ion kalsium pada metabolisme matriks ekstrseluler

7/24/2019 ion kalsium pada metabolisme matriks ekstrseluler

1/37

BAB 1

PENDAHULUAN

Matrik ekstraseluler (MES) adalah merupakan jaringan yang terdiri dari

protein dan karbohidrat yang mengikat sel bersama-sama. Mempunyai struktur

yang komplek dan dinamis. Dalam setiap organisme matriks ekstraseluler

mendukung dan mengelilingi sel, mengatur kegiatan sel dan gerakan sel. Fungsi

MES dalam tubuh adalah memberikan perlindungan terhadap stimulus atau

stress mekanik, perkembangan embrio, persiapan untuk migrasi seluler seperti

penyembuhan luka, manajemen faktor pertumbuhan (im et al, !"##).

MES menyediakan tempat untuk terjadinya akti$itas sinyal dengan

menanamkan berbagai resptor pada permukaan sel % membran plasma, faktor

pertumbuhan dan adhesi molekul seperti integrin. Sifat fisik eksternal MES juga

mungkin memiliki peran dalam proses signaling. MES molekul dapat menjadi

fleksibel dan dapat diperpanjang, dan ketegangan mekanik dapat mengekspos

cryptic sites, yang selanjutnya dapat berinteraksi dengan faktor pertumbuhan

atau reseptor mereka. &rotein MES dan struktur dapat menentukan perilaku sel,

polaritas, migrasi, diferensiasi, proliferasi dan kelangsungan hidup untuk

berkomunikasi dengan sitoskeleton intraseluler dan transmisi sinyal faktor

pertumbuhan. 'ntegrin dan proteoglikan adalah reseptor adhesi MES utama yang

bekerja sama dalam akti$itas sinyal, menentukan hasil-hasil signaling, dan nasib

sel (im et al, !"##).

Dalam proses regulasi protein MES, disamping reseptor, terdapat pula

berbagai kanal ion yang ikut berperan pada transduksi sinyal. ktifitas kanal ion

(khususnya ion kalsium) ataupun reseptor kalsium seperti calcium sensing

receptor (aS*) yang termasuk dalam kelompok C-family of G-protein coupled

1


2/37

receptor dapat mempengaruhi keseimbangan kalsium dengan merubah

konsentrasi ion sitosolik. 'on kalsium dalam sitoplasma akan bekerja sebagai

second messenger dan dapat memi+u timbulnya tranduksi sinyal yang

berkelanjutan (erridge, !"").

Dalam dua dekade terakhir makin nyata baha perubahan konsentrasi

kalsium ekstrasel dapat mempengaruhi berbagai proses seluler, termasuk

sekresi dan proliferasi sel, meskipun demikian, kalsium intrasel mungkin lebih

penting, bertindak sebagai bagian dari sistem penghantaran signal yang

menjembatani respons suatu sel terhadap rangsangan spesifik (/idura, !""").

Menurut teori second messenger yang pertama kali disampaikan

Sutherland, suatu hormon atau impuls syaraf adalah messenger pertama,

sedangkan messenger kedua adalah cyclic AMP termasuk ion kalsium dan cyclic

nucleotide lain. &endapat yang menyatakan baha cyclic nucleotide hanya

bekerja pada sistem yang tidak mengalami eksitasi, sedangkan ion kalsium

hanya di sistem yang dapat tereksitasi, sudah tidak berlaku lagi. anyak bukti

menunjukkan baha dalam banyak sistem sel, ion kalsium dan cyclic nucleotide

bekerja sebagai messenger yang berpasangan (/idura, !"""),

0injauan pustaka ini akan membahas tentang peran ion kalsium pada

proses regulasi matriks ekstraseluler sehingga dapat digunakan sebagai bahan

pertimbangan atau referensi dalam hal penatalaksanan kasus-kasus dalam

lingkup obstetrik ginekologik.

2


3/37

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

I. Kalsium

1.1 Ion Kalsium

Dalam tubuh manusia, ion kalsium banyak berperan dalam berbagai

proses intraseluler. 'on kalsium (a!1) berperan sebagai utusan penghubung

%pembaa pesan tentang kondisi ekstraseluler kedalam intraseluler,

mengendalikan beragam proses seluler seperti transkripsi gen, kontraksi otot dan

proliferasi dan differensiasi sel (ootman et al, !""#).

Dalam melakukan akti$itasnya, kalsium membutuhkan saluran yang

disebut a!1Channel, untuk bisa menyampaikan kondisi ekstraseluler kedalam

intraseluler. Saluran kalsium ini berbentuk seperti lubang pori-pori (Pore-forming

unit)yang terletak pada membran plasma. Pore-forming unit pada tubuh manusia

yang dikenal adalah 2a1dan a!1, adalah merupakan protein tunggal yang terdiri

dari four linked domains, yang masing-masing sangat homolog dengan protein

tunggal 1+hannel 3-0M. Seperti K+channel dan Na+channel, sebagian besar

saluran a!1, mempunyai gambaran struktural dan fungsional yang ber$ariasi

(nderson et al, !""#).

eragaman a!1+hannel antara lain terdiri dari beberapa kelas yaitu L-

type currents !-type currentsdanN-type currents" L-type dan N-type currents

membutuhkan depolarisasi yang besar untuk mengaktifkannya, sehingga di

klasifikasikan sebagai high #oltage-acti#ated(45). Sedangkan !-type currents,

membutuhkan depolarisasi yang ke+il disebut sebagai lo$ #oltage-acti#ated

(65). &ada studi teknik kloning molekuler Ca%+channel, dijumpai baha $ariasi

fungsional antara arus a!1berkorelasi dengan keanekaragaman struktural yang

signifikan. Sampai saat ini, ada #" famili yang berbeda dari tegangan-gated a !1

3


4/37

+hannel. Sistem istirahat a!1 +hannel terbagi menjadi saluran 45 dan 65.

45 +hannel kemudian dibagi lagi sebagai L dan non-L & L-type channel '(C*

yang sekarang disebutCa,("( ("% (" dan(". danno-L type channel '(A /

0 disebut Ca# %"( %"% dan %"1 dan tiga saluran L,A '(G 2 3 sekarang Ca, "(

"% dan" (nderson et al, !""#)

Gambar 1 : Strutur Domain !a2"!#ann$ls %An&$rson et al' 2((1)

1.2 Hom$ostasis !a2"Intras$lul$r

Dalam tubuh manusia kalsium (a!1) merupakan second messenger yang

digunakan untuk mengatur berbagai proses seluler (lapham, #7). &eran

signaling ini berguna untuk mempertahankan mekanisme homeostatis, dimana

dalam keadaan istirahat konsentrasi a!1rendah berkisar !"-#"" mmol%6 dan

bila konsentrasi a!1 tinggi (8#"" mmol%6) dapat bersifat toksik. a!1 memiliki

difusi4ilityyang rendah dan efek sitotoksik dalam intraseluler. 9ntuk menghindari

efek sitotoksik akibat konsentrasi a!1yang tinggi berkepanjangan, ion kalsium

dapat berperan sebagai messengerdalam berbagai proses seluler. Melepasan

ion kalsium berasal dari +adangan kalsium yang disimpan pada intraseluler yang

terkoordinasi baik menggunakan inositol #,:,7-trisphosphate atau *yanodine

reseptor. a!1 berperan untuk mengatur proses yang beragam seperti kontraksi

otot, eksositosis, metabolisme energi, dan kemotaksis plastisitas sinaptik selama

pembelajaran dan memori (erridge,#;).

