Tutor : )r6 Hany Fakultas Ke)okteran "7N 89eteran 89eteran Jakarta Ta#un Aka)e$ik 2/1.;2/15
Kata 7engantar 7uji syukur ka$i (anjatkan ke(a)a Tu#an yang Ma#a ,sa yang tela# $e$beri ra#$at yang berli$(a#6 Dala$ rangka $e$enu#i tugas tutorial< ka$i $enyusun $akala# ini $e$ba#as tentang =enetika< asa$ nukleat< kro$oso$< )og$a sentral< $utasi< )an lain>lain6 Dala$ 7e$buatan $akala# ini (enulis $erasa $asi# banyak kekurangan>kekurangan baik (a)a teknik (enulisan $au(un $ateri< $engingat akan ke$a$(uan yang )i$iliki (enulis6 Se$oga Se$oga $ateri $ateri ini )a(at )a(at ber$a ber$an?a n?aat at )an $enja) $enja)ii su$ban su$bangan gan (e$iki (e$ikiran ran bagi bagi (i#ak (i#ak yang yang $e$butu#kan< k#ususnya bagi ti$ (enulis se#ingga tujuan yang )i#ara(kan )a(at ter@a(ai< A$in6
7enyusun
7enyusun
Belajar Mengen)arai Motor Halaman 1 Ase(< siswa SMA< belajar $engen)arai se(e)a $otor )i ko(leks te$(at tinggalnya6 7a)a awalnya
ia $en@oba $engen)arai )engan ke@e(atan ren)a#6 Setela# $erasa $a#ir< ia $en@oba berken)ara lebi# @e(at< tiba>tiba a)a seekor aya$ $elintas )an Ase( berusa#a $eng#in)ar teta(i #ilang ken)ali6 &a terjatu# )ari se(e)a $otor6 Ase( $eringis karena nyeri< ia $engala$i luka (a)a lutut kanan )an kena knal(ot (a)a betis kanan6 Sore Sore #ari #ariny nyaa bagi bagian an luka luka itu itu bert berta$ a$ba ba# # beng bengka kak< k< kuli kulitt )i seki sekita tarn rny ya juga juga berw berwar arna na ke$era#an6 ke$era#an6Se$en Se$entara tara yang terkena terkena knal(ot knal(ot ta$(ak ta$(ak $ele(u# $ele(u# )an berisi berisi @airan6Kak @airan6Kakii kanannya kanannya sulit sulit )igerakkan6uka )ikakinya )iberi beta)in )an )itutu( 'erban ole# kakaknya< se$entara betisnya yang $ele(u# )ibiarkan saja6 Halaman 2 i$a #ari setela# keja)ian< luka )ilututnya $asi# terasa nyeri6uka tersebut $engala$i in?eksi )an
bernana#6Ase( $e$utuskan $e$eriksakan lukanya ke klinik6ta$(ak jaringan $ati )an nekrotik (a)a luka6 luka6 Dokter Dokter $e$ber $e$bers#i s#ikan kan luka6< luka6< $e$bua $e$buang ng jaring jaringan an nekrot nekrotik ik )an $e$ber $e$berika ikan n antib antibiot iotik6 ik6 &a $enerangkan ba#wa bagian yang luka itu nanti akan $engala$i (roses (e$uli#an jaringan6 Dua $inggu ke$u)ian ta$(ak jaringan (arut )i bekas luka6 Terminologi Hala$an 1
16 26 6 06
Nyeri Beng Bengka kak k Bernan Bernana# a# Antibioti Antibiotik k
: es(on )ari nosise(tor : a)a( a)a(ttasi asi )ar )arii ker keru usaka sakan n jar jarin ing gan : Kelu Keluarny arnyaa @aira @airan n yang yang $engan $engan)un )ung g sel sel )ara# )ara# (uti# (uti# )an )an ku$an> ku$an>ku$ ku$an an : at at ki$ia ki$ia yang )ikeluark )ikeluarkan an ole# ole# ja$ur ja$ur yang yang $eng#a$ $eng#a$bat bat (ertu$bu# (ertu$bu#an an bakte bakteri ri
