KOMUNIKASI ANTAR SEL KOMUNIKASI ANTAR SEL

• SEL BERKOMUNIKASI SATU SAMA LAIN MELALUI PERANTARA (MESSENGER) KIMIA

• Perantara kimia berikatan dengan reseptor protein di permukaan sel

• Perantara kimia bisa masuk ke CES (Cairan Ekstra Seluler) atau tidak masuk ke CES(berpindah dari sel ke sel melalui taut celah).

Komunikasi oleh perantara Komunikasi oleh perantara dalam CESdalam CES

1.Komunikasi neural dilepaskannya neurotransmiter di celah

sinaps (synaptic cleft) dari sel saraf presinaps dan setelah melalui celah sinaps yang sempit , bekerja pada sel postsinaps

2. Komunikasi endokrin hormon dan faktor pertumbuhan mencapai sel melalui pembuluh darah

3. Komunikasi parakrin produk-produk sel berdifusi ke dalam CES untuk mempengaruhi sel-sel disekitarnya yang mungkin terletak agak jauh

Bentuk lain : - Komunikasi otokrin sel mensekresi perantara kimia yang dalam situasi tertentu berikatan dengan reseptor di sel yang sama - Komunikasi jukstakrin perantara kimia dari satu sel diikat oleh reseptor pada sel yang lain dan menyebabkan kedua sel berikatan

Reseptor Perantara KimiaReseptor Perantara Kimia• Telah banyak diisolasi dan didapatkan sifat-

sifatnya• Bukan komponen statik sel, tetapi jumlahnya

dapat menurun atau meningkat, dan sifatnya dapat berubah sesuai dengan keadaan fisiologik

• Bila jumlah perantara kimia meningkat maka jumlah reseptor aktif akan menurun

down regulation Bila jumlah perantara kimia menurun maka

jumlah reseptor aktif akan meningkat up regulation

Mekanisme Kerja Perantara KimiaMekanisme Kerja Perantara Kimia - Perantara pertama (first messenger) ligan ekstrasel - Perantara kedua (second messenger) perantara intrasel perubahan fungsi sel, seperti : mengubah fungsi enzim, memicu eksositosis, mengubah transkripsi gen, dll. - Banyak reseptor membran mencetuskan

pelepasan perantara kedua atau proses intrasel lainnya melalui protein pengikat GTP (protein G) - Perantara kedua biasanya mengaktifkan

berbagai protein kinase

Beberapa protein kinase pentingBeberapa protein kinase penting- Memfosforilasi residu serin dan/atau treonin- Memfosforilasi residu serin dan/atau treonin* Dependen kalmodulin : * Dependen kalmodulin : Kinase rantai Kinase rantai ringan miosin, Kinase fosforilase, Kinase I ringan miosin, Kinase fosforilase, Kinase I Ca2+/kalmodulin, Kinase II Ca2+/kalmodulin,Kinase Ca2+/kalmodulin, Kinase II Ca2+/kalmodulin,Kinase III Ca2+/kalmodulinIII Ca2+/kalmodulin

* Dependen kalsium-fosfolipid : * Dependen kalsium-fosfolipid : Protein kinase C (7 subspesies)Protein kinase C (7 subspesies)

* Dependen siklik-nukleotida : * Dependen siklik-nukleotida : Kinase dependen Kinase dependen cAMP, Kinase dependen cGMPcAMP, Kinase dependen cGMP

- Memfosforilasi residu tirosin - Memfosforilasi residu tirosin * Reseptor insulin, reseptor EGF, reseptor PDGF* Reseptor insulin, reseptor EGF, reseptor PDGF

Mekanisme utama perantara kimia Mekanisme utama perantara kimia menimbulkan perubahan selmenimbulkan perubahan sel

- Membuka atau menutup saluran ion di membran sel

contoh : asetilkolin pada reseptor kolinergik nikotinik - Bekerja melalui reseptor sitoplasma atau inti untuk meningkatkan transkripsi mRNA tertentu contoh : Hormon tiroid, hormon steroid

- Mengaktifkan fosfolipase C melalui DAG, IP3, dan fosfat inositol intrasel lain

contoh : angiotensin II, vasopresin melalui reseptor V1

- Mengaktifkan atau menghambat adenilil siklase menyebabkan peningkatan atau penurunan pembentukan AMP siklik intrasel

contoh : norepinefrin melalui reseptor adrenergik beta 1 (meningkatkan) dan melalui alfa 2 (menurunkan)

- Meningkatkan GMP siklik dalam sel contoh : ANP, NO - Meningkatkan aktivitas tirosin kinase pada

bagian sitoplasma reseptor transmembran contoh : insulin, EGF

Ca2+ dalam selCa2+ dalam sel- Ca2+ mengatur sejumlah besar proses Ca2+ mengatur sejumlah besar proses fisiologik yang sangat berbeda seperti : fisiologik yang sangat berbeda seperti : proliferasi, sinyal neuron, belajar, kontraksi, proliferasi, sinyal neuron, belajar, kontraksi, sekresi dan fertilisasi sekresi dan fertilisasi - Ca2+ plasma berada dalam keseimbangan Ca2+ plasma berada dalam keseimbangan dengan Ca2+ mitokondria dan retikulum dengan Ca2+ mitokondria dan retikulum endoplasmaendoplasma- Ca2+ sebagai perantara kedua dapat Ca2+ sebagai perantara kedua dapat menimbulkan efek yang berbeda pada menimbulkan efek yang berbeda pada konsentrasi tinggi dan rendah konsentrasi tinggi dan rendah