4


5/37

4omeostasis a!1 sitosolik dalam sel yang beristirahat di+apai dengan

menyeimbangkan kebo+oran a!1

(masuk dari luar sel atau dari +adangan di

sitosol) dengan menggunakan pompa saluran a!1baik pada membran plasma

atau pada +adangan internal. &ompa ini memastikan baha a!1 sitoplasma

masih rendah dan +adangan a!1sarat dengan sinyal a!1 . &eningkatan +epat

a!1 bertanggung jaab untuk akti$asi sel yang biasanya diproduksi oleh

pembukaan terkoordinasi baik *


6/37


7/37

potensi aksi pada seluruh permukaan plasma membran (annell et al #7@

,6ope>-6ope> et al #7).

&roses regeneratif se+ara inheren berbahaya dikarenakan memi+u

pembukaan stokastik satu saluran. 9ntuk menghindari terjadinya proses a+ak

seperti regeneratif gelombang a!1, sel-sel mengembangkan mekanisme untuk

mengatur rangsangan dari reseptor intraseluler inaktif (sel beristirahat) menjadi

semakin aktif ketika sinyal a!1sedang dihasilkan. 'ns&=*s merupakan reseptor

yang distimulasi oleh agonis 'ns&= yang terletak pada permukaan sel. 'ns&=

berikatan dengan 'ns&=*s, sehingga sensiti$itasnya meningkat oleh aksi

stimulasi a!1. kibatnya, 'ns&=* dipengaruhi oleh dua agonis yaitu 'ns&= dan

a!1. Fungsi utama dari 'ns&= adalah untuk meningkatkan sensiti$itas a!1pada

reseptor 'ns&=*. Demikian pula, *


8/37

a!1 di dalam sel diatur oleh interaksi se+ara simultan dari beberapa proses,

yang dapat dibagi menjadi a!1

ConC dan CoffC tergantung pada mekanisme apakah

mereka berperan untuk meningkatkan atau mengurangi a!1 dalam sitosol

(Aambar !) (ootman, !""#).

Mekanisme a!1ConC dilengkapi saluran yang terletak di membran plasma

(&M) yang mengatur habis-habisnya pasokan a!1dari ruang ekstraselular, dan

saluran di retikulum endoplasma dan sar+oplasmi+ reti+ulum (E* dan S*) yang

melepaskan +adangan terbatas a!1intraseluler dari penyimpanan. Sedangkan

berbagai mekanisme CoffC yang digunakan oleh sel untuk menghapus%

menghilangkan a!1 dari sitoplasma. 'ni termasuk a!1 0&ase pada &M dan

E*%S*, selain e+hanger yang memanfaatkan gradien ion lain untuk memberikan

energi untuk mengangkut a!1 dari sel, misal pertukaran 2a1%a!1 . adang-

kadang, beberapa mekanisme CoffC yang berkontribusi terhadap sitosolik a!1

meningkat, misalnya CselipC dari a!1 melalui a!1 0&ase dan pertukaran

re$erse-mode 2a1%a!1 . rganel selain E* dan S* juga mungkin memainkan

peran penting dalam a!1homeostasis dengan eksekusi atau melepaskan a!1..

Misalnya, mitokondria membatasi amplitudo sitosol a!1 yang meningkat dengan

+epat mengeksekusi a!1 dan kemudian lebih lambat kembali ke sitoplasma

(ootman, !""#).

etika sel-sel beristirahat, keseimbangan terletak pada kondisi

mekanisme CoffC, sehingga menghasilkan sebuah konsentrasi a!1 intraseluler

#"" nmol%l. 2amun, ketika sel-sel dirangsang dengan berbagai +ara (misalnya

depolarisasi, deformasi mekanik atau hormon), mekanisme ConC diaktifkan dan

konsentrasi a!1sitosolik meningkat menjadi # mmol % l atau lebih. 4al ini penting

untuk menunjukkan baha tidak semua sel mempunyai mekanisme ConC dan CoffC

8


9/37

yang dijelaskan dalam Aambar !. Sebaliknya, jenis sel yang berbeda

mengekspresikan berbagai kombinasi saluran ini. En>im 0&ase dan

penukarnya disesuaikan dengan fungsi fisiologi sel (erridge, #=). eragaman

mekanisme a!1 ConC dan CoffC mendasari $ariabilitas besar dalam karakteristik

sinyal a!1dalam jenis sel berbeda (ootman, !""#).

Gambar - : $anism$ /on/ &an /o00/ !a2"%Bootman' 2((1)

eterangan ? *ingkasan dari proses yang memodulasi a!1pada sitoplasma. Mekanisme

ConC yang bertanggung jaab untuk meningkatkan a!1sitosolik ditandai dengan panah

merah, dan mekanisme CoffC a!1diperlihatkan dengan arna biru. 0erjadi suatu proses

interaksi dinamis yang menentukan karakteristik spatiotemporal dari sinyal a!1.&M,

plasma membran a!1

0&ase@ SE*, sar+oplami+ % endoplasma retikuluma!10&ase@ M, kalmodulin.

1.- !a2"!#ann$ls

Sel memiliki akses pada dua sumber sinyal a!1. &ertama, mendapatkan

ion a!1dari ekstraseluler. a!1masuk dari luar melalui berbagai saluran seperti

#oltage-operated channels 5,7Cs) receptor-operated channels 567Cs) atau

store-operated channels 57Cs). edua, a!1dapat dilepaskan dari +adangan

9


10/37

retikulum endoplasma dan sarkoplasma retikulum pada intaseluler. Sumber-

sumber a!1

ber$ariasi dari sel ke sel (erridge, #;? nderson et al, !""#).

