PERKEMBANGAN MATA Adnan, 2008

Biologi fmipa UNM

1. Perkembangan Mata

Mata pada vertebarata merupakan organ yang sangat kompleks, dibentuk dari

sumber primordial yang berbeda, yaitu ektoderem dan mesoderem pada daerah

chepalik atau kepala embrio. Perkembangan awal komponen-komponen mata

tergantung pada interaksi induktif antara satu komponen dengan komponen lain.

Induksi ini diikuti dengan differensiasi intraseluler, dimulai dengan mitosis, kemudian

sintesis RNA utama untuk pembentukan protein intraseluler spesifik, serabut-serabut

ekstraseluler, dan matriks. Bahan-bahan ekstraseluler dan migrasi sel memainkan

peranan yang penting dalam perkembangan mata. (Gambar 1)

Gambar 1. Skema utama kejadian-kejadian induktif yang berlangsug pada mata

embrionik. Kejadian-kejadian induktif atau inte-raksi jaringan ditandai

dengan garuis putus-putus (Calson, 1988).

2. Pembentukan Vesikula Optik

Sejarah perkembangan optik diawali pada dinding diencephalon. Pada manusia.

Pada manusia, perkembangan mata dimulai pada waktu dinding diencephalon embrio

berumur 22 hari menggelembung keluar secara lateral dari tabung neural. Pertumbuhan

differensial ini menghasilkan vesikula optik yang berhubungan dengan diencephalon

melalui tangkai optik. Pada pembentukan vesikula optik gen-gen khusus pada bakal

vesikula optik diaktifkan untuk membentuk pesan khusus yang mengkode protein

vesikula, sehingga evaginasi terjadi (Oppenheimer, 1976). Vesikula optik tumbuh terus

dan mencapai sel-sel mesenkim kepala hingga bersentuhan dengan ektoderem kepala.

Akibat induksi mesoderem kepala, maka ektoderem membentuk plakoda lensa

(Gambar 4.2). sewaktu vesikula optik menginduksi pembentukan plakoda lensa,

plakoda lensa juga menginduksi vesikula optik dan menyebabkan perubahan-

perubahan pada vesikula optik. Vesikula optik berinvaginasi membentuk cawan optik

yang berdinding rangkap. Ketika invaginasi berlanjut, hubungan antara cawan optik dan

otak direduksi menjadi celah yang sempit. Pada waktu yang sama kedua lapisan cawan

optik mulai berdifferensiasi dengan arah yang berbeda. Bagian luar menjadi lebih tipis

dan berkembang selsel granula-granula yang mengandung melanin dan akhirnya

menjadi retina berpigmen. Sel-sel lapisan dalam berkembang menjadi sel-sel batang

dan kerucut yang peka terhadap cahaya. Lapisan ini menjadi saraf retina. Akson-akson

dari retina saraf bertemu pada dasar mata dan berjalan melalui tangkai optik. Tangkai

optik ini kemudian disebut saraf optik (Gilbert, 1985). Plakoda lensa tumbuh terus,

kemudian berinvaginasi dan melepaskan diri dari ektoderem kepala membentuk lensa

mata.

Gambar 2. Pembentukan mata, (A) Vesikula optik dari otak bersentuhan dengan

ektoderem di atasnya, (B,C) Ektoderem ber-differensiasi menajdi sel-sel

lensa pada saat vesikula melipat, (D) Vesikula optiuk menjadi retina

berpigmen dan retina saraf, (E) Lensa menginduksi ektoderem di atasnya

menjadi kornea (Gilbert, 1985).

2. Differensiasi retina saraf

Retina saraf berkembang menjadi lapisan yang disusun atas beberapa tipe sel

saraf yang berbeda(Gambar 4.3), yaitu sel-sel yang peka terhadap cahaya dan warna,

badan-badan sel dari akson saraf optik, dan neuron-neuron bipolar yang

mentransmisikan stimulus elektrik dari sel-sel sensoris ke badan sel saraf optik. Selain

itu sejumlah sel-sel yang berperan dalam memelihara integritas retina.

Pada stadium awal perkembangan retina, pembelahan sel terutama berlangsung

pada tepi cawan optik (berlawanan dengan pembelahan sel-sel tabung saraf).

Pembelahan berlangsung pada permukaan luar lapisan saraf sambil bermigrasi menuju

daerah yang lebih dalam dari cawan optik dan akhirnya cawan optik terisi dengan sel-

sel neuroblast. Differensiasi neuroblas dimulai pada bagian lapisan paling dalam dari

retina. Hasil differensiasi berupa terbentuknya, sel-sel ganglion dari saraf mata, sel-sel

saraf bipolar dan apparatus sensori berupa sel batang dan kerucut (Gilbert, 1985).

Gambar 3. Skema organisasi retina neural pada fetus manusia umur 25 minggu

(Gilbert, 1985).

Akson-akson sel-sel ganglion membentuk saraf optik. Sementara itu dendruit-dendrit

dari saraf tersebut bergabung dengan neuroblast dari lapisan dalam nuklei,

menyebabkan mereka berdifferensiasi menjadi neuron bipolar retina. Lapisan nuklei

luar yang mengandung nuklei dari neuron fotoresptik berdifferensiasi belakangan.

