MEKANISME PERTAHANAN MUKOSA ESOFAGUS TERHADAP ASAM

Rosa Falerina, Sri Herawati Juniati

Dep/SMF Ilmu Kesehatan Telinga Hidung TenggorokBedah Kepala dan Leher

Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga/RSUD Dr. Soetomo Surabaya

PENDAHULUAN

Pertahanan mukosa esofagus erat hubungannya dengan kejadian refluks gastroesofagus. Pada kebanyakan orang refluks gastroesofagus adalah proses fisiologi yang bisa terjadi setelah makan atau pada keadaan tidur.1,2

Pada beberapa kasus, refluks gastroesofagus ini dapat mencapai laring dan faring.3 Dalam hal ini walaupun asam lambung berulang kali kontak dengan epitel esofagus tetapi tidak menimbulkan kerusakan jaringan. Ini terjadi karena terdapatnya tiga macam pertahanan esofagus yaitu : (1) pembersihan volume, (2) pembersihan pH, dan (3) pertahanan mukosa esofagus.2,4

Pembersihan volume adalah pergantian volume refluks secara cepat ke dalam lambung oleh refleks peristaltik esofagus dengan meninggalkan sekitar 15 ml volume refluks di dalam esofagus. Getah lambung residual yang tertinggal di dalam esofagus tersebut memiliki pH yang rendah dan akan meningkat secara bertahap pada setiap proses

menelan. Hal ini saliva yang tertelan dapat menjadi buffer volume refluks yang tertinggal dimana pembersihan pH bergantung pada jumlah dan kapasitas buffer. Pembersihan volume dan pH refluks tidak terjadi secara langsung dan mungkin akan tertunda saat tidur, karena itu pertahanan mukosa esofagus disini penting peranannya. Sistem pertahanan mukosa esofagus terhadap asam yang lebih rendah daripada lambung menyebabkan lebih tingginya paparan asam pada esofagus dibandingkan pada lambung.5 Lapisan epitel pada membran mukosa sebagian besar mencegah penyebaran komponen getah lambung yang berbahaya yaitu ion hidrogen, pepsin dan garam empedu.2

Tinjauan pustaka ini bertujuan untuk menggambarkan pertahanan mukosa esofagus, satu per satu komponennya dan menggambarkan bagaimana tiap-tiap komponen saling berinteraksi untuk pertahanan mukosa terhadap asam.

ANATOMI ESOFAGUSMakroskopis

Esofagus adalah suatu organ berbentuk silindris berongga dengan panjang sekitar 25 cm, terbentang dari hipofaring pada daerah pertemuan faring dan esofagus (vertebra servikal 5-6) di bawah kartilago krikoid, kemudian melewati diafragma melalui hiatus diafragma (vertebra torakal 10) hingga ke daerah pertemuan esofagus dan lambung dan berakhir di orifisum kardia lambung (vertebra torakal 11).4,6-9 Esofagus memiliki diameter yang bervariasi tergantung ada tidaknya bolus makanan atau cairan yang melewatinya. Diantara proses menelan, esofagus ada pada keadaan kolaps, tetapi lumen esofagus dapat melebar kurang lebih 2 cm di bagian anterior dan posterior serta ke 3 cm ke lateral untuk memudahkan dalam proses menelan makanan. (gambar 1)

Gambar 1. Anatomi Esofagus 10

Esofagus dibagi menjadi 3 bagian yaitu, servikal, torakal dan abdominal.9,11 Esofagus servikal

merupakan segmen yang pendek, dimulai dari pertemuan faring dan esofagus menuju ke suprasternal notch sekitar 4-5 cm, di bagian depannya dibatasi oleh trakea, belakang oleh vertebra dan di lateral dibatasi oleh carotid sheaths dan kelenjar tiroid. Kemudian dilanjutkan esofagus torakal yang memanjang dari suprasternal notch ke dalam hiatus diafragma. Pada bagian torakal dapat dibagi lagi menjadi 3 bagian yaitu: esofagus torakal bagian atas yang memanjang pada level margin superior dari manubrium sterni ke level margin inferior dari percabangan trakea, esofagus torakal bagian tengah yang memanjang dari level margin inferior percabangan trakea sampai dengan daerah pertengahan antara percabangan trakea dan daerah pertemuan esofagus-lambung, terakhir esofagus torakal bagian bawah yang memanjang dari daerah pertengahan tersebut sampai level diafragma.8