1.-.1 !a2"In0lu !#ann$ls

,oltage-operated Ca%+ channels (5s) dioperasikan terutama pada sel-sel

yang kuat seperti sel otot dan saraf, dimana untuk mengaktifkannya

membutuhkan depolarisasi pada plasma mem4rane (&M). ,oltage-operated

Ca%+ channels (5) pada mamalia umumnya terdiri dari lima subunit protein

(#, !, G, H, I) dengan salah satu anggota (#subunit) menyediakan saluran

a!1, dan yang lain melayani untuk mengatur channel gating. eberapa subunit

isoform menghasilkan kombinasi yang berbeda. onsisten dengan hal ini,

berbagai jenis 5, yang disajikan dalam sebuah tissue specific manner,

ditandai berdasarkan karakteristik gating dan farmakologi (ootman et al, !""#)

6eceptor-operated Ca%+channels(*s), terdiri dari berbagai struktural dan

+hannel fungsional beragam yang banyak dijumpai pada sel sekretori dan pada

saraf terminal. *s terdiri dari nicotinic acetylcholine receptor dan N-methyl-d-

aspartate5NM*A)receptor. *s diaktifkan oleh pengikatan agonis ke domain

ekstraseluler dari saluran%+hannel. *s dapat diaktifkan oleh berbagai agonis

yang berbeda, misalnya 0&, serotonin, glutamat dan asetilkolin, atau juga

berikatan dengan reseptor meta4otropicpada plasma membrane (&M) (ootman

et al, !""#).

danya stimulus mekanis menyebabkan Ca%+ channel diaktifkan, yang

dijumpai pada banyak tipe sel dan merespon sel deformasi, seperti saluran untuk

menyampaikan informasi ke dalam sel mengenai stres atau perubahan bentuk

dari sel. Misalnya, adanya stress mekanis menginduksi Ca%+ signal pada sel

epitel dari trakea, dimana deformasi sel tunggal menyebabkan terjadinya

10


11/37

gelombang Ca%+ radial yang disinkronkan dengan a!1 yang sensitif untuk

menggetarkan banyak silia. Mekanisme ini yang mendasari keluarnya lendir

pada trakea untuk mengeluarkan partikel asing dari paru-paru (oitano et al.,

#!).

tore-operated Ca%+ channels (Ss) diaktifkan untuk merespon

+adangan a!1intraseluler yang menurun, baik akibat pergerakan fisiologis oleh

a!1sebagai pembaa pesan%utusan atau akibat agen farmakologis. Mekanisne

penyimpanan +adangan atau kehilangan a!1dapat diketahui dengan mudah,

dengan terbuka atau tertutupnya saluran a!1 +hannel pada membran plasma

(ootman et al, !""#@ nderson et al, !""#)

1.-.2 !a2"$l$as$ !#ann$ls

&elepasan +adangan a!1 disimpan dalam yang disimpan dalam

endoplasmic reticulum (E*) atau sarcoplasmic reiticulum (S*) dimediasi oleh

beberapa jenis saluran (Aambar !). &ada beberapa jenis sel, rute saluran

memiliki ekspresi dan lokalisasi yang tumpang tindih. onsekuensi dari hal ini

adalah baha pembukaan satu jenis saluran dapat mengaktifkan +hannel yang

lain sehingga mereka semua berpartisipasi dalam tranduksi sinyal a!1"Dalam

sel-sel lain, saluran yang berbeda berlangsung se+ara spasial atau temporal

dalam tranduksi sinyal a!1(ootman et al, !""#).

11


12/37

Gambar 3 : $anism$ !a2"$l$as$ !#ann$ls %Bootman et al' 2((1)

eterangan? &anel (a) sampai (f) menggambarkan mekanisme mendasari rilis a!1

dariE* % S*. (a), (b) dan (+) menggambarkan akti$asi *y*s di otot rangka, otot jantung dan

sel masing-masing memanfaatkan +D&*. &ara tanda tanya di (+) dan (d) menunjukkan

baha +ara yang stimulasi sel menyebabkan peningkatan baik +D&* atau 2D&

belum jelas. &anel (d) menunjukkan pelepasan a!1 oleh 2D& dari saluran yang

belum diketahui. *ilis a!1 $ia 'ns&=*s atau SM&E* masingmasing digambarkan

dalam (e) dan (f). *y*s dan 'ns&=*s tertarik dengan bentuk yang sama, karena mereka

mempunyai struktural homolog. Struktur S+amper belum diketahui sepenuhnya, tapi jauh

lebih ke+il dari *y*s atau 'ns&=*s. S& (sphingosylphospho+holine).

1.-.2.1 Inositol 1'3'45tris6#os6#at$ r$7$6tors %InsP-s)

anyaknya hormon dan faktor pertumbuhan yang berikatan dengan

reseptor spesifik padaplasma mem4rane(&M) menyebabkan akti$asi dari en>im

yang mengkatalisis hidrolisis fosfolipid untuk menghasilkan utusan intraseluler

berupa inositol (.9-trisphosphate ('ns&=). Meskipun berasal dari lipid, 'ns&=

adalah larut dalam air dan berdifusi ke dalam interior sel di mana ia dapat

berikatan dengan reseptor 'ns&=*s pada E* % S*. &engikatan 'ns&=

menyebabkan perubahan konformasi 'ns&=*s sehingga integral channeldibuka,

sehingga memungkinkan a!1disimpan dalam konsentrasi yang tinggi dalam E*

% S* untuk masuk ke dalam sitoplasma. 'ns&=*s mempunyai struktur besar yang

terdiri dari empat subunit (total massa molekul #!"" kDa), dan tiga gene lainnya

dikodekan berbeda pada subunitnya. *eseptor 'ns&=*s dikodekan oleh gen ini

tampak berbeda sedikit dengan karakteristik mereka, seperti afinitas 'ns&=*s.

Selain itu, ekspresi 'ns&=*s menunjukkan baha adanya 'ns&=*s homomerik

dan heteromerik ada,hal ini mampu meningkatkan berbagai fungsional 'ns&=*s

beragam 'ns&=*s yang dapat dimanfaatkan oleh sel (ootman et al, !""#@

erridge, !"").

12


13/37

Meskipun 'ns&=*s benar-benar membutuhkan 'ns&= untuk membuka

saluran, akti$asi mereka diatur oleh konsentrasi a!1

pada permukaan sitosol.

ahkan, pembukaan 'ns&=*s meningkat oleh kenaikan sederhana di a!1(".7-#

mmol%6), sedangkan konsentrasi a!1 lebih tinggi (8 # mmol%6) menghambat

pembukaan reseptornya. kti$itas 'ns&=*s sangat tergantung pada konsentrasi

a!1di sitosol, hal ini sangat penting dalam kelanjutan komplek transduksi signal

a!1yang terlihat pada banyak sel. &embukaan 'ns&=* dapat dipengaruhi oleh

konsentrasi 'ns&= dan a!1,, hal ini berfungsi baha konsentrasi 'ns&= tinggi

dapat men+egah a!1-dependent inakti$asi 'ns&=*s (ootman et al, !""#@

erridge, !"").

Gambar 4: $*ulation o0 multi6l$ 7$llular 6ro7$ss$s ol$# InsP-

%IP-) 8!a2"si*nallin* 6at#9a %B$rri&*$ et al' 2((+).

1.-.2.2 ano&in$ r$7$6tors %s)

*eseptor *yanodine (*y*s) se+ara struktural dan fungsional analog

dengan 'ns&=*s, tetapi *y*s memiliki sekitar dua kali konduktansi dan massa

13


14/37

molekul 'ns&=*. *eseptor *y*s berbagi dengan 'ns&=* dalam hal sensiti$itas

atau kepekaan terhadap konsentrasi a!1

di sitosol, meskipun *y*s umumnya

diaktifkan dan dihambat oleh konsentrasi yang lebih tinggi (akti$asi pada #-#"

mmol%6@ penghambatan pada 8#" mmol%6). erbeda dengan 'ns&=*s, yang

hampir u4i:uitously disajikan dalam jaringan mamalia, *y*s sebagian besar

hadir dalam tipe sel kuat dan aktif, seperti otot dan neuron. Seperti 'ns&=*s, *y*

subunit yang dikodekan oleh tiga gen. 2amun, gen ini tampaknya tidak memiliki

redundansi fungsional yang sama seperti diamati dengan isoform 'ns&=*.