Protein GProtein G- Salah satu cara yang sering digunakan untuk Salah satu cara yang sering digunakan untuk mentranlasi sinyal menjadi efek biologik di mentranlasi sinyal menjadi efek biologik di dalam sel adalah melalui protein pengatur dalam sel adalah melalui protein pengatur nukleotida (protein G) yang mengikat GTP.nukleotida (protein G) yang mengikat GTP.- Bila sinyal sampai pada protein G, maka Bila sinyal sampai pada protein G, maka protein akan mempertukarkan GDP untuk protein akan mempertukarkan GDP untuk GTP GTP kompleks GTP-protein menyebabkan kompleks GTP-protein menyebabkan timbulnya efektimbulnya efek- Pada pemulihan GTP diubah menjadi GDP Pada pemulihan GTP diubah menjadi GDP oleh aktivitas GTP-ase inheren yang terdapat oleh aktivitas GTP-ase inheren yang terdapat pada proteinpada protein

Inositol Trifosfat (IPInositol Trifosfat (IP33) dan Diasilgliserol (DAG)) dan Diasilgliserol (DAG)

- Bila ligan berikatan dengan reseptor Bila ligan berikatan dengan reseptor pengaktifan fosfolipase C pada permukaan pengaktifan fosfolipase C pada permukaan dalam membran dalam membran mengkatalisis hidrolisis mengkatalisis hidrolisis fosfatidilinositol 4,5-difosfat (PIPfosfatidilinositol 4,5-difosfat (PIP22) untuk ) untuk

membentuk IPmembentuk IP33 dan DAG dan DAG IP IP33 berdifusi ke berdifusi ke

retikulum endoplasma yang menyebabkan retikulum endoplasma yang menyebabkan pelepasan Ca2+ ke dalam sitoplasmapelepasan Ca2+ ke dalam sitoplasma- DAG tetap berada dalam membran sel dan DAG tetap berada dalam membran sel dan mengaktifkan satu dari 7 subspesies protein mengaktifkan satu dari 7 subspesies protein kinase Ckinase C

AMP SiklikAMP Siklik- AMP Siklik adalah 3’5’-monofosfat siklikAMP Siklik adalah 3’5’-monofosfat siklik- Dibentuk dari ATP oleh kerja enzim adenil Dibentuk dari ATP oleh kerja enzim adenil siklasesiklase- AMP Siklik diubah menjadi 5’-AMP yang AMP Siklik diubah menjadi 5’-AMP yang secara fisiologik tidak aktif oleh kerja enzim secara fisiologik tidak aktif oleh kerja enzim fosfodiesterasefosfodiesterase- AMP Siklik mengaktifkan protein kinase yang AMP Siklik mengaktifkan protein kinase yang dependen nukleotida siklik (protein kinase A) dependen nukleotida siklik (protein kinase A) yang mengkatalisis fosforilasi protein yang mengkatalisis fosforilasi protein merubah konformasi dan aktivitasnyamerubah konformasi dan aktivitasnya

GMP SiklikGMP Siklik

- Guanosin Monofosfat siklik (cGMP) penting Guanosin Monofosfat siklik (cGMP) penting pada penglihatanpada penglihatan- Cahaya bekerja pada rodopsin di sel-sel batang, Cahaya bekerja pada rodopsin di sel-sel batang, rodopsin berikatan dengan fosfodiesterase rodopsin berikatan dengan fosfodiesterase mempercepat perubahan cGMP menjadi 5’-GMPmempercepat perubahan cGMP menjadi 5’-GMP- Pembentukan cGMP dikatalisa oleh enzim Guanilil Pembentukan cGMP dikatalisa oleh enzim Guanilil Siklase Siklase diaktifkan oleh Oksida Nitrat (NO) dan diaktifkan oleh Oksida Nitrat (NO) dan senyawa-senyawa yang mengandung NOsenyawa-senyawa yang mengandung NO- Terdapat saluran-saluran ion yang diatur oleh cGMP Terdapat saluran-saluran ion yang diatur oleh cGMP dan cGMP mengaktifkan kinase dependen GMP siklik dan cGMP mengaktifkan kinase dependen GMP siklik yang menimbulkan sejumlah efek fisiologikyang menimbulkan sejumlah efek fisiologik

Faktor Pertumbuhan (Faktor Pertumbuhan (Growth FactorsGrowth Factors))- Merupakan polipeptida atau proteinMerupakan polipeptida atau protein- Ada 3 kelompok : Ada 3 kelompok : A. terdiri dari zat yang mendorong multiplikasi A. terdiri dari zat yang mendorong multiplikasi dan/atau perkembangan berbagai jenis sel dan/atau perkembangan berbagai jenis sel B. Sitokin, yang dihasilkan oleh makrofag dan B. Sitokin, yang dihasilkan oleh makrofag dan limfosit serta penting dalam pengaturan limfosit serta penting dalam pengaturan sistem imun sistem imun C. Terdiri dari faktor stimulasi koloni (C. Terdiri dari faktor stimulasi koloni (colony colony stimulating factorsstimulating factors))