Upload
nurnisaa-nanniez
View
95
Download
16
Embed Size (px)
Citation preview
1
JEJAS , ADAPTASI, & KEMATIAN SEL
Nindya Shinta, dr, M.Ked
JEJAS SEL
2JEJAS SEL
Sel Normal
Dinamis Selalu berubah menyesuaikan diri dengan
perubahan lingkungan Kalau perubahan melebihi kemampuan
menyesuaikan diri cedera sel
3JEJAS SEL
HOMEOSTASIS
Sel normal selalu berada dalam keadaan homeostasis
Stress fisiologis dan stimulus patologik adaptasi sel secara fisiologik dan morfologik keseimbangan baru mempertahankan viabilitas dan fungsi sel
4JEJAS SEL
JEJAS SEL
Jika stimulus / stres yang diterima sel melebihi daya adaptasi sel atau sel tersebut tak dapat beradaptasi maka terjadi jejas pada sel yang bersifat :ReversibelIreversibel
Kematian Sel
5JEJAS SEL
Respon terhadap Stimulus
Adaptasiatrofi, hipertrofi, hiperplasia, metaplasia
Cedera reversibel : degenerasi
Cedera ireversibel : sel mati ApoptosisNekrosis
6JEJAS SEL
ADAPTASI
SEL NORMAL
JEJAS REVERSIBEL JEJAS IREVERSIBEL
7JEJAS SEL
JENIS STIMULUS Kekurangan oksigen
Hipoksia : defisiensi oksigenOksigenase inadekuat : gangguan sistem
kardiorespirasiKapasitas transport oksigen : anemia, keracunan COIskemia : hilangnya suplai darah pada jaringan karena
gangguan aliran arteri/berkurangnya drainase vena Agen fisik
Trauma, suhu ekstrem, radiasi, tegangan listrik, tekanan atmosfer
Agen infeksi
8JEJAS SEL
Agen kimia dan obat-obatan Semua bahan kimia Racun merusak permeabilitas membran sel, mengganggu
homeostasis osmotik/integritas enzim kematian sel Reaksi imunologis
Shock anafilaktik Penyakit autoimun
Cacat genetik Ketidakseimbangan nutrisi
Defisiensi nutrisi Kelebihan nutrisi
Aging
JENIS STIMULUS
9JEJAS SEL
Hipoksia
Fosforilasi oksidatif di mitokondria produksi ATP
ATP sel
10JEJAS SEL
ATP sel
Gangguan pompa Na/Kmembran
Gangguan pompa Ca membran
K keluar ke ekstraselNa & air masuk ke intrasel
Ca masuk ke intrasel
Pembengkakan selMikrovili rusak
Bula pada membranPembengkakan retikulum endoplasma
Bentukan myelin
11JEJAS SEL
ATP sel Induksi fosfofruktokinase
Glikolisis Asam laktat pH
Kromatin nukleus memadat&
Aktivasi / pelepasan enzim lisosom
12JEJAS SEL
Pelepasan ribosom dari REK
Sintesis protein
Enzim lisosom mendegradasi komponenSitoplasma dan nukleus
Aktivasi / pelepasan enzim lisosom
13
ADAPTASI SEL
Sel beradaptasi sesuai lingkungan Adaptasi fisiologis → respon sel terhadap
rangsang normal (hormon, kemokin) Adaptasi patologis → respon sel
terhadap rangsang jejas atau untuk mempertahankan diri
Adaptasi sel : keadaan sel antara normal (unstressed cell) dan jejas/cedera sel (overstressed cell)
JEJAS SEL
14JEJAS SEL
ADAPTASI SEL
Sifat : Reversibel bila Rangsangan dihentikan Belum terjadi cedera
NORMAL ADAPTASI JEJAS/CEDERA
RANGSANGAN
15JEJAS SEL
BENTUK ADAPTASI SEL
1. Atrofi
2. Hipertrofi
3. Hiperplasi
4. Metaplasi
16JEJAS SEL