Sebaliknya, protein *y* berbeda sering digunakan untuk fungsi tertentu.

Misalnya, *y*s tipe # hanya diaktifkan selama kontraksi otot rangka, sedangkan

Ctipe !C *y*s hanya berperan dalam otot jantung (ootman et al, !""#).

*eseptor *yanodine yang disebut demikian karena mempunyai afinitas

yang tinggi. &engikatan *yanodine ke *y*s ;use-dependent< yang berarti baha

saluran harus berada dalam keadaan aktif. &ada konsentrasi rendah (#-#" mmol

%6), *yanodine mengikat dengan kuat atau terkun+i pada *y* menjadi

su4conductance berumur panjang, sementara konsentrasi yang lebih tinggi (8

#"" mmol%6) menghambat membuka saluran yang bersifat ire$ersibel. *y*s juga

diaktifkan oleh konsentrasi kafein dalam millimolar. 4al ini disebabkan oleh

peningkatan dalam sensiti$itas *y*s ke a!1dengan adanya kafein, sehingga

konsentrasi basal a!1menjadi aktif (ootman et al, !""#).

'ns&=*s dan *y*s adalah titik fokus untuk kon$ergensi banyak jalur

sinyal yang berbeda. &embukaan saluran ini dipengaruhi oleh berbagai faktor,

termasuk fosforilasi, adenin nukleotida, senyaa tiol-reaktif, p4 dan konsentrasi

tinggi a!1pada E* % S* (ootman et al, !""#).

14


15/37

1.-.2.- S6#in*oli6i& !a2"r$l$as$ $&iatin* Prot$in o0 En&o6lasmi7

$ti7ulum %S!aPE)

SaM&E* adalah saluran rilis a!1 yang merespon lipid fosfokolin

sphingosine, yang dapat meningkatkan dalam sel bila dirangsang dengan faktor

pertumbuhan seperti platelet deri#ed gro$th factor (PDGF). S+amper tidak

mempunyai kemiripan struktural baik 'ns&=*s atau *y*s, dan bahkan jauh lebih

ke+il (sekitar !" kDa). SaM&E* diekspresikan dalam berbagai jenis jaringan,

termasuk otot jantung, pankreas dan hati. Sifat dan fungsi fisiologis saluran ini

belum dikenal (ootman et al, !""#).

1.3 Intra7$llular !a2"5r$l$asin* $ss$n*$rs

Dalam kebanyakan sel, a!1 intraseluler berasal dari +adangan intern

yang menyediakan sebagian besar sinyal a!1. da ! saluran utama a!1

intraseluler yaitu &ertama, ada family reseptor 6yanodine(*


16/37

'ns&= diproduksi oleh en>im fosfolipase (&6), yang menjadi aktif

ketika hormon atau faktor pertumbuhan berikatan dengan reseptor pada

permukaan sel. &6 sebenarnya mengkatalisis hidrolisis lipid pada bagian dalam

leaflet dari plasma mem4rane (&M), sehingga menghasilkan 'ns&= dan

diasilgliserol, yang juga dapat bertindak sebagai intraseluler messenger.

Meskipun diproduksi di &M, 'ns&= adalah sangat diffusi4le, dan dapat dengan

+epat melintasi sitoplasma sel. 2amun, molekul 'ns&= memiliki hidup yang

pendek hanya pada beberapa detik dalam sel, karena dimetabolisme oleh en>im

,baik dengan menambah atau menghapus gugus fosfat untuk mengakhiri potensi

pelepasan a!1-oleh 'ns&=. epatnya metabolisme 'ns&= oleh en>im ini berarti

baha 'ns&= memiliki akti$itas spasial-terbatas, meskipun dapat bebas

menyebar di dalam sel (ootman et al, !""#@ erridge, !"").

&enambahan gugus fosfat oleh Ca%+-kinase tergantung yang

memfosforilasi 'ns&= untuk menghasilkan inositol (.9-tetrakisphosphate

('ns&:) yang dapat menghasilkan utusan% messenger intraseluler lain. Meskipun

perannya dalam sel fisiologi tidak sepenuhnya jelas, 'ns&: mengikat ke protein

yang spesifik yaitu specific small G!Pase-acti#ating protein yang merupakan

famili dari *as yang telah terbukti untuk memodulasi pelepasan a!1 (ullen,

#B@ erridge, !"").

1.3.2 !7li7 ADP ribos$ %7ADP)

+D&* rilis a!1 melalui akti$asi *y*s. a!1- melepaskan aksi +D&*

ditemukan selama studi melihat efek deri$atif 2D1 oleh sinyal a!1.. +D&*

ldisintesis dari G-2D1 oleh en>im yang disebut A*P-ri4osyl cyclases. Satu

en>im siklase D&-ribosyl tersebut berada ektopik yang dinamakan glikoprotein

D=B yang dijumpai pada banyak jenis sel. En>im ini juga mengkatalisis

16


17/37

pembentukan +D&* dari G-2D1, akti$itas ini terjadi pada ekstraseluler.

Alikoprotein D=B juga mengangkut +D&* ke dalam sel (ootman et al, !""#)

+D&* berperan sebagai messenger intraseluler dihubungan antara

stimulasi sel dan peningkatan konsentrasi +D&* dalam sel. Selain itu, tingkat

+D&* dijumpai banyak didalam sel tapi tidak dengan *y*s. Data ini dapat

menunjukkan baha +D&* adalah regulator endogen yang relatif konstan untuk

sinyal a!1 atau ia memiliki fungsi seluler yang berbeda dari rilis a!1(ootman

et al, !""#).

&roduk rin+ian +D&* adalah ribosa D& (D&*), yang tidak mun+ul

untuk memobilisasi a!1. 2amun, D&* memodulasi peristia yang terjadi

selama pembuahan dan juga mempengaruhi saluran ion dalam sel otot polos.

Dalam hal ini, +D&* menyerupai 'ns&=, dalam metabolit asli memiliki fungsi

tambahan sebagai messenger(ootman et al, !""#).

