BAB I
PENDAHULUAN
Lensa adalah struktur bikonveks, tidak mengandung pembuluh darah, tembus
pandang, dengan diameter 9mm, dan tebal sekitar 5 mm. Lensa terdiri dari kapsul,
epitel lensa, korteks dan nucleus. Ke depan, lensa berhubungan dengan cairan bilik
mata, ke belakang berhubungan dengan badan kaca. Di belakang iris, lensa digantung
pada prosesus siliaris oleh zonula zinnia (ligamentum suspensorium lentis), yang
melekat pada ekuator lensa, 1,5 mm pada bagian anterior dan 1,25 mm pada bagian
posterior, serta menghubungkannya dengan korpus siliaris.1,2,3,4
Lensa mengandung sekitar 65% air dan 35% protein (kandungan protein
tertinggi di antara jaringan-jaringan tubuh), dan sedikit sekali mineral yang biasa ada
di jaringan tubuh lainnya. Protein lensa terdiri dari water soluble dan water insoluble
Kandungan kalium lebih tinggi di lensa dari pada di kebanyakan jaringan lain.1,2,3,4
Fungsi utama lensa adalah memfokuskan berkas cahaya ke retina. Kerjasama
fisiologik antara korpus siliaris, zonula dan lensa untuk memfokuskan benda dekat ke
retina dikenal sebagai akomodasi. Seiring dengan pertambahan usia, kemampuan
reflaksi lensa perlahan-lahan akan berkurang.1,2,3,4
Gangguan lensa adalah kekeruhan, distorsi, diskolasi dan anomali geometrik.
Pasien yang mengalami gangguan-gangguan tersebut mengalami kekaburan tanpa
nyeri. Pemeriksaan yang dilakukan pada penyakit lensa adalah pemeriksaan
ketajaman penglihatan dan dengan melihat lensa melalui slitlamp, oftalmoskop,
senter tangan, atau kaca pembesar, sebaliknya dengan pupil dilatasi.1,2,3,4
Sebagian besar katarak terjadi akibat adanya perubahan komposisi kimia lensa
mata yang mengakibat lensa mata menjadi keruh. Perubahan kimia tersebut
disebabkan oleh gangguan enzim bawaan, trauma mata, diabetes, atau penggunaan
obat tertentu seperti prednison.3,4
Penelitian-penelitian potong-lintang mengidentifikasikan adanya katarak pada
sekitar 10% orang Amerika Serikat, dan prevalensi ini meningkat sampai sekitar 50%
untuk mereka yang berusia antara 65 dan 74 tahun dan sampai sekitar 70% untuk
mereka yang berusia 75 tahun. Insiden katarak kongenital dan infantil tertinggi pada
tahun pertama kehidupan, yaitu 2,49 per 10.000 anak. Memahami anatomi dan
fisiologi lensa sangat penting untuk mengetahui bagaimana perjalanan kelainan dan
gangguan lensa.3,4
BAB II
EMBRIOLOGI
Mata berkembang dari tiga embrional primitif yaitu ektoderm permukaan,
termasuk derivatnya kista neuralis, ektoderm neural, dan mesoderm. Ektoderm
permukaan selain membentuk lensa juga membentuk glandula lakrimalis, epitel
kornea, konjungtiva adneksa, dan epidermis palpebra.2-7
Perkembangan mata mulai tampak pada mudigah 22 hari sebagai sepasang
lekukan dangkal pada sisi kanan dan kiri otak depan. Dengan menutupnya tabung
saraf, lekukan-lekukan ini membentuk kantong-kantong keluar pada otak depan, yaitu
gelembung mata. Gelembung ini selanjutnya menempel pada ektoderm permukaan
dan meninduksi perubahan ektoderm. Gelembung mata melakukan invaginasi dan
mambentuk piala mata yang berdinding rangkap. Lapisan dalam dan luar mata ini
mula-mula dipisahkan oleh suatu rongga, ruangan intraretina, yang segera akan
menghilang dan kemudian kedua lapisan tersebut saling berlekatan. Invaginasi juga
meliputi sebagian permukaan inferior piala yang membentuk fissura koroidea.
Pembentukan fissura ini memungkinkan arteri hyaloidea mencapai ruangan dalam
mata. Pada minggu ke-7, bibir-bibir fissura koroidea bersatu dan mulut piala mata
menjadi lubang bulat yang menjadi pupil.2-7
Sel-sel ektoderm permukaan yang semula menempel pada gelembung mata
mulai memanjang dan membentuk plakoda (lempeng) lensa. Plakoda ini melakukan
invaginasi dan berkembang menjadi vesikel (gelembung) lensa. Vesikel ini terdiri
dari satu lapis sel-sel kuboid yang menjadi membran dasar (kapsul lensa), dan
mempunyai diameter kira-kira 0,2mm. Pembentukan vesikel ini terjadi pada hari 33
kehamilan.2-7
Setelah pembentukan gelembung lensa, sel-sel dinding posterior memanjang ke arah
depan dan membentuk serabut-serabut panjang yang berangsur-angsur mengisi lumen
gelembung lensa tersebut. Pada hari ke 40 kehamilan lumen gelembung lensa secara
lengkap menghilang. Sel-sel yang memanjang disebut primary lens fiber (serabut
lensa primer). Nuklei serabut lensa dan selajutnya menjadi piknotik sebagai organel
intraseluler. Walaupun sel-sel lapisan posterior gelembung lensa berdifferensiasi
menjadi serabut lensa primer, sel-sel anterior gelembung lensa tidak berubah. Satu
lapisan kuboid ini menjadi epitel lensa.1,2,5-7
Pada kehamilan 7 minggu, sel-sel epitel lensa pada daerah ekuator mulai
bermultiplikasi secara cepat dan memanjang untuk membentuk serabut lensa
sekunder. Sisi anterior berkembang ke arah polus anterior lensa yang menyusupkan
dirinya di sebelah bawah epitel lensa. Sisi posteriornya berkembang ke arah polus
posterior lensa di dalam kapsul lensa. Serabut lensa posterior terbentuk pada usia
kehamilan 2-8 bulan yang membentuk nukleus fetal.1-2
Serabut-serabut lensa tumbuh pada bagian anterior dan posterior, ketika
serabut-serabut bertemu dan bersatu di bagian anterior dan posterior lensa, serabut-
serabut membentuk pola “suture”. “Suture” bentuk Y tegak muncul di anterior dan
bentuk Y terbalik pada posterior. Pembentukan lensa selesai pada usia 7 bulan
penghidupan foetal. Pertumbuhan dan proliferasi dari serat-serat sekunder
bertambah besar lambat-lambat . Berat lensa saat lahir sekitar 90 mg, dan makin
meningkat massanya rata-rata 2 mg pertahun sebagai bentuk serabut yang baru.