Akson-akson sel-sel fotoreseptor tersebut bersinapsis dengan dendrit-dendrit neuron

bipolar.

Pada saat mereka berdifferensiasi, badan-badan sel dari neuron luar

berdifferensiasi membentuk juluran-juluran sitoplasma yang mengandung beberapa

organel terspealisasi yang memperpanjang tunas dan mengatur ukuran bentuk daerah

fotoreaktif. Membran sel tersebut melipat dengan sendirinya membentuk kantung-

kantung yang berisi pigmen-pigmen fotoreseptif. cahaya menginduksi pigmen ini untuk

melangsungkan perubahan-perubahan kimia yang menghasilkan pelepasan elektron

dan inpuls eletrik yang dihasilkan dan ditransmisikan ke otak melalui saraf mata.

3. Differensiasi lensa dan kornea Selama berlangsungnya perkembangan lensa, plakoda lensa menyentuh

ektoderem yang ada di atasnya. Plakoda lensa kemudian menginduksi ektoderem di

atasnya membentuk kornea yang transparan. Differensiasi dari jaringan lensa menjadi

suatu membran transparan yang mampu mengarahkan cahaya menuju retina meliputi

perubahan-perubahan dalam struktur dan bentuk, juga sintesis-sintesis protein spesifik

lensa yang disebut crsitallin. Cristallin ini disintesis pada saat perubahan-perubahan

bentuk sel terjadi dan menyebabkan vesikula lensa menjadi lensa yang definitif. Sel-sel

pada bagian dalam vesikula lensa memanjang, dan dibawah pengaruh saraf retina,

menghasilkan serabut-serabut lensa. Pada saat serabut ini terus tumbuh mereka

mensisntesis cristallin yang pada akhirnya mengisi sel dan menyebabkan inti sel

terdesak. Serabut-serabut yang mensintesis cristallin terus bertumbuh dan pada

akhirtnya mengisi ruang vesikula lensa. Sel-sel yang membelah tersebut bergerak ke

arah ekuator vesikula dan pada saat melintasi ekuatorial, mereka mulai memanjang.

Jadi lensa terdiri atas tiga daerah yaitu zona dari sel-sel yang sedang membelah,

daerah ekuatorial dan pemanjangan seluler, dan zona posterior dan pusat dari sel-sel

serabut yang mengandung cristallin.

Di bawah pengaruh dari jaringan lenas, ektoderem di atasnya menjadi kolumnar

dan berisi dengan granula-granula sekretori. Granula-granula ini bermigrasi ke dasar

sel-sel dan mensekresikan stroma primer yang mengandung kurang lebih 20 lapis

kolagen tipe pertama dan kedua. Sel-sel endotelium kapiler bermigrasi ke daerah ini

dan mensekresikan asam hyaluronat kedalam matriks. Ini menyebabkan matriks

bergerak dan merupakan subtrat yang baik untuk migrasi sel-sel mesenkim turunan

neural crest. Sel mesenkim mensekresikan kolagen tipe 1 dan enzim-enzim

hyaluronidase yang mencerna asam hyaluronat. Hal ini menyebabkan stroma

menyusut. Di bawah pengaruh dari tiroksin, stroma primer berkembang menjadi stroma

sekunder dengan cara dehidrasi, dan matriks yang kaya akan kolagen dari epitel

beserta jaringan mesenkim berkembang menjadi kornea yang transparan (Gilbert,

1985).

Gambar 4. Differensiasi sel-sel lensa. (A) Vesikula lensa, (B) sel-sel interior

memanjang menghasilkan serabut-serabut lensa, (C) lensa diisi dengan

cristallin, (D) sel-sel lensa yang baru dibentuk dari epitelium anterior lensa,

dan (E) pada saat lensa tumbuh, serabut-serabut baru berdifferensiasi

(Gilbert, 1985).

Gambar 5 Perkembangan kornea. A. Cawan optik menginduksi pembentukan lensa, B,

Lensa menginduksi ektoderem di atasnya menjadi epitel selindris

sekresi C. Granula-granula yang dihasilkan epitel terinduksi untuk

mensekresikan stroma primer yang mengandung kolagen, D . sel-sel

endotelium masuk dan mensekresikan asam hyaluronat,

menmenyebabkan stroma menggembung, sel-sel mesenkim masuk, E.

Sekret dari sel-sel mesenkim menyebabkan stroma menyusut. Dibawah

pengaruh tiroksin, stroma akhirnya menjadi kornea (Gilbert, 1985)

Di bawah pengaruh induktif lensa, epitel kornea berdifferensiasi dan

mensekresikan stroma primer yang mengandung lapisan kolagen. Sel-sel endotelium

kemudian mensekresikan asam hyaluronat ke dalam daerah ini, selanjutnya sel-sel

mesenkim dari neural crest masuk. Hyaluronidase yang disekresikan oleh mesenkim

atau endotelium mencerna asam hyaluronat, menyebabkan stroma primer menyusut.

DAFTAR PUSTAKA Carlson, R.M. 1988. Pattens Foundation of Embryology. Mc. Graw Hill Books.

New York.

Gilbert, S.F. 1985. Development Biology. Sinauer Ass. Publ. Sunderland. Massacussetts.

Oppenheimer, S. B. 1980. Introduction to Embryonic Development.Allyn and Bacon Inc. Boston. London.