ATROFI
Pengecilan organ/jaringan karena pengecilan volume sel
Organ tsb sudah(pernah) mencapai volume normal
Bedakan dengan : Agenesis, aplasia, hipoplasia
17JEJAS SEL
PENYEBAB ATROFI
1. Nutrisi kurang
2. Aliran darah terganggu (vascular atrophy)
3. Terganggunya syaraf (neurogenic atrophy)
4. Berkurangnya beban kerja (disuse atrophy)
5. Berkurangnya stimulus hormon (endocrine atrophy)
6. Proses ketuaan (aging process)
7. Penekanan (pressure atrophy)
18JEJAS SEL
Glottal insufficience
normal atrophy
19JEJAS SEL
Muscle ischemic atrophy:
20JEJAS SEL
HIPERTROFI
Pembesaran organ/jaringan karena pembesaran sel
Peningkatan beban tugas, sedangkan sel tidak memiliki kemampuan untuk membelah diri (mitosis)
Terjadi pada otot bergaris (otot skelet & otot jantung)
21JEJAS SEL
HIPERTROFI
Terjadi pada 2 keadaan :
1. Fisiologik
2. Patologik
22JEJAS SEL
HIPERTROFI
PATOLOGISFISIOLOGIS
23JEJAS SEL
HIPERPLASI
Pembesaran organ/jaringan karena bertambahnya jumlah sel
Sel tsb memiliki kemampuan mitosis (sintesa DNA)
Misalnya otot polos, epitel kelenjar, tulang/tulang rawan, sel hepar, sel sumsum tulang, fibroblast, epitel kulit&usus, dll
24JEJAS SEL
HIPERPLASI
Terjadi pada 2 keadaan :
1. Fisiologik Kompensatoir Hormonal
2. Patologik
25JEJAS SEL
HIPERPLASI
Hiperplasi dan hipertrofi dapat terjadi bersamaan pada otot polos uterus selama wanita hamil (hormonal)
Pembesaran sel pada HIPERTROFI disertai penambahan jumlah ORGANEL
26JEJAS SEL
HIPERPLASI
PATOLOGISFISIOLOGIS
27JEJAS SEL
METAPLASI
Perubahan dari satu jenis sel dewasa menjadi sel dewasa jenis lain
Tujuan agar jaringan lebih tahan terhadap rangsangan yang menahun
Kerugian : fungsi jaringan awal menjadi hilang
28JEJAS SEL
METAPLASI
Sering terjadi pada epitel, bisa juga pada jaringan mesenkimal (jarang)
Contoh :Epitel bronkus pada perokok berat dari
selapis silindris berbulu getar epitel bertatah (berlapis pipih)
Epitel endoserviks dari epitel silindris epitel bertatah
29JEJAS SEL
METAPLASI
Bila rangsangan tidak berhenti, metaplasi epitel bertatah/skuamous dapat berlanjut ke pertumbuhan lain (bukan ADAPTASI lagi) displasi (maladaptasi)
Jadi, metaplasi bila berlanjut berpotensi menjadi ganas
30 JEJAS SEL
Metaplasia
31JEJAS SEL
METAPLASI
Epitel BronchusMetaplasi
32
Schematic diagram of columnar to squamous metaplasia
( From ROBBINS BASIC PATHOLOGY , 2003 )
JEJAS SEL
33JEJAS SEL
DISPLASIA
Dis = salah/sakit
Plasia = pertumbuhan Pertumbuhan yang tidak mengikuti
aturan normal sepenuhnya Etiologi :
Jejas fisik atau kimia menahun
34JEJAS SEL
DISPLASIA
Tanda morfologik : Pertumbuhan sel lebih meningkat
jumlah mitosis > Normal
epitel permukaan lebih tebal Nampak sel-sel atipik (tidak normal) dengan
perubahan ukuran & bentuk sel, inti lebih besar & gelap (DNA inti lebih banyak)
