Berbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

Sel: Si Kecil yang Beradaptasi

Tulisan ini adalah bagian dasar dari patologi (berasal dari bahasa latin pathos = penyakit dan logos = ilmu). Rudolph Virchow (dokter patolog dari Jerman) mengatakan bahwa dasar dari semua penyakit adalah karena adanya kerusakan pada unit terkecil dari badan kita alias sel. Sel melakukan perubahan fungsi dan struktur dalam usahanya mempertahankan kondisi keseimbangan tubuh normal. Apabila tubuh mengalami stres fisiologis ataupun adanya proses yang abnormal, sel akan melakukan adaptasi.

Kegagalan adaptasi sel berakibat pada cedera sel yang bisa bersifat reversible (dapat kembali normal) ataupun irreversible (tidak kembali normal). Apabila cedera sel sangat berat sehingga tidak dapat kembali normal, sel akan mati melalui 2 cara, yaitu apoptosis (bunuh diri, sebagai kematian sel yang alami) atau nekrosis (rusak, sehingga mati). Adaptasi sel merupakan respons sel terhadap cedera yang tidak mematikan dan bersifat menetap (persistent). Ada 4 cara yang dilakukan yaitu atrofi, hipertrofi, hiperplasia, dan metaplasia.

Atrofi. Pernahkah kalian melihat seorang yang lumpuh sehingga lengan atau kakinya mengecil? Mengapa bisa mengecil? Salah satu sebabnya adalah otot-otot tidak pernah bergerak sehingga sel-sel otot menyusut, baik itu dalam ukuran maupun fungsinya. Dengan kata lain, sel tersebut mengalami atrofi. Perhatikan dan bandingkan gambar di bawah ini!

Otot lengan atas mengecil karena jarang dipakai

Otot lengan atas mengecil karena jarang dipakai.

Bagian otak yang berwarna lebih gelap mengalami atrofi

Bagian otak yang berwarna lebih gelap mengalami atrofi.

Hampir semua sel pada organ tubuh dapat mengalami atrofi. Kulit, pembuluh darah, saraf, ginjal, bahkan otak pun bisa mengalami atrofi. Penyebabnya bermacam-macam. Bisa karena kurangnya oksigen, gangguan nutrisi, hilangnya persarafan, ataupun proses penuaan. Seperti contoh di atas penyebabnya adalah aktivitas yang menurun dari sel-sel otot yang menyebabkan atrofi sehingga disebut disuse atrophy. Ketika aktivitas/beban menurun, kegiatan persarafan dan vaskularisasi di daerah tersebut akan menurun pula.

Hipertrofi dan Hiperplasia. Adaptasi yang ini kebalikannya dari atrofi. Perhatikan gambar di bawah. Hiperplasia menunjukkan sel dengan ukuran normal tapi jumlah sel berlebih, sedangkan hipertrofi menunjukkan jumlah sel normal ukurannya membesar. Adaptasi sel dapat juga berupa kombinasi dari keduanya yaitu jumlah dan ukuran sel bertambah.

Hiperplasia, hipertrofi, dan kombinasi keduanya

Hiperplasia, hipertrofi, dan kombinasi keduanya.

Hipertrofi seringkali terjadi bersama dengan hiperplasia, bisa fisiologis bisa juga patologis, terutama disebabkan oleh peningkatan kebutuhan fungsional organ tersebut atau adanya rangsangan hormonal. Untuk mempermudah pemahaman, perhatikan gambar berikut ini.

Ed08-biologi-4

Pada gambar A terlihat uterus yang mengalami hipertrofi fisiologis saat kehamilan. Bandingkan ukurannya dengan di sebelah kanannya yang merupakan uterus normal. Gambar B adalah foto mikroskopik dari irisan uterus normal, sel uterus berbentuk kumparan kecil. Gambar C merupakan foto mikroskopik dari uterus hamil, sel otot polos uterus tampak berbentuk kumparan yang besar (gambar B dan C menggunakan pembesaran lensa yang sama).

Hiperplasia bisa bersifat fisiologis yang terbagi menjadi 2 yaitu hiperplasia fisiologis hormonal dan kompensatorik. Selain itu hiperplasia bisa juga bersifat patologis. Salah satu contoh hiperplasia fisiologis adalah proliferasi epitel kelenjar payudara pada pubertas dan selama kehamilan. Kamu punya kutil? Nah, kutil adalah salah satu contoh hiperplasia patologis.

Kutil yang sering datang dan datang lagi disebabkan oleh peningkatan ekspresi berbagai faktor transkripsi yang dipicu oleh human papilloma virus sehingga menghasilkan akifitas mitotik. Pertumbuhan  tetap terkontrol pada proses hiperplasi, artinya jika faktor pertumbuhan atau hormonal hilang maka hiperplasia berhenti. Beda dengan kanker, meskipun tidak ada rangsang hormonal tapi hiperplasia terus berlangsung. Namun begitu, perlu diingat bahwa hiperplasia patologis memiliki kecenderungan untuk terjadinya keganasan atau kanker.

Metaplasia. Proses adaptasi sel dengan cara ini merupakan perubahan reversibel pada tipe sel dewasa (epitelial atau mesenkimal) yang satu menjadi tipe yang lain. Metaplasia merupakan adaptasi sel yang sensitif terhadap stres tertentu (yang berupa rangsangan kronis) digantikan oleh sel dewasa tipe lain yang mampu bertahan. Contohnya, pada perokok akan terjadi perubahan sel epitel silindris bersilia menjadi epitel gepeng bertingkat pada saluran pernafasan, tepatnya di trakea dan bronkus.

Memang epitel gepeng bertingkat mempunyai daya survival lebih tinggi, tetapi ia tidak punya mekanisme perlindungan yang penting yaitu sekresi mukus dan pembersihan silia untuk material berukuran partikel. Selain itu, pengaruh yang menginduksi transformasi metaplasia jika menetap dapat menginduksi transformasi kanker pada epitel yang metaplastik. Diduga merokok sigaret pada awalnya menyebabkan terjadinya metaplasia skuamosa dan kanker terjadi kemudian pada beberapa fokus yang berubah tersebut. Wah, ternyata metaplasia bagaikan pedang bermata dua. Perhatikan gambar berikut.

Ed08-biologi-5

Gambar A dan B menunjukkan sel epitel yang mengalami metaplasia, A digambarkan secara skematik, B merupakan sel epitel sebenarnya yang dilihat dari bawah mikroskop. Pada gambar B, yang ditunjuk panah adalah tempat transformasi metaplastik, sebelah kirinya adalah epitel skuamosa bertingkat pada esophagus normal menjadi epitel silindris.

Dari uraian ini, kita simpulkan sel adalah si kecil yang ternyata mampu beradaptasi dan dapat membuat perubahan besar pada tubuh kita. Jadi, kita sebaiknya mulai menghargai hal-hal kecil pada diri dan sekitar kita… karena sesuatu yang besar dimulai dari hal kecil.

Bahan bacaan:

  • R. S. Cotran, V. Kumar, T. Collins, L. S. Robbins,  Robbin’s Pathologic Basis of Diseases, 7th Ed.,  WB Saunders, Philadelphia (2003).
  • P. S. Macfarlane, R. Reid, R. Callander, Pathology Illustrated, 5th Ed., Churchill Livingstone, London (2000).

Penulis:
Dyah Ayu Woro Setyaningrum, dosen di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Kontak: dyah.setyaningrum(at)yahoo(dot)com.