KONSEP PATOLOGI KETURUNAN, LINGKUNGAN DAN PENYAKIT

Diposkan oleh Rizki Kurniadi

INTERAKSI ANTARA KETURUNAN DAN LINGKUNGAN

FAKTOR EKSTRINSIK PENYAKIT

Beberapa penyebab penting dari penyakit pada manusia adalah agen

infeksi, trauma mekanis, bahan kimia beracun, radiasi, suhu yang ekstrim, masalah

gizi dan stres psikologik. Walaupun faktor ekstrinsik ini merupakan penyebab

penting dari kesengsaraan manusia, tetapi pandangan tentang penyakit yang hanya

memperhitungkan faktor-faktor ini tidaklah lengkap. Karena penyakit sesungguhnya

merupakan bagian dari hidup individu yang sakit, karena itu harus juga dipertimbangkan

mekanisme respon intrinsik dari individu tersebut dan semua proses biologis yang

terpengaruh oleh agen ekstrinsik tertentu.

FAKTOR INTRINSIK PENYAKIT

Banyak sitat dan individu yang merupakan faktor intrinsik penyakit, karena

sifat-sifat tersebut mempunyai dampak yang penting pada perubahan berbagai

keadaan pada individu. Umur, jenis kelamin, dan kelainan-kelainan yang didapatkan

dari perjalanan penyakit sebelumnya adalah faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan

dalam patogenesis penyakit. Di atas segalanya, keadaan genetik atau genom individu juga

merupakan bagian esensial dari penyebab penyakit. Hal ini benar, sebab sifat anatomik

hospes, berbagai macam mekanisme fisiologis kehidupan sehari-hari, dan cara

memberikan respons terhadap cedera semuanya ditentukan oleh informasi genetik yang

terkumpul pada saat konsepsi. Dalam mempelajari sifat biologi penyakit, maka faktor

keturunan dan lingkungan selalu harus diperhatikan.

Interaksi antara Faktor Ekstrinsik dan Intrinsik: Suatu spektrum

Kita sering mendengar pertanyaan, "Apakah penyakit ini menurun?" Dalam

beberapa hal, pertanyaan tersebuttidak tepat. Faktor intrinsik hampir selalu terlibat

dalam penyakit. Karena itu sebaiknya pertanyaan tersebut diungkapkan

sebagai berikut, "Sampai seberapa jauhkah pentingnya faktor keturunan pada

penyakit ini?" Pengecualian dari prinsip ini relatif sedikit dan cukup ekstrim. Hares

diakui, bahwa keturunan tidak mempunyai arti penting jika penderita terkena

ledakan atau jika is ditabrak oleh trek yang berjalan melampaui batas kecepatan

maksimum; tetapi, dengan mengesampingkan kejadian-kejadian semacam itu,

keturunan selalu merupakan faktor. Walaupun pada penyakit infeksi yang jelas

penyebabnya eksogen, faktor genetik dapat dan mempengaruhi kepekaan terhadap

agen yang menular tersebut dan terhadap pola penyakit yang ditimbulkannya.

Dengan memperhatikan keseimbangan relatif antara keturunan dan lingkungan

sebagai penyebab timbulnya penyakit, terdapat spektrum yang lebar. Pada ujung

yang satu dari spektrum itu terdapat penyakit-penyakit yang terutama ditentukan

oleh beberapa agen lingkungan terlepas dari latar belakang keturunan individu,

sedangkan pada ujung yang lain terdapat penyakit-penyakit yang merupakan akibat

dari perencanaan susunan genetik yang salah. Penyakit-penyakit yang terakhir ini

mencakup yang biasanya disebut sebagai penyakit keturunan, penyakit yang

diwujudkan pada hampir setiap orang pembawa informasi genetik yang salah tanpa

mengindahkan pengaruh ekstrinsik. Hampir semua penyakit pada manusia berada

di antara kedua ujung spektrum ini dan kedua faktor tersebut, baik faktor genetik

maupun faktor ekstrinsik, saling mempengaruhi secara bermakna.

SIFAT GENOM

Asam Nukleat dan Kode Genetik

Asam Nukleat adalah zat kimia yang ber tanggung jawab atas penyimpanan

dan penyaluran semua informasi yang diperlukan untuk perencanaan. pembentukan

fungsi dari satu sel dan bahkan seluruh tubuh secara utuh. Asam nukleat

terbentuk dari nitrogen yang mengandung basa (purin dan pirimidin), gula

(deoksiribosa atau ribosa), dan asam fosfat. Asam nukleat yang mengandung

deoksiribosa disebut asam deoksiribonukleatatau DNA, sedangkan satu lagi yang

mengandung ribosa disebut asam ribonukleat atau RNA. DNA merupakan

pembawa informasi genetik untuk sintesis protein; RNA, termasuk mRNA

(messengerRNA), tRNA (transfer RNA) dan rRNA (ribosomal RNA), melaksanakan

instruksi-instruksi yang dibawa oleh DNA.

DNA dibentuk oleh dua untaian susunan molekul fosfat dan deoksiribosa

secara bergantian dengan satu basa purin (adenin atau guanin) atau satu basa

pirimidin (timin atau sitosin). Da-lam satu nukleotida terdapat satu deoksiribosa,

satu kelompok fosfat, dan satu basa, dan satu untai DNA merupakan

polinukleotida. Basa tersusun seperti anak tangga dan deoksiribosa dan kelompok

fosfat tersusun seperti tiang dari tangga tersebut. Kedua untai tersebut

terkait pada satu aksis yang sama dan membentuk heliks ganda. Urutan basa

pada satu untai berpasangan secara saling melengkapi dengan basa yang

berada pada untai yang lain, sehingga adenin (A) pada untai yang satu selalu

berpasangan dengan timin (T) pada untai yang lain, dan guanin (G) selalu

berpasangan dengan sitosin (C). Pasangan basa ini diikat menjadi satu oleh ikatan

hidrogen. Sewaktu terjadi replikasi DNA, maka urutan basa pada untai yang

satu secara "otomatis" menentukan urutan basa pada untai yang lain. Dalam

tahap persiapan pembelahan sel, untaian-untaian dalam heliks ganda berpisah dan

masing-masing berfungsi sebagai tempat sintesis dari pasangan untaian yang baru.

