Jejas dan kematian Sel

JEJAS DAN KEMATIAN SEL

Manusia sesungguhnya, berupa kelompok sel-sel yang tersususn rapi dan rumit. Kesehatan perorangan berasal dari kesehatan selnya. Penyakit mencerminkan disfungsi sejumlah penting sel-sel. Dalam bereaksi terhadap tekanan yang progresif, sel akan : Menyesuaikan diri Terjadi jejas yang dapat pulih kembali (reversible) Mati Kelangsungan fungsi dan struktur fungsi sel normal, beradaptasi, terjejas ireversibel, mati merupakan keadaan yang berbatas kabur
Semua tekanan atau pengaruh berbahaya berdampak pertama-tama pada tingkat molekul. Perubahan molekul dan fungsi selalui mendahului perubahan morfologi. Waktu yang diperlukan untuk menimbulkan perubahan yang tampak pada adaptasi sel, jejas dan kematian berbeda-beda sesuai dengan kemampuan pemilihan cara-cara yang dipakai untuk mendetiksi perubahan tersebut. Jejas = injury = rangsangan thd sel hingga terjadi perubahan fungsi dan bentuk sel.

Sebab-sebab Jejas, Kematian dan Adaptasi Sel adalah :
a. Hipoksia :
• Penyebab jejas dan kematian sel paling penting
• Mempengaruhi respirasi oksidasi aerob
• Hilangnya perbekalan darah, penyebab hipoksia yang paling sering
• Oksigenasi darah yang tidak memadai karena kegagalan kardiorespirasi

b. Bahan Kimia dan Obat :
• Penyebab penting adaptasi, jejas dan kematian sel.
• Setiap agen kimia atau obat dapat dilibatkan.
• Bahan yang tidak berbahaya bila konsentrasinya cukup sehingga dapat merusak lingkungan osmosa sel akan berakibat jejas atau kematian sel tersebut.
• Racun dapat menyebabkan kerusakan hebat pada sel dan kemungkinan kematian seluruh organisme.
• Masing-masing agen biasanya memiliki sasaran khusus dalam tubuh

c. Agen Fisika :
• Trauma mekanik pada organel intrasel atau pada keadaan yang ekstrem, dapat merusak sel secara keseluruhan.
• Suhu rendah Vasokonstriksi dan mengacau perbekalan darah untuk sel-sel, bila suhu semakin rendah, air intrasel akan mengalami kristalisasi.
• Suhu tinggi yang merusak dapat membakar jaringan.
• Perubahan mendadak tekanan atmosfer juga dapat berakibat gangguan perbekalan darah untuk sel-sel. Penyakit caison
• Tenaga Radiasi menyebabkan ionisasi lansung senyawa kimia yang dikandung dalam sel, mutasi yang dapat berjejas atau membunuh sel-sel.
• Tenaga Listerik meyebabkan luka bakar, dapat mengganggu jalur konduksi syaraf dan sering berakibat kematian karena aritmia jantung.

d. Agen Mikrobiologi :
• Virus dan rcketsia merupakan parasit obligat intrasel yang hidupnya hanya di dala sel-sel hidup.
• Virus yang menyebabkan perubahan pada sel : Sitolisis (dapat menyebabkan kematian sel), Onkogen (merangsang replikasi sel, berakibat tumor).
• Kuman dengan membebaskan eksotoksin dan endotoksin yang mampu mengakibatkan jejas sel, melepaskan enzim sehinga dapat merusak sel.
• Jamur, protozoa dan cacing dapat menyebabkan kerusakan dan penyakit pada sel

e. Mekanisme Imun :
• Penyebab kerusakan sel dan penyakit pada sel.
• Antigen penyulut berasal dari eksogen (Resin tanaman beracun), endogen (antigen sel) yang menyebabkan penyakit autoimun.

f. Cacat Genitika :
• Kesalahan metabolisme keturunan dapat mengurangi sutu enzem sel.
• Dalam keadaan parah meyebabkan kelangsungan hidup sel tidak sesuai.

• Beberapa keadaan abnormal genetika diturunkan sebagai sifat keluarga (anemia sel sabit).

g. Ketidak seimbangan Nutrisi :
• Defesiensi nutrisi penyebab jejas sel yang penting, mengancam menjadi masalah kehancuran di masa mendatang.
• Defesiensi protein-kalori, avitaminosis, kalori berlebihan dan diet kaya lemak merupakan masalah ketidakseimbangan nutrisi di dunia.

h. Penuaan :
• Penuaan dan kematian sel merupakan akibat penentuan progresif selama jangka waktu hidup sel dengan informasi genitik yang tidak sesuai akan menghalangi fungsi normal sel.