1.3.- Ni7otini7 A7i&;A&$nin$ Dinu7l$oti&$ P#os6#at$ %NAADP)

2D& berperan dalam intraceluller messenger yang terbentuk dari G-

2D&1, berpotensi oleh +y+lases ribosyl yang sama yang menghasilkan +D&*

(2? en>im ini juga dapat menghasilkan D& siklik fosfat ribosa dari G-2D&1

dan AD& ribose siklik dari ni+otinamide-guanin nukleotida. Fungsi signalingi

senyaa ini belum diketahui (ootman et al, !""#)

Meskipun 2D& diproduksi oleh en>im yang sama dengan +D&*, tapi

tidak mengaktifkan *y*s. *eseptor untuk 2D& belum diketahui, tetapi telah

terbukti memiliki beberapa karakteristik unik yang membedakannya dari kedua

'ns&=*s dan *y*s. Se+ara khusus, respon 2D& dapat sepenuhnya tidak aktif

untuk aktu yang lama oleh konsentrasi 2D& dibaah ambang batas untuk

rilis a!1. 4al ini menunjukkan baha 2D& berperan menjadi utusan

17


18/37

intraselular hampir tidak dijumpai pada sel yang tidak distimulasi, dan harus

+epat diproduksi pada akti$asi (ootman et al, !""#).

II. ATIKS EKSTASELULE

2.1 Strutur &an


19/37

bekerja sama dalam akti$itas sinyal, menentukan hasil-hasil signaling, dan nasib

sel (im et al, !"##).

2.2 Komuniasi S$l

'nformasi dapat datang dalam berbagai bentuk dan seringkali melalui

proses merubah sinyal informasi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. &roses

pengubahan ini disebut transduksi sinyal. Sinyal-sinyal antar sel jauh lebih

sederhana . &ada komunikasi khas antar sel, sel pemberi sinyal menghasilkan

tipe khusus dari molekul sinyal yang dapat dideteksi oleh sel target. Sel target

memiliki protein reseptor yang mampu mengenali dan berespon se+ara spesifik

terhadap molekul sinyal. 0ransduksi sinyal dimulai ketika protein reseptor pada

sel target menerima sinyal ekstraselular yang baru masuk dan merubahnya

menjadi sinyal intraselular yang memerintah perilaku sel. omunikasi antar sel

berperan penting untuk pengaturan dan pengendalian kegiatan sel, jaringan,

organ tubuh, dan untuk mempertahankan homeostasis. Dalam tubuh manusia

terdapat dua jenis komunikasi antar sel, yaitu? $ired system(komunikasi melalui

saraf atau listrik) dan non-$ired system (komunikasi kimiai). Sedangkan

komunikasi intra sel adalah komunikasi yang terjadi di dalam sel. omunikasi

intra sel merupakan proses pengubahan sinyal di dalam sel itu sendiri (artika,

!"##).

omunikasi listrik merupakan komunikasi yang +epat dengan hitungan

milidetik. 'nformasi yang dihantarkan sepanjang sel saraf berbentuk potensial

aksi. &enghantaran informasi dari sel saraf ke sel target berlangsung melalui

sinaps, yang dikenal sebagai transmisi sinaps. Sedangkan komunikasi kimiai

berlangsung lebih lambat namun efeknya lebih lama. omunikasi saraf dan

komunikasi kimiai dapat terjadi se+ara tumpang tindih. eberapa >at kimia

19


20/37

seperti neurotransmitter, hormon, dan neurohormon tidak dapat menembus sel.

'nformasi yang akan dihantarkan harus dirubah dulu oleh protein membran sel ke

sinyal kimia di dalam sel (artika, !"##@ erridge and ootman. !""3).

omunikasi sel berperan penting dalam menyelenggarakan homeostasis

karena tubuh harus senantiasa memantau adanya perubahan-perubahan nilai

berbagai parameter, lalu mengkoordinasikan respons yang sesuai sehingga

perubahan yang terjadi dapat diredam. 9ntuk itu sel-sel tubuh harus mampu

berkomunikasi satu dengan lainnya. omunikasi antar sel merupakan media

yang menopang pengendalian fungsi sel atau organ tubuh. &engendalian yang

paling sederhana terjadi se+ara lokal (intrinsik) yaitu dengan komunikasi antar sel

yang berdekatan. &engendalian jarak jauh (ekstrinsik) lebih kompleks dan

dimungkinkan melalui refleks yang dapat melibatkan sisitem saraf (lengkung

refleks) maupun sistem endokrin (pengaturan umpan balik)(artika, !"##).

2. - P$nam6aian ol$ul Sinal

Dalam penyampaian molekul sinyal terdapat empat tipe, yaitu?#)

Endokrin? sel target jauh, mengggunakan mediator hormon. 4ormon dibaa

melalui pembuluh darah. !) &arakrin? mediator lokal. Mempengaruhi sel target

tetangga, dirusak oleh suatu en>im ekstraselular atau diimobilisasi oleh ekstra ,

sellular matriks, =) utokrin? Sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan

oleh sel itu sendiri, :) Sinaptik? &enyampaian sinyal dapat dilakukan dengan +ara

protein dari suatu sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lain

(erridge et al, !"").

2.3 $to&$ Komuniasi antar S$l

Di dalam tubuh terdapat tiga metode komunikasi antar sel, yaitu ?

20


21/37

omunikasi langsung, adalah komunikasi antar sel yang sangat

berdekatan. omunikasi ini terjadi dengan mentransfer sinyal listrik (ion-

ion) atau sinyal kimia melalui hubungan yang sangat erat antara sel satu

dengan lainnya. Aap jun+tion merupakan protein saluran khusus yang

dibentuk oleh protein +onnein. Aap jun+tion memungkinkan terjadinya

aliran ion-ion (sinyal listrik) dan molekul-molekul ke+il (sinyal kimia),

seperti asam amino, 0&, +M& dalam sitoplasma kedua sel yang

berhubungan. omunikasi lokal, adalah komunikasi yang terjadi melalui >at kimia yang

dilepaskan ke +airan ekstrasel (interstitial) untuk berkomunikasi dengan

sel lain yang berdekatan (sinyal parakrin) atau sel itu sendiri (sinyal

autokrin).

omunikasi jarak jauh? adalah komunikasi antar sel yang mempunyai

jarak +ukup jauh. omunikasi ini berlangsung melalui sinyal listrik yang

dihantarkan sel saraf dan atau dengan sinyal kimia (hormon atau

neurohormon) yang dialirkan melalui darah.

2.4 Trans&usi Sinal

0ransduksi sinyal men+akup pengubahan sinyal dari satu bentuk ke

bentuk lain dalam sel. khirnya, respon terjadi sebagai hasil dari sinyal aal.

Sinyal-sinyal kimia dapat berupa protein, asam amino, peptida, nukleotida,

steroid, dan gas. Sebagian besar sinyal bersifat hidrofilik sehingga tidak dapat

meleati membran (+ontohnya protein, asam amino, dan peptida). eberapa

sinyal bersifat hidrofobik dan mampu melalui membran untuk memulai respon

(+ontohnya hormon steroid). Sinyal-sinyal tersebut diproduksi oleh signal +ell

21


22/37

dan dideteksi oleh protein reseptor pada sel target. 0ransduksi sinyal meliputi

aktifitas sebagai berikut?

&engenalan berbagai sinyal dari luar terhadap reseptor spesifik yang

terdapat pada permukaan membran sel.

&enghantaran sinyal melalui membran sel ke dalam sitoplasma.

&enghantaran sinyal kepada molekul efektor spesifik pada bagian

membran sel atau efektor spesifik dalam sitoplasma. 4antaran sinyal ini

kemudian akan menimbulkan respon spesifik terhadap sinyal tersebut.