DNA membawa informasi genetik dalam bentuk kode, kode tersebut disusun

dengan memakai dua basa purin dan dua basa pirimidin. Tiga dari basa-basa ini

dalam susunannya pada kode molekul DNA diperlukan untuk asam amino tertentu

dan dipakai sebagai sisipan pada peptida yang sudah ada. Basa-basa ini

menyalurkan semua informasi yang diperlukan untuk sintesis protein. Suatu

urutan tiga basa seperti ini disebut kodon. Keempat macam basa di atas dapat diatur

menjadi 64 susunan tiga basa yang urutannya berbeda-beda, lebih dari cukup untuk

membentuk 20 macam asam amino yang berbeda dan derivatnya yang

diperlukan untuk membentuk protein tubuh.

Biosintesis Protein

Pasangan basa sangat penting selama proses biosintesis protein, baik untuk

RNA demikian jugs untuk DNA. Sebenarnya semua DNA yang berada di dalam

sel berkedudukan di nukleus, sedangkan sintesis protein dari asam amino terjadi

dalam sitoplasma. RNA memainkan peranan sebagai perantara dalam menyalurkan

kode informasi dari nukleus ke sitoplasma, kemudian membantu pembentukan

rantai peptida. Transfer informasi dari nukleus ke sitoplasma dilakukan oleh

mRNA. Di awal proses sintesis protein, mRNA disintesis di dalam nukleus melalui

proses yang melibatkan pemasangan basa. Dalam proses ini, nukleotida bebas

dipasangkan sesuai dengan urutan nukleotida dalam DNA. Basa keempat

dalam RNA adalah urasil bukan timin, tetapi prosesnya sesuai seperti yang

dijelaskan di atas. Sekali terbentuk, mRNA memasuki sitoplasma dan melekat

pada struktur yang di

sebut ribosom. Asam amino bebas tidak langsung melekat pada mRNA, tetapi

terlebih dahulu diikat oleh tRNA. Pada setiap 20 asam amino terdapat satu tRNA.

Bentuk RNA ini "mencari" tempat yang tepat untuk melepaskan asam amino

melalui proses pemasangan basa pada mRNA di ribosom. Sistem pemasangan yang

kompleks ini akhirnya mengikatkan asam amino dalam urutan yang sesuai dengan

urutan yang sudah ditentukan sebelumnya oleh DNA di nukleus. Transfer informasi

genetik dari DNA ke mRNA dikenal

dengan nama transkripsi. I nformasi ini terakhir kali dipakai untuk

menyusun asam amino menjadi peptida, proses ini disebut translasi.

Cara penyusunan nukleotida DNA yang sangat bervariasi memungkinkan

terbentuknya variasi DNA yang berbeda dalam jumlah yang sangat besar,

demikian pula RNA pelengkapnya. Suatu bagian DNA tertentu dapat

"memerintahkan" sel untuk menghasilkan bahan kimiatertentu untuk mengontrol

biosintesis sistem enzim yang diperlukan di dalam sel. Hampir sama dengan itu,

sebagian DNA lainnya memerintahkan sel-sel untuk mengembangkan susunan

struktur-struktur tertentu. Pada akhirnya, adalah DNA yang menentukan terkumpulnya

ribuan juta sel yang membentuk tubuh. Bagian-bagian DNA menentukan batas tinggi

seseorang, bentuk wajah, dan sejumlah sifat bawaan dan proses-proses yang

memberikan sifat pada seorang individu. Beberapa DNA bahkan dipakai untuk

m*engendaiikan DNA lain, dengan memerintahkan sel kapan waktu untuk

"menghidupkan" dan memakai sebagian informasi DNA yang tersimpan didalamnya

(Gambar 2-1).

Regulasi ekspresi* informasi genetik sangat penting, karena setiap sel somatik

normal dari seorang individu memiliki total informasi genetik yang sama dengan

setiap sel lain. Sehingga sel epidermis dari seorang individu mengandung in-

formasi genetik yang sama dengan sel-sel hati orang terse but. Perbedaan kedua

sel ini tergantung pada bagian "program" mana yang dikodekan oleh DNA untuk

diekspresikan. Dengan kata lain, "menghidupkan"segmen DNAyang memiliki kode

untuk sifat-sifat sel kulit menyebabkan perkembangan fenotip sel kulit, dan sisa informasi

genetik lainnya yang berada di dalam sel ini tidak dipakai. Dalam perkembangan sel-

sel hati, segmen lain dari DNA yang "dihidupkan". Proses di mana sel-sel

mengalami perbedaan satu dengan yang lainnya, baik susunan maupun

fungsinya disebut sebagai diferensiasi.

Gen dan Kromosom

Pada sel-sel yang tidak membelah, DNA ditemukan hampir di seluruh bagian

dalam nukleus. Walaupun dengan mikroskop, molekul DNA tidak dapat dilihat

sebagai struktur yang tersendiri, tetapi hanya sebagai bagian dari bahan dalam

nukleus yang diwarnai dengan jelas. Sewaktu sel mulai membelah, bahan ter-

sebut mulai mengatur dirinya untuk membentuk untaian kromosom.  Kromosom ini

mengandung banyak molekul DNA yang tersusun dalam urutan tertentu. Gen

merupakan subunit dari kromosom. Gen adalah bagian DNA yang menentukan

produksi polipeptida yang mengendalikan perkembangan satu sifat bawaan tertentu.

