adaptasi sel __jejas_sel__fkg
DESCRIPTION
goodTRANSCRIPT
Page 1
ADAPTASI SEL dan JEJAS SEL
Dr. Yenita, M. Biomed, SpPA
Page 2
Please mute Your cell!
Page 3
ADAPTASI SEL
Page 4
Page 5
Page 6
Sel normal memiliki fungsi & struktur yg terbatas dlm metabolisme, diferensiasi & fungsi lainnya karena pengaruh dr sel sekitarnya & tersedianya bahan dasar metabolisme.
Setiap sel melaksanakan kebutuhanfisiologik N → homeostasis normal
Page 7
Stress fisiologik yg berlebihan atau rangsangan patologik adaptasi seluler secara fisiologik dan morfologik
Adaptasi: perubahan sel sebagai reaksi terhadap stimulus & sel masih dapat bertahan hidup serta mengatur fungsinya.
Page 8
Page 9
ATROFI
Atrofi: berkurangnya ukuran sel,→ berkurangnya ukuran jar & organ. Proses ini terjadi secara “didapat”. Sebelumnya organ/jar tersebut sudah mengalami pertumbuhan N / maturasi N
Jenis : fisiologik & patologik
Penyebab : iskemia, disuse, tekanan, kelaparan, atau defisiensi hormon
stroma lebih nyata, bisa disertai penimbunan pigmen.
Page 10
Page 11
HIPERTROFI
Hipertrofi = pertambahan ukuran sel
Pada sel yang tidak dapat membelah diri
Page 12
Page 13
Pertambahan jumlah sel
Pd sel yg memp kemampuan utk membelah diri
Hormon & iritasi kronik
Reversibel
Non neoplastik tetapi merupakan “tanah yg subur” untuk perkembangan neoplastik.
Seringkali bersamaan dg hipertrofi
Fisiologik & patologik
Susunan jar masih teratur
HIPERPLASIA
Page 14
Page 15
Page 16
METAPLASIA
Metaplasia" (meta- = change; -plasia = growth) Transformasi satu jenis sel matur ke jenis sel matur lainnya
Protektif Bukan proses fisiologik normal dan langkah awal menjadi neoplasma
Page 17
Page 18
DISPLASIA
Displasia ("bad formation") abnormalitas maturasi sel dlm jaringan
Sel berkembang menjadi bentuk yg lebih primitif/imatur
Sel imatur bertambah sedangkan sel matur berkurang
Tanda proses neoplastik awal
Susunan jaringan mulai tidak teratur
Page 19
Page 20
Page 21
JEJAS SEL
JEJAS SEL
Page 22
Respon adaptasi utama: atrofi, hipertrofi, hiperplasia dan metaplasia.
Jika kemampuan adaptif berlebihan, sel mengalami jejas.
Dalam batas waktu tertentu, jejas bersifat reversibel & sel kembali ke kondisi stabil.
Stres yg berat / menetap, terjadi jejas irreversibel & sel yg terkena mati.
Page 23
2 pola dasar kematian sel:
- nekrosis (khususnya nekrosis koagulatif) terjadi setelah suplai darah hilang / setelah terpajan toksin & ditandai dg pembengkakan sel, denaturasi protein dan kerusakan organela → disfungsi berat jaringan.
- apoptosis (fisiologis: embriogenesis; patologis: kerusakan mutasi yg tidak diperbaiki)
Page 24
PENYEBAB JEJAS SEL
Deprivasi Oksigen
Bahan kimia
Agen infeksius
Reaksi imunologi
Defek genetik
Ketidakseimbangan nutrisi
Agen fisik
Penuaan
Page 25
Deprivasi Oksigen
Hipoksia / defisiensi oksigen
- mengganggu respirasi oksidatif aerobik
- penyebab tersering & terpenting
- menyebkan kematian
Hipoksia ≠ iskemia
Iskemia: terhentinya suplai darah dalam jaringan akibat gangguan aliran darah arteri / berkurangnya drainase vena.
Iskemia merupakan penyebab tersering hipoksia
Defisiensi oksigen juga dapat disebabkan oleh oksigen darah yg tidak adekuat, seperti pada anemia atau keracunan CO
Page 26
Yg harus diingat untuk menilai efek hipoksia:
1. Pd mitokhondria terjadi oksidasi asam lemak yg melepaskan energi.
2. Energi yg dilepaskan dari oksidasi tersebut digunakan untuk pembentukan ATP dg cara ADP + P (fosforilasi) & kemudian disimpan dlm molekul ATP yg disebut dgn “cans of energy”.