Setelah 20 tahun pada daerah tengah serabut lensa kurang lunak dan nucleus lensa
menjadi kaku. Setelah umur 40 tahun kekakuan nucleus lensa secara klinis
menurunkan daya alomodasi, dan umur 60 tahun nucleus menjadi sclerosis dan
berubah warna yang sering membuat “suture” lensa sulit dibedakan.2,3
Saat lensa berkembang, suatu struktur pendukung nutrisi, tunika vaskulosa
lentis terbentuk mengelilinginya. Pada usia kehamilan 1 bulan, arteri hialoid
memberikan kapiler-kapiler kecil yang membentuk jaringan anastomosis yang
menutupi daerah poterrior lensa yang sedang berkembang. Cabang-cabang kapsul
vascular posterior masuk ke dalam kapiler-kapiler kecil yang kemudian tumbuh ke
arah equator lensa, di mana mereka beranastomosis dengan vena-vena khoroid dan
membentuk bagian kapsulopupilari dari tunika vaskulosa lentis. Cabang-cabang arteri
lentis yang panjang beranastomosis dengan cabang-cabang bagian kapsulopupilari,
yang menutupi permukaan anterior lensa.2
BAB III
ANATOMI
Lensa adalah suatu struktur bikonveks, avaskular, tak berwarna dan hamper
transparan sempurna. Tebalnya sekitar 4 mm dan diameternya 9 mm. Di belakang
iris, lensa ditahan di tempatnya oleh zonula zinni (ligamentum suspensorium lentis),
yang melekat pada ekuator lensa menghubungkannya dengan korpus siliaris. Zonula
zinni berasal dari lamina basal epitel tidak berpigmen prosesus siliaris. Zonula zinnia
melekat pada bagian ekuator kapsul lensa 1,5 mm pada bagian anterior dan 1,25 pada
bagian posterior. Di sebelah anterior lensa terdapat humor akuos sedangkan di
sebelah posteriornya, vitreus . Lensa dan vitreus dipisahkan oleh membrana
hyaloidea.2-4,12-15
Permukaan lensa pada bagian posterior lebih cembung dari pada permukaan
anterior. Pada saat baru lahir jarak ekuator lensa sekitar 6,4 mm dan jarak
anterioposterior 3,5 mm dan beratnya sekitar 90 mg. Pada lensa dewasa jarak ekuator
sekitar 9 mm dan jarak anteroposterior 5 mm dan beratnya sekitar 255 mg.
Lensa tidak mempunyai persarafan dan pembuluh darah. Selama
embriogenesis mendapatkan perdarahan dari pembuluh darah hyaloids dan setelah itu
secara total suplainya tergantung pada humor akuous dan vitreus. Lensa terdiri dari
tiga bagian yaitu kapsul elastis dan epitelium lensa yang terletak pada permukaan
anterior lensa, korteks dan nucleus.1,2,3,13
1. KAPSUL LENSA
Kapsul lensa merupakan menbrana basalis elastis yang dihasilkan oleh
epithelium lensa yang membungkus sekeliling lensa. Pada bagian anterior dibentuk
oleh sel-sel epitel dan di posterior oleh serabut kortikal. Sintesa kapsul anterior
berlangsung sepanjang kehidupan sehingga ketebalannya meningkat, sedangkan
kapsul posterior relative konstan. Ketebalan kapsul anterior 15,5 mikrometer dan
kapsul poterior 2,8 mikrometer.1,2,6,8,9
Dibawah mikroskop cahaya kapsul lensa terlihat homogen, tetap dengan
mikroskop elektron tampak terdiri 40 lamella. Lamella terdiri dari serabut retikuler
yang berisi matriks yaitu glikoprotein berhubungan dengan kolagen tipe IV dan
glikosaminoglikan sulfat. Mukopolisakarida heparin sulfat tersusun kurang dari 1%
pada kapsul lensa tetapi peranannya sangat penting dalam penentuan struktur dari
matriks, dimana pada keadaan kritis mempertahankan kejernihan lensa.2,6,8,14-15
2. EPITEL LENSA
Epitel lensa hanya ditemukan pada permukaan anterior lensa, pada daerah
ekuator sel ini memanjang dan berbentuk kolummer yang tersusun secara meridional.
