Mengetahui Sel Punca dalam Mengobati SelMuhamad Reynaldi

102014157Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510

Abstrak

Ketika sebagian sel rusak maka itu akan membuat sebagian fungsi yang berhubungan dengan sel dalam tubuh akan terganggu. Kehadiran sel punca guna memperbaiki sel yang rusak ataupun mengobati sel yang telah mati apalagi dalam kasus ini sel punca mengobati kematian sel pasca stroke. Sel punca ini tentu memiliki sel-sel saraf yang berfungsi untuk menghubungan atau berkomunikasi dengan sel lain, tentu komunikasi sel saraf ini mempunyai beberapa bagian yang dapat memberikan kontribusi terhadap proses perbaikan, pengobatan, deferensiasi, dan inkubasi. Setelah itu terdapat dua jenis potensial dalam proses tersebut seperti potensial berjenjang dan potensial aksi. Tapi sel punca tidak hanya memiliki yang tadi disebutkan saja melainkan mempunyai molekul sinyal, siklus Hodgkin, penjalarannya, juga peristiwa sinaps

Kata kunci: Sel Punca

Abstract

When most cells damaged then it would make some of the functions associated with the cells in the body will be disrupted. The presence of stem cells to repair damaged cells or treating the cells that have died especially in the case of stem cells to treat post-stroke cell death. The stem cells would have the nerve cells that serves to link or communicate with other cells, nerve cell communication certainly has some parts that can contribute to the repair process, treatment, differentiation, and incubation. After that there are two types of potential in the process such as tiered potential and action potential. But the stem cells not only have the mentioned, but both have a signaling molecule, Hodgkin cycle, penjalarannya, also synapse events

Key words: Stem Cell

Pendahuluan

Dalam tubuh manusia terdapat beberapa organel sel dengan berbagai macam fungsi dan kegunaan di setiap bagiannya. Dari yang paling penting kegunaannya dalam tubuh manusia sampai yang hanya memiliki sebagian kecil fungsi untuk tubuh manusia. Tapi tetap walaupun

1

kecil atau besar fungsi organel sel tersebut sangat dibutuhkan, salah satu yang terpenting dalam mengobati kematian sel pasca atau sesudah stroke adalah sel punca. Sel ini memilik banyak fungsi tapi yang akan dibahas adalah penggunaannya untuk mengobati kematian sel pasca stroke.

Sel Punca

Terapi sel yang terbaru menggunakan stem cell atau sel induk atau sel punca. Sel Punca atau sel induk ini adalah sel primordial, yaitu bentuk paling awal dari sel tubuh manusia. Karena itu bisa menjadi sel apa saja tergantung tempat ia disuntikan. Ia bisa berkembang dan menyesuaikan diri menjadi sel yang dibutuhkan tubuh misalnya menjadi sel jantung, sel paru, sel kulit, sel otak, dan sebagainya.1

Perkembangan teranyar terapi payah jantung, walaupun masih dalam penelitian adalah penamaan sel punca (stem cell). Sel punca adalah sel yang bisa beraplikasi sendiri menjadi sel sejenis atau malah berdiferensiasi menjadi sel yang berbeda. Oleh karena itu, sel punca sangat berpotensi dipakai untuk meregenerasi sel-sel yang rusak. Penanaman sel ini bisa dilakukan dengan injeksi langsung kejantung melalui pembedahan, mau pun dengan teknik penyuntikan sel punca ke jantung melalui kateter tanpa pembedahan. Penanaman sel punca diharapkan dapat menumbuhkan pembuluh darah dan sel-sel baru di jantung sehingga jantung dapat berkontraksi lebih baik. Sejumlah peneliti di Indonesia tengah mengembangkan terapi sel punca ini.2