3. ATP yg dihasilkan dikirim oleh mitokhondria ke berbagai organel sel untuk menggerakkan berbagai proses sel yg memerlukan energi seperti pergerakan, sekresi, memompa sodium, kalsium & air keluar sel.
Page 27
4. Energi yg tersimpan dlm ATP dilepaskan dg memecahnya kembali ADP + P.
5. Penghantaran ATP ke berbagai organel sel oleh mitokhondria dg cara mitokhondria secara terus menerus bergerak & menyentuh semua bagian dari selnya, termasuk nukleus (“mitochondrial dance”).
Page 28
Efek dari anoksia:
1. Terhentinya sintesis ATP
2. Terjadi glikolisis anaerobik yg menghasilkan energi (dan ATP) tanpa oksigen, sampai cadangan glikogen habis ↑asam laktat dlm sel, granul glikogen berkurang & menghilang dari sel.
3. ↑konsentrasi asam laktat DNA tergulung kuat & bergumpal dlm inti (piknotik) sintesis mRNA terhenti.
Page 29
4. Kation & pompa air, suatu mesin enzim yg tertanam pd membran plasma & membran organel – organel bersaccus berhenti memompakan sodium, kalsium & air ke luar, sodium, air terakumulasi dlm sel & organel, sel membengkak.
Organel sel yg paling akhir membengkak: mitokhondria karena mitokhondria merupakan penghasil utama ATP & memiliki simpanan energi yg terbanyak.
Page 30
5. Karena mRNA (-), kompleks ribosom dipecah ribosom tunggal, sintesis protein terhenti
Sampai tahap ini, perubahan yang disebabkan oleh anoksia masih bersifat reversibel, dan jika oksigen pada titik ini dikembalikan ke sel, semua akan pulih.
Page 31
Bahan Kimia
Semua bahan kimia
Zat tak berbahaya (glukosa atau garam), jika konsentrasinya cukup banyak → merusak keseimbangan osmotik → mencederai/ kematian sel
O2 tekanan tinggi bersifat toksik
Racun → kerusakan serius pd tingkat selular dg merubah permeabelitas membran, homeostasis osmotik, / keutuhan enzim atau ko faktor → kematian organ
Bahan berpotensi toksik di lingkungan: polusi udara, insektisida CO2, asbes, etanol
Obat terapeutik pd pasien yg rentan / pd pemakaian yg tidak tepat
Page 32
Agen Infeksius
Virus
Riketsia
Bakteri
Fungi
Protozoa
Cacing
Page 33
Reaksi Imunologi
Walaupun sistem imun melindungi tubuh dalam melawan benda asing, reaksi imun yg disengaja/ tidak disengaja dapat menyebabkan jejas sel & jaringan.
Contoh: reaksi anafilaksis terhadap protein asing atau suatu obat.
Penyakit autoimun disebabkan: hilangnya toleransi dg respons terhadap antigen sendiri.
Page 34
Defek Genetik
Perubahan patologis yg menyolok, seperti malformasi kongenital ok sindroma Down
Perubahan patologis yg tak kentara, seperti substitusi asam amino tunggal pd hemoglobin S anemia sel sabit.
Beberapa kesalahan metabolisme saat lahir akibat defisiensi enzimatik kongenital merupakan contoh kerusakan sel & jaringan yg disebabkan oleh perubahan “sepele” yg sering terjadi pada DNA
Page 35
Ketidakseimbangan Nutrisi
Insufisiensi kalori-protein
Defisiensi vitamin
Nutrisi berlebih, contoh: obesitas ↑ risiko DM tipe 2; diet kaya lemak hewani berpengaruh pd perkembangan aterosklerosis, kerentanan terhadap banyak gangguan, termasuk kanker
Page 36
Agen Fisik
Trauma
Temperatur yg ekstrim
Radiasi
Syok elektrik
Perubahan mendadak pada tekanan atmosfer
Page 37
Penuaan
Proses penuaan sel (senescence) intrinsik menimbulkan perubahan kemampuan perbaikan dan replikasi sel & jaringan
Perubahan tersebut menyebabkan penurunan kemampuan berespon terhadap rangsang & cidera eksogen → kematian organisme
Page 38
MEKANISME JEJAS SEL
Prinsip Umum:
Respons selular terhadap stimulus yg berbahaya tergantung pd tipe jejas, durasi & keparahannya.
Toksin berdosis rendah / iskemia berdurasi singkat bisa menimbulkan jejas sel yg reversibel, sedangkan toksin berdosis lebih tinggi / iskemia dalam waktu yg lebih lama akan menyebabkan jejas sel yg irreversibel dan kematian sel.