Diferensiasi sel jadi abnormal, banyak sel yang posisinya tidak wajar (sel basal berada di tengah, mitosis tidak di basal, sel primitif)
35JEJAS SEL
DISPLASIA
Pada fase awal, masih mungkin kembali normal bila penyebab dihilangkan
Displasi (terutama yang berat) seringkali merupakan kelainan pra ganas (pre cancerous)
Displasia tidak tergolong adaptasi
36JEJAS SEL
DISPLASIA
Epitel Skuamous
Displasia
37JEJAS SEL
JEJAS SEL
38JEJAS SEL
39JEJAS SEL
40JEJAS SEL
Akibat Jejas / Cedera
Jenis dan beratnya cedera Jenis dan kondisi sel yang terkena:
kepekaan terhadap jejasdiferensiasi suplai darah nutrisi umur
41JEJAS SEL
Jejas Reversibel
Pada keadaan hipoksia, terjadi gangguan fosforilasi oksidatif di mitokondria
Akibatnya ATP berkurang Na pump terganggu influks Na+ Ca2+ dan H2O serta efluks K+ Perubahan dalam sel (degenerasi)
42JEJAS SEL
Jejas Reversibel
Perubahan yang terjadi :1. Sel menjadi bengkak (swelling)
2. Kondensasi kromatin nukleus
3. Pembentukan bula pada membran plasma
4. Pembengkakan organel
43JEJAS SEL
Degenerasi
Degenerasi : perubahan morfologi akibat jejas non fatal (reversibel) sehingga dapat pulih.
Jejas gangguan metabolisme K, P, dan L pada sel perubahan morfologi sel.
Perubahan morfologi sel berupa timbunan abnormal bahan di dalam sitoplasma sel.
Infiltrasi : gangguan yang bersifat sistemik terjadi perubahan metabolisme produk metabolit menumpuk jejas seluler.
44JEJAS SEL
Degenerasi dan Infiltrasi Degenerasi dapat berupa
degenerasi bengkak keruh (cloudy swelling/ degenerasi albumin)
degenerasi hidropik (degenerasi vacuoler) degenerasi hialin degenerasi mucin
Infiltrasi dapat berupa perlemakan (fatty depotition/fatty
change/metamorphosis) infiltrasi glikogen infiltrasi amiloid
45JEJAS SEL
Macam Degenerasi Pembengkakan sel (Cell Swelling)
timbunan air berlebihan dalam sitoplasma sel, tampak sel membesar tanpa adanya vakuola
Degenerasi hidropik / degenerasi vakuoltimbunan air lebih banyak lagi, sehingga
terlihat vakuola di dalam sitoplasma Perlemakan (fatty change)
timbunan lemak di dalam sitoplasma parenkim
46JEJAS SEL
Cellular swelling
Normal Liver cells
Swollen Liver cells
47JEJAS SEL
Fatty Change
“Fatty Liver”
48JEJAS SEL
Jejas Ireversibel Jika jejas reversibel berjalan terus
melampaui daya sel untuk bertahan jejas reversibel (cell death) yang ditandai:Membran sel bocorMembran organel robek, isi keluar (lisosom)Inti sel piknosis
Kematian sel (nekrosis)
49JEJAS SEL
Jenis Kematian Sel
Nekrosiskematian sel terjadi akibat stres abnormal (iskemia, trauma bahan kimia,dll)
Apoptosiskematian sel terjadi melalui program bunuh diri yang terkontrol internal untuk menghilangkan sel yang tidak dikehendaki
50JEJAS SEL
Nekrosis Jejas yang paling ekstrim akan mengakibatkan
kematian sel atau jaringan, dimana kematian tersebut dapat berupa kematian somatik (somatic death) atau berupa nekrosis.