Sel punca memiliki dua sifat penting yang sangat berbeda dengan sel yang lain. Sel punca belum merupakan sel dengan spesialisasi fungsi tetapi dapat memperbaharui diri dengan pembelahan sel bahkan setelah tidak aktif dalam waktu yang panjang. Dalam situasi tertentu, sel punca dapat diinduksi untuk menjadi sel dengan fungsi tertentu seperti sel jaringan maupun sel organ yang mempunyai tugas tersendiri. Pada sumsum tulang dan darah tali pusar, sel punca secara teratur membelah dan memperbaiki jaringan yang rusak, meski demikian pada organ lain seperti pankreas atau hati, pembelahan hanya terjadi dalam kondisi tertentu. Peneliti medis meyakini bahwa penelitian sel punca berpotensi untuk mengubah keadaan penyakit manusia dengan cara digunakan memperbaiki jaringan atau organ tubuh tertentu. 3

Bisa dibilang sel punca itu dapat memperbaiki atau mengobati sel-sel yang rusak dalam tubuh, tapi tak semudah seperti yang dibayangkan. Karena memerlukan proses yang sedemikian rupa sehingga sel punca ini dapat memperbaiki atau mengobati sel-sel yang rusak atau mati seperti pada contoh kasus yaitu mengobati kematian sel otak pasca stroke. Pada sel punca terdapat beberapa bagian yang mendukung proses perbaikan atau proses mengobati, salah satunya sel saraf. Sel saraf sendiri memiliki cara komunikasi antar sel seperti gap junction, contact dependent signals, komunikasi jarak dekat, dan komunikasi jarak jauh. Dalam komunikasi sel saraf ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu potensial berjenjang (jarak dekat), potensial aksi (jarak jauh), dan molekul sinyal. Di potensial aksi dibagi menjadi tiga, bagian siklusnya adalah Siklus Hodgkin, cara penjalarannya adalah Contiguous dan Saltatory, dan

2

peristiwa sinapsnya ada EPSP (Excitatory Postsynaptic Potential) dan IPSP(Inhibitory Postsynaptic Potential).

Sel Saraf

Sistem saraf dibangun oleh sel-sel saraf. Sel saraf atau neuron merupakan sebuah sel dengan

struktur yang khas. Untuk mendukung kinerja menyampaikan sinyal ke sel lainnya, sel neuron

membentuk sebuah juluran-juluran sitoplasma yang disebut dendrit. Dendrit inilah yang menjadi

perantara bagi pergerakan sinyal dari organ reseptor ke pusat pengolahan saraf. Jika simpul ini

hilang atau rusak, seseorang akan mengalami kepikunan (jika terjadi di otak), atau mati rasa (jika

terjadi di bagian organ lain).4

Gambar 1.1 Sel saraf memiliki dendrit, selubung mielin, nodus Ranvier, sel Schwann,badan sel,

dan inti sel.

Sebuah sel saraf terdiri atas dendrit, selubung mielin, nodus Ranvier, sel Schwann, badan sel,

dan inti sel (Gambar 1.1). Akson (neurit) merupakan bagian sel saraf yang merupakan

perpanjangan dari sitoplasma dalam bentuk tunggal. Akson dibungkus oleh sebuah lapisan lemak

yang disebut selubung mielin. Selubung mielin adalah bagian khusus dari membran plasma sel

aksesoris neuron yang disebut sel Schwann.4

Sel Schwann berfungsi melindungi akson dari kerusakan, luka, atau tekanan. Sel Schwann

termasuk neuroglia. Sel Schwann tersusun beraturan pada akson. Namun, terdapat bagian akson

yang tidak tertutup oleh Sel Schwann yang disebut nodus Ranvier. Nodus Ranvier sangat

3

berguna dalam mekanisme penghantaran impuls atau rangsang. Badan sel saraf mengandung inti

sel, neurofibril, badan Golgi, mitokondria, dan sitoplasma.4

Berdasaran fungsinya sel saraf dapat dibedakan atas sel saraf sensorik (saraf aferen), sel saraf

motorik (saraf eferen), dan sel saraf interneuron (saraf konektor, asosiasi, atau ajustor). Sel saraf

sensorik membawa informasi dari reseptor yang berhubungan langsung dengan lingkungan. Sel

saraf motorik membawa informasi ke otot atau kelenjar dan membuat mereka bergerak atau

bereaksi. Adapun sel saraf interneuron merupakan penghubung informasi antara sel saraf

sensorik dan sel saraf motorik.

