Makalah Pembelahan Sel Abnormal Yang Menyebabkan Penyakit Kanker

Natanael Fernando 102012250

Jessica Prissilya Watimena 102013005

Eka Ayu Larasati 102013125

Febby Sondang Junita Siburian 102013152

Ester Marcelia Anastasia Purba 102013236

Hendricus Novaldo Widodo P. 102013262

Margarita T. Masneno 102013317

Muhammad Irfan Rahadian 102013378

Vennaya Masyeba 102013423

Mohamed Ikmal Bin A.Wahab 102013517

Nur Rulainei Binti Shamsuddin 102013520

Melona Emerald Jaezah 102012321

Kelompok D1

Skenario D

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510

1

Abstrak

Setiap organisme di dunia tersusun atas sel-sel yang saling berkumpul dan membentuk suatu

fungsi tertentu. Sel dapat beregenerasi akan tetapi tidak semua sel dapat beregenerasi salah

satunya adalah sel saraf. Tujuan dari proses regenerasi sel tersebut adalah untuk mengganti

sel-sel yang rusak yang tidak dapat berfungsi dengan baik. Gangguan pertumbuhan pada sel

dimana sel tidak responsif terhadap pengendalian pertumbuhan yang normal yang

menyebabkan timbulnya benjolan pada bagian tubuh tertentu yang disebut tumor, yang

apabila tidak segera diobati maka akan beresiko berubah menjadi kanker.

Kata kunci : sel, kanker, benjolan pada bagian tubuh.

Abstrack

Every organism in the world is made up of cells coming together to form a particular

function. Cells can regenerate but not all cells can regenerate one of which is the nerve cell.

The purpose of the cell regeneration process is to replace the damaged cells that can not

function properly. Impaired growth of the cells in which the cells are not responsive to

normal growth control that causes bumps on certain parts of the body called tumor, which if

not treated immediately then it will turn into cancer risk.

Keywords: cell, cancer, bumps on the body.

2

Pendahuluan

Sel merupakan unit terkecil dalam tubuh manusia.Sel adalah suatu pabrik yang di dalamnya dapat disintesis ribuan molekul yang sangat dibutuhkan oleh organisme.Dalam menjadikan sel itu matang ,ia perlu mengalami beberapa proses seperti proses pembelahan sel. Pembelahan sel adalah suatu proses dimana material seluler dibagi kedalam dua sel anak.Sel-sel mengalami pembelahan melalui serangkaian proses yang terjadi berulang kali darin pertumbuhan ke pembelahan, yang dikenal sebagai siklus sel, siklus sel terdiri atas lima fase utama : G1, S, G2, mitosis, dan sitokinesis.1

Sel-sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda-beda melakukan pembelahannya, ada sel-sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekali setelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel-sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel-sel yang rusak atau mati.2 Akan tetapi sel-sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel-sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu.

Sel juga mampu melakukan interaksi antara sel-sel yang terdapat di dalam tubuh kita.Perkara ini amat penting untuk memberikan sinyal yang tepat kepada sel untuk melakukan pembelahan sel.Terdapat beberapa tipe sinyal sel iaitu autokrin, parakrin, indokrin, dan kontak langsung.3

Penerimaan sinyal oleh sel yang tidak tepat akan mengakibatkan sel membelah menjadi sel yang abnormal.Perkara ini boleh mengakibatkan kanker.

Isi Pembahasan

1.0 Pembelahan Sel

Pembelahan sel adalah suatu proses dimana material seluler dibagi kedalam dua sel anak. Pada organisme tersebut, yang umumnya dimulai dari satu sel tunggal. Pembelahan sel juga merupakan suatu proses dimana jaringan-jaringan yang telah rusak diganti dan diperbaiki. Sel mempunyai kemampuan untuk memperbanyak diri dengan melakukan pembelahan. Pada hewan uniseluler cara ini digunakan sebagai alat reproduksi, sedangkan pada hewan multi seluler cara ini digunakan dalam memperbanyak sel somatis untuk pertumbuhan dan pada sel gamet untuk proses pewarisan keturunan hingga akhirnya membantu membentuk individu baru.Ada dua macam pembelahan sel, yaitu pembelahan secara langsung ’amitosis’ dan pembelahan secara tidak langsung ’mitosis dan meiosis’.4

1.1 Mitosis

Mitosis juga disebut kariokinesis, adalah proses pembelahan sel secara tidak langsung, karena pembelahan inti didahului dengan pembentukan benang-benang kumparan sperma. Cara ini biasa berlangsung pada sel somatik dan sel nutfah (germ cell). Mitosis didahului dengan

3

menghilangnya inti sebagian benda nyata kemudian disusul dengan pembagian yang sebenarnya dari bagian-bagian sel utamanya.3

Mitosis terdiri dari 4 tahap (fase) tetapi seluruhnya harus dipikirkan sebagai satu proses yang berkesinambungan yaitu didahului dengan sel istirahat dan diakhiri dengan terjadinya 2 sel anak yang berdiri sendiri-sendiri. Proses mitosis itu sama baik pada sel hewan maupun pada sel tumbuhan, walaupun ada sedikit perbedaan pada jenis-jenisnya. Empat fase itu adalah profase, metaphase, anaphase, dan telofase. Antara satu mitosis ke mitosis berikutnya terdapat suatu tahap yang disebut tahap istirahat (interfase). Pada saat itu nukleus “beristirahat” untuk siap mengadakan pembelahan berikutnya.4

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang melalui tahap-tahap pembelahan tertentu, yaitu: profase, metafase, anafase, dan telofase (PMAT). Pembelahan ini memiliki ciri sebagai berikut:

1) terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis).

2) bertujuan untuk pertumbuhan dan regenerasi.

3) menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk semula (diploid menjadi diploid/haploid menjadi haploid).

4) berlangsung dalam satu kali PMAT.