*espon spesifik yang timbul tergantung pada jenis sinyal yang diterima.

*espon dapat berupa peningkatan atau penurunan aktifitas en>im-en>im

metabolik, rekonfigurasi sitoskeleton, perubahan permeabilitas membran

sel, aktifasi sintesa D2, perubahan ekspresi genetik atupun program

apoptosis.

0erputusnya rangkaian sinyal. 0erjadi apabila rangsangan dari luar mulai

berkurang atau terputus. 0erputusnya sinyal juga terjadi apabila terdapat

kerusakan atau tidak aktifnya sebagian atau seluruh molekul penghantar

sinyal. 'nformasi yang terjadi akan meleati jalur rangsang (signal

transduction path$ay) yang terdiri dari berbagai protein berbeda atau

molekul tertentu seperti berbagai ion dan kanalnya, berbagai faktor

transkripsi, ataupun berbagai tipe sububit regulator. Setiap protein yang

terlibat pada jalur ini mampu menghambat atau mengaktifasi protein yang

berada dibaah pengaruhnya (do$n stream). &rotein utama yang terlibat

dalam jalur rangsang pada umumnya adalah kinase dan posphatase,

yang beberapa diantaranya merupakan protein yang terdapat%larut dalam

sitoplasma. edua protein ini mampu melepaskan atau menerima grup

posphat dari protein lain sehingga proses penghantaran atau penghentian

sinyal dapat berlangsung.

22


23/37

Se+ara singkat langkah-langkah transduksi sinyal adalah?

#. Sintesis molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal.!. &elepasan molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal.=. 0ranspor sinyal oleh sel target.:. &engikatan sinyal oleh reseptor spesifik yang menyebabkan akti$asi

reseptor tersebut.7. 'nisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal intrasel.3. &erubahan spesifik fungsi, metabolisme, atau perkembangan sel.;. &embuangan sinyal yang mengakhiri respon sel.

'katan ligan dengan reseptor spesifik akan memi+u pelepasan second

messenger yang akan menimbulkan reaksi berantai dan membaa perubahan

didalam sel. *eseptor spesifik, yang terdapat pada membran sel dapat berupa?

G!P 4inding protein 5G-protein)-coupled receptors receptor tyrosine kinase

cytokine receptor-link kinase atupun serine kinase. Sinyal yang terjadi bukan

hanya oleh adanya ikatan ligan dengan reseptor spesifik saja, melainkan juga

akibat adanya paparan langsung dengan tekanan mekanik maupun perubahan

kimiai disekitar sel dengan melibatkan integrin.

Disamping reseptor, terdapat pula berbagai kanal ion yang ikut berperan

pada transduksi sinyal. ktifitas kanal ion (khususnya ion-a) ataupun reseptor

kalsium seperti calcium sensingreceptor (aS*) yang termasuk dalam kelompok

C-family of G-protein coupled receptor dapat mempengaruhi keseimbangan

kalsium dengan merubah konsentrasi ion sitosolik. 'on-a dalam sitoplasma

akan bekerja sebagai secondmessenger dan dapat memi+u timbulnya tranduksi

sinyal yang berkelanjutan.&engubahan sinyal di dalam sel dapat terjadi sebagai

berikut?

#. Sinyal molekul ekstrasel berikatan dan mengaktifkan protein atau

glikoprotein membran sel. Molekul protein yang diikat reseptor akan

23


24/37

mengaktifkan?a) protein kinase, b) en>im penguat yang menggiatkan

second messengers.!. econd messengers, berperan? a) Mengubah kegiatan en>im, khususnya

protein kinase, b) Meningkatkan ion kalsium intrasel +) Menggiatkan kanal

ion tertentu.

Fosforilasi protein atau kegiatan ion kalsium mengubah fungsi sel sebagai

respon sel. Sedangkan protein yang dimodifikasi ion kalsium dan proses

fosforilasi akan mengontrol? En>im-en>im metabolik, kontraksi otot dan

pergerakan sitoskeleton, protein yang mengatur kegiatan gen dan sintesis

protein, transport membran dan kegiatan protein reseptor (ootman, !"#!).

2.= $s$6tor Pa&a $mbran S$l

*eseptor yang terdapat pada membran sel meliputi (Juliano and 4askill,

#=) ?

() G-protein 5G!P-4inding protein)-coupled receptors merupakan suatu

reseptor pada sel membran yangmempunyai tujuh heli transmembran.

&enyaluran sinyal yang timbul setelah G-protein coupled receptors

berikatan dengan ligan, baru mungkinterjadi bila A-protein ikut berperan

aktif untukmempengaruhi efektor yang berada dibaahpengaruhnya.%) *eseptor tirosin-kinase (*0). *eseptor yang terdapat pada membran

sel, terkadang bukan hanya suatu protein yang bekerja sebagai reseptor

saja, namun juga merupakan suatu en>im yang mampu menambah grup

posphat kepada residu tirosin spesifik dari protein itu sendiri. 0erdapat

dua ma+am tirosin kinase (0) yakni? pertama, *0 yang merupakan

protein transmembran yang memiliki domain diluar membrane sel yang

mampu berikatan dengan ligan serta domain didalam membrane sel yang

merupakan suatu katalitik kinase. Jenis kedua, merupakan non-*0 yang

24


25/37

tidak memiliki protein transmembran serta terdapat dalam sitoplasma, inti

dan bagian dalam dari membran sel. &ada G-proteincoupled receptors

terdapat tujuh heli transmembran, sedangkan reseptor tirosin kinase

hanya mempunyai satu segmen transmembran meskipun reseptor tipe ini

dapat berupa monomer, dimmer ataupun tetramer.) *eseptor kinase serin, berperan pada akti$itas kerja dari akti$in, 0AF-

beta, mulerianinhi4itingsu4stance 5M3) dan 4one morphegenicprotein

5/MP). Sebagai efektor dari reseptor kinase serin adalah kinase serin

sendiri. eluarga dari reseptor ini meneruskan signal melalui suatu

protein yang disebut sebagai smads" &rotein ini dapat berperan ganda,

baik berperan sebagai penerus sinyal (transducer) maupun sebagai faktor

transkripsi..) 'ntegrin. 4ubungan antara sel dengan substrat dimediasi dengan adanya

integrin yang merupakan suatu protein transmembran yang mempunyai

tempat ikatan dengan berbagai material ekstra sel seperti fibronektin,

kolagen ataupun proteoglikan. &ada proses inflamsi, makrofag maupun

fibroblast akan mensintesa fibronektin yang merupakan matriks protein

yang besar. Fibronektin mempunyai fungsi sebagai chemotractant dan

fungsi mitogenik untuk fibroblast. 9ntuk menjalankan fungsi tersebut perlu

adanya ikatan fibronektin dengan reseptor integrin pada sel mononuklear

maupun fibroblast. .

Setiap reseptor pada membrane sel memiliki protein efektor dan jalur

sinyal tertentu. Efektor berperan dalam amplifikasi (peningkatan) suatu signal

yang timbul akibat adanya ikatan suatu ligan dengan reseptor spesifik pada

membran sel (Jaalouk et al, !"").