Epitel ini mempunyai kapasitas metabolik untuk membawa keluar semua aktivitas sel
normal, termasuk DNA,RNA, protein dan biosintesa lemak, dan untuk menghasilkan
ATP yang berguna untuk menghasilkan energi yang diperlukan lensa.2,6,8
3. NUKLEUS dan KORTEKS
Nukleus lensa lebih keras dari korteks. Serabut-serabut lamellar subepitelial
terus berproduksi sesuai dengan usia, sehingga lensa secara gradual menjadi lebih
besar dan kurang elastis. Nukleus dan korteks terbuat dari lamellar konsentris
memanjang. Tiap serat mengandung inti, yang pipih dan terdapat di bagian pinggir
lensa dekat ekuator, yang berhubungan dengan epitel subkapsuler. Serat-serat ini
saling berhubungan di bagian anterior. Garis sutura dibentuk oleh gabungan ujung ke
ujung serabut lamellar ini dan bila dilihat dengan lampu celah berbentuk ”Y”. Bentuk
”Y” ini tegak di anterior dan terbalik di posterior huruf Y yang terbalik.1,2,6,8
BAB IV
HISTOLOGI
Sel lensa terdiri dari sel-sel epitelium. Sel epitel terletak pada lamina basal
dan mempunyai hubungan antar sel sangat baik. Tight junction pada ujung apeks sel
(menjauhi lamina basal) menghubungkan sel-sel dan mencegah transport silang
ekstrasel. Gap junction biasanya diantara permukaan lateral sel yang menunjukkan
interlocking membran sel yang menambah adhesi antar sel.10,11
Sel terdiri dari protein,karbohidrat,lemak,asam nukleat (DNA,RNA), bahan
organik dan air. Sel ditutup oleh membran sel yang disebut plasma membran yang
memisahkan sel dengan lingkungannya. Di dalam sitoplasma terdiri dari organel-
organel dan nukleus. Sel nukleus memegang pengaturan genetik dalam bentuk DNA
dan bekerja sebagai otak sel. Sel nukleus dibungkus oleh membran ganda yang
membawa informasi dari dan ke sitoplasma. Retikulum endoplasma berperan dalam
sekresi protein, lemak atau hormon. Apparatus golgi tampak sebagai sel-sel sekresi
dan terlibat dalam menentukan konsentrasi dan menyiapkan sekresi. Mitokondria
memproduksi ATP untuk energi dan sel-sel menggunakan energi dalam jumlah yang
besar. Sitoskeleton menjaga stabilitas struktur sel dan perubahan bentuk sel.8,10-11
1. Membran plasma
Membran plasma berfungsi sebagai barrier selektif terhadap pergerakan
molekul, pengenalan sinyal kimiawi dari sel lain, sebagai tempat melekat untuk sel-
sel yang berdekatan, dan sebagai tempat perlekatan internal untuk sitoskeleton.
Membran plasma terdiri dari dua lapis molekul fosfolipid. Fosfolipid menjaga
kekuatan yang fleksibel, sedang kolestrol mempertahankan fluiditas membran.
Protein di dalam struktur membran bilayer disebut protein intrinsik, dan yang diluar
membran disebut ekstrinsik. Protein membran diklasifikasikan sesuai dengan ukuran
molekul mereka dan diberi nama seperti MP26,MP22,dan MP70, atau MIP. Lipid
berfungsi sebagai barrier sedangkan molekul protein sebagai pengontrol untuk
mengatur substansi selektif lewat.10
Desmoson untuk adhesi sel, tight junction membatasi ruang ektraseluler, dan
gap juction menjaga hubungan elektrik dan metabolik. Gap juction dibentuk dari
serat-serat protein yang bergabung unutk membentuk kanal yang disebut connexion.
Connexion adalah pori kecil atau terowongan di antara sel yang menghubungkan satu
sitoplasma dengan sitoplasma lain untuk lewatnya molekul kecil.10-11
2. Kapsul lensa
Kapsul lensa adalah penggandaan dari lamina basilis yang elastik, yang
dibentuk dari membran basalis dari epitel. Dengan mikroskop elektron, tampaklah
struktur laminar yang tidak tampak dengan pencahayaan biasa. Tiap lamina
mengandung beberapa lapis filamen kolagen kecil yang paralel. Elastisitas kapsul
mengkin dikarenakan penyusunan superhelikal dari serat-serat filamen. Terdapat
lapisan luar yang lebih padat, yang mengandung campuran filamen kolagen kapsul
dan mikrofibril elastik zonular.10-11
Kapsul lensa manusia memiliki ketebalan yang berbeda sedikit pada saat lahir,
sekitar 4 µm pada sebelah anterior dan ekuator lensa, menipis sedikit pada kutub
posterior menjadi 3.5 m. Saat volume lensa bertambah, kapsul harus turut bertumbuh
untuk menjaga ketebalannya tapi ia juga menebal pada anterior dan ekuator. Kapsul
bertambah tebal, dengan deposisi lamela baru, baik pada sisi dalam lamela baru, atau
ditambahkan pada permukaan dalam dan mendorong lamela lama ke permukaan luar.
3. Epitel
Epitel lensa berasal dari sel-sel asal vesikel lensa. Pada lensa matur, ia
membentuk monolayer di bawah kapsul anterior dan ekuator, di mana deferensiasi
dan elongasi terjadi, sel terlihat kuboid pada potongan mentang, dan tampak
heksagonal pada penampakan atas.
4. Serabut lensa
Tipe struktur permukaan serabut telah diidentifikasi dengan SEM (scanning
electron microscopy). Tipe pertama adalah prosesus yang saling mengunci sepanjang
keenam sudut serabut lensa, yang tampak berikatan dengan serabut berdekatan.
Prosesus sudut tampak serupa dengan risleting yang tersusun dari tiga baris gigi.
Prosesus sudut yang berinterdigitisasi ini adalah lebih umum ditemui pada bagian
yang memiliki perubahan bentuk lebih besar, - zona ekuator dan periaksikal, sehingga
adalah mungkin bahwa mereka memiliki peran dalam akomodasi. Mereka juga lebih
terlihat pada zona kortikal yang lebih dalam dan nukleus. Tipe kedua dari struktur
junction terjadi pada sisi lateral serabut lensa dan biasanya dikenal sebagai junction
ball and socket. Junction ini hanya menghubungkan dua permukaan serabut lensa,
(sedangkan prosesus sudut menghubungkan tiga serabut) dan lebih banyak pada
korteks,paraekuator, dimana mungkin gaya zonular paling besar.10,11
Mikrofilamen pada serabut lensa sebagian besar merupakan filamen aktin.