Tahap-tahap yang berlangsung pada pembelahan mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase: Tahap ini merupakan fase pembelahan mitosis yang paling lama dan paling banyak memerlukan energi. Peristiwa yang berlangsung selama profase adalah sebagai berikut:1

a) Benang kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua kromatid tetapi masih melekat dalam satu sentromer.

b) Membran inti dan nukleolus hilang.

c) Sentrosom memisah menjadi dua sentriol, dan diantaranya terbentang benang spindel.1-2

2. Metafase: Pada tahap ini kromosom terletak berjajar pada bidang ekuator. Bagian sentromer kromosom berikatan dengan kinetokor yang berhubungan dengan benang spindel. Pada fase ini kromosom tampak paling jelas terlihat sehingga jumlahnya mudah diidentifikasi. Metafase adalah tahap yang memerlukan energi terkecil dan waktu yang paling singkat.2

3. Anafase: Saat anafase sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom menuju kutub sel yang berlawanan. Pergerakan kromosom tersebut dipengaruhi oleh enzim dynein.

4. Telofase: Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:

4

a) Kromosom berubah menjadi benang kromatin.

b) Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali.

c) Terjadi sitokinesis (pembagian sitoplasma) sehingga dihasilkan dua sel yang identik dengan sel semula.

1.2 Meiosis

Meiosis adalah proses pembelahan sel di mana jumlah kromosom per sel ,dibelah dua. Sebelum dimulai, DNA dalam sel asli diduplikasi selama beberapa fase dari siklus sel. Meiosis memisahkan kromosom kemudian direplikasi menjadi empat gamet haploid atau spora. Jika menghasilkan gamet, sel-sel ini harus aman selama pembuahan untuk membuat sebuah sel diploid baru atau zigot. Pada tumbuhan, meiosis menghasilkan spora yang menghasilkan pembentukan sel-sel haploid. Tahapan yang terlibat dalam meiosis adalah meiosis I, profase I, metafase I, anafase I, telofase I dan meiosis II. Meiosis diperlukan untuk reproduksi seksual dan oleh karena itu terjadi di semua eukariotik yang bereproduksi secara seksual. Meiosis tidak terjadi dalam archaea atau bakteri karena mereka bereproduksi secara aseksual melalui proses pembelahan biner. Jenis pembelahan sel melibatkan sel telur dan sperma, yang 'gamet', dengan masing-masing sel berisi dua salinan dari setiap kromosom, satu dari ibu dan yang lainnya dari ayah, yang pada gilirannya menghasilkan empat sel gamet, yang memiliki salinan masing-masing kromosom. Kromosom ini memiliki campuran DNA ayah dan ibu, memastikan bahwa keturunan, berbeda dalam kerangka genetik orang tua yang baik.4-5

Seperti halnya mitosis, meiosis merupakan pembelahan sel secara tidak langsung melalui dua tahapan meiosis I dan meiosis II, tanpa melalui interfase.Secara ringkas ciri-ciri setiap tahapan dalam meiosis I dan meiosis II.

Meiosis 1

Profase I

• Benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom (= leptonema )

• Setiap kromosom homolog ( bivalen ) bergandengan (=zigonema )

• Tiap bagian kromosom homolog mengganda membentuk tetrad (=pakinema)

• Kromatid dari setiap belahan kromosom memendek dan membesar (=diplonema )

• Sentriol membelah dua, muncul benang gelendong, membrane inti dan nucleolus menghilang (=diakinesis )

Metaphase I

• Setiap tetrad berada pada bidang metaphase/dataran metaphase

5

Anaphase I

• Masing-masing tetrad memisahkan diri dari pasangannya, dan bergerak menuju kea rah dua kutub yang berlawanan.2-3

Telofase I

• Masing-masing tetrad semakin mendekati kutub

• Membrane sel dan nucleolus mulai dapat diindera

• Terbentuk bidang pembelahan pada bagian tengah-tengah sel

• Kromatid meregang membentuk benang-benang kromatin

• Terbentuk 2 sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan induknya2

Tanpa adanya interfase, 2 sel anak yang terbentuk akan melanjutkan ke tahap

meiosis II.

Meiosis II

Profase II

• Benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom

• Setiap kromosom homolog / bivalen bergandengan

• Kromosom tidak mengganda

• Sentriol membelah dua, muncul benang gelendong, membrane inti dan nucleolus menghilang

Metaphase II

• Setiap pasangan kromosom homolog berada pada bidang metaphase/dataran metaphase.2

Anaphase II

• Masing-masing kromosom memisahkan diri dari pasangannya, dan bergerak menuju kea rah dua kutub yang berlawanan

6

Telofase II

• Masing-masing kromosom semakin mendekati kutub

• Membrane sel dan nucleolus mulai dapat diindera

• Terbentuk bidang pembelahan pada bagian tengah-tengah sel

• kromosom meregang membentuk benang-benang kromatin

• Terbentuk 4 sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan induknya.5

1.3 Siklus Sel

Siklus sel merupakan serangkaian kejadian dengan urutan tertentu berupa duplikasi kromosom sel dan organel didalamnya yang mengarah ke pembelahan sel. Siklus sel adalah fungsi sel yang paling mendasar berupa duplikasi akurat sejumlah besar DNA di dalam kromosom, dan kemudian memisahkan hasil duplikasi tersebut hingga terjadi dua sel baru yang identik. Siklus sel yang berlangsung kontinu dan berulang (siklik), disebut proliferasi. Keberhasilan sebuah proliferasi membutuhkan transisi unidireksional dan teratur dari satu fase siklus sel menuju fase berikutnya. Jenjang reaksi kimia organik yang terjadi seyogyanya diselesaikan sebelum jenjang berikutnya dimulai. Sebagai contoh, dimulainya fase mitosis sebelum selesainya tahap replikasi DNA akan menyebabkan sel tereliminasi.6