Gen tidak tersebar secara acak tetapi terletak pada posisi tertentu pada

kromosom, lokasi ini disebut loci.

Sel-sel tubuh manusia pada umumnya terdiri dari 46 kromosom atau 23 pasang,

merupakan susunan diploid. Dari ke-23 pasang ini, 22 pa-sang disebut sebagai otosom,

dan satu pasang kromosom seks. Wanita memiliki dua kromosom X, dan pria memiliki

satu kromosom X dan satu kromosom Y dalam setiap sel. Dalam terminologi standar,

seorang wanita normal ditandai dengan 46XX, seorang pria normal ditandai dengan

46XY. Kromosom yang terbentuk pada setiap individu berasal dari kedua orangtua dalam

porsi yang sama. Ovum dan sperma normal masingmasing mengandung 23 kromosom,

merupakan susunan haploid, sehingga pembuahan menghasilkan zigotyang yang tersusun

diploid dari 23 pasang yang homolog. Ovum hanya membawa kromosom X, sedangkan

sprematozoa membawa kromosom X atau kromosom Y.

Sebelum proses pembelahan sel, DNA yang berada di dalam sel melipat ganda.

Kemudian, selama pembelahan sel di mans setiap kromosom terpisah, terjadi pula

pemisahan struktur, dan terbentuklah dua sel anak yang identik. Pembelahan sel semacam

ini disebut mitosis, berawal dari zigot dan berakhir dengan pengalihan informasi genetik

secara identik pada setiap sel somatik dari seorang individu yang sedang berkembang.

Setiap sel somatik normal memiliki 46 kromosom. Tetapi jika sel-sel gamet atau sel

benih dari seorang individu berkembang dalam proses yang disebut gametogenesis, maka

diperlukan pengurangan jumlah kromosom menjadi 23, sehingga zigot dari generasi

selanjutnya akan

memiliki jumiah kromosom yang normal, masingmasing 23 kromosom dari gamet kedua

orangtuanya. Sehingga pada gametogenesis, terdapat fase pembelahan sel yang tidak sama

dengan mitosis, fase yang menghasilkan total DNA dan kromosomnya berkurang.

Pembelahan sel semacam ini disebut meiosis. Dalam proses pembelahan meiosis, terjadi

pengurutan informasi genetik secara acak, sehingga setiap kromosom membawa

campuran gen dari kedua pasang kakek-nenek. "Pencampuran" informasi genetik ini

terjadi pada saat fertilisasi dari satu sperma yang terpilih secara acak dari sekelompok

sperma lain, dan satu ovum yang telah tersedia. Gengen dari seorang individu membentuk

genotip; ekspresi luar dari genotip, atau penampilan luar dari seorang individu disebut

fenotip. Sehingga walaupun satu anggota keluarga memiliki lebih banyak bagian DNA

yang sama dibandingkan dengan mereka yang bukan anggota keluarga tersebut, tetapi

tidak identik, genom identik hanya dimiliki oleh mereka yang kembar identik, yaitu

saudara kembar hasil dari fertilisasi satu ovum yang sama.

Kromatin Seks

Mated untuk membentuk kromosom disebut kromatin. Kromatin seks, baik X maupun'Y,

mudah dilihat dalam sel setelah diberi pewarnaan khusus.

 Setiap sel hanya memiliki satu kromosom X yang aktif dan kromosom X kedua dari

individu normal tidak aktif secara genetik. Konsep tentang satu kromosom X aktif dikenal

sebagai hipotesis dari Lyon. Kromatin X yang tidak aktif disebut Barr body, yaitu massa

yang mendapat pewarnaan gelap jika dilihat dengan mikroskop, berada sangat dekat

dengan membran nukleus terlihat pada 20% sampai 60% individu yamg memiliki lebih

dari satu kromosom X. Kromosom yang tidak aktif ini pada sel-sel yang berbeda dalam

satu individu yang sama dapat berasal dari ayah atau dari ibu. Inaktivasinya timbul pada

awal kehidupan embrionik dan tetap ada pada semua sel-sel yang diturunkannya. Satu

Barr body terlihat pada wanita normal yang memiliki satu genotip XX, dan tidak

terlihat pada pria normal dengan genotip XY.

Kromatin Y terlihat sebagai badan yang berfluoresensi cerah dalam sel. Satu badan Y

berfluoresen terlihat pada pria normal dengan genotip XY; sedang pada wanita tidak

terlihat badan berfluoresensi.

Kariotip

Kromosom dapat divisualisasi dan dipelajan dalam susunan yang disebut kariotip

(Gambar 2-4). Untuk menemukan kelainan-kelainan yang terjadi. Sel-sel dari seorang

individu, biasanya sel darah putih, ditanam pada medium pembiakan dan diinduksi untuk

membelah. Mitosis dihambat dengan menggunakan bahan kimia sewaktu berada dalam

metafase, karena untaian kromosom terlihat paling jelas. Setelah diwarnai maka dila-

kukan pemotretan kromosom, pasangan-pasangan kromosom dapat dikenal melalui ukur-

annya, posisinya dari sentromer, dan panjangnya lengan. Kecuali kromosom seks

pasangan-pasangan kromosom lain tersusun dalan format standar. Setelah itu setiap

pasangan diberi nomor, 1 sampai 22, ditambah kromosom seks, XX atau XY.

Kromosom X terletak dalam urutan nomor 7 dan 8 jika dilihat dari ukurannya dan

merupakan satu dari kromosom besar. Lebih dari 100 gen telah diketahui berada pada

kromosom X. Kromosom Y merupakan salah satu dari kromosom yang kecil dan

mengandung informasi untuk menginduksi perkembangan testis dan gen-gen untuk sifat-

sifat seks sekunder pria. Kromosom ini menentukan jenis kelamin dan kehadirannya

memberikan fenotip pria tanpa memperdulikan kehadiran kromosom X.