Esofagus abdominal memanjang dari hiatus diafragma hingga ke orifisium dari kardia lambung.(gambar 2)

Gambar 2. Pembagian esofagus12

Pada esofagus terdapat 2 daerah bertekanan tinggi yang berfungsi untuk mencegah terjadinya aliran balik dari makanan yaitu: sfingter esofagus atas dan bawah.4,7 Sfingter esofagus atas terletak diantara faring dan esofagus servikal dan sfingter esofagus bawah terletak pada perbatasan antara esofagus dan lambung.7 Kedua sfingter tersebut selalu dalam keadaan tertutup kecuali saat ada makanan yang melewatinya.6

Esofagus servikal dan sfingter esofagus atas mendapatkan suplai darah dari cabang arteri tiroid inferior, sedangkan esofagus torakal mendapatkan suplai darah dari sepasang arteri esofageal aorta atau cabang terminal dari arteri bronkial. Esofagus abdominal dan daerah esofagus bagian bawah mendapatkan suplai darah arteri gastrik kiri dan arteri phrenik kiri.6,7

Lapisan otot yang membentuk esofagus adalah serabut longitudinal di bagian luar dan serabut sirkuler di bagian dalam. Serabut longitudinal melapisi hampir keseluruhan bagian luar dari esofagus kecuali pada daerah 3-4 cm di bawah kartilago krikoid, dimana serabut longitudinal bercabang menjadi 2 ke arah depan dari esofagus dan melekat pada permukaan posterior kartilago krikoid melalui tendon. Serabut longitudinal pada esofagus lebih tebal daripada serabut sirkuler. Pada sepertiga atas esofagus, kedua lapisan otot tersebut adalah otot bergaris, di bagian tengah adalah

transisi dari otot bergaris ke otot polos, dan pada sepertiga bawah keseluruhannya terdiri dari otot polos.6,7,9,13 Otot bergaris dan polos pada esofagus terutama diinervasi oleh cabang dari nervus vagus.6

MikroskopisDinding esofagus terdiri dari 4

lapisan yaitu : mukosa, submukosa, lapisan otot dan jaringan fibrous.4,14

Berbeda dengan daerah lain pada saluran pencernaan, esofagus tidak memiliki lapisan serosa.7,14 Hal ini menyebabkan esofagus lebih sensitif terhadap trauma mekanik.(gambar 3)

MukosaMukosa esofagus terdiri dari 3

lapisan yaitu membran mukosa, lamina propria dan mukosa muskularis. Membran mukosa dibentuk oleh epitel skuamus bertingkat tidak berkeratinisasi yang merupakan kelanjutan dari epitel di faring dan melapisi seluruh permukaan esofagus bagian dalam kecuali pada daerah pertemuan esofagus dan lambung yang dibentuk oleh epitel skuamus dan kolumnar.6,7,11,14 Epitel pada esofagus memiliki fungsi utama untuk melindungi jaringan di bawahnya.11

Lamina propria merupakan jaringan ikat yang terdiri dari serat kolagen dan elastin serta pembuluh darah dan saraf. Mukosa muskularis adalah lapisan tipis otot polos yang terdapat pada seluruh bagian esofagus, semakin ke proksimal semakin tipis dan semakin ke distal semakin tebal. (gambar 3)

Submukosa

Submukosa esofagus menghubungkan membran mukosa dan lapisan muskularis yang terdiri dari limfosit, sel plasma, sel-sel saraf (pleksus Meissner’s), jaringan vaskular (pleksus Heller) dan kelenjar mukosa.6,7,14 Kelenjar mukosa ini menghasilkan mukus untuk lubrikasi jalannya makanan di dalam esofagus. Selain itu sekresi dari kelenjar esofagus ini sangat penting untuk pembersihan dan pertahanan jaringan terhadap asam.(gambar 3)Muskularis propria