Di antara mitosis pertama dan mitosis berikutnya terdapat interfase. Saat interfase sel tidak membelah melainkan aktif melakukan metabolisme untuk pertumbuhan dan pembentukan energi untuk pembelahan mitosis berikutnya. Interfase tidak termasuk dalam tahap PMAT dan dibedakan dalam tiga tahap, yaitu:

G1 (gap 1) : merupakan akhir mitosis dan awal sintesis (presintesis), pada fase ini sel mulai tumbuh membesar

S (sintesis) : terjadi duplikasi organel dan sintesis DNA, pada tahap ini sel aktif melakukan metabolisme, tumbuh, dan berkembang

G2 (gap2) : merupakan akhir fase sintesis (postsintesis) dan awal dari mitosis berikutnya

Demikian seterusnya, setelah selesai melakukan pembelahan pada tahap mitotik, sel akan masuk interfase, dilanjutkan mitosis lagi, dan seterusnya. Hampir pada setiap kasus misalnya pembelahan sel untuk penyembuhan luka (regenerasi), sel akan berhenti membelah manakala luka telah sembuh. Itulah salah satu kehebatan sel. Tahu kapan harus membelah, dan tahu kapan harus berhenti. Sel yang tahu diri untuk berhenti dari pembelahan akan masuk ke fase G0 atau fase stationer. Pada tahap ini sel tidak akan melakukan pembelahan. Jika terjadi luka, sel segera memasuki fase G1 untuk melakukan pembelahan. Sel yang tidak tahu diri, harusnya masuk G0 tetapi nekat masuk ke G1, itulah yang disebut sel tumor atau kanker.7

7

Sel yang mempunyai kemampuan membelah adalah sel "muda" atau sel immature yang belum memiliki fungsi tertentu. Pada kondisi lingkungan yang mendukung sel akan memasuki siklus sel dan menghasilkan 2 sel identik. Sel yang tidak lagi membelah akan keluar dari siklus dan berdeferensiasi menjadi sel yang mature dengan struktur dan fungsi tertentu.

Pada dasarnya siklus sel terdapat 2 fase utama yaitu fase S (DNA sintesis) dan fase M (Mitosis). Pada fase S terjadi duplikasi kromosom, organele dan protein interseluler dan pada fase M terjadi pemisahan kromosom dan pembelahan sel. Sebagian besar sel memerlukan waktu ekstra untuk proses sintesis sehingga pada siklus sel terdapat ekstra fase Gap yaitu Gap 1 antara fase M dan fase S serta Gap 2 antara fase S dan Mitosis. Hal ini mendasari pembagian fase menjadi 4 fase yaitu Fase G1, Fase S, Fase G2 (ketiganya disebut Interfase) dan fase M (mitosis dan sitokinesis). Interfase adalah fase istirahat, sel ini sebenarnya sangat aktif secara biokimia walaupun terlihat tidak ada perubahan morfologi (waktu lama, 23 jam dalam 1 siklus 24 jam). M phase (mitosis) merupakan inti dari siklus sel dan secara morfologi terjadi perubahan yang jelas teramati berupa kromosom yang tertarik ke kutub, sitogenesis dan akhirnya sel terbagi menjadi dua (waktu cepat, 1 jam dalam 1 siklus 24 jam).5-6

Fase G1 dan G2 bukan hanya sebagai ekstra waktu proses sintesis namun juga berperan sebagai ekstra waktu bagi sel untuk memonitor kondisi lingkungan internal dan eksternal sebelum masuk ke fase S dan M. Jika kondisi lingkungan tidak mendukung maka sel berhenti berprogress pada G1 dan bahkan memasuki kondisi resting state pada Go (G zero). Go ini dapat berlangsung selama berhari-hari, bertahun-tahun atau sampai sel mati. Jika kondisi lingkungan mendukung dan terdapat sinyal untuk tumbuh maka sel akan memulai proses pada suatu titik akhir G1 yang disebut titik "Start". Setelah melalui titik ini sel akan mulai masuk fase S ditandai dengan Replikasi DNA yang terus berlangsung bahkan walau signal pertumbuhan dan pembelahan sudah tidak ada.5

Jenjang reaksi yang terjadi pada siklus sel, sangat mirip dengan relasi substrat-produk dari sebuah lintasan metabolik. Produk dari sebuah jenjang reaksi akan berfungsi sebagai substrat pada jenjang berikutnya, demikian pula dengan laju reaksi jenjang yang pertama akan menjadi batas maksimal laju reaksi pada jenjang berikutnya.

Transisi antara jenjang reaksi ditentukan oleh lintasan pengendali ekstrinsik dan intrinsik yang terdiri dari beberapa cekpoin, sebagai konfirmasi selesainya reaksi pada suatu jenjang sebelum jenjang berikutnya dimulai. Kedua lintasan kendali dapat memiliki cekpoin yang sama.

Lintasan kendali instrinsik akan menentukan setiap tahap berjalan sebagaimana mestinya. Fasa S, G2 dan M pada sel mamalia dikendalikan oleh lintasan ini, sehingga waktu yang diperlukan untuk fase tersebut, tidak jauh bervariasi antara satu sel dengan sel lain.

Lintasan kendali ekstrinsik akan berfungsi sebagai respon terhadap kondisi di luar sel atau telisik defisiensi sel. Defisiensi lintasan kendali intrinsik seringkali menyebabkan kanker.

