Mekanisme Adaptasi Sel

MEKANISME ADAPTASI SEL

ADAPTASI SEL¤ SEL ADAPTASI : suatu keadaan antara keadaan

normal (tanpa stress) dan keadaan sel rusak karena rangsangan yang berlebih

¤ Sel normal, sel adaptasi, sel injury (sel sakit / rusak) dan sel mati dibatasi dengan PERUBAHAN FUNGSI DAN STRUKTUR YANG TIDAK JELAS

¤ Kemampuan adaptasi manusia terhadap rangsangan dibatasi oleh kemampuan sel dan organel untuk menahan rangsangan tersebut.

¤ Bila pengaruh terlalu berat bagi sel maka akan terjadi kerusakan, yang berakibat sembuh atau kematian

ADAPTASI SEL¤ Sistem dalam sel yang sangat peka

terhadap rangsangan: System respirasi aerobic (tempat

pembentukan tenaga) Enzim untuk pembentukan protein Keutuhan membrane sel

¤ Pada patologi umum, kerusakan sel yang reversible disebut sebagai DEGENERASI

¤ Perubahan bentuk sel yang lain: NEKROSIS (autolisis dan heterolysis)

ORGANISASI SEL1. MEMBRANE2. NUCLEUS / INTI SEL3. JARINGAN PENYAMBUNG4. SITOPLASMA5. MITOKONDRIA6. RETIKULUM ENDOPLASMA7. APPARATUS GOLGI8. LISOSOM

1. MEMBRANE¤ Terdiri dari kompleks lipid protein¤ Memberi bentuk sel dan melekatkan pada sel lain¤ Berfungsi sebagai:

TransportMembrane sel merupakan sawar antara bagian dalam dan luar sel. Zat-zat harus melintasi membrane untuk dapat masuk dan keluar sel.

Reseptor permukaanProtein membrane kemungkinan bertindak sebagai reseptor untuk zat-zat dalam transport aktif dan dapat bertindak sebagai reseptor untuk hormone. Juga mempunyai peranan sebagai antigen permukaan sel

2. NUCLEUS¤ Bertindak sebagai pusat pengaturan karena

mengandung DNA

¤ Terdiri dari: Membrane Inti Kromatin: Heterokromatin, Eukromatin,

Kromatin Seks Nucleolus

Diduga merupakan tempat produksi RNA, dan lebih banyak di dalam sel yang secara metabolic aktif

3. JARINGAN PENYAMBUNG¤ Merupakan zat antara sel yang mempersatukan

sel-sel¤ Adalah kolagen yang merupakan suatu protein

yang dihasilkan dalam bentuk serabut yang amat kuat dan elastin

¤ Terdiri dari: Kompleks sambungan

Terdiri dari 3 jenis sambungan yaitu: zonula okludens, zonula adherens, dan macula adherens atau desmosome

Sambungan kesenjanganDitemukan antara sel-sel yang mentransfer impuls listrik

4. SITOPLASMA¤ Medium berair yang mengandung banyak

struktur organela

¤ Bertugas untuk produksi energi di dalam sel dengan mengoksidasi bermacam-macam zat makanan

¤ Energi yang dibangkitkan disimpan dalam ikatan energi tinggi ATP

5. MITOKONDRIA

6. RETICULUM ENDOPLASMA¤ Merupakan suatu jaringan yang terdiri dari tubuli dan

sisterna yang saling berhubungan satu dengan lain¤ Sintesis protein dikerjakan dengan bantuan reticulum

endoplasma di bawah pengawasan RNA di dalam ribosom

¤ Terdiri dari: Reticulum Endoplasmik Halus / Smooth ER

Merupakan tempat metabolisme steroid, sinbtesis glikogen dalam hepar dan detoksifikasi obat

Reticulum Endoplasmik Kasar / Rough ERMemiliki ribosom yang melekat pada permukaan luarSintesis protein terjadi sepanjang ribosom

