pecah, bersatu membentuk kista lemak27

28

Perlemakan

jantung Lipid berbentuk butiran-butiran kecil dalam sel otot jantung, dan tampak berupa pita kekuningan diantara serabut-serabut otot jantung Aterosklerosis Penimbunan kolesterol dalam aorta dan arteri besar Tunika intima pembuluh darah berisi vakuola lemak yang berbuih kuning29

ATEROSKLEROSIS

30

Penimbunan lemak. Sel-sel lemak tampak berbentuk vakuola jernih/kosong31

Penimbunan kristal asam urat pada penyakit Gout

32

PENIMBUNAN

PROTEIN

Tampak

sebagai massa berwarna eosinofil (merah muda) Sering pada penyakit ginjal dimana protein bocor dari glomerulus (saringan ginjal)

33

Penimbunan protein

Protein dalam glomerulus ginjal, tampak sebagai massa eosinofilik

34

PENIMBUNAN

PIGMEN

Pigmen merupakan bahan berwarna, dapat merupakan komponen sel normal (misalnya melanin) atau bahan eksogen. Contoh pigmen eksogen misalnya penimbunan karbon dalam paru-paru pada antrakosis (polusi udara, merokok), Tatto. Contoh pigmen endogen misalnya hemoglobin (materi pewarna darah menjadi merah), melanin (materi pewarna kulit menjadi coklat)

35

Penimbunan pigmen Pigmen endogen (hemosiderin) dalam sel, tampak sitoplasma penuh berisi pigmen berwarna merah36 kecoklatan, mengkilat

Penimbunan pigmen endogen (besi/ferrum) akibat hemosiderosis

37

Penimbunan pigmen melanin. Tampak materi coklat tidak mengkilat pada sitoplasma38

KALSIFIKASI PATOLOGIK Deposisi

abnormal terutama garam kalsium, dan sejumlah kecil zat besi, magnesium. Menyertai berbagai keadaan patologik . Jika deposisi terjadi pada jaringan mati disebut kalsifikasi distrofik Jika deposisi terjadi pada jaringan hidup disebut kalsifikasi metastatik39

Kalsifikasi

distrofik

Tampak sebagai granula/butiran putih halus. Sering pada pembuluh darah (pada aterosklerosis lanjut yang disertai penimbunan lipid)

40

Kalsifikasi

metastatik

Dapat terjadi pada jaringan normal jika penderita hiperkalsemia Penyebab hiperkalsemia: hiperparatiroid, imobilisasi tulang, penyakit Addison Sering mengenai jaringan pembuluh darah, ginjal, paru, gaster Berupa timbunan bahan amorf non kristal

41

Kalsifikasi distrofik.Tampak timbunan kalsium berwarna ungu kecoklatan pada 42 pembuluh darah arteri.

Kalsifikasi metastatik dari katup jantung.43 Tampak massa kekuningan berupa deposit kolesterol dan kalsium

PENUAAN SEL (AGEING) Perubahan

fisiologik dan struktural dari semua organ akibat penuaan. Penuaan dipengaruhi faktor genetik, diet, kondisi sosial Penuaan juga dipengaruhi peyakit degeneratif (yang berhubungan dg usia lanjut): DM, aterosklerosis, osteoartritis, osteoporosis, Alzheimer disease

44

Fungsi

sel yang menurun/berkurang pada penuaan: Sintesis

ensim Fosforilasi oksidatif pada mitokondria sel Kemampuan mengambil nutrisi sel menurun

45

Morfologi sel yang menua: Nukleus

ireguler, mitokondria bervakuola, penimbunan pigmen lipofusin

46

Teori

penyebab penuaan sel:

Kerusakan progresif sel akibat radikal bebas (radiasi ion)Penurunan mekanisme pertahanan dari antioksidan (mis. vitamin E dan glutation peroxidase)

47

TEORI PENUAAN1. 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 telomerase48

Thank you

49