8

Penyimpangan pada protein yang mengendalikan cekpoin siklus fase sering ditemukan pada penderita kanker.7

1.4 Fase pada Siklus Sel

Pada sel prokariota yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner, sedang pada sel eukariota yang memiliki inti sel, siklus sel terbagi menjadi dua fase fungsional, fase S dan M, dan fase persiapan, G1 dan G2:

Fasa S (sintesis)

Merupakan tahap terjadinya replikasi DNA. Pada umumnya, sel tubuh manusia membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk menyelesaikan tahap ini. Hasil replikasi kromosom yang telah utuh, segera dipilah bersama dengan dua nuklei masing-masing guna proses mitosis pada fase M.1-3

Fasa M (mitosis)

Fase mitosis terdiri dari profase, prometafase, metaphase, anaphase dan telofase. Tahapan pembelahan inti ini masing-masing tidak sama waktunya. Fase mitosis atau fase pembelahan terdiri dari karyokinesis atau pembelahan nukleus dan sitokinesis atau pembelahan sitoplasma.

Interval waktu fase M kurang lebih 1 jam. Tahap di mana terjadi pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas). Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Dalam fase M terjadi beberapa jenjang fase, yaitu:

a) Profase, fase terjadinya kondensasi kromosom dan pertumbuhan pemintalnya. Pada saat ini kromosom terlihat di dalam sitoplasma.

Pada periode profase terjadi perubahan pada nukleus dan sitoplasma.Pada nukleus, nukleuli menghilang.Serabut-serabut kromatin menjadi lebih menggulung rapat dan melipat sehingga kian pendek dan tebal berubah menjadi kromosom, yang besar dan tampak jelas. Kromosom kemudian berduplikasi menjadi dua kromatid anak yang sama, dan kemudian bergabung pada sentromer. Spindle mitosis terbentuk di sitoplasma, tersusun dari mikrotubul dan bergabung dengan protein, tersusun teratur di antara dua sentrosom. Selama profase sentrosom bergerak berlawanan satu sama lain dan nampaknya bergerak sepanjang permukaan inti melalui pemanjangan berkas mikrotubul diantara dua sentrosom.5-6

b) Prometafase, pada fase ini sampul inti sel terlarut dan kromosom yang mengandung 2 kromatid mulai bermigrasi menuju bidang ekuatorial (piringan metafase).

Menjelang metafase, beberapa ujung mikrotubul gelendong mitotic menempel pada setiap kinetokor yang berada di dekatnya.Membran inti terpotong-potong. Mikrotubul dari spindle sekarang dapat masuk ke dalam inti dan berhubungan dengan kromosom yang telah menjadi lebih padat. Berkas mikrotubul dinamakan serabut spindel, yang meluas dari setiap kutub kearah ekuator sel. Setiap kromatid dari kromosom kini memiliki struktur khusus yang dinamakan kinetokor, yang terletak pada daerah sentromer.Mikrotubul yang menambat pada

9

kinetokor dinamakan mikrotubul-kinetokor.Struktur ini menyebabkan kromosom bergerak. Mikrotubul yang lain, mikrotubul-nonkinetokor, tersusun radier dari kutub menuju ke ekuator sel tanpa menambat pada kromosom.5

c) Metafase. Kondensasi kromosom pada bidang ekuatorial mencapai titik puncaknya.

Pada metaphase, mikrotubul kinetokor memegang peranan penting yaitu mengatur letak dan arah kromosom terhadap sumbu gelendong mitotic dan mengatur dan menggerakkan kromosom ke bidang ekuatorial.Sentrosom berada pada kedua kutub sel yang berlawanan. Kromosom berada pada bidang metaphase, bidang yang mempunyai jarak yang sama antara spindle kedua kutub. Spindel sentromer dari semua kromosom lurus satu sama lain pada bidang metaphase. Untuk setiap kromosom, kinetokor dari permukaan kromatid anak berlawanan kutub sel. Karena itu kromatid yang sama dari setiap kromosom menambat pada mikrotubul-kinetokor yang tersusun radier dari kutub yang berlawanan dari sel induk.

d) Anafase. Tiap sentromer mulai terpisah dan tiap kromatid dari masing-masing kromosom tertarik menuju pemintal kutub.

Pada anafase terjadi pemisahan kromatida kromosom.Pada fase ini terjadi tarikan ke kutub sehingga kromatid terpisah.Sentromer dari setiap kromosom mengganda, sehingga setiap kromatid memiliki sentromer sendiri-sendiri.Setiap kromatid sekarang dianggap sebagai calon kromosom.Spindle mulai menggerakkan kromatid menuju kutub sel yang berlawanan.Hal ini dikarenakan mikrotubul kinetokor menambat pada sentromer.Mikrotubul kinetokor memendek ketika kromosom mendekati kutub sel. Pada saat yang bersamaan kutub dari sel juga bergerak lebih jauh. Akhir dari anafase kedua kutub sel sama jaraknya dan merupakan kumpulan dari kromosom.

e) Telofase. Kromosom pada tiap kutub mulai mengalami dekondensasi, diikuti dengan terbentuknya kembali membran inti sel dan sitoplasma perlahan mulai membelah.

Pada fase telofase, mikrotubul nonkinetokor selalu memanjang dan anak inti mulai terbentuk pada kedua kutub sel, dan kromosom berada dalam keadaan terhimpun.Membran inti terbentuk dari potongan-potongan membran inti sel induk dan bagian lain dari system endomembran.

Sitokinesis terjadi pada saat anaphase dan telofase.Pada sel hewan, tanda pertama yang terlihat adalah melekuknya selaput sel selama anaphase.Pelekukan terjadi di daerah sekat metaphase atau bidang ekuatorial.

f) Sitokinesis. Pembelahan sitoplasma selesai setelah terjadi oleh interaksi antara pemintal mitotik, sitoskeleton aktomiosin dan fusi sel, dan menghasilkan dua sel anak yang identik. Sitokinesis pada sel tumbuhan berlangsung dengan cara yang berbeda. Sitoplasma dibagi dua oleh pembentukan dinding sel baru di dalam sel induk.Sekat sel mulai terbentuk di bidang antara dua nukeus anakan.Sekat sel berhubungan dengan sisa mikrotubul kutub gelendong mitotic yang membentuk suatu struktur yang disebut fragmoplas.Struktur ini mengandung dua perangkat mikrotubul yang berhadapan. Vesikuli kecil yang berasal dari kompleks golgi

10

dan berisi prazat dinding sel tersusun sepanjang mikrotubul disebelah menyebelah fragmoplast dan diangkut kearah bidang ekuatorial yang selanjutnya membentuk sekat sel.