Serangkaian perubahan morfologi menyusul kematian sel dalam jaringan/organ hidup sebagai akibat dari kegiatan degradasi progresif enzimatis atas sel yang terjejas lethal
51JEJAS SEL
Morfologi Nekrosis Gambaran makroskopis
perubahan bentuk seltidak nampak segarkeruh (opaque)tidak cerahwarna putih abu-abu.
Gambaran mikroskopis jaringan nekrotik seluruhnya tercat eosinsering pucatbercak kebiru-biruan menunjukkan adanya kalsifikasijaringan sekitarnya hiperemik serbukan radang
52JEJAS SEL
Morfologi Nekrosis Perubahan pada inti sel
hilangnya gambaran kromatininti keriput tidak vesikulerinti lebih padat dengan warna hitam (piknotik)inti robek yang terbagi atas fragmen-fragmen
(karyorhexis)inti pucat dan tidak nyata (karyolisis)
Sel nekrosis massa amorf, granuler tanpa inti kerangka sel menghilang sama sekali
53JEJAS SEL
Nekrosis
Sel normal mempunyai nukleus dengan
nukleolus yang tampak jelas
Sitoplasma berwarna merah muda pucat, dengan keunguan
akibat RNA pada REK
Kerusakan subletal menimbulkan
vakuolisasi pada sitoplasma
54JEJAS SEL
Nekrosis
Sel nekrosis awalnya menunjukkan
peningkatan eosinofilik sitoplasmik akibat
hilangnya RNA sitoplasmik
Nukleus menjadi mengecil, basofilik,
piknosis,indikasi adanya penghentian transkipsi
DNA
55JEJAS SEL
Nekrosis
Pelepasan nuklease menyebabkan
fragmentasi nukleus menjadi beberapa
bagian karioreksis
56JEJAS SEL
Nekrosis
Disolusi komplit dari nukleus kariolisis
?
?
?
57JEJAS SEL
Nekrosis
Normal
Piknosis
Karioreksis
Kariolisis
58JEJAS SEL
Temuan pada jejas reversibel dan jejas ireversibel
Ruptur dan autolisis lisosom Pada inti terjadi piknosis atau
kariolisis dan karioreksis Terdapat gambaran myelin Berpengaruh pada membran
sel Terjadi pemadatan yang luas Pembengkakan mitokondria
Terjadi nekrosis
Pembengkakan sel secara umum
Kromatin inti sel masih utuh Autograf oleh lisosom Agregasi dari partikel-partikel
intra membran Pembengkakan RE Terjadi penghamburan dari
lisosom
Terjadi pemadatan kecil
Jejas IreversibelJejas Reversibel
59JEJAS SEL
Proses Enzimatik pada Nekrosis1. Pencernaan oleh enzim katalitik
lisosom
2. Terjadi denaturasi protein
Bila 1 > 2 = nekrosis likuifaktif
1 < 2 = nekrosis koagulatif
60JEJAS SEL
Jenis Nekrosis
Nekrosis koagulativa Nekrosis likuifaktif Nekrosis kaseosa Nekrosis lemak Nekrosis fibrinoid
61JEJAS SEL
Nekrosis Koagulatif Terjadi denaturasi protein asidosis, protein
struktural dan protein enzim mencegah proteolisis
Penyebab adalah hipoksia akibat putusnya perbekalan darah dan toksin bakteri
Arsitektur jaringan masih baik, kecuali pada otak Ditandai adanya kematian sel karena hipoksia Jaringan yang mati menjadi lebih padat dan
pucat
62JEJAS SEL
Nekrosis Koagulatif
63JEJAS SEL
Nekrosis Koliguatif = Likuifaktif (mencair)
Waktu lebih cepat Disolusi jaringan karena aktivitas enzim
hidrolitik Sering terjadi pada jaringan otak, infeksi
bakteri piogen membentuk enzim protein litik merusak jaringan