KELAINAN DENGAN WARISAN MULTI FAKTOR

Ekspresi Fenotip Dari Kelainan Genetik

Kelainan Kromosom

Dua tipe kelainan kromosom yang mungkin terjadi dalam sindrom karakteristik

adalah kelainan dalam jumlah dan kelainan dalam struktur dari kromosom.

Kelainan jumlah kromosom

Kelainan kromosom dapat berkembang dengan berbagai cars sewaktu pembelahan sel

berlangsung. Kegagalan ini menghasilkan kelainan jumlah kromosom dalam sel, disebut

aneuploidi. Kesalahan jumlah kromosom ini dapat terjadi sewaktu pembelahan meiosis

dari satu gamet atau terjadi karena kegagalan berpisah di awal pembelahan sel dari satu

zigot. Kegagalan berpisah yaitu kegagalan dari pasangan kromosom homolog untuk

berpisah selama meiosis atau dalam tahap pertama pembelahan sel zigot. Kegagalan ini

mengakibatkan pembelahan sel menghasilkan satu sel anak yang mengandung satu

kromosom ekstra dan satu sel anak lain yang jumlah kromosomnya kurang satu dari

normal.

Suatu aneuploidi yang mengandung satu kromosom ekstra pada posisi tertentu

(ada tiga bukan sepasang kromosom) disebut trisomi, dan aneuploidi yang kromosomnya

kurang satu (hanya satu dan bukan sepasang kromosom) disebut monosomi. Jika

kegagalan berpisah terjadi pada gamet, maka fertilisasi yang melibatkan sperms atau

ovum tersebut akan menghasilkan zigot dengan jumlah kromosom abnormal. Anomali ini

akan terns ditransmisikan pada setiap sel keturunan berikutnya. Jika kegagalan berpisah

terjadi sewaktu pembelahan sel tahap pertama dari zigot, akan terbentuk dua baris sel.

Jika kegagalan berpisah terjadi pada tahap kedua atau tahap selanjutnya dari

pembelahan sel, hanya turunan dari sel yang abnormal yang akan terkena dan sel-sel

lainnya akan tetap normal. Fenomena ini menimbulkan keadaan mosaik, yaitu kondisi di

mans informasi genetik pada sel-sel seorang individu berbeda-beda. akibat y ang

ditimbulkan bervariasi, tergantung dari jumlah pembelahan sel yang mengalami

kegagalan berpisah pada individu tersebut. Semakin dini kesalahan tersebut terjadi,

semakin banyak sel pada organisme tersebut yang terlibat; karena itu, semakin besar

kemungkinan bahwa organisme tersebut tidak dapat hidup.

Kelainan struktur kromosom

Kelainan struktur kromosom terjadi jika kromosom pecah dan pecahannya hilang

atau melekat pada kromosom lain. Kejadian ini disebut translokasi. Pengaturan kembali

yang dilakukan set dapat menghasilkan keseimbangan normal tetapi dapat jugs menjadi

tidak seimbang. Jika terjadi keseimbangan normal, total materi genetik di dalam sel tetap

sama seperti dalam sel dengan

kromosom normal. Pengaturan semacam ini biasanya tidak akan menimbulkan sindrom

klinis. Jika terjadi ketidakseimbangan, maka terjadi kelebihan atau kekurangan materi

genetik dalam barisan sel-sel tersebut. Pengaturan semacam ini biasanya

menimbulkan perubahan dalam fenotip klinis.

Prognosis kelainan kromosom

Kurang lebih 0,6% neonatus memiliki kelainan kromosom mayor yang dapat

menyebabkan peningkatan morbiditas atau mortalitas. Tetapi, sebagian besar kelainan

kromosom menyebabkan kematian, dan hasil konsepsi lenyap pada tahap tertentu dalam

kehamilan atau tidak melekat pada uterus. Sekitar 50% dari embrio dan fetus yang

mengalami abortus spontan memiliki kelainan kromosom. Hilangnya sebagian kromosom

atau duplikasi kromosom yang tidak menimbulkan kematian seringkali mengakibatkan

bentuk tubuh dismorfik, retardasi mental, dan ketidakmampuan untuk berkembang.

Trisomi otosom yang paling sering terjadi dan dapat tetap bertahan hidup setelah lahir

adalah trisomi 21, sindrom Down; trisomi 18, sindrom Edward; dan trisomi 13, sindrom

Patau (Tabel 2-1).

Zigot yang kekurangan kromosom' X dapat tetap hidup dan menghasilkan

individu yang hidup dengan kromosom 45X komplemen, atau Sindrom Turner. Kadang-

kadang mosaik X nampak terlihat, dengan beberapa garis sel mempunyai satu X atau tidak

sama sekali. Insidensnya kira-kira 1 di antara 2500 kelahiran bayi wanita dan sekitar 8%

pada abortus spontan. Frekuensinya lebih tinggi pada ibu usia muds. Zigot dengan

genotip pria dengan kromosom X ekstra menghasilkan individu dengan kromosom

47XYY komplemen atau Sindrom Klinefelter. Insidensnya 1 dalam 850 kelahiran bayi

pria. Keadaan ini mungkin tidak terdiagnosis pada masa bayi atau anak-anak, namun baru

diketahui pada masa adolesens ketika anak pria pergi ke dokter karena pubertasnya

terlambat.

Juga telah dilaporkan adanya beberapa kombinasi Xs dan Ys majemuk yang berbeda.

Wanita dengan genotip 47XXX terjadi kurang lebih 1 dalam 1000 kelahiran. Biasanya

tidak terdapat stigmata fenotip, tetapi individu tersebut menga

Abnormalitas Gen

Kongenital tidak sinonim dari herediter. Abnormalitas dapat berupa kongenital,

yaitu jika terjadi pada waktu lahir dan tidak ditentukan oleh genetik. Sebaliknya,

abnormalitas yang ditentukan oleh genetik dapat bukan kongenital, tapi mungkin dapat

bermanifestasi pada setiap saat dalam kehidupannya, dan pada beberapa keadaan baru

muncul pada usia pertengahan.