Page 39
Akibat suatu jejas sel bergantung pada tipe, status dan kemampuan adaptasi sel yg mengalami jejas
Jejas yg sama mempunyai dampak yg sangat berbeda, bergantung pd tipe sel; otot lurik skelet di tungkai mengakomodasi iskemia komplit selama 2-3 jam tanpa terjadi jejas irreversibel, sedangkan otot jantung akan mati hanya setelah 20-30 menit
Contoh lain ??? (cari)
Page 40
Jejas sel dihasilkan oleh abnormalitas fungsional & biokimia pd satu atau beberapa komponen seluler yg esensial.
Page 41
Target dari rangsangan jejas yg penting:
1. Respirasi aerobik yg melibatkan fosforilasi oksidatif mitokondria dan produksi ATP
2. Integritas membran sel yg sgt penting untuk homeostasis osmotik dan ionik
3. Sintesis protein
4. Sitoskeleton
5. Integritas perangkat genetik dari sel
Page 42
Fungsi sel hilang, jauh sebelum terjadi kematian sel & perubahan morfologi jejas sel (mati)
Page 43
Semua komponen struktural sel dapat menjadi target jejas
Page 44
Mekanisme Biokimia pada Jejas Sel
1. Deplesi ATP
Deplesi ATP dan berkurangnya sintesis ATP sering ditemukan pada jejas hipoksia dan kimia (toksik). Deplesi ATP hingga <5-10% dari kadar normal berefek :
Berkurangnya aktivitas pompa natrium pd membran plasma yg sgt tergantung kepada energi ….. akumulasi natrium intrasel dan kalium keluar sel ……pembengkakan sel dan dilatasi retikulum endoplasmik.
Page 45
Berubahnya metabolisme energi seluler
Suplay oksigen ke sel↓ fosforilasi oksidatif berhenti dan sel mengandalkan glikolisis untuk menghasilkan energi (metabolisme aerobik anaerobik). Glikolisis menghasilkan akumulasi asam laktat dan fosfat inorganik menurunkan pH intrasel, mengakibatkan penurunan aktivitas berbagai enzim seluler
Page 46
Kegagalan pompa Ca2+ masuknya Ca2+ ke dalam sel merusak beberapa komponen seluler.
Deplesi ATP lama sintesis protein ↓(ok rusaknya struktur organel pensintesis protein: lepasnya ribosom dari RER, disosiasi polisom menjadi monosom)
↓Oksigen, glukosa Misfolded protein memicu respon unfolded protein jejas sel
Page 47
Page 48
2.Kerusakan mitokondria
Page 49
3. Influx calsium intraseluler & hilangnya homeostasis calcium
Normal:
- konsentrasi calcium sitosol sangat rendah (<0,1µmol) dibandingkan dg kadar ekstrasel (1,3mmol)
- kebanyakan calcium intrasel diasingkan dlm mitokhondria dan RE
Iskemia dan toksin tertentu dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi calcium sitosol
Page 50
Page 51
4. Akumulasi radikal bebas yg berasal dari oksigen (stress oksidatif)
Radikal bebas dapat merusak lipid, protein & asam nukleat
Page 52
5. Defek pd permeabilitas membran melalui mekanisme : disfungsi mitokondria, hilangnya fosfolipid membran, abnormalitas sitoskeletal, spesies oksigen reaktif, produk dari pemecahan lemak.
Page 53
Page 54
Page 55
Page 56
Page 57
Page 58
JEJAS REVERSIBEL
Perub ultrastruktur jejas sel reversibel meliputi:
1. perub membran plasma, seperti bula (pembengkakan); penumpukan / distorsi mikrovilli; & longgarnya perlekatan intersel.
2. perub mitokhondrial, seperti pembengkakan & munculnya densitas amorf kaya fosfolipid
3. dilatasi retikulum endoplasma dg kerusakan ribosom & disosiasi polisom
4. perubahan nuklear, dg disagregasi unsur granular & fibrilar
Page 59
JEJAS REVERSIBEL → (DEGENERASI)
1.Pembengkakan sel = perubahan hidropik= degenerasi vacuolar .
Ok sel tdk mampu mempertahankan homeostasis ionik dan cairan ok hilangnya fungsi membran plasma.
Makros: organ pucat, turgor ↑, berat organ ↑ Mikros: vacuola kecil, jernih dlm sitoplasma
Page 60
Page 61
SEL DENGAN DEGENERASI HIDROPIK
Page 62
2.Fatty change, terjadi pd jejas hipoksik, toksik dan metabolik. Pd sel-sel yg terlibat dlm metabolisme lemak
Mikros : vacuola lipid dlm sitoplasma
Page 63
2 jenis kematian sel yaitu:
Nekrosis : terjadi setelah stress yg abnormal, selalu patologik. ex: iskemia, injuri kimiawi.