Berdasarkan strukturnya, sel saraf dibedakan atas neuron bipolar, neuron unipolar, dan neuron

multipolar. Neuron bipolar memiliki dua juluran dari badan selnya, menjadi dendrit dan akson.

Neuron unipolar memiliki satu juluran dari badan sel yang bercabang menjadi dendrit dan akson.

Adapun neuron multipolar memiliki banyak juluran dendrit dari badan selnya dan memiliki satu

juluran akson.5,6

Gambar 1.2 Beberapa struktur sel saraf. (a) Bipolar, (b) unipolar, dan (c) multipolar

Ukuran inti sel saraf pada umumnya lebih besar daripada sel lainnya di tubuh. Sel-sel saraf atau

neuron akan bergabung membentuk suatu simpul saraf yang disebut ganglion. Rangsang

bergerak dari sel saraf ke sel saraf lainnya, bermula dari dendrit menuju akson. Oleh karena itu,

4

dalam pergerakan tersebut kita akan menemukan hubungan antarneuron melalui kontak juluran

dendrit dan akson. Bagian yang berhubungan dengan sel saraf lain tersebut dikenal dengan

nama sinapsis.4-7

Arah perambatan dari sinapsis sangat khas, yaitu hanya terjadi dalam satu arah. Perhatikan. Jadi,

pergerakan impuls saraf hampir sama dengan pergerakan arus listrik searah. Sel saraf

menghubungkan antara sel penerima rangsang dan pusat informasi serta menghantarkan perintah

pada organ target dalam satu arah. Secara umum, neuron memiliki beberapa fungsi sebagai

berikut.

a. Menghubungkan impuls ke pusat saraf atau neuron sensorik (neuron aferen). Pada neuron

sensorik, bagian dendritnya akan berhubungan dengan organ reseptor, sedangkan

aksonnya berhubungan dengan neuron lain.

b. Menyampaikan impuls dari pusat saraf ke organ target atau neuron motorik (neuron

eferen). Dendrit akan berhubungan dengan sistem saraf pusat, sedangkan aksonnya

berhubungan dengan organ efektor.

c. Menghubungkan antara neuron sensorik dan motorik atau disebut interneuron. Bagian

interneuron yang menghubungkan antarneuron di otak dinamakan neuron konektor.

Sementara itu, interneuron di sumsum tulang belakang disebut neuron ajustor.4,6

Komunikasi Sel Saraf

Dalam komunikasi sel saraf terdapat tiga bagian yang berguna untuk proses perbaikan atau mengobati sel sel yang rusak yaitu Molekul Sinyal, Potensial Berjenjang, dan Potensial Aksi.

Molekul Sinyal

Komunikasi melalui molekul sinyal masih dapat dibagi lagi bergantung pada letak sel sasaran. Sel sasaran dapat terletak jauh dari sel yang mensekresi molekul sinyal sehingga hanya dapat dicapai melalui aliran darah (modus endoktrin) atau melalui bagian sel yang menjulur jauh (modus sinaptrik) atau sel sel sasaran terletak berdekatan (modus parakrin). Selain itu, molekul dapat disekresi dan kemudian ditangkap oleh sel itu sendiri(modis otokrin).8 Kini, ditemukan hantaran sinyal yang terjadi karena molekul sinyal yang dihasilkan oleh suatu sel, ditangkap oleh molkeul lain yang terdapat didalam sel itu sendiri(modus intrakrin). Molekul sinyal yang menggunakan modus endokrin adalah sneyawa yang dikenal dengan hormone. Modus parakrin digunakan oleh berbagai senyawa seperti faktor pertumbuhan, sitokin, kemokin, dan

5

prostaglandin. Molekul sinyal yang menggunakan modus parakrin sering juga disebut sebagai hormone local atau hormone parakrin.8

Potensial Berjenjang

Potensial berjenjang (graded potential) adalah potensial listrik yang dapat bervariasi amplitude dan durasinya. Ada banyak contoh potensial berjenjang pada neurofisiologi, yang mencangkup potensial sinaps, potensial reseptor, dan end-plate potential otot. Potensial berjenjang biasanya dihasilkan pada area kecil neuron(sinaps, reseptor, end-plate otot) dan hilang saat muatannya menyebar. Potensial berjenjang dihasilkan oleh stimulus kimia atau listrik, dan dapat berupa eksitasi (depolarisasi) atau inhibisi (hiperplarisasi). Jika potensial berjenjang bersifat sangat eksitasi, potensial tersebut dapat menyebabkan area neuron yang berdekatan mengalami depolarisasi dan mencetuskan potensial aksi.9