Learning issue
16 Jejas ejas Sel Sel 1C De?inisi6 2C ,tiologi C Mek Mekanis$e 26 A)a(tasi sel atro?i< atro?i< #i(ertro?i< #i(ertro?i< #i(er(asia< #i(er(asia< $eta(lasia< )is(lasiaC 1C es(on es(on sub subsel selula ularr ter#a) ter#a)a( a( jejas jejas 2C Aku$ Aku$ul ulas asii intr intras asel elul uler er C Kals Kalsi? i?ik ikas asii (atol (atolog ogik ik 6 Jejas re'ersibl re'ersiblee )an irre'ersib irre'ersible le 1C De?inisi 2C Mekanis$e C 7erbe) 7erbe)aan aan )ianta )iantara ra ke)ua ke)uanya nya 06 eg egener eneraasi sel 16C 7engen)al 7engen)alian ian (ertu$bu# (ertu$bu#an an )an )i?erensia )i?erensiasi si sel 26C Me)iat Me)iator or yang yang ber( ber(era eran n
6C &nteraksi &nteraksi $atriks $atriks sel sel )an $atris $atris ekstrase ekstraselule luler r .6 &n?l &n?la$ a$as asii akut akut )an )an kro kroni niss 16C De?ini De?inisi si )an )an $ekani $ekanis$e s$e 26C 26C %ar) %ar)in inal al sign sign 6C 7eran kelenja kelenjarr )an (e$bulu# (e$bulu# geta# geta# bening )ala$ )ala$ in?la$asi in?la$asi 56 7ros 7roses es (e$ (e$ul uli# i#an an jar jarin inga gan n 16C 16C Angi Angiog ogen enes esis is 26C 26C Fibr Fibros osis is 6C e$o)e e$o)elin ling g jaringan jaringan (arut (arut 06C As(ek As(ek (atologi (atologiss )ari (roses (roses (e$ul (e$uli#an i#an 36 7ros 7roses es (eny (enye$ e$bu bu#a #an n luk lukaa 16C 7enye$b 7enye$bu#a u#an n (ri$ (ri$er er 26C 7enye$b 7enye$bu#a u#an n sekun) sekun)er er 6C 6C Keku Kekuat atan an luka luka
JEJAS SEL Jejas sel;@e)era sel a)ala# kerusakan sel se@ara stru@tural;?ungsinya< )iakibatkan ke$a$(uan yg berlebi#an ter#a)a( stress; sel ti)ak )a(at ber)a(tasi ter#a)a( stress (atologis;?isiologis6
ETIOLOGI JEJAS SEL 1. Deprivas Deprivasii Oksige Oksigen n (Hipok (Hipoksia sia – Iskem Iskemia) ia) Hi(oksia a)ala# berkurangnya oksigen )i jaringan6Hi(oksia ini $engganggu res(irasi
aerobik oksi)ati? E $eru(akan (enyebab jejas yg (aling (enting )an yg (aling sering6Hi(oksia berbe)a )engan iske$ia6&ske$ia $eru(akan berkurangnya su(lai )ara# ke jaringan akibat terganggunya aliran arteri;$enurunnya aliran 'ena6 2. Agen gent Kimia mia 7eningkatan bebera(a !at ki$ia $engakibatkan jejas6at>!at yg sering )ite$ui )i se#ari>#ari a)ala# gara$Eglukosa6 Jika !at tersebut )igunakan se@ara berlebi#an )a(at $enggangu lingkungan os$oti@ E $engakibatkan jejas sel6 Agent )ikenal sebagai ra@un akan