25


26/37

2.,


27/37

dimediasi oleh reseptor ion (misalnya? jalur mitogen-acti#ated protein kinase

(M&)) yang dapat diaktifkan oleh regangan mekanik seperti pada receptor

linked tirosine kinase(Jaalouk et al, !"").

2.> P$ran Sitosl$ton T$r#a&a6 $anotrans&usi

Fibroblas hanya mampu mengenali stres mekanik pada permukaan

luarnya bila menahan suatu resistensi tertentu dengan tekanan internal sitosketal

tertentu pula. danya kontak adhesi sel dengan MES membentuk hubungan fisik

melalui komponen utama membran sel, yaitu integrin, maupun kanal ion.

Semakin kaku suatu sitoskleton, semakon sensitif menerima regangan

permukaan sel. Sebaliknya, suatu sel dengan sitoskleton yang mengalami

relaksasi sempurna (atau kolaps) hampir tidak dapat menerima dengan baik

deformitas dalam substrat MES nya untuk selanjutnya mengalami proses

mekanotransduksi (hiuet et al, !""=).

2.+ $anotran&usi atris Estras$lul$r

&erubahan pada lingkungan MES akan memi+u terjadi respon pada

komponen penyusun MES. Stress mekanik dapat meregulasi produksi protein

MES se+ara tidak langsung dengan menstimulasi pelepasan faktor pertumbuhan

parakrin, atau se+ara langsung dengan memi+u jalur sinyal intraseluler yang

mengakti$asi gen. anyak penelitian yang menunjukkan baha perubahan-

perubahan ekspresi dari protein MES adalah bagian dari respon adaptif terhadap

berbagai tipe tekanan mekanis (hiuet, #).

danya regangan intraseluler dapat mengaali perubahan dari elemen

sitoskeletal, dengan demikian mengubah afinitas ikatan terhadap molekul

spesifik dan mengakti$asi jalur sinyal. ompresi ruang intraseluler dapat

27


28/37

mengubah konsentrasi efektif dari molekul sinyal autokrin dan parakrin. selain itu,

perubahan reseptor, tingkat ke+airan lipid, dan bahkan akti$itas mitokondrial

diperkirakan sebagai suatu mekanosensor. 9mumnya hampir seluruh sel

berespon terhadap stimulasi mekanis melalui perubahan adaptif pada fungsi sel.

&erubahan ini termasuk respon jangka pendek seperti pada peningkatan %

penurunan tekanan intraseluler, adhesi, peyebaran atau migrasi, maupun efek

jangka panjang seperti sintesis protein dan sekresi, reorganisasi struktural,

proliferasi dan $iabilitas. Efek-efek ini sering kali dimediasi melalui jalur sinyal

yang multiple, bahkan saling tumpah tindih dan crosstalking (Jaalouk et al, !"").

Gambar = : B$b$ra6a ?alur &alam 6ros$s m$anotrans&usi %Jaalou et al'

2((+)

Dalam mempertahankan homeostasis matrik ekstraseluler. *espon

seluler terhadap berbagai stress mekanik ada yang berlangsung +epat, ada juga

berlangsung lama bergantung kepada jenis karakteristik sel. *espon seluler yang

terjadi +epat dan singkat (beberapa detik) setelah lingkungan matriks

ekstraseluler mendapatkan stress mekanik berkaitan dengan kaskade second

28


29/37

messenger dan perubahan elektrobiokimia. &erubahan lain, seperti transkripsi

gen dan sel % jaringan terjadi perubahan morfologi pada urutan menit ke jam.

khirnya, jika peristia ini terus berlangsung, efek akhir adalah perubahan besar-

besaran di organisasi jaringan dan pengembangan morfologi organisme (olahi

and Mofrad, !"#").

Gambar ,: Sala 9atu &an 6an?an* b$r@ariasi &ari r$s6on s$lul$r %Kola#i

an& o0ra&' 2(1()

2.1( P$ran Kalsium Pa&a Tran&usi Sinal

'on kalsium mengatur proses yang beragam seperti motilitas sel,

transkripsi gen, kontraksi otot, dan eksositosis (erridge et al. !"""). 'on kalsium

dapat memi+u kontraksi otot skeletal dengan mengikat troponin dan kalsium

juga dapat diserap di retikulum sarkoplasma. Sinyal kalsium dalam sel berosilasi

? konsentrasi kalsium sitoplasma yang meningkat , efektor tertentu diaktifkan, dan

kemudian sinyal kalsium dibalik untuk me-reset sistem (lihat Aambar ; dan B).

Sel menggunakan saluran NtoolkitN , pumps, dan buffer sitosol untuk mengontrol

kadar protein kalsium (erridge et al. !"""). eberapa protein dapat dimodulasi

29


30/37

kalsium seperti kinases danphosphatases transcription factors sepertiN-A!

danu4i:uitous calcium-4inding protein calmodulin 5CaM) (ootman, !"#!).

Stimulasi listrik, hormonal, mekanik pada sel-sel dapat menghasilkan

sinyal kalsium, menyebabkan masuknya ion melintasi membran plasma atau rilis

dari +adangan intraseluler. &engikatan hormon pada G-protein-coupled reseptor

(A&*s), misalnya, mengarah ke generasi second messenger inositol (.9-

trisphosphate ('ns&=), yang melepaskan kalsium dari +adangan intraseluler

seperti pada retikulum endoplasmi+. Sebaliknya, stimulasi listrik atau

neurotransmitter pada neuron menyebabkan kalsium untuk masuk ke sel-sel dari

luar melalui saluran di membran plasma. 4al ini dapat meningkatkan konsentrasi

kalsium di sitosolik dari sekitar #"" nM menjadi sekitar # mM. Dalam kondisi aktif

konsentrasi kalsium bisa men+apai puluhan mikromolar. Seperti hot-spot lokal

kalsium yang digunakan oleh sel untuk mengaktifkan proses tertentu umumnya

tidak sensitif dengan konsentrasi kalsium sitosol (ootman et al. !""#@ ootman,

!"#!).