Ekspresi fenotip dari gen dapat terjadi dalam satu dari empat macam pola

keturunan: dominan otosomal, resesif otosomal, dominan terkait X, dan resesif terkait X

(mendelian). Dalam tulisan, sifat bawaan dominan ditunjukkan dengan huruf besar; sifat

bawaan resesif ditunjukkan dengan huruf kecil.

Ada tiga kemungkinan dari genotip, AA, Aa, dan aa jika ada 2 alel (bentuk-

bentuk alternatif dari sebuah gen pada tempat yang sama dalam kromosom), A dan a, pada

sebuah lokus. I ndividu yang mempunyai 2 gen yang sama, AA atau aa, disebut homozigos

untuk gen tersebut; dan individu yang mempunyai Aa disebut heterozigos untuk gen

tersebut.

Jika sifat bawaan dominan, maka ia selalu bermanifestasi bila individu tersebut

mempunyai gen A meskipun ada gen a dari heterozigot. Jika sifat bawaan resesif, ia

hanya dapat bermanifestasi bila tidak ada dosis majemuk, yaitu bila individu itu

mempunyai homozigos aa. Sifat bawaan ini tidak bermanifestasi pada homozigot AA

atau heterozigot Aa. Namun, heterozigot Aa adalah karier untuk sifat bawaan, sebab

individu itu dapat meneruskan gen itu kepada keturunannya. Selain itu, heterozigot juga

dapat menunjukkan fenotip dari kedua alel. Bila kedua gen dapat bermanifestasi tanpa

tergantung kepada yang lain maka gen-gen itu disebut sebagai kodominan.

Jika individu menunjukkan gangguan dominan otosomal, maka setidaknya

satu dari orang tuanya terkena (genotip Aa atau AA) atau bisa juga terjadi karena ada

mutasi baru (perubahan dari sebuah atau beberapa gen) dalam sebuah sel benih. Anak-

anak pria dan wanita akan terpengaruh pada jumlah yang sama. Sedan jenis kelamin

dapat meneruskan sifat bawaannya kepada anak pria dan wanitanya dan akan ada

transmisi vertikal dari sebuah sifat bawaan kepada generasi-generasi seterusnya. Mutasi

baru, lebih sering terjadi pada sel benih dari ayah yang berusia 5 sampai 7 tahun lebih tua

dari pada populasi ayah pada umumnya yang meneruskan mutasi keturunan. Mutasi

akibat usia orang tua yang lanjut memegang peranan penting dalam terjadinya Sindrom

Marfan dan kerdil akondroplastik.

Gangguan dominan otosomal tidak sering terjadi. Ekspresi sifat bawaan dari

individu heterozigot dapat bervariasi sehingga beberapa di antaranya nampak normal

secara klinis. Namun, pada keadaan homozigos keadaan klinisnya dapat secara series

atau bahkan dapat menyebabkan kematian. Salah satu contoh adalah hiperkolesterolemi

familial. Dalam beberapa keadaan, seperti penyakit Huntington dan penyakit ginjal

polikistik, meskipun gen abnormalnya sudah ada pada waktu konsepsi, keadaan pato-

logisnya baru muncul pada saat dewasa.

Keadaan resesif otosomal hanya nampak bila individu yang terkena mempunyai

dua alel yang mutasi atau abnormal. Jika kedua orang tuanya secara fenotip normal tapi

heterozigos secara genotip (Aa), maka anak-anaknya dapat terkena jika genotipnya aa.

Kombinasi lain yang dapat mengakibatkan terkenanya anak adalah jika salah satu

orang tuanya terkena (aa) dan yang lainnya heterozigos (Aa). Pria dan wanita sama

kemungkinannya untuk terkena.

Contoh-contoh dari gangguan gen tunggalDominan otosomalHiperkolesterolemi familial Penyakit ginjal polikistik Penyakit HuntingtonSferositosis herediterSindrom MarfanPenyakit von Willebrand Osteogenesis imperfektaResesif otosomalAnemia sel sabitFibrosis kistikPenyakit Tay-Sachs Fenilketonuria [PKU] AlbinismeMukopolisakaridosis Glycogen storage disease GalaktosemiaBeta warnsTerkait X

Distrofi otot Duchenne Hemofilia

Abnormalitas gen tunggal

Abnormalitas dari gen tunggal tak dapat diketahui dengan pemeriksaan sel secara mi-

kroskopis, karena kariotip dari individu yang terkena normal. Adanya gen abnormal dapat

dilacak dengan mengamati sebuah sifat bawaan fenotipik yang abnormal pada individu

dan pada pohon keluarga. Abnormalitas gen tunggal dapat nampak dalam berbagai

keadaan, mulai dari defek lokalisasi anatomis yang sederhana sampai pada gangguan yang

tak nyata atau kompleks dari kimia tubuh. Populasi secara keseluruhan dari frekuensi

gangguan gen tunggal adalah sekitar 1%, dengan 0,7% sebagai dominan, 0,25%

sebagai resesif, dan 0,04% terkait X (lihat daftar di bawah sebagai contoh dari gangguan

gen tunggal).

Akibat abnormalitas gen tunggal. Dalam sebuah kategori abnormalitas gen tunggal,

DNA yang menyimpang dapat mengakibatkan produksi molekul protein abnormal,

misalnya, molekul hemoglobin. Sedikit penyimpangan pada struktur hemoglobin dapat

mengakibatkan perubahan secara fisik dan dapat berkembang menjadi penyakit yang

serius.