26 Kerusakan )an Dis?ungsi Mitokon)ria Mitokon)ria a)ala# “mini factories” yang $e$(ro)uksi energi )ala$ bentuk AT76Mitokon)ria sangat sensiti? ter#a)a( banyak ti(e sti$ulus @e)era< ter$asuk #i(oksia< ra@un ki$ia< )an ra)iasi6 Kerusakan $itokon)ria $ungkin $enyebabkan bebera(a abnor$alitas bioki$ia $eningkatnya Kalsiu$ )i sitosol< Stress oksi)ati?< )an 7eroksi)asi li(i)C a6 Kegagalan ?os?orilasi oksi)ati? $e$i@u (enurunan AT7< $e$un@aknya nekrosis sel b6 Abnor$alitas ?os?orilasi oksi)ati? juga $e$i@u bentuk -S< yang $e$iliki banyak e?ek kerusakan )i$ana -S a)ala# $e)iator (enting (a)a ke$atian sel< s(esies
ra)ikal bebas ini $enyebabkan (eroksi)asi li(i) )an e?ek )elesi lainnya (a)a struktur sel6 @6 7eruba#an $itokon)ria sering )i#ubungkan )engan bentuk kon)uktansi kanal $e$bran $itokon)ria < atau yang )isebut (er$eabilitas transisi (ori $itokon)ria6 Terbukanya kanal ini $e$i@u ke#ilangan (otensial $e$bran $itokon)ria )an (eruba#an (H< )an kerusakan gra)ien (roton yang )i(erlukan untuk $e$bentuk AT76 )6 Mitokon)ria juga $e$iliki bebera(a (rotein yang ketika AT7 )ile(as ke sito(las$a akan $e$berita#u sel a)a @e)era internal )an $engakti?kan jalan a(o(tosis6
6 &n?luks Kalsiu$ Kalsiu$ bebas )i sitosol nor$alnya )i(erta#ankan ole# trans(or kalsiu$ yang bergantung (a)a AT7 (a)a konsentrasi 1/6/// kali lebi# ren)a# )iban)ing konsentrasi kalsiu$ ekstrasel atau )ari sisa $itokon)ria intrasel )an retikulu$ en)o(las$a6&ske$ia atau toksin $enyebabkan kalsiu$ $asuk ke sitosol )ari ekstraseluler $elalui $e$bran (las$a< )an )ari )e(osit intraseluler6 Hal ini $enyebabkan : Akti'asi ber$a@a$ ?os?oli(ase (en@etus kerusakan $e$branC • Akti'asi en!i$ (rotease $engatabolisasi (rotein $e$bran )an strukturalC • Akti'asi ,n!i$ AT7>ase $e$(er@e(at )e(lesi AT7C • ,n)onuklease $e$e@a# $aterial genetikC •
Meningkatnya kalsiu$ intraseluler juga $eni$bulkan a(o(tosis< )engan akti'asi langsung @as(ase )an )engan $eningkatkan (er$eabiltas $itokon)ria6
06 Kerusakan (a)a 7er$eabilitas Me$bran Meningkatnya (er$eabilitas $e$bran yang $e$i@u kerusakan $e$bran a)ala# karakteristik teta( )ari banyaknya bentuk )ari @e)era sel yang berujung (a)a nekrosis6Me$bran (las$a )a(at )irusak akibat iske$ia< bebera(a $ikroba ra@un< berbagai agen ?isika )an ki$ia6 Bebera(a $ekanis$e bioki$ia $ungkin kontribusi (a)a kerusakan $e$bran : a6 7enurunan Sintesis Fos?oli(i) 7ro)uksi ?os?oli(i) )i sel $ungkin bisa $enurun setia( a)a turunya ka)ar AT7< yang $e$i@u (enuruna energi yang bergantung (a)a akti'itas en!i$6 7enurunan sintesis ?os?oli(i) $e$iliki )a$(ak (a)a se$ua $e$bran seluler< ter$asuk $e$bran $itokon)ria< ja)i $e$(erburuk ke#ilangan AT76 b6 Meningkatnya Han@urnya Fos?oli(i) Bebera(a jejas sel )i#ubungkan )engan $eningkatnya )egra)asi $e$bran ?os?oli(i)< $ungkin karena (engakti?kan en)ogen ?os?oli(ase ole# (eningkatan ka)ar kalsiu$)i sitosol6 @6 -S -ksigen ra)ikal bebas $enyebabkan @e)era (a)a $e$bran sel ole# (eroksi)asi li(i)6 )6 7ro)uk 7e$e@a#an e$ak