Cellular calcium signaling proteomes pada jaringan spesifik,

menghasilkan sinyal kalsium yang unik yang sesuai dengan fisiologi jaringan ini

(erridge et al. !""=). Sebagai +ontoh, cardiacmyocytes +epat membutuhkan

kalsium yang banyak untuk sementara (ratusan milidetik) untuk memi+u kontraksi

otat jantung setiap detik (ers, !""!), sedangkan sel-sel yang tidak kuat,

biasanya menampilkan osilasi kalsium yang berlangsung selama puluhan detik,

dan memiliki periodisitas beberapa menit, untuk kontrol ekspresi gen dan

metabolisme (Dupont et al. !"##). Sinyal kalsium yang +epat dalam miosit yang

disebabkan oleh kalsium masuk melalui #oltage-acti#ated calcium channels pada

membran plasma yang kemudian memi+u rilis kalsium melalui reseptor

30


31/37

*yanodine pada sar+oplasmi+ retikulum. Sinyal kalsium lambat pada sel-sel

none=cita4le, biasanya bergantung pada 'ns&=, yang mengikat saluran ('ns&=-

*s) pada retikulum endoplasma, atau berpotensi berikatan pada nicotinic acid

adenine dinucleotide phosphate-gated calcium channels (t$o pore channels)

pada organela asam, yang menyebabkan pelepasan kalsium ke dalam

sitoplasma (Aalione, !"##). Sinyal kalsium juga dapat meleati +elah

sambungan untuk mengkoordinasikan dengan akti$itas sel tetangga (Sanderson

et al. #:).

kti$itas ion kalsium dapat dimediasi langsung oleh efektor untuk

mengikat kalsium, seperti kalsineurin fosfatase (erridge !""3). tau, dapat

berinteraksi langsung dengan calcium-4inding protein CaM. 'nteraksi kalsium

dengan calcium-4inding protein CaMmengarah ke penataan ulang protein yang

memungkinkan untuk mengikat dan mengatur sasaran molekul allosterically

seperti calcium>calmodulin-dependent kinases CaMK33 dan CaMK3,. aM

bergerak dalam sel dan bisa berintraksi dengan target setelah mengikat kalsium.

2amun, dalam beberapa kasus, sebelum aM terikat dengan kalsium

dibutuhkan kontrol yang +epat untuk mengikatnya. &ada akhirnya, sinyal kalsium

dikembalikan oleh aksi pompa seperti sar+o % retikulum endoplasma 0&ase

(SE*) yang mengembalikannya dari sitosol ke +adangan intraseluler atau

lingkungan eksternal (ootman, !"#!).

31


32/37

Gambar >: !al7ium Si*nalin* %Bootman' 2(12)

Gambar +: !al7ium Si*nalin* %Bootman' 2(12)

32


33/37

BAB -

KESIPULAN

Matrik ekstraseluler (MES) adalah merupakan jaringan yang terdiri dari

protein dan karbohidrat yang mengikat sel bersama-sama. Mempunyai struktur

yang komplek dan dinamis. Dalam setiap organisme matriks ekstraseluler

mendukung dan mengelilingi sel, mengatur kegiatan sel dan gerakan sel. Molekul

penyusun MES terdiri dari beberapa molekul yaitu kolagen elastic fi4ers bersifat

insolu4le proteoglycans hyaluronan adhesi#e glycoproteins bersifat solu4le.

Mereka dapat terlibat dalam proporsi yang berbeda untuk fungsi yang berbeda.

Fungsi MES dalam tubuh adalah memberikan perlindungan terhadap stimulus

atau stress mekanik, perkembangan embrio, persiapan untuk migrasi seluler

seperti penyembuhan luka, manajemen faktor pertumbuhan.

Dalam proses regulasi protein MES, disamping reseptor, terdapat pula

berbagai kanal ion yang ikut berperan pada transduksi sinyal. ktifitas kanal ion

(khususnya ion-a) ataupun reseptor kalsium seperti calcium sensing receptor

(aS*) yang termasuk dalam kelompok C-family of G-protein coupled receptor

dapat mempengaruhi keseimbangan kalsium dengan merubah konsentrasi ion

sitosolik. 'on-a dalam sitoplasma akan bekerja sebagai secondmessenger dan

dapat memi+u timbulnya tranduksi sinyal yang berkelanjutan (erridge, !"").

Dalam tubuh manusia, ion kalsium banyak berperan dalam berbagai

proses intraseluler. 'on kalsium (a!1) berperan sebagai utusan penghubung

%pembaa pesan tentang kondisi ekstraseluler kedalam intraseluler,

mengendalikan beragam proses seluler seperti transkripsi gen, kontraksi otot dan

proliferasi dan differensiasi sel.

33


34/37

DA


35/37

oitano S, Dirksen E* and Sanderson MJ (#!). 'nter+ellular propagation of

+al+ium a$es mediated by inositol trisphosphate. S+ien+e !7B? !!O

!7.

ootman MD and erridge MJ (#7). 0he elemental prin+iples of +al+ium

signalling. ell B=? 3;7O3;B.

ootman MD., 6ipp &. !""#. al+ium Signalling and *egulation of ell Fun+tion.

En+y+lopedia of lifr s+ien+es. .els.net

e>pro>$anny, '., Ehrli+h, .E. (#7). 0he inositol #,:,7 trisphosphate ('ns&=)

re+eptor. ?" Mem4r" /iol" 134, !"7O!#3

lapham DE (#7). al+ium signalling. ell B"? !7O!3B

annell, M. ., heng 4., 6ederer, /. J. (#7). 0he +ontrol of a !1release in

heart mus+le. cience 2=>, #":7O#":.

hiuet M, #. *egulation of etra+elluler matri gene epression by

me+hani+al stress. Matri iol.J.'nt. So+. Matri iol. #B, :#;-:!3

Da$ies J. !""#. Etra+eluller Matri. 2ature &ublishing Aroup % .els.net

Dupont A, ombettes 6, ird AS, &utney J/. !"##. al+ium os+illations. old

Spring 4arb &erspe+t iol =? a"":!!3.

Aalione ., /hite, . (#:). a!1release indu+ed by +y+li+ D&-ribose. !rends

Cell /iol. 3, :=#O:=3.

Aalione . !"##. 2D& re+eptors, old Spring 4arb &erspe+t iol =? a"":"=3

Jaalouk, DE., 6ammerding, J., !"". Me+hanotransdu+tion gone ary. 2at. *e$.

Mol. ell iol. #", 3=-;=

Juliano *6., 4askill S. #=. Signal 0ransdu+tion From Etra+eluller Matri. 0he

Journal of ell iology5ol.#!",2o."= hal@7;;-7B7

35
http://www.els.net/http://www.els.net/


36/37

im S., 0urnbull J dan Auimond S. (!"##). Etra+ellular matri and +ell signalling?

the dynami+ +ooperation of integrin, proteogly+an and groth fa+tor

re+eptorJournal of Endo+rinology. $ol. !", #=O#7#.

olahi S, Mofrad M*. !"#". Me+hanotransdu+tion? a major regulator of

homeostasis and de$elopment .iley.+om%ires%sysbio

6ee, 4. (#:). y+li+ D&-ribose O a ne member of a super family of

signaling +y+li+-nu+leotides. Cell ignall" =, 7#O3"".

6ope>-6ope>, J*., Sha+klo+k, &S., alke, /., /ier /A. (#7). 6o+al a!1

transients triggered by single 6-type a!1+hannel +urrents in +ardia+

+ells. cience 2=>, #":!O#":7.

Sanderson MJ, harles , oitano S, Dirksen E*. #:. Me+hanisms and

fun+tion of inter+ellular +al+ium signaling. Mol ell Endo+rinol B? #;=O

#B;.

/idura. !""". alsium dan fungsi. 9ni$ersitas risten Maranatha. hal ?#-#3.

36


37/37

ion kalsium pada metabolisme matriks ekstrseluler

Documents