Potensial Aksi

Perubahan yang cepat pada potensial membran suatu neuron atau sel otot. Potensial aksi terjadi apabila depolarisasi cukup besar untuk menyebabkan membukanya gerbang (pintu) natrium peka-voltase pada sel, yang terdapat di sepanjang membrane. Setelah pintu terbuka, ion natrium menyerbu uatan di dalam sel dengan cepat menjadi kebih positif, yang mencapai sekitar +30mV di sel saraf. Ketika sel menjadi lebih positif, pintu natrium mulai menutup dengan cepat. Pada saat ini, pintu kalium, yang juga dipengaruhi oleh perubahan potensil membrane, terbuka, yang memungkinkan ion kalium menyerbu keluar sel. Keluarnya ion kalium menyebabkan sel kembali bermuatan negative dibagian dalamnya. Pada sel otot, potensial aksi juga membuka pintu kalsium.9

Potensial aksi berada dalam keadaan aktif dan sementara pada depolarisasi sel yang dramatis. Potensial aksi berbda dari potensial berjenjang karena amplitude dan durasinya tidak bervariasi. Sebagai gantinya, potensial aksi dianggap all or none (tuntas atau tidak sama sekali), apabila stimulus listrik atau kimia =, atau EPSP, cukup besar untuk membuka saluran natrium dependen-voltase guna mendepolarisasi membrane dnegan cukup, potensial aksi akan terjadi.9

Apabila stimulus tersebut tidak cukup menyebabkan depolarisasi dengan tingkat tertentu, potensial aksi tidak terjadi. Tingkat depolarisasi saat neuron mencetuskan potensial aksi disebut potensial ambang (threshold potential). Pada otot, satu EPP diperlukan untuk menyebabkan sel otot mencapai ambang dan berkontraksi. Pada saraf, banyak EPSP diperlukan untuk menyebabkan saraf mencapai ambang.9

Potensial aksi memiliki beberapa bagian yang membantu proses depolarisasi seperti pada Siklus Hodgkin dengan penjalarannya meliputi Contiguous Conduction dan Saltatory Conduction.

6

Siklus Hodgkin

Siklus Hodgkin menjelaskan seperti system self-referensial dinamis sebagai upstroke saluran Na tergantung dari potensial aksi. Arus inward dibawa oleh ion natrium menyebabkan membrane depolarisasi.10

Terdapat dua penjalaran dalam potensial aksi yaitu Contiguous Conduction dan Saltatory Conduction

Contiguous Conduction

Ketika rambatan sinyal saraf lambat dikarenakan sinyal saraf tersebut sedang melewati selubung myelin

Saltatory Conduction

Berbeda dengan contiguous conduction, sinyal saraf ini atau saltatory conduction tidak melewati selubung myelin seperti loncat-loncat jadi tidak melewati dan tidak lambat

Peristiwa Sinaps

Terdapat dua jenis sinaps berdasarkan sifatnya, ESPS (Excitatory Postsynaptic Potential) dan IPSP (Inhibitory Postsynaptic Potential )

Excitatory Postsynaptic Potential

Depolarisasi sementara potensi membran postsynaptic disebabkan oleh aliran ion bermuatan positif ke dalam sel postsynaptic sebagai akibat dari pembukaan saluran ligand-gated ion. EPSP kebalikan dari potensi postsynaptic penghambatan (IPSP), yang biasanya dihasilkan dari aliran ion negatif ke dalam sel atau ion positif keluar dari sel.11

Inhibitory Postsynaptic Potential

Jenis potensi sinaptik yang membuat neuron postsynaptic kecil kemungkinannya untuk menghasilkan potensial aksi. Kebalikan dari potensi postsynaptic penghambatan merupakan potensi postsynaptic rangsang (EPSP), yang merupakan potensi sinaptik yang membuat neuron postsynaptic lebih mungkin untuk menghasilkan potensial aksi . Mereka dapat terjadi pada semua sinapsis kimia yang menggunakan sekresi neurotransmitter untuk menciptakan sel sel sinyal.