&ni ter$asuk asa$ le$ak bebas< karnitin asil< li(o?os?oli(i)< se$ua )ari ini yang $engaku$ulasi jejas sel sebagai )a$(ak )egra)asi ?os?oli(i)67ro)uk>(ro)uk ini )a(at $enyebabkan kerusakan (er$eabilitas6 Te$(at yang $engala$i kerusakan $e$bran sela$a @e)era sel a)ala# $e$bran $itokon)ria< $e$bran (las$a< )an $e$bran lisoso$ : a6 Kerusakan Me$bran Mitokon)ria Kerusakan $e$bran $itokon)ria ini akibat (enurunan (ro)uksi AT7< )engan banyaknya gangguan ini akan $engakibatkan n ekrosis6 b6 Kerusakan Me$bran 7las$a Kerusakan $e$bran (las$a $e$i@u ke#ilangan kesei$bangan os$osis )an in?luks @airan )an ion6 Hal ini )a(at $enganggu $etabolis yang )a(at $eng#asilkan AT7 @6 Kerusakan $e$bran lisoso$ Kerusakan $e$bran lisoso$ $enyebabkan lisoso$ ti)ak $e$iliki (H yang teta(6(H yang teta( ini ber?ungsi untuk en!i$ )a(at bekerja baik6
.6 Jejas Sel yang )in)uksi a)ikal Bebas a)ikal bebas $eru(aka s(esies ki$iawi )engan satu elektron tak be(asangan )i orbital terluar6Kea)aan ki$iawi tersebut sangat ti)ak stabil )an $u)a# bereaksi )engan !at ki$ia anorganik atau organik saat )ibentuk )ala$ sel< ra)ikal be bas segera $enyerang )an $en)egra)asi asa$ nukleat serta berbagai $olekul $e$bran6 Selain itu< ra)ikal
bebas $enginisiasi reaksi autokatalitiksebaliknya< $olekul yang beraksi )engan ra)ikal bebas )iuba# $enja)i ra)ikal bebas< se$akin $e$(erbanyak rantai kerusakan6 a)ikal bebas sa(at )i(erole# )ari : 16 eaksi re)oks yang terja)i sela$a (roses ?isiologi nor$al6 Sela$a res(irasi nor$al< $isalnya< oksigen $olekuler se@ara berta#a( )ire)uksi )ala$ $itokon)ria )en#gan (eruba#an e$(at elektron untuk $eng#asilkan air6 7a)a (roses ini< seju$la# ke@il s(esies inter$e)ia toksik )ibentukter$asuk ra)ikal (eroksi)a -2>C< #i)rogen (eroksi)a H2-2C )an -H>6 Selanjutnya< bebera(a oksi)ase intrasel $e$bentuk ra)ikal su(eroksi)a sebagai akibat langsung akti'itasnya6 oga$ transisi< se(erti te$baga %uC )an !at besi FeC juga $eneri$a atau $en)onor elektron bebas sela$a reaksi intrasel tertentu se#ingga $engatalisis (e$bentukan ra)ikal bebas< se(erti (a)a reaksi Fenton FeIIIH2-2
→
FeIIII-H.I-H>C6 -le# karena sebagian besar !at besi