Individu dengan anemia sel sabit mempunyai gen resesif abnormal yang homozigot

yang mengubah satu asam amino dalam rantai hemoglobin beta. Hemoglobin yang

berbeda ini menghasilkan sel darah merah'yang mengalami deformitas atau berbentuk

sabit. Sel darah merah berbentuk sabit ini mudah sekali rusak, dan mengakibatkan tanda-

tanda dan gejala yang hebat. Individu yang mempunyai gen hemoglobin abnormal yang

heterozigot, mempunyai sifat bawaan sel sabit dan tidak mempunyai gejala untuk

penyakit ini.

Beberapa gangguan resesif melibatkan abnormalitas dari protein enzim. Abnormalitas

gen tunggal ini mungkin muncul sebagai gangguan metabolisme sejak lahir. Pada

keadaan normal, jumlah enzim yang tersedia lebih dari yang dibutuhkan. Oleh karena itu,

penurunan sampai sebanyak 50%, seperti pada orang yang mempunyai hanya satu alel

yang mutasi, yaitu dengan genotip Aa, tidak akan menimbulkan gangguan kesehatan.

Tetapi defisiensi total pada individu dengan dua gen mutan, yaitu genotip aa, akan

mengakibatkan kelainan metabolisme yang serius.

Akibat patologis pada gangguan metabolisme sejak lahir disebabkan oleh gangguan

pada jalur

metabolik yang normal. Sebuah gen yang abnormal dapat mengakibatkan produksi yang

salah atau sama sekali tidak memproduksi. Jika produknya berupa enzim, maka akibat

dari abnormalitas gen itu adalah hilangnya kerja dari enzim itu, keadaan yang kadang-

kadang disebut sebagai enzimopati

Akibat-akibat dari enzimopati bermacam-macam. Penyakit dapat terjadi akibat tidak

adanya produk akhir, penumpukkan substrat yang tidak terpakai karena adanya

hambatan, atau akibat penimbunan produk dari jalur metabolik lain yang biasanya sedikit

dipakai akibat "terhambatnya" jalur metabolik yang biasa dipakai. Contoh klasik dari

keadaan yang disebabkan tidak adanya produk akhir adalah albinisme. Pigmen

melanin tidak diproduksi, akibatnya tidak ada pigmen pada rambut, kulit atau iris. Contoh

yang lain adalah tidak adanya hormon tiroid yang mengakibatkan kretinisme; dan diabetes

insipidus akibat tidak diproduksinya hormon anti diuretik oleh kelenjar pituitaria.

Contoh penumpukan substrat-substrat pada jalur sebelum hambatan adalah

galaktosemia, di mans galaktosa tidak diubah menjadi glukosa karena tidak adanya enzim.

Akibatnya, galaktosa menumpuk pada darah dan jaringan lain, mengakibatkan kerusakan

pada hati, otak dan ginjal. Pada penyakit Tay-Sack, akibat ada enzim yang hilang,

individu yang terkena akan cepat sekali mengalami penumpukkan lipid tertentu di dalam

neuron-neuron otaknya. Ini mengakibatkan degenerasi sel-sel ini yang menyebabkan

kebutaan, kelumpuhan, dan kematian, yang biasanya terjadi sebelum berusia 4 tahun.

Penyakit dapat timbul akibat penumpukan metabolit tak terpakai yang terbentuk karena

dipakainya jalur metabolik alternatif. Metabolitmetabolit tak terpakai ini dapat berbahaya

jika ada dalam jumlah yang berlebihan. Contoh klasik untuk keadaan ini adalah

fenilketonuria (PKU). Akibat tidak adanya enzim pada jalur yang memetabolisme protein

makanan, maka fenilalanin akan menumpuk. Jalur alternatif yang memetabolisme

fenilalanin akan menghasilkan zatzat toksik.

Abnormalitas gen tunggal lain dapat mengakibatkan kelainan pada pertumbuhan

tulang atau kimia jaringan ikat atau aktivitas sekresi dari sel. Pada fibrosis kistik, terdapat

kelainan pada sekresi banyak kelenjar eksokrin, seperti pada kelenjar keringat, pancreas,

dan sekresi bronchial individu yang terkena akan cepat meninggal akibat komplikasi

paru-paru. Ada jugs keadaankeadaan yang ditentukan secara genetik di mans individu

yang normal menunjukkan respon yang tidak umum terhadap beberapa agen dari luar,

misalnya obat. Hal ini diketahui dengan adanya perkembangan dari ilmu farmakogenetik,

yang mempelajari respon yang berbeda-beds terhadap obat. Daftar fenotip abnormal dari

keadaan ini ditentukan oleh penurunan mendelian yang meliputi ratusan keadaan yang

berbeda.

Gen kromosom seks

Sama seperti halnya pada otosom, gen-gen pada kromosom X dapat bersifat dominan

atau resesif. Gen-gen abnormal yang terletak pada kromosom X disebut terkait X. Karena

wanita mempunyai dua kromosom X, maka ada dua kemungkinan bagi terjadinya gen

mutan yaitu homozigot atau heterozigot. Karena pria hanya mempunyai satu kromosom

X, maka bagi sifat bawaan terkait X selalu merupakan hemizigos. Oleh karena itu, setiap

sifat bawaan pada kromosom X selalu diekspresikan pada pria, sedangkan pada wanita

bisa bersifat resesif atau dominan. Karena seorang pria hanya dapat menurunkan

kromosom X-nya pada anak wanita, maka tidak pernah ada penurunan (transmisi) sifat

bawaan terkait X dari seorang ayah kepada anak laki-lakinya, tapi selalu ada penurunan

dari ayah kepada anak wanitanya.

Wanita heterozigot memberikan transmisi yang sebanding kepada anak pria dan

anak wanitanya. Pria hemizigos hanya memberikan transmisi kepada anak wanitanya 

dan tidak kepada anak prianya. Ekspresi fenotip dari sifat bawaan yang diturunkan lebih

bervariasi dan lebih ringan pada wanita heterozigot, karena adanya kromosom X normal

pada mereka. Jarang sekali ada tipe terkait X yang dominan. Pria hemizigos

mendapatkan ekspresi penuh dari sifat bawaan karena mereka hanya mempunyai

sebuah kromosom X, dan bersifat abnormal.