Jaringan yang mati menjadi semilikuid Arsitektur jaringan tidak ada
64JEJAS SEL
Nekrosis LikuifaktifOtak - CVA
65JEJAS SEL
Nekrosis Kaseosa = Perkejuan
Terjadi pada radang spesifik TBC Bentuk khusus nekrosis koagulasi yang bagian
tengahnya lunak rapuh seperti keju dan dikelilingi oleh jaringan granulasi (tuberkel)
Dimulai dengan destruksi jaringan pankreas pelepasan enzim lipase merusak jaringan sekitarnya
Lipase menghidrolisir jaringan lemak asam lemak keluar
Asam lemak + alkali sabun (benda putih seperti kapur)
66JEJAS SEL
Nekrosis Kaseosa
Nekrosis kaseosa pada ginjal yang terinfeksi Mycobacterium tubelculosis
Area nekrotik berwarna merah muda dan tidak ada gambaran jaringan ginjal
67JEJAS SEL
Nekrosis Fibrinoid Berhubungan dengan gangguan imunitas Berupa bangunan menyerupai fibrin pada
jaringan ikat atau pembuluh darah Struktur fibrinoid belum jelas, tetapi dapat
berupa: depolimerasi kolagenperubahan substansi dasar nukleoproteinprepitasi fibrin atau gamma globulin yang terjadi pada
daerah yang mengalami reaksi antigen antibodi
68JEJAS SEL
Nekrosis Fibrinoid
Kerusakan pembuluh darah akibat hipertensi maligna menunjukkan deposit fibrin pada dinding pembuluh darah yang rusak
69JEJAS SEL
Nekrosis Lemak
Gambaran mikroskopis pankreatitis akut
Area nekrosis lemak
70JEJAS SEL
Nekrosis Lemak
Jarang Pada nekrosis pankreatis akut Merupakan suatu keadaan gawat
abdomen shock
71
APOPTOSIS
JEJAS SEL
72JEJAS SEL
Apoptosis Involusi fisiologis terkait hormonal
Endometrium pada siklus mentrualKelenjar mammae pada proses penyapihanKelenjar prostat setelah kastrasi
Kematian sel pada populasi sel yang berproliferasiEpitel intestinal Kematian sel pada tumor
Kematian sel pada populasi sel imunSel T pada timusKematian sel yang diinduksi sel T sitotoksik
73JEJAS SEL
Apoptosis
Apoptosis terjadi akibat sintesis dan aktivasi dari enzim protease sitosol
74JEJAS SEL
Sel normal tersusun atas hubungan antar sel yang rapat Awal apoptosis : sintesis enzim → disolusi sel (INISIASI)
QuickTime™ and aGraphics decompressor
are needed to see this picture.
Apoptosis
75JEJAS SEL
QuickTime™ and aGraphics decompressor
are needed to see this picture.
ApoptosisSel apoptotik mengalami perubahan pada permukaan dan hubungan antar sel, serta ukurannya menyusut. Kromatin inti memadat mendekati membran nukleus.Organel sel terlihat normal.
Endonuklease memotong kromosom menjadi fragmen nukleosom
76JEJAS SEL
QuickTime™ and aGraphics decompressor
are needed to see this picture.
ApoptosisPemecahan sel → fragmentasi, badan apoptotik
Fragmentasi nukleus
Proses ini hanya memerlukan waktu beberapa menit
77JEJAS SEL
QuickTime™ and aGraphics decompressor
are needed to see this picture.
ApoptosisFragmen apoptotik dikenali oleh sel terdekat atau sel fagosit lokal, kemudian terjadi fagositosis untuk menghancurkan fragmen apoptotik.
Beberapa fragmen mengalami degenerasi ekstraseluler.