Lapisan ini memiliki fungsi motorik, terdiri dari otot longitudinal di bagian luar dan sirkuler di bagian dalam 6,7. Pada esofagus bagian atas komposisinya sebagian besar terdiri otot bergaris dan bagian bawah sebagian besar terdiri dari otot polos. Di antaranya terdapat campuran dari kedua macam otot tersebut yang disebut dengan zona transisi.(gambar 3)Jaringan fibrous

Jaringan fibrous adalah jaringan yang melapisi esofagus dari luar dan menghubungkan esofagus dengan struktur-struktur di sekitarnya.5 Komposisinya terdiri dari jaringan ikat, pembuluh darah kecil,

saluran limfatik dan serabut-serabut saraf.(gambar 3)

Gambar 3. Histologi mukosa esofagus14

Pertahanan Mukosa EsofagusPertahanan mukosa esofagus

merupakan suatu sistem dinamis yang dapat melindungi esofagus terhadap bahan-bahan yang dapat menyebabkan perlukaan pada mukosanya.15 Bahan-bahan tersebut terutama karena refluks dari lambung ke lumen esofagus, seperti asam, pepsin dan garam empedu. Pertahanan mukosa esofagus dibagi menjadi 3 bagian penting yaitu: (1) pertahanan preepitel (lumen), (2) pertahanan epitel dan (3) pertahanan postepitel (aliran darah).5,15,16

Pertahanan PreepitelPertahanan preepitel esofagus

terdiri dari lapisan mukus, unstirred

water layer dan ion-ion bikarbonat (HCO3

-) .5,15 Ketiganya melindungi mukosa melalui 2 cara, yaitu : (1)

lapisan mukus pada permukaan membentuk suatu gel viskoelastik yang dapat menahan masuknya molekul berukuran besar, seperti pepsin dan garam empedu agar tidak sampai masuk ke dalam epitel, (2) ion-ion bikarbonat yang berada didalam lapisan mukus dan unstirred water layer menetralisasi ion-ion hidrogen yang berdifusi dari lumen ke dalam epitel . Ion bikarbonat tersebut disekresi oleh sel-sel epitel di permukaan mukosa esofagus atau hasil difusi dari aliran darah yang melewati jalur paraseluler.(gambar 4)

Gambar 4 Pertahanan mukosa esofagus15

Lambung memiliki kemampuan menetralisir asam lebih besar dibandingkan dengan esofagus. Dari hasil pemeriksaan gradien pH

antara lumen dan permukaan mukosa diketahui bahwa pada lambung dengan pH 2 pada lumen akan menghasilkan pH 6-7 di permukaan mukosanya sedangkan pada esofagus dengan pH 2 pada lumen akan menghasilkan pH 2-3 di permukaan esofagus. Hal ini dapat terjadi karena semua sel epitel pada lambung mensekresi musin di beberapa daerah yang berbeda dan memiliki fungsi biologi yang berbeda. Seperti MUC5AC dan MUC6 yang berfungsi untuk pertahanan melawan asam, MUC2 dan MUC3 berfungsi sebagai pertahanan terhadap garam empedu. Berbeda dengan lambung, sel epitel esofagus tidak mensekresi keempat musin diatas tetapi terdapat MUC5B yang disekresi oleh kelenjar submukosa esofagus.13 MUC5B adalah suatu musin yang mudah larut dan bertindak sebagai lubrikan dan tidak dapat melindungi mukosa esofagus. Minimnya lapisan mukus pada mukosa esofagus menyebabkan esofagus mendapat paparan yang lebih besar tehadap asam dibandingkan dengan lambung dan duodenum.7 Kelenjar saliva minor di esofagus dapat menghasilkan konsentrasi ion bikarbonat yang tinggi dan dapat menetralisir refluks asam lambung.4(gambar 5)

Gambar 5. Pertahanan preepitel 5

Pada lambung, ion hidrogen harus melewati lapisan mukus, unstirred water layer dan ion bikarbonat sebelum kontak dengan permukaan epitel sedangkan pada esofagus memiliki lapisan mukus dan ion bikarbonat yang terbatas untuk pertahanan.5

Pertahanan EpitelPertahanan epitel muncul

ketika pertahanan preepitel berhasil dilewati oleh ion hidrogen. Pertahanan

epitel terbagi menjadi 2 yaitu, pertahanan mekanis dan pertahanan fungsional.