Apoptosis : sel mati ok aktifasi internal “program bunuh diri”. Bisa fisiologis spt pd masa embriogenesis, bisa patologis spt pd kerusakan sel yg mengenai DNA inti.
Page 64
JEJAS IRREVERSIBEL (NEKROSIS)
Nekrosis menunjukkan sekuens perubahan morfologik yg mengikuti kematian sel pd jar hidup yg umumnya disebabkan oleh enzim degradatif pd sel yg mengalami jejas yg mematikan
Page 65
Page 66
Gambaran morfologik nekrosis merupakan 2 proses penting yg terjadi bersamaan:
1. digesti enzimatik sel2. denaturasi protein
Perubahan pada sel:
Sel yg nekrotik menunjukkan warna lebih eosinofil ok hilangnya warna basofilia yg dhasilkan oleh RNA pd sitoplasma, serta meningkatnya pengikatan eosin oleh protein intrasitoplasmik yg rusak
Page 67
Perubahan pd nukleus:
1. Kariolisis. Basofilia & kromatin menghilang, kemungkinan ok aktivitas DNA2. Kariopiknosis. Nukleus menjadi melisut & terjadi peningkatan warna basofilia. DNA tampakmejadi padat & menjadi massa basofil yg solid & melisut3. Karioreksis. Nukleus yg piknotik mengalami fragmentasi
Page 68
Macam-macam nekrosis:1. Nekrosis koagulativa2. Nekrosis liquefaktif /kolikuativa3. Nekrosis kaseosa4. Nekrosis lemak5. Nekrosis gangrenosa6. Nekrosis fibrinoid
Page 69
Nekrosis koagulativa
- jejas/ pe↑ asidosis intraseluler tdk hanya merusak protein struktural tp jg merusak protein enzim sehingga akan menghambat proteolisis sel. - arsitektur sel yg nekrosis dl suatu jar dpt dilihat dl bbrp waktu
-Terjd pd semua macam sel yg mati ok hipoksia
- cont: pd infark miokard
Page 70
Page 71
Nekrosis liquefaktif / kolikuativa
- terjd sbgi hasil autolisis /heterolisis, tu pd infeksi bakteri (tu organisme piogenik) ok bakteri merup stimulus yg kuat yg dpt mengumpulkan sel leukosit- pada jar tanpa stroma kuat, (misal: otak) mencair kista
Page 72
Page 73
Nekrosis kaseosa- sering ditemukan pd infeksi TB- kaseosa → makros daerah nekrosis: putih seperti keju di daerah nekrotik sentral- mikros: fokus nekrotik terdiri atas debris granular amorf
Page 74
Page 75
Nekrosis lemak
- terjd penghancuran lemak lokal ok pengeluaran lipase pankreas aktif secr abN ke dlm substansi pankreas & rongga peritoneum - jarang terjd- merup kadaan akut abdomen (nekrosis pankreas akut)
Page 76
Page 77
Nekrosis gangrenosa
- nekrois yg terjadi pd bgn distal kaki / nekrosis pd seluruh tebal dg sal cerna/organdlm abdomen atau nekrosis yg berhub dgn infeksi masif- dimulai: nekrosis iskemik kuman gangren basah/kering
Page 78
Nekrosis fibrinoid
- hipertensi maligna nekrosis lapisan muskularis timbunan fibrin
Page 79
APOPTOSIS
Jalur kematian sel yg diinduksi oleh program internal secara ketat dimana sel yg akan mati mengaktivasi enzim yg akan menghancurkan DNA inti, inti sel & prot sitoplasmiknya sendiri.
Penyebab apoptosis
Apoptosis fisiologis terjadi selama masa perkembangan, mempertahankan jml populasi sel masa embriogenesis, luruhnya endometrium pd siklus menstruasi dll
Apoptosis patologis : bertanggung jawab untuk hilangnya populasi sel pd kondisi patologis (contoh……)
Page 80
Apoptosis ok stimuli jejas ex; radiasi, obat2 antikanker
Apoptosis pd infeksi virus ex; hepatitis virus
Kematian sel pd tumor
Atrofi patologi parenkim organ ok adanya obstruksi duktus
Page 81
Morfologi apoptosis
- Sel mengkerut
- Kromatin memadat
- Pembtkan gelembung sitoplasmik & badan apoptotik
- Fagositosis sel apoptotik oleh makrofag
Page 82
Page 83
Page 84
Page 85
Thank you for your attention!
Any Questions?