7

Pembahasan Kasus Skenario A

Kasus Skenario A

Seorang peneliti sedang dalam proyek penelitian besar, yaitu penggunaan sel punca untuk mengobati kematian sel otak pasca stroke. Sebelum dapat digunakan untuk terapi peneliti tersebut meneliti terlebih dahulu efek dari sinyal molekul yang mungkin dapat menyebabkan diferensiasi sel punca menjadi sel saraf. Sel punca secara in vitro diberi perlakuan sinyal molekul dan diinkubasi, setelah selesai diinkubasi, sel tersebut diperiksa dengan calcium imaging. Hasilnya adalah stem sel tadi telah berdiferensiasi menjadi sel saraf dan dapat menghasilkan sinyal-sinyal listrik.

Sel punca sendiri adalah sel induk yang dapat memperbaiki dan mengobati sel-sel yang rusak ataupun yang mati dengan menggantikan sel tersebut. Kasus di atas menceritakan tentang peneliti yang menggunakan sel punca untuk mengobati kematian sel otak. Dengan meneliti terlebih dahulu efek sinyal molekulnya yang dapat menyebabkan diferensiasi sel atau proses ketika sel kurang khusus menjadi jenis sel yang lebih khusus. Sel punca yang sudah diberi perlakuan sinyal molekul secara in vitro atau didalam atau secara laboratorium diinkubasi. Setelah itu sel yang diperiksa dengan calcium imaging atau teknik ilmiah biasanya dilakukan dalam penelitian yang dirancang untuk menunjukan kalsium status (Ca2+) dari sel, jaringan dan media. Hasilnya stem sel yang telah berdiferensiasi menjadi sel saraf dan dapat menghasilkan sinyal-sinyal istrik.

Kesimpulan

Sel punca mampu merubah sel-sel yang rusak dan mengobati kematian sel. Sel punca sangat berpotensi untuk dipakai beregenerasi sel-sel yang rusak. Apa yang sudah dilakukan peneliti sudah tepat, apabila dia mengambil langkah meneiliti terlebih dahulu sebelum akhirnya langsung diperiksa dengan calcium imaging. Dan hasilnya stem sel pun mampu menyesuaikan atau beradaptasi untuk merubah dirinya menjadi sel-sel yang telah rusak dimana dia disuntikan.

Daftar Pustaka

1. Waluyo S, Marhaendra PB. The book of anti aging rahasia awet muda mind-body-spirit. Jakarta: PT Elex Media Komputindo. 2010.h.130

2. Fauzi YA. Menaklukan pembunuh no.1: mencegah dan mengatasi penyakit jantung koroner secara tepat dan cepat. Bandung: Penerbit Qanita. 2010.h128-9

3. Sel punca. Wikipedia. http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_punca/ Diunduh pada tanggal 27-01-2014 Pukul 22:35

8

4. Ferdinan PF, Ariebowo M. Praktis belajar biologi. Jakarta: Visindo Media Persada. 2007.h.152

5. Ikawati Z. Pengantar farmakologi molekuler. Yogyakarta: UGM Press; 2008.

6. Campbell, Recce, Mitchell. Biologi. Edisi ke 5, Jilid 3. Jakarta: Erlangga; 2004. h.201.

7. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi. Edisi 12. Jakarta: EGC; 2002.h.254.

8. Wolpert L. Thei miracle of cell. Bandung: Perpustakaan Nasional, Katalok dalam Terbitan (KDT); 2011. h.150.

9. Sholeh M. Terapi salat tahajud: menyembuhkan berbagai penyakit. Jakarta: Penerbit Hikmah (PT Mizan Publika).2006.h.47

10. Corwin Elizabet J. Buku saku patofisiologi, Ed.3. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. 2007.h.213-5

11. Suhendrawati. Siklus Hodgkin. 2012. Diunduh pada tanggal 28-01-2014 Pukul 16:56 http://ueu201232104.student.esaunggul.ac.id/

9