Pada jaringan lain, aktin diduga untuk menfasilitasi perubahan bentuk sel dan
membantu dalam hubungan sel-ke-sel. Jumlah mikrotubula bertambah ketika serabut
lensa baru berelongasi, dan berorientasi sepanjang aksis serabut. Mereka telah
ditemukan pada sel-sel lensa dan serabut kortikal tapi tidak di nukleus. Telah diduga
bahwa mikrotubula memberikan sifat visco-elastik pada serabut lensa (maisel et al ,
1981). Filamen intermedia biasanya struktural, tetapi pada lensa terdapat filamen unik
berbentuk seperti kalung mutiara. Filamen bermanik adalah esensial transparasi
(Quinlan 1999) mungkin karena ia menyediakan tempat perlekatan bagi kristalin.10,11
BAB V
BIOKIMIA
1. BIOLOGI MOLEKULER
Lensa manusia memiliki konsentrasi protein sebesar 33% dari beratnya.
Protein lensa dapat dibagi menjadi 2 kelompok berdasarkan kelarutannya dalam air.
Fraksi larut air adalah 80% dari total protein lensa dan terdiri sebagian besar dari
kelompok protein yang disebut kristalin. Kristalin adalah protein intraseluler yang
terdapat dalam epitel dan membran plasma sel-sel serabut lensa. Secara klasik mereka
dibagi menjadi tiga sub-kelompok: alpha, beta, dan gamma.1,2,10,11
Kristalin alpha adalah protein yang terbesar, merepresentasikan 33% protein
lensa, dengan berat molekul berkisar antara 600 hingga 4000 kiloDalton (kD).
Kristalin alfa merupakan campuran dari berbagai agregat makromolekul dengan
ukuran yang bervariasi dari 4 subunit mayor dan hingga 9 subunit minor. Tiap
subunit polipeptida memiliki berat molekul sekitar 20 kD, dan rantai molekul diikat
oleh ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik.1,2,10-11
Kristalin beta dan gamma mempunyai nilai isoelektrik dan agregasi berbeda.
Tapi memiliki sekuens asam amino homolog dan struktur yang mirip dan memiliki
sejarah evolusi yang sama, sehingga digolongkan dalam kelompok yang sama.
Dengan kromatografi gel, kelompok ini dapat dipisahkan menjadi beta H, beta L, dan
kritalin gamma. Kristalin beta menyusun 55% berat protein larut air dalam lensa.1,2
Kristalin gamma adalah kristalin terkecil, dengan berat molekul sekitar 20 kD.
Mereka menyusun 1,5% protein lensa mamalia dewasa namun menyusun 60%
protein lensa hewan yang baru lahir.1,2
Fraksi tidak larut air dari protein lensa dipisahkan menjadi dua fraksi, yang
satu larut dan yang lain tidak laut dalam urea 8 molar. Fraksi larut urea terdiri dari
protein-protein sitoskeletal yang menyediakan fondasi struktural sel-sel lensa. Fraksi
tidak larut urea mengandung membran plasma serabut lensa yang mirip dengan
membran plasma eritrosit dalam berbagai hal.1,2
Konsentrasi protein lensa mengalami penurunan alaminseiring dengan
bertambahnya umur, Persentase protein larut air berkurang dari sekitar 81% pada
lensa transparan dewasa hingga 51,4% pada lensa berkatarak. Kehilangan protein dari
lensa mungkin menunjukkan keluarnya kristalin utuh melalui kapsul lensa. Pada
katarak kortikal tingkat kristalin alfa naik dan kristalin gamma turun.1,2
2.METABOLISME KARBOHIDRAT
Tujuan metabolisme adalah mempertahankan transparansi. Dalam lensa,
produksi energi tergantung sebagian besar pada metabolisme glukosa. Glukosa
memasuki lensa melalui aqueous homor melalui difusi sederhana dan proses transpor
termediasi yang disebut difusi terfasilitasi. Sebagian besar glukosa yang
ditranportasikan ke dalam lensa disfosforilasikan menjadi glukosa-6-fosfat (G6P)
oleh enzim hexokinase. Reaksi ini adalah 70-1000 kali lebih lambat dari pada
kecepatan enzim lain yang terlibat dalam glikosis lensa dan, maka dari itu, dibatasi
dalam lensa. Setelah terbentuk, G6P memasuki satu dari dua jalan metabolik;
glikolisis anaerobik atau hexose monophospat (HMP) shunt.1,2,10,11
Jalur yang lebih aktif dari kedua jalan ini adalah glikolisis anaerobik, yang
menyediakan sebagian besar ikatan fosfat energi tinggi yang dibutuhkan untuk
metabolisme lensa. Fosforilasi terikat substrat dari ADP menjadi ATP terjadi pada
dua langkah sepanjang jalan menuju laktat. Langkah yang membatasi pada jalur
glikotik sendiri adalah pada enzim fosfofruktokinase yang diregulasi melalui kontrol
umpan balik oleh produk metabolisme jalur glikolitik. Jalur ini kurang efisien dari
pada glikolisis aerobik karena hanya 2 molekul ATP diproduksi untuk tiap molekul
glukosa, dimana glikolisis aerobik mengasilkan tambahan 36 ATP dari tiap molekul
glukosa yang di metabolisme dalam siklus asam sitrat (metabolisme oksidatif).
Karena tekanan oksigen yang rendah pada lensa, hanya sekitar 3% glukosa dalam
lensa yang mengalami siklus Krebs untuk menghasilkan ATP; namun, bahkan
metabolisme aerobik sedikit ini menyumbangkan 25% ATP lensa.1,2,10-11
Ketidaktergantungan lensa pada oksigen ditunjukkan dengan kemampuannya
memelihara metabolisme normal dalam lingkungan nitrogen. Dengan persediaan
glukosa, lensa anoksik in vitro tetap mempertahankan transparansinya, memiliki
kadar ATP yang normal, dan mempertahankan aktivitas pompa ion dan asam
aminonya. Namun dalam keadaan kekurangan glukosa, lensa tidak dapat
mempertahankan fungsi-fungsi ini dan menjadi keruh setelah beberapa jam, bahkan
dengan adanya oksigen.