Sitokinesis terdiri atas dua macam, yaitu:

a.) Disjunctive

Sitokinesis yang disjunctive, menghasilkan sel-sel anak yang lepas-lepas.

Contoh: Profiliferasi limfosit dalam reaksi immune, sehingga terbentuk klon. Sel tidak berhubungan / berlekatan satu sama lain.

b.) Astral

Sitokinesis astral menghasilkan sel-sel anak yang masih berhubungan / berlekatan. Contoh: Cleavage pada zygote membentuk blastula. Tiap sel dalam blastula (blastomer) masih berlekatan dan berhubungan. Hubungan antara sel bersebelahan berupa gap junction, yang merupakan tempat keluar masuk / transport berbagai bahan bermolekul kecil, ion, air, dan juga terjadi perimbangan muatan listrik.

Fasa G (gap)

Fasa G yang terdiri dari G1 dan G2 adalah fase sintesis zat yang diperlukan pada fase berikutnya. Pada sel mamalia, interval fase G2 sekitar 2 jam, sedangkan interval fase G1 sangat bervariasi antara 6 jam hingga beberapa hari. Sel yang berada pada fase G1 terlalu lama, dikatakan berada pada fase G0 atau “quiescent”. Pada fase ini, sel tetap menjalankan fungsi metabolisnya dengan aktif, tetapi tidak lagi melakukan proliferasi secara aktif. Sebuah sel yang berada pada fase G0 dapat memasuki siklus sel kembali, atau tetap pada fase tersebut hingga terjadi apoptosis.

Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada pada fase G0. Sel tersebut dapat masuk kembali ke fase G1 oleh stimulasi antara lain berupa: perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor pertumbuhan, atau asupan nutrisi.

Interfase

Merupakan sebuah jedah panjang antara satu mitosis dengan yang lain. Jedah tersebut termasuk fase G1, S, G2. Interfase terdiri dari tiga tahapan yaitu tahap G1, S dan G2.G1 dimana terjadi aktivitas biosintesa yang tinggi.Sel sedang aktif mensintesa ARN (transkripsi) dan protein (transisi) serta membentuk sitoplasma baru, yang nantinya merupakan bahan untuk membina sel anak.Peristiwa ini mendorong inti dan sitoplasma membesar.Lama G1 30-40% dari waktu daur.

Tahap S yaitu merupakan tahap replikasi dan transkripsi DNA, Dengan demikian sel anak mengandung bahan genetis yang sama dengan sel induk. Lamanya juga 30-40% dari waktu satu daur Tahap G2 merupakan tahap persiapan diri sel untuk membelah. Nukleus masih nyata dibungkus membran inti mengandung satu atau lebih nucleolus. Dua sentrosom muncul di luar inti, terbentuk selama awal interfase melalui proses replikasi dari sentrosom tunggal.

11

Mikrotubul meluas dari sentrosom dalam susunan radial dinamakan aster).Kromosom telah menduplikasi (selama fase S) tetapi dalam keadaan ini tidak dapat dibedakan sendiri-sendiri, karena masih dalam bentuk serabut kromatin yang terkemas longgar.Pada periode ini semua bahan sitoplasma dan organel menjadi rangkap dua.Lamanya 10-20% dari waktu daur.

Siklus sel diatur oleh tiga macam molekul sebagai faktor pengontrol yaitu:

1. S-fase activator yang mengaktifkan fase S dan terdapat hanya pada sitoplasma fase S yang bekerja memulai sintesis DNA (menginduksi untuk memulia terjadinya replikasi DNA).

2. M-fase promoting factor yang hanya ada pada sitoplasma fase M yang menyebabkan kondensasi kromosom.2

3. M-fase delaying faktor.

1.5 Cekpoin pada Siklus Sel

Aktivitas selular yang terjadi pada cekpoin, tidak dapat berlangsung tanpa enzim intraselular yang disebut CDK. Holoenzim CDK aktif terdiri dari sub-unit katalitik dan sub-unit kendali siklin. Tiap siklin disintesis pada tahap terkait dari fase siklus sel. Sebagai contoh, siklin E disintensis pada akhir fase G1 hingga awal fase S, sedangkan siklin A disintesis sepanjang interval fase S dan G2, dan siklin B disintesis sepanjang fase G2 dan M. Oleh sebab itu, sub-unit katalitik tidak dapat teraktivasi, hingga siklin yang diperlukan selesai disintesis.

Ikatan yang dibentuk antara sub-unit siklin dan sub-uni katalitik membutuhkan proses fosforilasi pada treonina oleh enzim lain yang disebut CAK, yang terdiri dari siklin H dan CDK7.