Perubahan sel tergantung:

• Jenis, lama dan beratnya jejas.

• Jenis sel dan keadaan dan kemungkinannya untuk adaptasi.

• 4 sistem intraceluler peka thd jejas:

1. Pernapasan aerobik

2. Keutuhan membran sel

3. Sintesa protein

4. Genetik utuh

• Struktur dan biokimia sel erat berhungnan satu dengan yang lain. Gangguan satu sistem menganggu yang lain.

• Perubahan morfologi sel tampak sesudah gangguan biokimia.

4. Perubahan sub sel :
 Membran( dan kerangka membran : kerusakan selaput yang reversibel dan ireversibel, kelainan lain pada struktur molekul membran dan komponen-komponen yang terkait, beberapa bersifat genetik.

 Lisosom :

(1). Heterogasitosis, bahan-bahan dari lingkungan eksterna diambil melalui proses endositosis (cara khusus : fagositosis, dari makromolekul : pinositosis). Contoh : pengambilan dan pencernaan kuman oleh leukosit neitrofil.

(2). Autofagositosis, organel sel mengalami jejas setempat dan kemudian harus dicerna bila funsi sel normal ingin dipertahankan, lisosom dilibatkan dalam autodigesti (autolisosom) dan prosesnya disebut autofagi.
 Induksi (Hipertrofi) Retikulum( Endoplasma Polos : Penggunaan barbiturat jangka lama akan berakibat pemendekan progresif jangka waktu tidur, penderita mengalami adaptasi terhadap obat. Dasar adaptasi ini ditelusuri melalui induksi meningkatnya volume (hipertrofi) retikulum endoplasma polos (SER) hepatosit.
 Mitokondria : Disfungsi mitokondria berperan penting( pada jejas akut sel, berbagai perubahan dalam jumlah, ukuran dan bentuk terjadi pada keadaan patologi. Contoh : keadaan abnormal (megamitokondria) pada hati penderita alkoholisme.
 Sitoskelet,( keadaan yang abnormal mendasari berbagai keadaan patologi yang mencerminkan gangguan fungsi sel, seperti gerakan sel dan gerakan organel intrasel atau pada beberapa keadaan penimbunan bahan berfibril intraselular. Sitoskelet tersusun dari mikrotubuli, filamen aktin tipis, filamin miosin tebal, berbagai kelas filamen sedang, beberapa bukan filamin yang tidak mengalami polimerasasi lainnya. Patologi sitoseklet akan segera mengungkap lebih banyak keadaan dimana kelainan sitoseklet berperan pada perkembangan penyakit.

Mekanisme / patogenesis jejas sel.

Sulit diketahui. kecuali : - cyanida >< citochrome oksidase dalam mitochondria - ATP kurang.

- bakteri tertentu – bentuk fosfolipase  merusak membran fosfolipid.

Respons sel thp injury tergantung pada :

• jenis jejas, lama dan berat.

• jenis sel terkena jejas, keadaan sel , kemungkinan adaptasi

• 4 sistim intrasel peka thp jejas:

o keutuhan membran sel

o pernapasan aerobik (pembentukan ATP)

o sintesa protein

o keutuhan genetik

• Oksigen dan radikal bebas 02 intraselluler alsium homeostasis

MEKANISME BIOLOGIK YANG BERPERAN PADA JEJAS DAN KEMATIAN SEL

1. ATP depletion. ATP penting utk proses sintesa dan degradasi.dalam sel. ATP dibentuk melalui oxidative fosforilasi ADP dan melalui glycolysis. Jejas ishemik dan toksik menyebabkan ATP depletion dan sintesa ATP menurun.

2. Oxygen dan oxygen derived radikal bebas.(gb 1). Energi dihasilkan dari oxygen -> air. Timbul produk sampingan: reaktif oxygen a.l. radikal bebas yg merusak lipid, protein dan nucleic acid. Radikal scavenging system mencegah kerusakan oleh radikal bebas.