Jalur yang kurang aktif untuk utilisasi G6P dalam lensa hexose
monophosphate shunt, juga dikenal sebagai jalur pentosa fosfat. Sekitar 5% ATP
lensa diproduksi melalui jalur ini, walaupun jalur ini distimulasi oleh peningkatan
glukosa . Aktivitas HMP shunt lebih tinggi pada lensa dari pada jaringan lain, namun
funsinya belum diketahui secara pasti. Pada jaringan lain, ia menyediakan NADPH
untuk biosintesis asam lemak dan ribosa untuk biosintesis nukleotida. ia juga
menyediakan NADPH yang diperlukan untuk aktivitas glutathione reduktase dan
aldose reduktase dalam lensa. Produk-produk karbohidrat HMP shunt memasuki jalur
glikolitik dan dimetabolisme menjadi laktat.
Aldose reduktase adalah enzim kunci dalam jalur sorbitol. Enzim ini telah
memiliki peranan dalam perkembangan katarak gula. Konstanta afinitas Km untuk
aldose reduktase adalah sekitar 700 kali dari hexokinase. Aldeso reduktase memiliki
afinitas yang sangat rendah pada glukosa dibandingkan dengan hexokinase. Kurang
dari 4% glukosa lensa biasanya dikonversi menjadi sorbitol.1,2,10,11
Reaksi hexokinase terbatas dalam fosforasi glukosa dalam lensa dan diinhibisi
oleh mekanisme umpan balik oleh produk-produk glikolisis. Maka, ketika glukosa
meningkat dalam lensa, seperti yang terjadi dalam heperglikemi, jalur sorbitol secara
relatif lebih relatif diaktifkan dari pada glitkosis, dan sorbitol berakumulasi. Sorbitol
dimetabolisme menjadi fruktosa oleh enzim poliol dehidrogenase. Namun karena
memilki afinitas yang lemah (Km tinggi). maka sejumlah sorbitol akan terakumulasi
sebelum dimetabolir lebih lanjut. Katarakteristik ini, dikombinasikan dengan
pemeabilitas rendah lensa terhadap sorbitol, berakibat pada retensi sorbitol dalam
lensa sorbitol dan fruktosa tertumpuk dalam lensa yang terendam dalam lingkungan
tinggi glukosa Bersama-sama , kedua gula meningkatkan tekanan osmotik dalam
lensa, menarik air. Pada mulanya, Pompa tergantung energi dari lensa dapat
berkompensasi, tetapi pada akhirnya mereka tidak dapat bertahan lagi. Hasilnya
adalah pembengkakan serabut, gangguan arsitektur sitoskeletal normal, dan
pengeluhan lensa.1,2,10-11
Galaktosa adalah juga substrat untuk aldose reduktase, menghasilkan alkhol
galaktiol (dulcitol). Namun galactiol bukan merupakan substrat untuk dehidrogenase
gula alkohol maka ia berakumulasi dengan cepat, menghasilkan efek osmotik yang
sama dan konsekuensi yang sama dengan sorbitol. Produksi berlebihan galaktiol
terjadi pada pasien dengan kelainan bawaan metabolisme galaktosa.
2.1. Kerusakan oksidatif dan mekanisme perlindungan
Radikal bebas dihasilkan dalam aktivitas seluler normal dan oleh agen luar
seperti energi radiasi. Radikal bebas yang sangat reaktif ini dapat menyebabkan
kerusakan pada serabut lensa. Peroksidasi plasma serabut atau membran lipid plasma
serabut lensa dianggap sebagai faktor yang berperan terhadap pengeruhan lensa.
Pada proses peroksidasi lipid, agen oksidator menyingkirkan sebuah atom hidrogen
dari asam lemak polyunsaturated, membentuk radikal asam lemak, yang, selanjutnya,
menyerang molekul oksigen, membentuk radikal lipid peroksida. Reaksi ini dapat
menumbuhkan reaksi berantai, mengasilkan lipid peroksida (LOOH), yang dapat
beraksi lebih lanjut untuk berikatan dengan malondialdehida (MDA), suatu agen
cross-linking yang poten.1,2,10,11
Karena tekanan oksigen dalam lensa rendah, reaksi radikal bebas dapat tidak
melibatkan oksigen molekular, dan bereaksi langsung dengan molekul. DNA mudah
dirusak oleh radikal bebas. Sebagian kerusakan yang dialami lensa dapat diperbaiki,
namun beberapa akan permanen. Radikan bebas dapat pula menyerang protein atau
lipid membran pada korteks. Tidak ada mekanisme perbaikan yang diketahui untuk
mengurangi kerusakan yang demikian, yang terus meningkat seiring dengan umur.