Regulasi yang lain adalah deaktivasi CDK oleh fosforilasi domain pengikat ATP oleh enzim kinase yang lain. Deaktivasi tersebut dapat diaktivasi kembali oleh fosfatase dari jenis CDC25. Keberadaan protein inhibitor CDK juga merupakan bentuk regulasi terhadap CDK. Satu jenis penghambat CDK termasuk p21CIP1, p27KIP1, dan p57KIP2; sedangkan jenis yang lain menghambat siklin D/CDK4 atau siklin-6 CDK, antara lain p16INK4, p15INK4B, p18INK4C, dan p19INK4D. Sintesis, aktivitas dan degradasi penghambat ini berada dalam regulasi yang merespon sinyal mitogenik dan antimitogenik, seperti sinyal parakrin dari TGF-β. Regulasi terhadap CDK di atas menentukan kecepatan terpicunya transisi fase dalam siklus sel, setelah CDK teraktivasi, transisi ke fase berikutnya akan segera terjadi, walaupun jenjang reaksi pada fase berlangsung, belum selesai.

a.Transisi G0 ke G1

Fasa transisi dari fase G0 ke fase G1 disebut fase prima atau fase kompetensi replikatif,[7] pada hepatosit, fase prima dipicu oleh sekresi sitokina IL-6 dan TNF-α oleh sel Kupffer yang menyebabkan hepatosit kehilangan sebagian massanya. Potensi proliferasi hepatosit setelah kehilangan sebagian massanya.4

Berbagai protein disintesis pada fase G1 setelah sel meninggalkan fase G0, beberapa ribosom baru dibuat untuk mempercepat sintesis protein.

12

Sejumlah protein yang dihasilkan berupa enzim untuk mengembalikan fungsi metabolik yang hilang saat sel berada pada fase G0, seperti enzim yang dibutuhkan untuk sintesis isoprenoid, zat yang diperlukan untuk aktivitas onkogen Ras dan sintesis poliamina, yang mempunyai banyak fungsi termasuk menyediakan ikatan ionik dengan asam nukleat. Onkogen Ras disintesis sebagai protein prekursor dan membutuhkan proses paska-translasi sebelum dapat menjadi aktif dan melakukan transformasi sel.

Enzim lain yang berperan dalam sintesis DNA, seperti timidina kinase, DNA polimerase dan histon juga dihasilkan ribosom pada fase G1.

b. Transisi ke fase S

Transisi ke fase S dari fase G1 dikendalikan oleh dua buah cekpoin, yaitu "kompetensi" dan "restriksi" yang terletak sekitar 12 dan 2 jam sebelum fase S dimulai. Paling tidak diperlukan tiga faktor pertumbuhan untuk melewati dua cekpoin ini, yaitu PDGF, EGF dan IGF-1.

Pencerap faktor pertumbuhan merupakan protein kompleks yang terbentak seluas membran sel dengan domain yang dapat mengenali faktor pertumbuhan di dalam periplasma dengan sangat khusus. Ligasi yang terjadi dengan ligan akan menginduksi transmisi sinyal ke dalam sitoplasma melalui aktivasi enzim tirosina kinase. Sinyal sitoplasmik yang disebut "kurir sekunder", dapat berupa berbagai protein yang telah mengalami fosforilasi oleh enzim kinase, seperti molekul kecil inositol fosfatase dan AMP; atau ion, seperti Ca2+, H+, dan Zn2+; kemudian diteruskan oleh menuju inti sel. Di dalam inti sel, gen kemudian teraktivasi sebagai respon terhadap "kurir sekunder" ini.

c. Fasa S

Pada eukariota, berbagai aktivator (bahasa Inggris: multiple points of origin) diperlukan sebagai persiapan untuk memasuki fase S guna melakukan replikasi DNA, pada prokariota, hanya terdapat aktivator tunggal. Fasa S dimulai dengan terjadinya paparan pulsa (bahasa Inggris: pulse exposure) dengan [3H].timidina pada sel, kemudian terjadi paparan lanjutan (bahasa Inggris: chase procedure) non-radioaktif dengan timidina "dingin". Kedua prosedur tersebut menghasilkan beberapa titik replikasi yang mulai nampak terjadi pada beberapa kromosom pada rantai ganda DNA.

Pada titik replikasi, rantai ganda DNA memisahkan diri menjadi dua untai tunggal, sehingga nampak seperti garpu. Pada tiap untai, terjadi sintesis untai DNA yang baru, dengan dimulai oleh molekul primer, atau molekul oligonukleotida pendek, dan diikuti oleh molekul-molekul lain dengan enzim DNA polimerase, membentuk rantai ganda DNA yang baru.

Molekul primer itu disebut RNA primer, yang disintesis dengan enzim RNA polimerase atau dikenal sebagai enzim primase, dari RNA tertentu yang bersifat komplemen dengan salah satu area kromosom pada untai DNA. Primosom merupakan sebutan bagi seluruh kompleks yang berikatan dengan RNA primer.

Polimerisasi untai DNA yang baru bergerak dari tiap-tiap primosom pada titik 5' untai baru ke titik 3' untai baru. Untai baru yang bergerak dengan arah dari titik 3' untai induk ke 5' untai induk disebut untai awal, sedang untai baru yang bergerak sebaliknya disebut untai akhir.5

13

Untaian DNA baru dari RNA primer hingga tepat sebelum RNA primer berikutnya disebut fragmen Okazaki, sesuai nama ilmuwan Reiji Okazaki yang pertama kali berhasil mengamati proses polimerasi pada replikasi DNA. Saat polimerasi untai DNA yang baru menyentuh RNA primer pada fragmen Okazaki berikutnya, aktivitas eksonuklease enzim DNA polimerase akan menghancurkan RNA primer pada fragmen tersebut untuk meneruskan untai polimernya hingga menyentuh untai polimer berikutnya, setelah itu enzim DNA ligase akan menyambung kedua untai polimer itu menjadi satu. Titik 5' merupakan letak gugus 5' fosfat, sedang titik 3' merupakan letak gugus 3' OH dari molekul gula deoksiribosa. Ikatan yang terjadi antara kedua gugus ini disebut ikatan fosfodiester.

Polimerasi untai DNA yang baru terhenti hingga bagian ujung kromosom yang disebut telomer. Pada bagian ini, enzim telomerase akan menyambung untaian tersebut dengan deretan molekul RNA sebagai penanda antar kromosom. Pada manusia, berkas yang disisipkan antar kromosom adalah TTAGGG. Penelitian terakhir menunjukkan bahwa rentang telomer pada manusia lambat laun menjadi lebih pendek dengan pertambahan usia, pengamatan ini membuahkan teori penuaan telomer yang masih diteliti hingga saat ini.