JALUR APOPTOSIS
Jalur Ekstrinsik Jalur Intrinsik Pemicu lain :
ROS (reactive oxygen species)Superoksida (O2
-)
H2O2
JALUR UTAMA APOPTOSIS Jalur Ekstrinsik reseptor
• Fas• Tumor Necrosis Factor Receptor 1
(TNF-R 1)
Jalur Intrinsik mitokondria• Protein keluarga Bcl-2
Jalur Ekstrinsik Fas
A. Fas reseptor dengan death domain (DD) intraseluler
B. Fas+ligand DD aktif ikatan dgn FADD (Fas-asosiated death domain)
C. DED (death effector domain) b’asosiasi dgn procaspase-8 aktif caspase cascade
Tumor Necrosis Factor (TNFα)
+TNF-Receptor
DD + TRADD (TNFR-assosiated death domain)
Asosiasi dgn FADD
Procaspase-8 aktif
Types of apoptosis
Apoptosome
Mitochondria are merely amplifiers of an already existing signal
Mitochondria are the central decision maker
PROTEIN Bcl-2 Berperan dalam proses apoptosis Proto-onkogen Onkogen 4 domain Bcl-2 homolog :
BH1BH2BH3BH4
TIGA KELOMPOK Bcl-2
Protein anti-apoptosisDomain BH lengkapBcl-2, Bcl-xL
Protein pro-apoptosisDomain BH tak lengkapBax, Bak, Bad, Bid, Bik, Bim
MEKANISME AKSI Bcl-21. Pembentukan pori-pori
2. Heterodimerisasi protein pro- & anti- apoptosis
3. Regulasi caspase melalui adaptor
4. Interaksi dengan protein mitokondria lain
5. Oligomerisasi membentuk kanal ion selektif lemah
Mekanisme Kerja Protein Keluarga Bcl-2 pada Mitokondria
CASPASE
Cystein Aspertyl-specific Protease
caspase inisiator
caspase eksekutor
apoptosis
CASPASE INISIATOR
Jalur Ekstrinsik : Caspase-8 Caspase-10
Jalur Intrisik : Caspase-9
TIGA KELAS CASPASE Caspase Inisiator → prodomain panjang
DED (caspase-8, caspase-10)CARD (caspase-2, caspase-9)
Caspase Eksekutor/Efektor → prodomain pendekCaspase-3, caspase-6, caspase-7
Caspase lain → maturasi sitokinCaspase-1, caspase-4, caspase-5, caspase-11,
caspase-12, caspase-14
Apoptosis Signaling PathwayApoptosis Signaling Pathway
Peran p53 pada ApoptosisPeran p53 pada Apoptosis
1. p53 menginduksi apoptosis melalui activasi transkripsional dari gen proapoptotik, e.c Puma, Noxa, p53AIP, Bax, Apaf-1
2. Interaksi dengan Bcl-2 family protein Bcl-2 family protein → mitokondria → apoptosis
1. p53 menginduksi apoptosis melalui activasi transkripsional dari gen proapoptotik, e.c Puma, Noxa, p53AIP, Bax, Apaf-1
2. Interaksi dengan Bcl-2 family protein Bcl-2 family protein → mitokondria → apoptosis
p53 pada DNA Repair dan Apoptosis
p53 pada DNA Repair dan Apoptosis
Tumor Suppressor GenesTumor Suppressor Genes
Tumor-suppressor genes, fungsi seperti rem, mempertahankan jumlah sel agar tetap, mekanisme :
1. inhibisi siklus sel dan menghambat proliferasi sel
2. induksi apoptosis
Mutasi tumor suppressor genes → gangguan fungsi → m malignansi
Tumor-suppressor genes, fungsi seperti rem, mempertahankan jumlah sel agar tetap, mekanisme :
1. inhibisi siklus sel dan menghambat proliferasi sel
2. induksi apoptosis
Mutasi tumor suppressor genes → gangguan fungsi → m malignansi
95JEJAS SEL
Pembuangan Sel Mati
Sel apoptotik → dicerna makrofag Proses ini tidak merangsang proses
inflamasi
96
TERIMA KASIHWassalam
JEJAS SEL