Pertahanan mekanis

Pertahanan mekanis epitel esofagus adalah membran sel apikal dan intercellular junctional. 5 Untuk dapat merusak sel epitel esofagus, ion hidrogen harus dapat melewati membran sel dalam jumlah yang cukup agar dapat menurunkan pH sitosol sel dan pH tersebut harus dapat dipertahankan keasamannya dalam waktu lama sehingga mampu merusak proses vital suatu sel yaitu respirasi sel. Dengan adanya membran sel apikal, ion hidrogen tidak dapat melewati membran sel karena komposisi membran sel apikal yang hydrophobic lipid bilayer. Tetapi pada membran sel apikal terdapat saluran kation yang cocok terhadap ion hidrogen yang

bersifat nonselective sehingga memungkinkan ion hidrogen, ion natrium, ion kalium dapat masuk ke dalam sel. Tetapi apabila keasaman lumen esofagus tinggi malah akan menghambat kerja dari saluran kation ini sehingga ion hidrogen maupun ion natrium tidak dapat masuk ke dalam saluran tersebut. Intercelluler junctional terdiri dari tight junction dan zonula adherens .5,15 Keduanya menghubungkan protein-protein yaitu ocludin, claudin dan E cadherin, yang berfungsi untuk membatasi difusi ion hidrogen ke dalam ruang interseluler.15

Alternatif lain untuk masuknya ion hidrogen ke dalam sitosol sel adalah masuk melalui junctional complex ke dalam ruang interseluler kemudian melewati membran basolateral. Dibandingkan dengan membran sel apikal, membran basolateral lebih mudah dilewati oleh ion hidrogen.5,15

Gambar 6. Pertahanan epitel 5

Dari pemeriksaan histologi akan tampak adanya dilatasi ruang interseluler yang menandakan permeabilitas paraseluler yang meningkat akibat masuknya ion hidrogen ke dalam ruang interseluler. Dilatasi ruang interseluler merupakan tanda khas pada refluks esofagus yang erosi maupun yang non erosi.5(gambar 7)

Gambar 7. Dilatasi ruang interseluler esofagus5

Pertahanan fungsionalPertahanan fungsional epitel

esofagus terdiri dari buffer untuk ion hidrogen intraseluler dan ekstraseluler. Sistem buffer untuk intraseluler meliputi fosfat, protein-protein dan ion bikarbonat .Baru setelah itu sistem buffer ekstraseluler akan mendifusi ion hidrogen melalui aliran darah. Prinsipnya sistem buffer intraseluler ini melindungi sel dari

nekrosis dimana ion bikarbonat di dalam sel diaktifkan oleh carbonic anhydrase. Enzim carbonic anhydrase (CA) yang dihasilkan di dalam epitel esofagus berfungsi untuk mengkatalisasi perubahan CO2 dan H2O menjadi asam karbonat, asam karbonat berionisasi menjadi ion bikarbonat dan ion hidrogen. Ion-ion bikarbonat inilah yang berfungsi sebagai buffer intraseluler dengan cara memindahkan ion hidrogen di dalam sel melalui membran Na+/H+

exchanger, ion hidrogen intaseluler ditukar dengan ion natrium ekstraseluler.15 Apabila asam yang masuk melebihi kapasitas sistem buffer, epitel esofagus masih memiliki dua mekanisme pengeluaran asam untuk melindungi sel dari luka dan kematian, yaitu amiloride-sensitive Na+/H+ exchanger (NHE-1 isotype) dan disulfonic stilbene-sensitive, (Na independent) Cl-/HCO3