2.0 Komunikasi Sel

Komunikasi sel adalah proses penyampaian informasi sel dari sel pesinyal menuju ke sel target untuk mengatur pengembangan dan pengorganisasiannya menjadi jaringan, mengawasi pertumbuhan dan pembelahannya serta mengkoordinasikan aktivitasnya.

2.1 Tipe Penyampaian Molekul Sel dalam Komunikasi Sel

1. Endokrin adalah sel target jauh dengan media hormon yang dibawa melalui pembuluh darah.

2. Parakrin adalah sel penyekresi bekerja pada sel-sel target yang berdekatan dengan melepas molekul regulator local (misalnya,faktor pertumbuhan) ke dalam cairan luar sel.

3. Autokrin adalah sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri.

4. Sinaptik adalah sel syaraf melepas molekul neuro transmiter ke dalam sinapsis,sehingga merangsang sel target.

2.2 Mekanisme Penyampaian Sinyal

1. Komunikasi Langsung adalah komunikasi antar sel yang sangat berdekatan karena mentransfer sinyal listrik (ion-ion).

2. Komunikasi Lokal adalah komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan ekstrasel yang berdekatan.

3. Komunikasi Jarak Jauh adalah komunikasi yang berlangsung melalui sinyal listrik yang dihantarkan sel saraf dan atau sinyal kimia (HORMON dan neurohormon).5-7

2.3 Protein tumor supresor p53

Protein tumor supresor p53 terakumulasi ketika DNA rusak karena rantai faktor biokimia. Bagian dari jalur ini termasuk alpha-interferon dan beta-interferon, yang menginduksi

14

transkripsi gen p53 dan mengakibatkan peningkatan kadar protein p53 dan peningkatan kanker sel-apoptosis.p53 mencegah sel dari replikasi dengan menghentikan sel siklus pada G1, atau interfase, untuk memberikan waktu untuk memperbaiki sel, namun akan menginduksi apoptosis jika kerusakan luas dan upaya perbaikan gagal. Setiap gangguan terhadap regulasi p53 atau interferon gen akan mengakibatkan gangguan apoptosis dan pembentukan kemungkinan tumor.

3.0 Patologi Sel

3.1 Displasia

Displasia mengacu pada pertumbuhan teratur dan pematangan epitel , yang masih reversibel jika faktor mengemudi dieliminasi . Deskripsi adalah mirip dengan metaplasia, tetapi ada beberapa perbedaan penting . Metaplasia tidak dianggap sebagai bagian dari karsinogenesis , dan sementara displasia menunjukkan keterlambatan dalam pematangan / diferensiasi sel-sel dalam jaringan ( misalnya , ekspansi sel imatur dengan penurunan nilai jumlah / perubahan lokasi sel matang ) , metaplasias memiliki sel dari satu dewasa / tipe dibedakan menggantikan sel-sel matang / jenis lain dibedakan .8

Cara lain untuk menggambarkan displasia adalah dengan patologi : displasia sering bentuk paling awal dari lesi pra-kanker dikenali dalam pap smear atau biopsi oleh seorang ahli patologi . Displasia dapat kelas rendah atau kelas tinggi. Risiko rendah -grade dysplasia transformasi menjadi displasia bermutu tinggi (dan akhirnya kanker ) yang rendah . "High -grade dysplasia "sering identik dengan " karsinoma in situ . " Displasia ini merupakan perkembangan lebih maju menuju transformasi malignan, dan risiko bermutu tinggi displasia berubah menjadi kanker tinggi. Ketika seluruh epitel adalah displastik dan tidak ada sel-sel epitel normal hadir , pertumbuhan disebut neoplasia.7-8

3.2 Neoplasia

Neoplasia terjadi ketika sel-sel telah kehilangan pengendalian proses fisiologis mereka. Sel-sel neoplastik tumbuh tak terkendali, dan ketika orang berbicara tentang kanker atau "karsinoma," mereka biasanya mengacu pada neoplasma (tumor). Epitel neoplastik disebut karsinoma. Setelah neoplasma telah dimulai, tidak reversibel.

Catatan: Istilah "tumor" sering digunakan secara sinonim dengan neoplasma, tetapi "tumor" bisa mengacu pada pertumbuhan sel yang tidak terkendali, apakah itu inflamasi, hemodinamik, atau neoplastik di asal. Selain itu, tidak semua neoplasma ganas. Jinak (non-kanker) neoplasma meliputi: uterine fibroid dan nevi melanositik (mol kulit).8

3.3 Anaplasia

Anaplasia merupakan gangguan paling ekstrim dalam pertumbuhan sel yang dihadapi dalam spektrum proliferasi seluler dan karakteristik yang sangat ganas dan metastasis kanker. Sel-sel anaplastik telah kehilangan kontrol total fungsi normal mereka dan banyak telah memburuk struktur sel. Sel-sel anaplastik sering memiliki rasio nuklir-to-sitoplasma

15

abnormal tinggi, dan banyak yang berinti banyak. Selain itu, inti sel anaplastik biasanya inti wajar berbentuk atau kebesaran.

Sel dapat menjadi anaplastik dalam dua cara: sel tumor neoplastik dapat dedifferentiate menjadi anaplasias (dedifferentiation menyebabkan sel kehilangan semua struktur normal / fungsi), atau kanker sel induk dapat meningkatkan kapasitas mereka untuk berkembang biak (yaitu, pertumbuhan yang tidak terkendali karena kegagalan diferensiasi).8

Pembahasan Kasus

Pada dasarnya bahwa kanker adalah suatu penyakit yang menyerang proses dasar kehidupan, dimana kanker ini akan mengubah genom sel yang mengakibatkan pertumbuhan dan penyebaran yang tidak terkendali. Selain itu, kanker adalah sel-sel yang abnormal dan menyebar ke bagian tubuh lain melalui pembuluh darah dan sistem limfa. Penyebaran terjadi karena sel kanker ini tidak melekat erat pada sel-sel normal sekitarnya sehingga sel ini dapat terlepas dan akan diangkut oleh darah ke tempat baru. Tempat dimana sel-sel tersebut melanjutkan proliferasinya. Jika hal ini terus berlanjut maka jaringan yang diserang tidak dapat berfungsi secara normal sehingga akan terjadi kegagalan fungsi organ yang dapat mengakibatkan kematian.