Tipe terkait X yang resesif relatif sering terjadi. Kelainan ini sepenuhnya diekspresikan

hanya pada pria hemizigos. Wanita heterozigot selalu normal, tapi mereka adalah karier

dari gen mutan

 mempunyai kemungkinan 50% untuk menurunkan kepada anak prianya. Anak

wanitanya adalah karier dan separuhnya normal. Semua anak wanita dari pasangan

ayah yang terkena dan ibu yang normal adalah karier, tapi tidak ada anak prianya yang

terkena. Semua anak wanita dari pasangan ayah yang terkena dengan ibu yang

heterozigot, mempunyai gen yang abnormal; 50% di antaranya terkena secara fenotip.

Keadaan yang terakhir ini jarang terjadi. Hemofilia A adalah gangguan pembekuan darah

yang diturunkan secara terkait X yang paling sering terjadi.

Pada penurunan terkait Y, gen-gen pada kromosom Y diturunkan dari ayah kepada

anak prianya dan tidak kepada anak wanitanya. Gengen yang diketahui ada pada

kromosom Y adalah gen yang menentukan kelamin pria dan antigen yang mempengaruhi

penolakan pada proses pencangkokan.

Keadaan-keadaan poligenik

Banyak hal yang "terjadi dalam keluarga" tapi tidak mengikuti pola mendelian atau

penurunan gen tunggal. Banyak sifat bawaan seperti itu yang mengakibatkan timbulnya

gen majemuk berisiko tinggi yang disebut sebagai poligenik. Analisa dari banyak

keadaan poligenik, menunjukkan bahwa itu adalah hasil dari interaksi dari beberapa gen

yang terpisah dan berbagai faktor lingkungan. Contoh dari keadaan yang multifaktorial itu

meliputi hipertensi esensial, diabetes melitus, penyakit arteri koroner, skizofrenia, labio

dan palatoskisis, penyakit jantung bawaan (lihat kotak di bawah).

Upaya pencegahan terjadinya kelainan poligenik atau multifaktorial, dapat

melibatkan banyak hal yang bersifat non-genetik, karena pengaruh lingkungan seperti

pembatasan diet atau perubahan gays hidup dan kebiasaan merokok, akan bermanfaat

meskipun tidak berhubungan dengan genetik.

Contoh keadaam multifaktorial yang diturunkan

Genetik dengan faktor-faktor lingkungan

Kelainan jantung

Labioskisis dan/atau palatoskisis

Hipospadia

Stenosis pilorus. Penyakit Hirschprung

Dub foot

Dislokasi sendi panggul kongenital

Spina bifida

Anomali atau malformasi kongenital umumnya merupakan hasil interaksi dari gen-gen

majemuk dengan beberapa keadaan lingkungan tertentu. Sebagian besar anomali

kongenital terjadi tanpa pola penurunan yang jelas. Penyelidikan pada kembar

menunjukkan bahwa kemungkinan untuk mendapatkan anomali tertentu pada tiap anak

kembar lebih besar pada kembar identik daripada kembar fraternal. Lagipula, banyak

penelitian pada keluarga menunjukkan bahwa kerabat dari seorang yang menderita

anomali tertentu, mempunyai insidens yang lebih besar daripada populasi pada umumnya.

Sebaliknya, peranan dari lingkungan sudah jelas, karena bahkan pada kembar identik

sekalipun frekuensi dari anomali tertentu tidak sepenuhnya 100%. Pada segi lain, ada

faktor-faktor lingkungan, seperti zat kimia toksik, obat-obatan, pengaruh fisik, dan virus-

virus yang mengakibatkan anomali kongenital. Tetapi, bahkan pada lingkungan teratogen

yang sudah jelas dan kuat sekalipun seperti thalidomide, faktor-faktor lain (genetik

dan/atau lingkungan) tetap harus diperhitungkan, karena tidak semua janin yang terkena

pada mass kritisnya menunjukkan anomali. Tak perlu dikatakan lagi bahwa interaksi

yang kompleks antara gen majemuk dan faktor-faktor lingkungan mengakibatkan

anomali yang belum dapat dimengerti sepenuhnya.

Sebagai kesimpulan, beberapa penyakit pada manusia timbul sebagai akibat langsung

dari abnormalitas DNA. Dasar persoalannya dapat melibatkan gen tunggal, gen

majemuk, atau keseluruhan dari kromosom. Ekspresi dari abnormalitas dapat bervariasi

dari mulai malformasi anatomis yang terlokalisir, sampai kepada masalah kimiawi dan

metabolik yang kompleks, atau meningkatnya kerentanan terhadap sesuatu dari

lingkungan.

TINDAKAN PENCEGAHAN DAN KONSELING GENETIK

Penderita yang mempunyai penyakit herediter umumnya merasa putus asa, sangat

sedih dan merasa alam membuat mereka tidak mungkin kembali menjadi orang normal.

Perasaanperasaan ini jelas nampak pada penyakit yang memang tidak mungkin

disembuhkan seperti pada bayi yang hampir meninggal karena penyakit Tay-Sachs.

Meskipun demikian, hubungan antara genetika dan penyakit jauh berbeda dengan apa

yang mula-mula dikenal sebagai menetapnya DNA.