3. Ca intraselluler dan hilangnya homeostasis Ca. Konsentrasi Ca intrasel rendah, sebaliknya extrasel lebih tinggi. Jejas _> Ca masuk sel, Ca mitochondria, ER lepas _> Ca intrasel meningkat -> aktivasi enzym2

4. Defek permeabiltas membran sel. Mempengaruhi mito-chondria dan membran2 dalam sel.

5. Kerusakan mitochondria yang irreversibel menyebabkan kematian sel.

Morfologi jejas selluler

 Hydropik change (cloudy swelling).

Sitoplasma sel pucat dan sel membengkak akibat timbunan cairan. edema sel yang ringan disebut cloudy swelling. Bila timbunan cairan dan pembengkaan bertambah  sitoplasma mengandung vakuol. Hydropik change pada umumnya akiabt hypoxia atau keracunan bahan kimia.. Perubahan ini reversibel. Mikroskopik: sel- sel bengkak dan sitoplasma mengandung granula. yang kasar.

 Fatty change / steatosis.

Nekrosis. Perubahan morfologik kematian sel jaringan hidup.

1. Koagulatif nekrosis.

2. Liquefaktif nekrosis

3. Kaseous nekrosis.

4. Fat nekrosis.

Mekanisme:

• Enzym digestion sel – liquefaktif nekrosis.

• Denaturasi protein – koagulatif nekrosis enzym asal sel mati – autolysis atau asal sel radang (lisosom)

- HETEROLYSIS

Perubahan morfologis nekrosis perlu waktu – myocard infark akut –pertama- tama tidak nampak perubahan morfologis. Pada koagulatif nekrosis masih nampak struktur jaringan nekrotik. Ini sering ditemukan pada kematian sel karena hypoxi. . Pada nekrosis liquefaktif tidak.Sisa sel hilang sama sekali. Ditemukan pada fokal infeksi bakteri, kadang fungus infeksi.

Gangraenous nekrosis : kaogulatif nekrosis sebab ischemia disertai

infectie bakterial menimbulkan nekrosis liquefaktif ( wet gangrene). nekrosis : nekrosis pengejuan.

-TUBERCOLOSIS

Makroskopik: seperti keju.

Mikroskopik: nekrosis amorf tanpa struktur dikelilingi radang

granulomatous. Jaringan asal tak nampak.

Fat nekrosis.

Destruksi jaringan lemak oleh enzym2. Sering pada jejas jaringan pancreas.  menyerap calcium – dystrofik cakcification.

-APOPTOSIS

•Kematian sel fisiologik / patologik ; aktivasi endogenic endonuklease.

•Embryogenesis

•Hormon dependent fisiologik involusi (haid, mamma setelah menyusui

•Atrofi patologik prostat setelah kastrasi.

•Kematian sel tumor

MORFOLOGI:

E.M. : - sel mengkerut.

- kondensasi chromatin.

- pembentukan apoptotik bodies.

Histologik :

HE – single cel / sarang sel nekrosis.

bulat / ovaal eosinofilik (Council man bodies)

tidak tampak reaksi radang.

5. Adaptasi sel :
 Sel-sel menyesuaikan diri dengan perubahan lingkungan mikronya.
 Fungsi dan morfologi sel normal tidak berada dalam keadaan yang kaku, tetapi mengikuti perubahan struktur dan fungsi cairan yang mencerminkan perubahan tantangan hidup.
 Sebagi contoh : induksi SER, Atrofi, Hipertrofi.
Atropi :
 Pengisutan ukuran sel akibat kehilangan bahan sel.
 Penyebab :

(1) berkurangnya beban kerja,

(2) hilangnya persyarafan,

 (3) berkurangnya perbekalan darah,

 (4) nutrisi yang tidak memadai,

 (5) hilangnya rangsang hormon.
 Perubahan sel yang mendasai sifatnya sama yaitu kemunduran sel sampai ukuran kecil.
 Pada banyak keadaan atrofi disertai kenaikan nyata jumlah vakuol autofagi.

Hipertrofi :
 Hipertropi menyatakan peningkatan ukuran sel dan perubahan ini, meningkatkan ukuran alat tubuh.
 Disebabkan oleh kenaikan tantangan fungsi atau rangsang hormon khas dan dapat terjadi dalam keadaan fisiologi dan patologi.
 Perubahan lingkungan yang menyebabkan hipertrofi otot bercorak terjadi terutama sebagai peningkatan beban kerja. Contoh : tekanan darah tinggi pada jantung, otot tulang karena kerja berat.
 Ada batasnya hipertrofi dimana pembesaran yang terjadi tidak mampu lagi memberikan kompensasi sehingga terjadi, misalnya payah jantung.