Pada serabut mata, dimana sintesis protein tidak lagi dilakukan, kerusakan radikal
bebas dapat berujung pada polimerisasi dan cross-linking dari lipid dan protein,
mengasilkan peningkatan isi proteain tidak larut air.10,11
Lensa dilengkapi dengan beberapa enzim yang melindunginya dari radikal
bebas atau kerusakan akibat oksigen. Termasuk diantaranya adalah gluthathinoe
peroksidase, katalase, dan superoksida dismutase. Superoksida dismutase
mengkatalisa penghancuran O2 dan memproduksi hidrogen peroksida: 2O2-+2H->
H2O2 = O2. Katalase dapat meluruhkan peroksida dengan reaksi : 2H2O2 -> 2H2O +
O2. Glutathione peroksidase mengkatalisa reaksi : 2GSH + LOOH ->GSSG + LOH +
H2O. Glutathione (GSSG) kemudian dikonversi balik menjadi glutathione (GSH)
oleh glutathione reduktase, menggunkan nukleotida piridin NADPH yang
disediakan HMP shunt sebagai agen reduktor : GSSG + NADPH + H+ -> 2GSH +
NADP+. Maka, glutathione berperan secara tidak langsung sebagai pengumpul
radikal bebas dalam lensa.2,10,11
Baik vitaminE maupun asam askorbat terdapat pada lensa. Setiap substansi ini
dapat berfungsi sebagai pengumpul radikal bebas dan maka melindungi dari
kerusakan oksidatif.16
BAB VI
FISIOLOGI
Sel-sel epitelial lensa pada ekuator membelah dan berkembang sepanjang
kehidupan dan tingkat metabolisme paling tinggi adalah epitel. Oksigen dan glukosa
diutilisasi oleh epitel lensa untuk sintesis protein dan transport aktif elektrolit,
karbohidarat, dan asam amino kedalam lensa. Energi kimia diperlukan untuk menjaga
pertumbuhan sel dan transparansi. Aqueous humor berfungsi sebagai sumber nutrisi
dan tempat pembuangan sampah dari lensa.2,10,11
1. Pemeliharaan keseimbangan air dan kation lensa
Mekanisme yang mengontrol keseimbangan air dan elektrolit, penting dalam
memelihara kejernihan lensa. Karena transparansi lensa berhubungan erat dengan
komponen struktural danmakromolekul, pertubasi hidrasi air dapat berujung pada
pengeruhan. Sekitar 5% volume lensa adalah air yang terdapat diantara serabut lensa
di ruangan ektaraseluler. Konsentrasi natrium dalam lensa sekitar 20 mM, dan
konsentrasi kalium sekitar 120 mM. Pada aqueous humor dan vitreous humor kadar
natrium lebih tinggi, sekitar 150 mM, sedangkan kalium sekitar 5 mM.2,10,11
2. Epitel lensa : situs transport aktif
Keseimbangan kation antara lensa sebelah dalam dengan bagian luarnya
adalah akibat sifat-sifat permeabilitas membran sel lensa dan aktivitas pompa natrium
(Na+,K+-ATPase) yang berada dalam membran sel epitel lensa dan tiap sel serabut.
Epitel merupakan situs utama transpot aktif dalam lensa. Pompa natrium berfungsi
dengan memompa ion natrium keluar sambil mengambil ion kalium masuk.
Mekanisme ini bergabung dalam pemecahan ATP dan diatur oleh enzim Na+,K+-
ATPase. Inhibisi Na+,K+-ATPase mengakibatkan hilangnya keseimbangan kation
dan peningkatan kadar air dalam lensa.2,10,19
3. Teori pompa-kebocoran
Kombinasi transport aktif dan permeabilitas membran seiring disebut sebagai
sistem pompa-kebocoran lensa. Menurut teori pompa-kebocoran, kalium dan
berbagai molekul lain seperti asam amino secara aktif ditransportasikan ke dalam
bagian anterior lensa melalui epitel. Mereka kemudian berdifusi sesuai dengan
gradien konsentrasi menuju bagian belakang lensa, dimana tidak terdapat mekanisme
transpot aktif. Natrium mengalir masuk melalui bagian belakang lensa sesuai dengan
gradien konstrasinya dan kemudian dipertukarkan secara aktif sebagai ganti kalium
oleh epitel. Kalium terkonsentarsi pada anterior lensa dan natrium pada posterior.
Epitel merupakan situs utama tarnsport aktif dalam lensa. Maka, natrium dipompa
melalui sisi anterior lensa ke dalam aqueous humor, dan kalium bergerak dari
aqueous humor menuju lensa. Pada permukaan posterior lensa (perhubungan lensa-
vitreous), pergerakan solute terjadi sebagian besar oleh difusi pasif. Pengaturan
asimetris ini berakibat pada gradien natrium dan kalium pada lensa, dengan
konsentrasi kalium yang lebih besar pada anterior lensa dan lebih sedikit pada
posterior. Sehingga, natrium terkonsentarsi pada bagian posterior lensa dan kurang
pada anterior. 2,3,10,11,19
Distribusi elektrolit yang tidak merata membran sel lensa berakibat pada
perbedaan potensial elektrik antara bagian dalam dan luar lensa. Bagian dalam lensa
adalah elektronegatif, sekitar -70 mV. Bahkan terdapat perbedaan pontensial sebesar -
23 mV diantara permukaan anterior dan posterior lensa. Perbedaan pontensial normal
sekitar 70 mV dapat berubah sewaktu-waktu dengan perubahan aktivitas pompa atau
permeabilitas membran. Kadar interseluler normal kalsium pada lensa adalah sekitar
30 mM, sedangkan kadar kalsium di luar lensa adalah mendekati 2 µM. Gardien
transmembran yang besar ini terutama dipertahankan oleh pompa kalsium (Ca2+-
ATPase). Membran sel lensa juga relatif impermeabel terhadap kalium. Kehilangan
homeostasis kalsium dapat sangat mengganggu metabolisme lensa.2,3,10,11,19
4. Akomodasi
Akomodasi adalah kemampuan lensa untuk menerima objek sinar dan
memfokuskan ke retina. Derajat akomodasi tergantung kapasitas lensa untuk merubah
bentuknya dari bentuk bulat panjang (penglihatan jauh) menjadi bentuk bulat
(penglihatan dekat) Untuk memfokuskan cahaya yang datang dari jauh, otot-otot
siliaris mengalami relaksasi, menegangkan serat zonula dan memperkecil diameter
anteroposterior lensa sampai ukurannya terkecil sehingga berkas cahaya paralel akan
terfokus ke retina. Untuk memfokuskan cahaya dari benda dekat, otot siliaris
berkontransi sehingga tegangan zonula berkurang, sehingga lensa yang lentur ini
berubah bentuknya menjadi lebih bulat. Kemampuan lensa untuk berakomodasi lebih
kuat pada usia muda. Kapasitas ini tergantung pada hubungan kortek dengan inti.
Pada usia muda, intinya kecil dan korteknya tebal dan lembut yang memungkinkan
perubahan bentuk secara leluasa, sehingga bentuk lensa hampir bulat. Pada usia lanjut
intinya besar dan korteknya tipis sehingga perubahan bentuk lensa hanya sedikit.2,10,11
BAB VII
KELAINAN-KELAINAN PADA LENSA
Kelainan-kelainan kongenital pada lensa: 2,18
Aphakia kongenital
Aphakia kongenital adalah tidak adanya lensa. Aphakia primer disebabkan
kegagalan pembentukan lempeng lensa dari ektoderm permukaan, aphakia sekunder
disebabkan lensa yang sedang berkembang diabsorbsi oleh tubuh secara spontan.
