MEKANISME APOPTOSIS Proses apoptosis diregulasi dengan protein tertentu, yaitu caspase. Caspase mempunyai peran penting dalam apoptosis pada diabetes nefropati (Wagener et al, 2009). Apoptosis dapat terjadi melalui dua jalur yaitu jalur ekstrinsik dan jalur intrisik. Pada jalur ekstrisik apoptosis diinisiasi oleh reseptor transmembran misalnya Fas. Adapun apoptosis intrisik dipicu oleh sinyal yang dipancarkan oleh organel seperti mitokondria. Proses ekstrinsik bertanggung jawab untuk menghilangkan sel yang tidak diinginkan saat sel berkembang yang dilakukan oleh enzim kaspase 8, sedangkan proses intrinsik bertanggung jawab menghilangkan sel yang tidak diinginkan yang sudah terbentuk melalui kaspase 9 (Rajamani, 2009). Apoptosis ekstrinsik dipicu oleh sinyal molekul (ligand) yang dipancarakan oleh sel lain. Sebagai contoh ligand Fas (FasL) yang melekat pada reseptor trasmembran sel target dan mempengaruhi berbagai reseptor untuk berageregasi pada pemukaan sel membentuk Death Domain (DD) yang mengaktifkan caspase-8. Caspase-8 yang merupakan protein inisiator yang selanjutnya mengaktifkan Caspase-3 yang merupakan eksekutor akhir sel (Rajamani, 2009).

Gambar Apoptosis Ekstrinsik Sumber:, Rajamani, 2009

Apoptosis intrinsik dipicu oleh stress intraseluler, khususnya stress pada mitokondria. Untuk merespon sebuah sinyal stress pro apoprotein dalam sitoplasma misalnya Bax melekat pada membran luar mithokondria dan memicu pengeluaran mitokondrial 59 dan sitokrom c. Kemudian sitokrom c membentuk kompleks dengan ATP dan Apaf-1 di dalam sitoplasma. Hal tersebut mengaktifkan caspase-9 yang bergabung dalam kompleks dan membentuk apoptosom yang mengaktifkan kaspase-3 untuk menginisiasi degradasi seluler (Rajamani, 2009).

Gambar Apoptosis Inkstrinsik Sumber:, Rajamani, 2009

DIABETES DAN APOPTOSIS DI GINJAL Mitokondria merupakan tempat respirasi aerob. Energi yang dihasilkan mitokondria berupa ATP melalui jalur fosforilasi oksidatif. Dalam proses ini, bahkan juga dihasilkan formasi electron yang tidak berpasangan, yang biasa disebut Reactive Oxygen Species (ROS). ROS seperti hydrogen peroksida (H2O2), superoksida anion (O2-), hidroksil radikal (OH) merupakan molekul yang sangat reaktif yang akan mengurangi keseimbangan pada sel normal. Efek yang berbahaya dari tingginya level ROS adalah tingginya molekul reaktif yang akan mengganggu kestabilan ikatan kimia. Ketika H2O2 bebas keluar dari mitokondria, maka superoksid anion dan hydrogen radikal mengalami penyebaran yang terbatas, dan berkontribusi untuk menyebabkan kerusakan membrane mitokondria. Beberapa penelitian menunjukkan ada korelasi antara ROS mitokondria dengan jalur apoptosis mitokondria, sebagai contoh dilepaskannya sitokrom-c ke sitosol (Chalah et al, 2008). Apoptosis pada sel-sel mesangial yang disebabkan oleh ROS melalui perantara Bax dan pengeluaran sitokrom c di mitokondria. Pada sel-sel mesangial ginjal manusia, kadar glukosa yang tinggi disebabkan karena peningkatan Bax atau rasio Bcl-2, berhubungan dengan sitokromc dari mitokondria dan dilanjutkan dengan aktivasi pro-apoptosis caspase-3. Tingginya kadar glukosa memediasi tingginya oksidasi NADPH dan memediasi formasi ROS di mitokondria sehingga mengaktifkan pro-apoptosis p38 Mitogen Activated Protein Kinase (p38 MAPK) dan aktivasi caspase-3 di podosit (Wagener et al, 2009). Kadar glukosa yang tinggi di sel epitel tubulus ginjal merupakan mediator stress oksidatif untuk menginduksi ekspresi protein Bax dan mengurangi ekspresi Bcl-2. Data suatu penelitian menunjukkan bahwa selama diabetes, ekspresi gen-gen pro-apoptosis Bax meningkat dan

ekspresi anti-apoptosis Bcl-2 menurun (Wagener et al, 2009). Pelepasan Bax dari mitokondria akan meicu pengeluaran sitokrom c. Pelepasasan sitokrom c akan mengaktivasi Apaf-1 kemudian membentuk apoptosom bersama pro-caspase 9. Akhirnya caspase-9 terbentuk dari kompleks apoptosom tersebut dan mengaktifkan efektor caspase (caspase 3, 6, dan 7) untuk melakukan apoptosis (Chalah et al, 2008).

Gambar: Sumber: Chalah et al, 2008