7. APPARATUS GOLGI¤ Merupakan deretan sisterna yang pipih

yang berhubungan erat serta vesikel-vesikel yang berhubungan

¤ Protein, enzim dan lain-lain yang dihasilkan sel dimodifikasi dan dikemas. Modifikasi kemungkinan merupakan kombinasi dengan karbohidrat membentuk glikoprotein atau agregasi menjadi bentuk molekul kompleks lain

8. LISOSOM¤ Merupakan bungkusan enzim pencernaan

yang terikat membrane, disiapkan oleh sel dan dibiarkan tidak aktif sampai dibutuhkan

¤ Lisosom dilepaskan dari apparatus Golgi sebagai vakuol yang mengandung enzim litik yang berfungsi pada pH rendah

8. LISOSOM¤ Mempunyai 2 sifat:

1. Digesti dari bahan yang difagositosisVakuol-vakuol fagositik yang kemungkinan mengandung benda asing (heterofagosom) atau komponen sel effete (autofagosom) berfusi dengan lisosom membentuk lisosom sekunder. Di dalam vakuol ini enzim lisosom bertindak terhadap bahan yang difagositosis dan mengubahnya menjadi zat-zat larut, yang kemungkinan dilepaskan ke dalam cairan sitoplasmik untuk ambil bagian dalam metabolisme sel

2. AutolisisSetelah kerusakan sel, jumlah autofagosom meningkat, bahan yang dirusak dicerna oleh fusi dengan lisosom. Jika terdapat banyak cedera yang menyebabkan kematian sel, membrane lisosom mengalami rupture dan terjadi autolisis total dari sel. Hal ini penting untuk nekrosis dan autolisis post mortem

MODALITAS CEDERA SEL

1. HYPOXIA2. KEKERASAN FISIK3. KEKERASAN BAHAN KIMIA4. KEKERASAN JASAD RENIK5. KEKERASAN PROSES

IMUNOLOGIS6. KELAINAN GENETIK7. MALNUTRISI8. PROSES PENUAAN

¤ Terdapat banyak cara dimana sel mengalami cedera atau mati

¤ Kekerasan pada sel dapat menyebabkan kerusakan atau kematian sel, terbagi atas:

1. HYPOXIA¤ Dapat disebabkan:

a. Kehilangan aliran darah (arteriosclerosis, emboli arteri)

b. Kegagalan kardiorespirasic. Menurunnya kemampuan membawa O2

(keracunan CO, anemia)d. Kelainan enzim oksidasi

¤ Berpengaruh pada respirasi aerobic, fosforilasi oksidasi dan pembentukan ATP

2. KEKERASAN FISIK

a. KEKERASAN MEKANIKb. PERUBAHAN TEKANAN UDARAc. SUHU YANG RENDAH / TINGGId. RADIASIe. LISTRIK

¤ Dapat meliputi:

2a. KEKERASAN MEKANIK¤ Menyebabkan pecah sel / kerusakan yang samar¤ Disfungsi neuronal yang reversible

2b. PERUBAHAN TEKANAN UDARA

¤ Tekanan udara yang turun dengan mendadak akan menyebabkan keluarnya gas dari larutnya dalam darah terutama N2

¤ Gelembung gas N2 ini akan membantu aliran darah dan menyebabkan terjadinya hypoxia

2c. SUHU RENDAH / TINGGI¤ Sel binatang dapat hidup pada suhu 880oF –

1130oF¤ Suhu yang rendah menyebabkan vasokonstriksi

dan mengganggu aliran darah¤ Bila turun lebih rendah lagi terjadi kehilangan

control vasomotor sehingga terjadi vasodilatasi dan extravasasi cairan serta darah

¤ Akibat lain dari suhu rendah : kristalisasi cairan dalam pembuluh darah dan reaksi biokimia menjadi lambat

¤ Suhu yang tinggi menyebabkan sel terbakar, koagulasi protein enzim dan hipermetabolisme

2d. RADIASI¤ Dapat berupa sinar matahari, sinar

ultraviolet, sinar X¤ Kepekaan terhadap radiasi

digolongkan menjadi: Sel yang RADIOSENSITIVE Sel yang RADIORESPONSIVE Sel yang RADIORESISTANT

