Pengaruh Jejas Sel pada Sel

ALMA

SK 9

Sumber: Robbins and Cotran PATHOLOGIC BASIS OF DISEASE, seventh edition

PENGARUH INJURY PADA SEL

Jika ada stimulus injuri, komponen dari organel sel yang mengalami gangguang adalah:

1. Mitokondria : Tempat pembuatan ATP2. Membran sel : Tempat dimana ionik dan osmotik homeostatis dari sel dan organel lainnya

bergantung.3. Sintesis protein4. Cytoskeleton5. Komponen genetik

Kekurangan ATP

ATP yang merupakan sumber energy diproduksi oleh oksidatif fosforilasi dari ADP selama reduksi oksigen di sistem transport electron pada mitokondria. Penyebab utama kuranganya ATP adalah berkurangnya kadar oksigen dan nutrisi, kerusakan pada mitokondria, dan toksik (contoh, sianida). ATP berperan sangat penting untuk kehidupan sel termasuk transport membrane, sintesis protein lipogenesis. Kekurangan ATP pada kadar 5-10% dari batas normal akan membuat semua organel sel

terganggu.

Retikulum Endoplasma Membengkak, pH menurun, Penggumpalan nuclear kromatin, menurunkan sintesis protein.

Karena pada pompa natrium yang terjadi di membran plasma membutuhkan banyak ATP, maka aktivitas pompa natrium

menurun menghasilkan kenaikan natrium dan kekurangan kalium membuat sel membengkak dan retikulum endoplasma ikut membengkak

Kekurangan ATP akan merangsang peningkatan anaerobic glikolisis. Konsekuensinya adalah glycogen menurun, latic acid meningkat membuat pH menurun dan membuat enzim tidak bekerja dengan baik sehingga dapat menyebabkan penggumpalan kromatin nuclear

Kekurangan ATP membuat ribosom tidak menempel baik di RE kasar sehingga menurunkan aktivitas sintesis protein

Kekurangan ATP dapat membuat pompa kalsium rusak sehingga dapat meningkatkan kadar kalsium yang akan berdampak buruk pada komponen sel tertentu

Kerusakan Mitokondria

Mitokondria dapat rusak karena meningkatnya kalsium.

Kerusakan mitokondria terjadi pada bagian channel dari membran mitokondria bernama mitochondrial permeability transition pore. Pembukaan channel ini dapat membuat kehilangan potensial membran dan perubahan pH menyebabkan kegagalan oxidasi fosforilasi sehingga ATP gagal. membuat nekrosis

Pada dasarnya mitokondira memiliki beberapa protein yang dapat mengaktifkan apoptosi. Termasuk cytochrome c (protein utama yang berperan di sistem transport elektron). Meningkatnya permeabilitas dari membran mitokondria dapat membuat celah dari protein ke cytosol dan mati dengan apoptosis. Cythocrome c jika di dalam mitokondira akan berperan sebagai penghidup sel, jika mitokondria rusak parah dan cythochrome c keluar, cythocrome c akan mati.

Peningkatan Kalsium

Peningkatan kalsium intraseluler dapat menyebabkan apoptosis. Meningkatkan cytosolic kalsium dapat mengaktifkan enzim yang dapat mengganngu aktifitas dari sel. Enzim tersebut adalah:

Rusak Permeabilitas Membran

Beberapa biokimia mekanisme yang dapat membuat kerusakan membran adalah:

Penurunan sintesis fosfolipid: Produksi fosfolipid dapat menurun jika ATP menurun. Penurunan sintesis fosfolipid dapat berdampak pada membrane sel termasuk mitokondria itu sendiri

Peningkatan pemecahan fosfolipid: Injury sel yang sudah parah dapat bersamaan dengan meningkatnya degradasi dari membrane fosfolipid. Terutama ketika peningkatan dari cytosolic kalsium

Abnomalnya cytoskeletal. Cytoskeletal filaments berguna senagai penghubung antara membran

plasma dengan bagian dalam sel. Aktivasi enzim proteases dengan meningkatnya cytosolic kalsium dapat merusak elemen dari cytoskeleton.

Pemecahan lemak. Terjadi karena adanya penningkatan degredasi fosfolipid.

Membran yang sering mengalami gangguan jika terjadi sel injury adalah: Membran mitokondria: Dihasilkan dari penurunan ATP, memuncaknya necrosis, dan

pembebasan protein yang dapat membuat apoptosis. Membran Plasma: Kerusakan membrane plasma dapat membuat hilangnya keseimbangan

osmosis dan kenaikan cairan serta ion. Dapat memicu kebocoran metabolit yang vital untuk rekontruksi ATP yang membuat gagalnya penyimpanan energi.

Injury dari membrane lisosom: mengakibatkan adanya kebocoran dari enzim ke dalam sitoplasma dan mengaktivasi asam hydrolases sehingga mengakibatkan pH intraselular menjadi asam. Aktivasi dari enzim-enzim memicu pencernaan enzymatic dan sel akan mati oleh necrosis.

Kerusakan DNA dan Protein

Sel mempunyai mekanisme untuk memperbaiki kerusakan pada DNA tapi jika kerusakan terlalu parah, sel akan menginisiasi program bunuh diri dan mati dengan apoptosis.

RANGKUMAN

Kurangnya ATP: Kegagalan energy reversible injury necrosis Kerusakan mitokondria: Kurangnya ATP kegagalan energy pada akhirnya mengalami

necrosis; beberapa situasi jika terjadi kebocoran protein menyebabkan apoptosis Kenaikan tingkat kalsium: aktifasi enzim yang membuat rusak komponen sel memicu

apoptosis Meningkatnya permeabilitas membran sel: mempengaruhi membrane plasma, membrane

lisosom, membrane mitokondria memicu necrosis Rusak DNA memicu apoptosis