Sel kanker itu berasal dari sel-sel normal yang pada dasarnya sel normal akan mati pada saat tertentu. Tetapi untuk sel kanker berbeda, sel ini tidak mati bahkan sel ini terus tumbuh, memperbanyak diri dan mereka berusaha untuk mengindari kematiannya ini (apoptosis) yang lebih menakutkan lagi adalah kecepatan pertumbuhan sel kanker ini jauh lebih cepat dari sel-sel normal.

Dari pendapat yang sudah dijelaskan di atas, dapat diketahui bagaimana penyebaran sel kanker tersebut. Dalam penyebarannya, sel kanker tentu melakukan komunikasi antar sel. Proses penyebaran sel kanker ini biasa disebut metastasis. Metastasis ini terjadi karena adanya interaksi antara sel kanker dengan sel normal tubuh. Komunikasi yang dilakukan sel kanker berawal dari interaksi ini. Umumnya, Sel-sel tubuh normal memiliki daya tahan mekanis maupun immunologis, sedangkan sel kanker mempunyai daya untuk melakukan invasi, mobilitas dan metastatis.

Proses penyebaran yang terjadi dilakukan secara bertahap, yaitu inisiasi, promosi dan progresi. Sel kanker yang melakukan metastasid akan menginvasi dan masuk ke dalam pembuluh darah. Jika ini terjadi maka nantinya sel kanker akan terhenti pada suatu tempat dan menempel pada endotel darah, merusak membran basal dan matriks pembuluh darah, bermigrasi ke jaringan ekstravaskuler, serta merangsang pertumbuhan sel darah baru.

Pada komunikasinya, sel kanker tidak dapat mengenal dan merespon sinyal-sinyal yang biasa diterima oleh sel normal. Contohnya, sel normal dapat merespon sinyal penghambat pertumbuhan untuk mencapai homeostatis dan juga merespon mekanisme apoptosis, sedangkan sel kanker tidak dapat mengenal dan merespon sinyal-sinyal tersebut. Hal ini dikarenakan sudah terjadinya mutasi pada proto-onkogen dan gen-gen regulator apoptosis serta gen-gen sinyal apoptosis.

16

Secara sederhana, sel mengalami proses pembelahan akan melalui beberapa cekpoin dalam fase interfase untuk memastikan setiap sel yang membelah boleh berfungsi dengan baik.Jika sel itu mengalami kerosakan DNA,maka p53 akan meperbaiki kerosakan yang terjadi.Jika DNA ini tidak dapat dibaiki ,sel akan mengalami proses apoptosis.Apabila enzim yang menyebabkan apoptosis sel berlaku tidak mendeteksi kelainan pada pembelahan sel ini akan menyebabkan sel membelah tanpa ada sinyal yang mengontrolnya.Ini akan menghasilkan satu sel yang lain daripada sel yang asal lalu menyebabkan pembelahan sel baru yang tidak terkawal atau neoplasia.

Kesimpulan

Sel merupakan unit terkecil dalam system tubuh badan manusia.Terdapat dua jenis pembelahan sel iaitu mitosis dan meiosis yang memiliki fasenya yang tersendiri.Terdapat beberapa jenis enzim yang mengontrol pembelahan sel antaranya ialah p53.Untuk menghantar sinyal kepada sel terdapat beberapa kaedah yang digunakan oleh sel untuk berkomunikasi antaranya ialah autokrin, parakrin, endokrin dan kontak langsung.Mutasi yang terjadi pada DNA sel akan menyebabkan sel tidak dapat merespon pada sinyal yang diberikan lalu akan menghasilkan pembelahan sel yang abnormal.Pembelahan sel abnormal boleh menyebabkan berlakunya kanker.

17

Daftar Pusataka

1. Maton A, Hopkins JJ, LaHart S, Quon Warner D, Wright M, Jill D. Cells: Building Blocks of Life. New Jersey: Prentice Hall. 2010; 5; 70–4

2. Miller KR. "Anaphase". Biology. Pearson Prentice Hall.2010; 5; 169–70.

3. Petronczki M, Siomos MF, Nasmyth K. "The Management of cell: the molecular biology of chromosome segregation in meiosis". DuCell. 2007; 112 (4): 423–40.

4. Bu Z, Callaway DJ. "Proteins MOVE! Protein dynamics and long-range allostery in cell signaling". Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. Advances in Protein Chemistry and Structural Biology; 2011; 83: 163–221.

5. Lin JC, Duell K, Konopka JB. "A Microdomain Formed by the Extracellular Ends of the Transmembrane Domains Promotes Activation of the G Protein-Coupled α-Factor Receptor". Mol Cell Biol.2011; 24 (5): 2041–51.

6. Cho Y, Gorina S, Jeffrey PD, Pavletich NP. "Crystal structure of a p53 tumor suppressor-DNA complex: understanding tumorigenic mutations". Science.2012; 265 (5170): 346–55.

7. Noel Weidner (editor), Richard Cote, Saul Suster, Lawrence Weiss. Modern Surgical Pathology; Cell and Communication. London: W.B. Saunders.2005; 234-56.

8. Ramzi S. Cotran, Vinay Kumar, Tucker Collins (Editor). Robbins Pathologic Basis of Disease. London: 2006; 6; 17-25.

18