Lenticonus dan lentiglobus
Lenticonus adalah deformasi berbentuk kerucut yang terlokalisasi pada
permukaan anterior atau posterior lensa. Deformasi posterior lebih sering terjadi,
biasa unilateral dan aksial. Lenticonuss anterior sering bilateral, berhubungan dengan
sindrom Alport. Pada letiglobus, deformasi berbentuk ”sphere” (lingkaran).
Lentiglobus posterior lebih umum dijumpai dan sering berhubungan dengan
kekeruhan kutub poterior lensa yang kepadatannya tidak rata.
Coloboma lensa
Colaboma lensa adalah anomali bentuk lensa. Bentuk primer bila kelainan
bertangkai atau indentasi pada periferi lensa yang terjadi sebagai anomali terisolasi.
Bentuk sekunder bila indentasi atau ratanya periferi lensa karena kurangnya
perkembangan badan ciliar atau zonular. Biasa terjadi pada inferior lensa dan
berasosiasi dengan colaboma uvea. Pengeruhan lensa kortikal atau penebalan kapsul
lensa dapat terjadi berdekatan dengan colabora. Perlekatan zonular pada bagian
colabora umumnya tidak sempurna.
MittendorfDot
MittendorfDot adalah anomali yang umum terjadi pada banyak mata sehat,
umumnya terletak inferonasal atau dapat pula pada kutub poterior lensa, titik
Mittendorf merupakan sisa kapsul vaskuler posterior dari tunica vasculosa lentis. Ia
menandai tempat diamna arteri hyaioid bersentuhan dengan bagian posterior lensa in
ultero. Terkadang dikaitkan dengan sisa arteri hyaioid pada corpus vitreous.
Anomaly Peter
Bagian dari kelainan yang disebut sindrom anterior segmen dygenesis/
neurocristopathy/ mesodermal dygenesis. Ditandai dengan kekeruhan central atau
parasentral (leukoma) yang berhubungan dengan penipisan atau hilangnya
endotelium yang berdekatan dan membran Descement. Anomali yang mungkin
menyertai :
Perlekatan antara lensa dan kornea
Katarak kortikal anterior atau polar
Lensa salah bentuk yang terletak pada ruang pupil dan ruang anterior
Microspherophakia
Microspherophakia
Abnormalitas perkembangan dimana diameter lensa kecil dan lensa berbentuk
bulat, disebabkan kesalahan perkembangan serabut lensa sekunder. Karena daya
reflaksi lensa bulat lebih besar dari lensa normal, pasien biasanya menderita miopía.
Kondisi ini dapat timbul sebagai abnormalitas herediter sendirian atau bersama
dengan anomali Peter, sindrom Marfan, sindrom Alport, sindrom Lowe, atau rubella
kongenital. Paling sering dijumpai sebagai bagian pada sindrom Weill-Marchesani
yang diturunkan melalui autosom resesif. Lensa CACAT ini dapat menghalangi pupil
dan menyebabkan glaucoma sudut tertutup. Miopi memperparah kondisi ini dengan
menambah penutupan sudut dan memungkinkan penempatan lensa lebih ke depan.
Terapi dengan cycloplegic atau iridotomy laser.
Aniridia
Aniridia adalah tidak adanya iris atau pembentukan sebagian iris. Terkait
dengan corneal pannus dan epitheliopathy, glaucoma, hypoplasia fovea dan nervus
opticus, dan nystagmus. Hampir selalu bilateral.
Katarak
Kongenital dan Infantil
Katarak kongenital adalah kekeruhan lensa yang tampak sejak lahir.
Kekeruhan yang berkembang pada tahun pertama kehidupan adalah katarak infatil.
Katarak kongenital dan infantil umum terjadi, 1 tiap 200 kelahiran hidup. Dapat
unilateral atau bilateral.
Senilis dan Trauma
Gangguan lensa yang paling sering adalah katarak dimana terjadi perubahan
lensa dari bening menjadi keruh. Kekeruhan dapat terjadi pada semua umur, tapi
seringkali ditemukan pada orang diatas usia 42 tahun. Sebagian besar katarak
disebabkan oleh perubahan komposisi lena. Perubahan kimia disebabkan oleh
gangguan enzim bawaan, trauma mata, diabetes, atau penggunaan obat tertentu
seperti prednison. Radiasi ultraviolet terutama matahari dianggap berperan terhadap
perubahan kimia pada lensa. Pada percobaan dibuktikan bahwa radiasi ultraviolet
dapat mengeruhkan lensa dengan membentuk fragmen kimia yang disebut ”radikal
bebas”, kemuadian radikal bebas ini merusak struktur lensa.16,20
Dislokasi lensa antara lain disebabkan oleh kelainan kongenital seperti
Sindrom Marfan, katarak hipermatur, trauma pada mata, peradangan uvea, tumor
intraokuler, tekanan bola mata yang tinggi seperti pada buftalmus.16,20
BAB VII
PEMERIKASAAN LENSA
TES BAYANGAN (SHADOW TEST)
Tujuan tes bayangan adalah untuk mengetahui derajat kekeruhan lensa. Dasar
pemeriksaan adalah makin sedikit lensa keruh pada bagian posterior maka makin
besar bayangan iris pada lensa yang keruh tersebut, sedang makin tebal kekeruhan
lensa makin kecil bayangan iris pada lensa.
Alat yang digunakan adalah lampu sentolop dan loup. Tehniknya adalah
sentolop disinarkan pada pupil dengan membuat sudut 45º dengan dataran iris,
dengan loup dilihat bayangan iris pada; lensa yang keruh.