Sel yang RADIOSENSITIVE¤ Sel yang mengalami rusak hebat dengan radiasi

sinar X kurang dari 2500 rad, yang terjadi pada sel darah, sel germinal dan jaringan limfosit

¤ Sel yang mengalami kerusakan dengan radiasi 2500 – 5000 rad yang terjadi pada kulit, pembuluh darah, epitel konjunctiva, lensa dan cornea

Sel yang RADIORESPONSIVE

Sel yang RADIORESISTANT¤ Sel yang baru mengalami kerusakan

dengan radiasi lebih dari 5000 rad, terjadi pada sel ginjal, hepar, otot bergaris

2e. LISTRIK¤ Kekerasan karena aliran listrik dapat

disebabkan karena panas yang ditimbulkan atau karena aliran listrik itu sendiri

¤ Kerusakan tergantung voltage, ampere dan tahanan jaringan

3. KEKERASAN BAHAN KIMIA¤ Bahan kimia dapat menyebabkan

kerusakan pada sel karena ikatannya dengan jaringan atau sifat racunnya

¤ Yang dapat bekerja sebagai racun misalnya Arsen, cyanide, garam Hg

¤ Contoh : garam Hg punya affinitas terhadap epitel tubulus ginjal, mukosa lambung dan kolon

4. KEKERASAN JASAD RENIK¤ Yang paling penting menyebabkan kerusakan

atau kematian sel adalah virus dan cacing¤ Virus dapat merubah kecepatan

pertumbuhan yang meningkat menyebabkan terjadinya tumor

¤ Bakteri dapat merusak sel dengan mengeluarkan eksotoxin / endotoksin

¤ Jasad renik yang lain: protozoa, jamur¤ Organotropism : pemilihan organ tertentu

dalam tubuh manusia oleh jasad renik

5. KEKERASAN PROSES IMUNOLOGIS

¤ Tubuh membentuk antibody karena adanya antigen yang masuk dari luar ataupun antigen dalam tubuh sendiri

¤ Contoh yang dapat menyebabkan kematian sel: reaksi anafilaksis karena obat

¤ Auto immune disease: penyakit yang disebabkan karena antigen endogen

¤ Pada dasarnya ada 2 macam reaksi immunologis:1. Reaksi yang mengikutsertakan limfosit (cell

mediated respon)2. Reaksi yang mengikutsertakan circulating

antibody

6. KELAINAN GENETIK¤ Herediter atau mutasi spontan dari factor

keturunan

¤ Pada Down Syndrome kelainan tubuh jelas, sedang Sickel cell anemi tidak mudah diketahui

7. MALNUTRISI¤ Kekurangan atau kelebihan makan dapat

menyebabkan kematian¤ Kekurangan protein biasanya disertai

kalori¤ Kelebihan nutrisi sering menyebabkan

kematian yang disertai tekanan darah tinggi dan penyakit jantung

8. PROSES PENUAAN¤ Setiap sel memiliki batas jangka waktu

hidup replikasi yang ditentukan secara genetic

¤ Penuaan dan kematian sel merupakan akibat penimbunan progresif perubahan struktur dan fungsi selama jangka waktu hidup sel atau setidak-tidaknya pengurangan kemampuan sel bereaksi terhadap jejas

SEL YANG DISERANG¤ Jika stimulus yang menimbulkan cedera

menyerang sebuah sel, maka efek pertama yang penting adalah lesi biokimiawi. Ini menyangkut perubahan kimia dan salah satu atau lebih reaksi metabolisme di dalam sel

¤ Bila kerusakan biokimiawi sudah terjadi, maka sel dapat / tidak menunjukkan kelainan fungsi karena adanya mekanisme adaptasi

PERUBAHAN MORFOLOGIS PADA SEL YANG CEDERA

SUBLETAL ¤ Bila sel mengalami cedera tetapi tidak mati, maka sering sel tersebut menunjukkan perubahan-perubahan morfologis yang dapat dikenali

¤ Secara potensial perubahan subletal ini reversibel yaitu dapat kembali seperti semula bila rangsang cedera dihentikan. Sebaliknya dapat menyebabkan kematian sel jika rangsang cedera tidak dapat diatasi