bebas intrasel )ala$ bentuk ?erri FeIIIC< (erta$a>ta$a !at besi #arus )ire)uksi $enja)i ?erro FeIIC untuk ber(artisi(asi )ala$ reaksi Fenton6 Ta#a( re)uksi itu )ikatalis ole# ion su(eroksi)a se#ingga !at besi )an su(eroksi)a bersinergi untuk $e$(erole# @e)era sel oksi)ati? $aksi$al6 26 Nitrit -ksi)a N-C $eru(akan $e)iator ki$iawi (enting yang nor$alnya )isintesis ole# berbagai ti(e sel yag )a(at ber(eran sebagau ra)ikal bebas atau )a(at )iuba# $enja)i s(esies nitrit yang sangat reakti? 6 7enyera(an energi ra)ian $isalnya< sinar u'< sinar C6 a)iasi (engion )a(at $eg#i)rolisis air $enja)i gugus #i)roksil -H .C )an ra)ikal bebas #i)rogen H.C 06 Metabolis$e en!i$atik !at ki$iawi eksogen $isalnya< karbon tetraklori)aC Tiga reaksi yang (aling rele'an )engan #e#a s sel yang )i(erantarai ra)ikal bebas 16 Peroksidasi lipid membrane. &katan gan)a (a)a le$ak tak jenu# $e$brane $u)a# terkena serangan ra)ikal bebas berasal )ari oksigen6 &nteraksi ra)ikal le$ak $eng#asilkan (eroksi)a< yang ti)ak stabil )an reakti?< )an terja)i reaksi autokatalitik6 26 Fragmentasi DNA6 eaksi ra)ikal bebas )engan ti$in (a)a DNA $itokon)ria)an nu@lear $eni$bulkan rusaknya untai tunggal6 Kerusakan DNA tersebut tela# $e$berikan i$(likasi (a)a (e$bunu#an sel )an (eruba#an sel $enja)i ganas6 6 Ikatan silang protein. a)ikal bebas $en@etuskan ikatan silang (rotein yang )i(erantarai sul?i#i)ril< $enyebabkan (eningkatan ke@e(atan )egra)asi atau
#ilangnya akti'itas en!i$atik6 eaksi ra)ikal bebas juga se@ara langsung $enyebabkan ?rag$entasi (oli(e(ti)a6 Selain $eru(akan akibat jejas ki$iawi )an ra)iasi< (e$bentukan ra)ikal bebas juga $eru(akan bagian nor$al res(irasi )an akti'itas seluler rutin lainnya< ter$asuk (erta#anan $ikroba6"ntungnya< ra)ikal bebas $e$ang ti)ak stabil< )an u$u$nya rusak se@ara s(ontan $isalnya su(eroksi)a< sangat @e(at rusak )engan a)anya air yang $asuk ke )ala$ oksigen )an #y)rogen (eroksi)a6 Na$un< sel juga $e$bentuk bebera(a siste$ en!i$atik untuk $enonakti?kan ra)ikal bebas : 16 Ke@e(atan kerusakan s(ontan $eningkat ber$akna ole# kerja su(eroksi)a )is$utase S-DC yang )ite$ukan (a)a banyak ti(e sel $engatalis reaksi 2-2>2HH2-2I-2C 26 =lutation =SHC (eroksi)ase juga $elin)ungi sel agar ti)ak $engala$i jejas )engan $engatalisis (erusakan ra)ikal bebas 2-H>I2=SH2H2-I=SS=Lglutation #e$o)i$erC6 asio intrasel glutation teroksi)ase =SS=C $enja)i glutation tere)uksi =SHC $eru(akan re?leksi status oksi)asi sel )an as(ek (enting ke$a$(uan sel untuk $engatabolis$e ra)ikal bebas6 6 Katalase ter)a(at )ala$ (eroksiso$< langsung $en)egra)asi #y)rogen (eroksi)a 2H2-2-2I2H2-C 06 Antioksi)an en)ogen atau eksogen $issal< 'ita$in ,karotenC juga )a(at $eng#a$bat (e$bentuka ra)ikal bebas atau $e$ulung ra)ikal bebas seketika selesai )ibentuk6 .6 Meski(un !at besi )an te$baga yang )iionisasi bebas )a(at $engatalis (e$bentukan s(esies oksigen reakti?< unsur tersebut biasanya )iasingkan ole# @a)angann )an;atau (rotein trans(ort $isalnya< trans?errin< ?erritin< )an serulo(las$inC