- exchanger.5,15

Pada pertukaran Cl-/HCO3- hanya

akan terjadi apabila terdapat cukup ion bikarbonat ekstraseluler untuk bertukar dengan ion klorida intraseluler.(gambar 6)

Saraf sensoris pada epitel esofagus dapat meluas hingga ke dalam ruang interseluler. Sehingga ketika terjadi peningkatan permeabilitas paraseluler oleh karena masuknya ion hidrogen akan merangsang nosiseptor yang kemudian akan diteruskan ke spinal cord kemudian ke otak dan timbul persepsi nyeri. Selain itu rangsangan pada beberapa nosiseptor juga dapat merangsang arkus refleks otot longitudinal esofagus sehingga akan timbul kontraksi esofagus.5(gambar 8)

Gambar 8. Rangsangan nosiseptor 5

Pertahanan PostepitelAliran darah merupakan sistem

pertahanan setelah epitel yang menyediakan nutrisi dan oksigen untuk fungsi dan perbaikan sel serta membuang sampah metabolik seperti CO2 dan asam. Aliran darah di sini fungsi utamanya untuk mensuplai ion bikarbonat ke dalam ruang interseluler. Di sini ion bikarbonat berfungsi sebagai buffer di dalam ruang interseluler maupun di sitosol sel. Kemampuan aliran darah mensuplai ion bikarbonat merupakan proses yang dinamis, dimana bila terjadi peningkatan asam pada lumen

maka aliran darah esofaguspun akan meningkat dan diikuti juga keluarnya beberapa mediator di dalam jaringan seperti histamine, nitrit oxide dan calcitonin gene-related peptide.5

Keasaman sitosol sel yang berlangsung lama

ditandai dengan pembengkakan sel. Pembengkakan sel terjadi karena asam akan merangsang peningkatan ion kalsium di dalam sel dan mengaktifkan kotransporter NaK2Cl. Sehingga ion natrium, kalium dan klorida dapat dengan mudah masuk ke dalam sel dengan konsentrasi tinggi. Di satu sisi, sistem pengeluaran Na+ dan K+

dihambat oleh rendahnya pH, sehingga terjadi peningkatan ion yang masuk dan penurunan ion yang keluar dari sel, akibatnya pengambilan air yang berlebihan ke dalam sel dan menyebabkan selnya menjadi bengkak.Perbaikan Epitel

Perbaikan epitel secara keseluruhan diperlukan saat pH yang rendah menyebabkan nekrosis sel. Perbaikan epitel ini terdiri dari restitusi dan replikasi.5,15 Agar proses ini dapat berjalan efektif, sel-sel epitel pada lapisan bawah yaitu stratum germinativum haruslah dipertahankan karena sel-sel inilah yang memiliki kemampuan untuk restitusi dan replikasi. Restitusi mengembalikan kekuatan epitel melalui migrasi dari sel yang sehat yang saling berdekatan pada luka. Proses ini dapat berlangsung berulang-ulang karena tidak memerlukan protein dan sintesis

DNA , serta proses ini dapat distimulasi oleh berbagai growth factor seperti hepatocyte growth factor, insulin like growth factor dan epidermal growth factor. Replikasi merupakan proses pertahanan terhadap asam yang utama dibandingkan dengan restitusi. Karena proses restitusi akan berhenti pada pH lumen 3-6,

sedangkan proses replikasi tidak. Replikasi dimulai 30 menit setelah kontak asam dengan mukosa esofagus. Salah satu stimulus untuk terjadinya replikasi adalah adanya protein pada lumen esofagus melalui air liur yang tertelan dan sekresi dari kelenjar submukosa esofagus.5

RINGKASAN

Refluks gastroesofagus pada beberapa orang merupakan proses fisiologis sehingga tidak menimbulkan gejala. Terutama setelah makan atau dalam keadaan tidur Hal ini dapat terjadi karena adanya pertahanan mukosa pada esofagus yang melindungi dari kerusakan. Refluks gastroesofagus dapat mengenai bagian yang lebih tinggi yaitu faring dan laring.