¤ Perubahan ultra struktur yang terjadi adalah:1. Perubahan pertama pada mitokondria dan

plasma membrane2. Perubahan pada endoplasmic reticulum dan

ribosom3. Perubahan pada lisosom

PERUBAHAN MORFOLOGIS PADA SEL YANG CEDERA

SUBLETAL 1. Perubahan pertama pada mitokondria dan plasma membrane¤ Terjadi dalam waktu kurang dari 15 menit

setelah kekerasan¤ Mitokondria bengkak dan tampak bergranula

kasar yang mengandung kompleks Calsium yang menunjukkan kemunduran oksidasi fosforilasi

¤ Plasma membrane akan membengkak dan tampak bergelembung sehingga terjadi mikrovilli dan desmosome (bertambahnya pori membrane)

¤ Kerusakan ini berakibat kerusakan ikatan antar sel

PERUBAHAN MORFOLOGIS PADA SEL YANG CEDERA

SUBLETAL 2. Perubahan pada endoplasmic reticulum dan ribosom¤ Terjadi 30 menit setelah perubahan dalam

mitokondria¤ Setelah kerusakan sel 1 jam berlangsung

sangat cepat, mitokondria dan endoplasmic reticulum yang bengkak akan pecah

3. Perubahan pada lisosom¤ Lisosom masih tetap utuh walaupun hypoxia

telah terjadi 4 jam dan setelah 8 jam lisosom tidak tampak dari sel dan muncul autofagik vakuola dalam sel

PERUBAHAN MORFOLOGIS PADA SEL YANG CEDERA

SUBLETAL ¤ Bila kematian sel mendadak tidak akan terbentuk phagosome

¤ Lipofuschin tidak tampak pada sel yang mati mendadak, tetapi merupakan kerusakan yang menahun sehingga disebut “wear and tear pigmen”

¤ Inti sel mula-mula mengkerut sehingga menjadi kecil dan gelap (piknotis) kemudian terjadi penghancuran kromatin secara pelan (kariolisis)

BENTUK MIKROSKOPIK KERUSAKAN SEL

¤ A. DEGENERASI : kerusakan sel yang reversibel

1. CELLULAR SWELLING2. HYDROPIC CHANGE3. FATTY CHANGE

¤ B. NON DEGENERASI1. DEGENERASI HYALINE2. DEGENERASI MYXOMATOUS DAN MUKOID3. DEGENERASI FIBRINOID4. FATTY INGROWTH

A1. CELLULAR SWELLING ¤ = cloudy swelling = albuminous

degeneration = parenchymatous degeneration

¤ Pembengkakan sel karena air dari luar masuk ke dalam

¤ Organ bertambah berat, agak pucat dan turgor meningkat

¤ Dapat membaik sempurna karena merupakan kerusakan yang ringan

A2. HYDROPIC CHANGE ¤ = vacuolar degeneration = hydropic

degeneration

¤ Merupakan kelanjutan celluler swelling, dimana air terus masuk ke dalam sel sehingga terlihat vacoula dalam sitoplasma

¤ Sering terdapat di sel hati, sel otot jantung, suhu tinggi, penyakit infeksi dll

¤ Menunjukkan adanya trauma yang lebih berat tetapi tidak ada gangguan fungsi sel / organ

A3. FATTY CHANGE ¤ = fatty degeneration = fatty infiltration

¤ Penimbunan lemak dalam sel¤ Hal yang selalu ada dalam fatty change:

Ada vacuola lemak dalam sel Jumlah lemak yang meningkat Sering didahului celluler swelling Indicator kekerasan yang tidak mematikan

yang mendekati ke arah kematian¤ Terdapat pada sel hati, sel otot jantung

dan sel ginjal

B1. DEGENERASI HYALINE ¤ Setiap perubahan sel / jaringan dimana terdapat

bentukan homogen, mengkilap dan berwarna merah muda

¤ Terdapat pada jaringan kollagen-fibrous¤ Beberapa istilah yang menunjukkan adanya

degenerasi hyaline:¤ Russel bodies: massa hyaline dalam sel

plasma pada keradangan kronik yang menunjukkan agregasi immunoglobulin dalam sel

¤ Councilman bodies: penimbunan massa hyaline dalam sel hati pada penderita yellow fever