Banyak keadaan yang diturunkan yang manifestasinya dapat dihindari, meskipun ada

satu atau beberapa gen abnormal. Misalnya, kerusakan akibat fenilketonuria dapat

dicegah dengan dengan manipulasi diet yang hati-hati. Perkembangan penyakit arteri

koroner dapat dipengaruhi oleh manipulasi mulai dari pemberian obat sampai pada

perubahan kebiasaan. Tugas dari ahli genetika manusia pada keadaan seperti ini tidak

hanya mencatat dan memberikan daftar hal-hal yang tak dapat dihindari, tapi membe-

ritahu penderita mengenai risiko keadaanya berdasarkan genetika dan mengurangi

risiko tersebut dengan memanipulasi lingkungan. Mengubah ekspresi dari abnormalitas

gen adalah perwujudan dari ilmu biomedika di mass yang akan datang.

Keadaan-keadaan yang tak dapat dipengaruhi dengan manipulasi lingkungan,

membutuhkan pencegahan penyakit dengan mencegah lahirnya individu yang terkena

kelainan tersebut. Proses ini mempunyai dua tingkatan, dan masing-masing melibatkan

keputusan dari individu-individu yang bersangkutan. Pada tingkatan pertama, kehamilan

yang memungkinkan lahirnya individu yang abnormal dapat dihindari oleh pasangan

yang bersangkutan. Pada tingkatan kedua, kehamilan dapat diakhiri dengan aborsi

sebelum janin itu dapat hidup bebas, jika telah ditentukan bahwa janin itu terkena dengan

keadaan yang dikhawatirkan. Pada contoh pertama, orang tua harus dijelaskan secara

seksama akan risiko yang mungkin terjadi pada individu yang abnormal. Pembicaraan me-

ngenai risiko pada bayi yang terkena ini harus diutarakan pada saat kehamilan masih

muds, atau jika ada riwayat keluarga yang kuat terhadap keadaan tertentu. Demikian jugs

pada kelompok populasi dengan risiko tinggi yang memiliki insiden yang meningkat

untuk keadaan tertentu. Contohnya, orang Yahudi Eropa Timur menunjukkan

meningkatnya insidens terhadap penyakit Tay-Sachs. Pada keadaan-keadaan tertentu,

ada beberapa pemeriksaan khusus untuk mendeteksi gen resesif tunggal pada orang tua,

yang jika ada dalam dosis majemuk dapat menyebabkan kelainan pada bayi, contohnya,

seseorang dengan penyakit Tay-Sack atau penyakit sel sabit. Pada keadaan-

keadaan ini, jika kedua orang tuanya adalah karier dari gen tersebut, maka pasangan

ini dapat diberi tahu tentang

kemungkinan mempunyai bayi yang terkena sebesar satu di antara empat kehamilan. Ber-

dasarkan pengetahuan ini, orang tua dapat memutuskan untuk menghindari kehamilan

sepenuhnya, atau mengambil risiko yang sudah diperhitungkan, atau membiarkan

kehamilan terjadi dan berusaha mengetahui diagnosis prenatal untuk mengantisipasi

keadaan dan mungkin mengakhiri kehamilan itu. Misalnya-, pada penyakit Tay-Sachs

sel-sel janin dapat diperoleh dengan melakukan amniosentesis dan dapat ditentukan

kandungan enzim tertentu yang mengakibatkan penyakit itu. Dengan cars ini, pasangan

orang tua dapat memiliki keluarga di mans risiko abnormalitas pada kehamilannya

sudah diperhitungkan.

Keputusan yang sangat sulit dan peka ini harus dibuat oleh orang tua yang

bersangkutan, dan mereka harus diberi keterangan yang tepat dan dapat dipahami

mengenai keadaan dan prognosis dari penyakit yang mungkin terjadi, pola penurunannya,

dan kemungkinan munculnya penyakit pada keturunannya. Keterangan ini umumnya

diberikan oleh orang yang telah dibekali dengan ketrampilan khusus dalam bim-

bingan genetik.

Bagi yang belum berpengalaman, sering menemui kesulitan untuk mengenali keadaan

herediter. Banyak keadaan kongenital yang bukan herediter, sebaliknya hampir semua

keadaan identik adalah herediter. Bahkan keadaan-keadaan yang sudah jelas familial,

karena banyak terjadi dalam keluarga, mungkin saja bukan kelainan herediter, tapi

disebabkan karena pe

ngaruh lingkungan di mjana seluruh keluarga terkena. Lebih penting lagi, individu tertentu

yang nampaknya seolah-olah menderita penyakit A, yang berkaitan dengan gen, namun

sebenarnya mempunyai penyakit B, yang menyerupai penyakit A tapi berkaitan dengan

gen lain dan mempunyai pola penurunan yang berbeda. Bahkan orang tersebut mungkin

saja terkena penyakit C, yang nampaknya bukan seperti penyakit herediter.

Konselor harus berhati-hati terhadap keadaan-keadaan yang hampir sama seperti itu, dan

harus mampu menerapkan penyelidikan yang tepat mulai dari analisa kimia dan

kromosom sel dari pasien dan/atau keluarga, sampai kepada evaluasi seksama

dari pohon keluarga, untuk membuktikan adanya penyakit tersebut.

Seorang konselor kesehatan harus mempunyai keahlian dan mampu

menjelaskan diagnosis setepat mungkin. Konselor harus mampu menjelaskan kepada

pasien dengan ramah, tapi jelas mengenai sifat dan prognosis penyakit itu serta

dampaknya pada individu yang terkena, pengobatan yang ada, dan cara-cara untuk men-

cegah timbulnya penyakit tersebut. Keputusan akhir dari setiap tindakan dibuat oleh

orang tua berdasarkan pilihan-pilihan yang ada, sedangkan pengobatannya dilakukan oleh

tim kesehatan sesuai dengan keputusan yang diambil. Meskipun apa yang telah

dijelaskan di atas adalah untuk kasus-kasus penyakit herediter, namun pada dasarnya

inti dari semua tindakan di atas sama dengan hakekat dari profesionalisme

pelayanan kesehatan pada umumnya.

http://asuhankeperawatanonline.blogspot.com/2012/03/konsep-patologi-keturunan-lingkungan.html