Pertahanan mukosa esofagus terdiri dari pertahanan preepitel

(lumen), epithel dan postepitel (aliran darah). Apabila pertahanan preepitel sebagai lini pertama berhasil dilalui maka akan dilanjutkan oleh pertahanan epitel dan selanjutnya postepitel. Ketiganya berkoordinasi dengan baik dalam mempertahankan mukosa esofagus dari kerusakan akibat paparan bahan-bahan refluks seperti asam, pepsin dan garam empedu

.

DAFTAR PUSTAKA

1. Yunizaf M. Penyakit refluks gastroesofagus. Dalam: Soepardi EA, Iskandar N,eds. Buku ajar ilmu kesehatan telinga hidung tenggorok kepala leher. Edisi ke 5. Jakarta: Gaya Baru, 2004: 252-5.

2. Wilson LM, Lindseth GN. Gangguan esofagus. Dalam: Price SA, Wilson LM, eds . Patofisiologi; konsep klinis proses-proses penyakit. Edisi 6.Vol 1. Jakarta: EGC, 2003 : 404-6.

3. Altman KJ, Koufman JA. Laryngopharyngeal reflux and laryngeal infections and manifestations of systemic

diseases. In: Snow JB, Wackym PA, eds. Ballenger’s otorhinolaryngology head and neck surgery. Spain :BC Decker Inc, 2009 : 885-6.

4. Postma GN, Seybt MW, Rees CJ. Esophagology. In : Snow JB, Wackym PA, eds. Ballenger’s otorhinolaryngology head and neck surgery.Spain: BC Decker Inc, 2009 : 975-8.

5. Orlando RC. Esophageal mucosal defense mechanisms. Goyal & Shaker GI Motility Online. Published 16 May 2006. Available from: http://www.nature.com/gimo/contents/pt1/full/gimo15html. Acces ed August 2,2009.

6. Beasley P. Anatomy of the pharynx and oesophagus. In: Kerr AG,Groves J, eds. Scott-Brown’s Otolaryngology. 5th edition. London: Butterworth CO, 1987 :271-5.

7. Kuo B,Urma D. Esophagus –anatomy and development. Goyal & Shaker GI Motility Online. Published 16 May 2006. Available from: http://www.nature.com/gimo/contents/pt1/full/gimo 6html. Access ed August 2,2009.

8. Takubo K. Pathology of the esophagus. 2nd edition. Hong Kong: Springer, 2007 : 8-10.

9. Shockley WW, Rose AS. Esophageal disorders. In : Bailey BJ, ed. Head and neck surgery-otolaryngology. 4th edition. Philadelphia: JB Lippincott Company, 2006: 649-50.

10. Anonymous. Potongan sagital faring. August 2009. Available from: http://en.wikipedia.org/wiki/file:Gray994.png. Accesed August 2 ,2009.

11. Squier CA, Kremer MJ. Biology of oral mucosa and esophagus. Published 2001. Available from:

http://jncimono.oxfordjournals.org. Accessed August 30, 2009.

12. Anonymous. Esophagus. July 2008. Available from: http://en.wikipedia.org/wiki/file:ILLU_esophagus.jpg. Accessed August 2,2009.

13. Silbernagl S, Lang F. Teks & atlas berwarna patofisiologi. Resmisari T,Liena, eds. Jakarta: EGC, 2007: 136-144.

14. Seiden AM. Esophageal disorder. In : Paparella MM, Shunmrick DA, eds. Otolaryngology. 3rd edition. Vol 3. : WB Saunders, 1991 :2439-69.

15.16. Orlando RC. Mucosal Defense in

Barrett’s Esophagus. In: Sharma P,Sampliner R, eds. Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma. 2nd edition. UK: Blackwell, 2006 ; 62-7.

17. Yoshida N. Inflammation and oxidative stress in gastroesophageal reflux disease. September 2006. Available from: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlender.fcgi?article=2291500. Accessed August 30,2009.