Penilaiannya :
a. Bila bayangan iris pada lensa terlihat besar dan letaknya jauh terhadap
pupil berarti lensa belum keruh seluruhnya (belum sampai ke depan);
ini terjadi pada katarak immatur, keadaan ini disebut shadow test (+).
b. Apabila bayangan iris pada lensa kecil dan dekat terdapat pupil berarti
lensa sudah keruh seluruhnya (sampai pada kapsul anterior) terdapat
pada katarak matur, keadaan ini disebut shadow tes(-).
c. Bila katarak hipermatur, lensa sudah keruh seluruhnya, mengecil serta
terletak jauh di belakang pupil, sehingga bayangan iris pada lensa besar
dan keadaan ini disebut pseudopositif.
BAB VIII
KESIMPULAN
Lensa mempunyai struktur bikonvek, tidak mengandung pembuluh darah dan
transparan. Lensa terdiri dari kapsul, epitel lensa, kortek dan nukleus. Epitel lensa
hanya ditemukan pada bagian anterior lensa, pada daerah ekuator sel ini memanjang
dan berbentuk kolumnar yang tersusun secara meridional.
Sel terdiri dari protein, karbohidrat, asam nukleat (DNA,RNA), bahan organik
dan air. Konsentrasi protein sebesar 33%, 80% dari total protein lensa itu larut dalam
air yang sebagian besar terdiri dari protein kristalin yaitu protein intraseluler yang
terdapat dalam epitel dan membran plasma sel-sel serabut lensa.
Tujuan metabolisme lensa adalah mempertahankan transparansi. Produksi
energi tergantung pada metabolisme glukosa. Sebagian besar glukosa yang
ditransportasikan ke dalam lensa disfosforilasi menjadi glukosa -6-fosfat (G6P) oleh
enzim hexokinase. G6P akan memasuki proses glikosis anaerobik atau hexose
monophospat (HMP) shunt. Radikal bebas dapat korteks. Kerusakan oleh radikal
bebas dapat berujung pada polimerisasi dan cross linking dari lipid dan protein,
menghasilkan peningkatan isi protein tidak larut.
Lensa memiliki kadar ion kalium dan asam amino lebih tinggi dari pada
akuous dan vitreus humor. Lensa memiliki ion natrium, ion klorida yang lebih rendah
dari lingkungan sekitarnya. Pompa natrium berfungsi dengan memompa ion natrium
keluar sambil mengambil ion kalium masuk. Keseimbangan ini diatur oleh enzim
Na+,K+-ATPase. Inhibisi Na+,K+-ATPase mengakibatkan hilangnya keseimbangan
kation dan peningkatan air dalam lensa.
DAFTRA PUSTAKA
1. Hecht KA, Straus H, Denny M, Daniel J, Garret M. Fundamentals and
Principles of ophthamology. Basic and clinical science course. Section 2. San
Fransisco: The foundation of the American Academy of Ophtalmology; 2005-
2006. p72-6,149-51
2. Hecht KA, Straus H, Denny M, Daniel J, Garret M. Lens and Cataract. Basic
and Clinical Science Course. Section 11. San Fransisco: The foundation of the
American Academy of Ophtalmology; 2005-2006. p 5-43
3. Jakarta Eye Center, Katarak. Thursday 5 June 2004. Diambil dari:
www.infomedika.com
4. Wikipedia, the free encyclopedia Lens (anatomy). Diambil dari:
http://en.wikipedia.org/wiki/lens(anatomi).html
5. Harper RA, Shock JP. Lensa Dalam : Vaughan DG, Ashbury T, Eva PR.
Oftalmologi umum. Edisi Indonesia.Edisi 14. Widya Medika Jakarta; 2002. Hal
175
6. Snell, Richard S. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. ED.3 Jakarta:
EGC,2002.hal:128
7. Sadler T.W, Embriologi Kedokteran Langman. Edisi 7. Jakarta. EGC, 202.Hal
358-361
8. Suresh K Pandey, Liliana W, David J Apple Vindushi Sharma, Modern
Opthalmologi.Third Edition Volume 1.2000.p.315-320
9. Kral L, Lens Anatomy and Types of Cataracts. Diambil dari:
http://www.dogstuff..infolens_anatomy _kral.html
10. Ravindran, R.D, Physiology Of The Eye, AravinEye Hospital. India, 2001, P
19-24
11. Illyas S.Ilmu Penyakit Mata FKUI. Balai Penerbit. Jakarta; 2000. hal:8
12. Stafford M.J. BSc (Hons), PhD, FCOptom, DCLP. The histology and biology
of the lens. Diambil dari:
http://www.optometry.myzen.co.uk/articles/docs/0b3e55d7166
2f4e8381aea8637c48f4f_stafford20010112.pdf
13. Wikipedia, the free encyclopedia. Lens (anatomy). Diambil dari :
http://en.wikipedia.org/wiki/lens(anatomi).html
14. Gray H, Anatomy of the Human Body. 2002. Diambil dari
http://www.bartleby.com/107/226.html/
15. Anonim. The Anatomy of the Lens . Diambil dari
http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/phys/Class/refrn/u145a.html
16. Anonim. The Anatomy of the Eye. Diambil dari
http://webvision.med.utah.edu/anatomy.html
17. Meschhino J, DC, MS, Antioxidants in the Prevention and Management of
Eye Diseases, Dynamic Chiropractic, February 11, 2002, volume 20, Issue 04.
Diambil dari : http://www.chiroweb.com/archives/20/04/08.html
18. Jakarta Eye Center, Katarak Thursday 5 June 2004. Diambil dari:
www.infomedika.com
19. Anonim. Dislokasi lensa. Diambil dari : http://eyeatlas.com/25mareta2004
20. Anonim Anatomy, Physiology & Pathology of the Human Eye. Diambil dari :
http://www.tedmontgomery.com/the_eye/index.html
21. Wikipedia, the free encyclopedia. Eye Diambil dari :
http://enwikipadeia.org/wiki/eye
22. Ilyas S. Ilmu Penyakit Mata. FKUI. Balai Penerbit Jakarta. 2006.hal 111