¤ Crook’s hyaline change: terjadi pada sel basofilik dari kelenjar pituitaria pada penyakit Cushing

B2. DEGENERASI MYMOMATOUS DAN MUKOID

¤ Timbunan bahan yang terdiri dari mukopolisakarida, mukoprotein dan glikoprotein dalam jaringan ikat

¤ Degenerasi mukoid dimana sekresi mucous meningkat karena keradangan atau keganasan

¤ Timbunan bahan tidak berbentuk, berwarna sangat merah yang ada dalam jaringan ikat atau dinding pembuluh darah

¤ Dapat terjadi pada ulkus peptikum

B3. DEGENERASI FIBRINOID

B4. FATTY INGROWTH ¤ Penimbunan lemak dalam jaringan ikat, sel

parenchyma tidak terkena sama sekali

¤ Sering terjadi pada jantung, pancreas pada orang gemuk

KALSIFIKASI PATOLOGIS¤ Pengendapan garam2 kalsium yang tidak larut

pada aliran darah, yang membuat jaringan kaku dan keras tentu saja merupakan keadaan normal pada pembentukan tulang dan gigi. Tetapi bila terjadi di tempat lain maka disebut KALSIFIKASI PATOLOGIS atau KALSIFIKASI HETEROTOPIK

¤ Bila pengendapan terjadi pada jaringan mati atau sedang mati disebut KALSIFIKASI DISTROFIK. Hal ini dapat terjadi meskipun kadar kalsium dalam serum normal atau tidak ada gangguan metabolisme kalsium

KALSIFIKASI PATOLOGIS¤ Pengendapan garam kalsium dalam jaringan

normal disebut kalsifikasi metastatik, dan hampir selalu mencerminkan beberapa kelainan metabolisme kalsium yang menyebabkan hiperkalsemi

¤ Terdiri dari:1. Kalsifikasi Distrofik2. Kalsifikasi Metastatik3. Pembentukan Batu

1. KALSIFIKASI DISTROFIK¤ Perubahan ini dijumpai di daerah2 nekrosis koagulatif, kaseosa

dan likuefaktif serta pada focus-fokus nekrosis lemak akibat enzim bila jaringan nekrosis tetap bertahan lama

¤ Sering terjadi pada katup jantung yang rusak dan mengganggu fungsinya

¤ Kalsifikasi hampir tidak terelakkan dalam ateroma aterosklerosis lanjut yaitu jejas intima fokal dalam aorta dan arteri besar yang ditandai oleh penimbunan lemak

¤ Garam kalsium juga cenderung mengendap dengan berlangsungnya usia di daerah yang sebelumnya merupakan tulang rawan misal tulang iga. Akhirnya, endapan kalsium distrofik pada tempat-tempat ini dapat mengalami perubahan nyata menjadi tulang, dimana prosesnya disebut osifikasi heterotropik

2. KALSIFIKASI METASTATIK¤ Garam kalsium juga dapat diendapkan

dalam jaringan lunak tubuh yang sebelumnya tidak dijumpai adanya kerusakan khususnya paru, jantung, ginjal, lambung, dan dinding pembuluh darah

¤ Konsentrasi garam kalsium dan fosfat dipengaruhi oleh kegiatan kelenjar paratiroid, fungsi ginjal yang menurun, diet yang abnormal, dan lesi destruktif system rangka yang membebaskan garam kalsium dalam jumlah besar

3. PEMBENTUKAN BATU¤ Garam kalsium dapat juga diendapkan dalam

bentuk batu atau kalkuli di dalam system saluran berbagai organ

¤ Kalkuli sering ditemukan dalam saluran empedu, pancreas, kelenjar saliva, prostate dan saluran kemih

¤ Kalkuli sering bergerak sepanjang saluran system organ sehingga menyebabkan rasa sakit dan perdarahan. Juga sering tersangkut pada tempat yang sempit dan menimbulkan penyumbatan pada aliran keluar secret tertentu sehingga menimbulkan infeksi dan atrofi parenkim