Pembelahan Sel dalam Sel KankerDola Lonita10.2013.342/D3Fakultas
kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No.6,
Jakarta Barat 11510No. Telp (021)
[email protected]
Pendahuluan1. Latar Belakang Dalam masa pertumbuhan, tubuh kita
bertambah besar dan tinggi. Begitu juga dengan hewan dan tumbuhan.
Hal ini dikarenakan sel-sel penyusun tubuh makhluk hidup mengalami
pembelahan sehingga bertambah banyak. Pertambahan jumlah sel inilah
yang menyebabkan tubuh bertambah besar dan tinggi. Pembelahan sel
juga tidak hanya terjadi pada saat pertumbuhan. Ketika sel-sel
dalam jaringan tubuh kita rusak, misalnya ketika kulit kita
terluka, sel-sel pada jaringan tersebut juga akan melakukan
pembelahan untuk memperbaiki jaringan yang rusak. Sel merupakan
unit dasar semua makhluk hidup. Berbagai jenis aktivitas hidup yang
berlangsung di dalam tubuh organisme pada dasarnya berlangsung di
dalam sel dengan mekanisme sistem yang sangat harmonis.1Aktivitas
satu sel menunjang aktivitas sel yang lain membentuk suatu sistem
yang sangat harmonis untuk menunjang sebuah kehidupan yang
fungsional. Pada saat sel membelah, kromosom umumnya dapat dilihat
dengan bantuan mikroskop. Kromosom berbentuk seperti untaian yang
mengandung unit pewarisan sifat yangdisebut gen.Sel yang membelah
disebut sebagai sel induk dan turunannya disebut sel anakan.Sel
induk memiliki sejumlah kromosom yang berisi informasi genetik.
Pada pembelahan sel, sel induk memindahkan salinan informasi
genetik yang terdapat di dalam kromosom kepada sel anakan yang
menjadi sel generasi berikutnya. Dari pembelahan sel inilah kita
memperoleh penurunan sifat-sifat dari kedua orang tua kita. Begitu
juga dengan hewan dan tumbuhan.Sifat-sifat yang tampak merupakan
penurunan dari sifat induknya. 2Tujuan dari dibuatnya makalah ini
adalah untuk membuat pembaca memahami tentang dasar biologi sel
khususnya pembelahan sel. Pemahaman tentang pembelahan sel sangat
penting, karena semua proses yang terjadi di tubuh manusia dimulai
dari pembelahan sel, baik yang normal maupun tidak normal. 2.1
Pembelahan SelPembelahan sel adalah suatu proses dimana material
seluler dibagi kedalam dua sel anak. Pada organisme tersebut, yang
umumnya dimulai dari satu sel tunggal. Pembelahan sel juga
merupakan suatu proses dimana jaringan-jaringan yang telah rusak
diganti dan diperbaiki. Sel mempunyai kemampuan untuk memperbanyak
diri dengan melakukan pembelahan. Pada hewan uniseluler cara ini
digunakan sebagai alat reproduksi, sedangkan pada hewan multi
seluler cara ini digunakan dalam memperbanyak sel somatis untuk
pertumbuhan dan pada sel gamet untuk proses pewarisan keturunan
hingga akhirnya membantu membentuk individu baru. Ada dua macam
pembelahan sel, yaitu pembelahan secara langsung amitosis dan
pembelahan secara tidak langsung yaitu mitosis dan meiosis. 2.2
Mitosis dan Meiosis1. MitosisPembelahan mitosis menghasilkan sel
anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel
induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatik (sel penyusun
tubuh). Sel sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda beda
dalam melakukan pembelahannya. Ada sel sel yang mampu melakukan
pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak
mengalami pembelahan sama sekali setelah melewati masa pertumbuhan
tertentu, misalnya sel sel germinatikum kulit mampu melakukan
pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel sel kulit yang
rusak atau mati. Akan tetapi sel sel yang ada pada organ hati
melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel sel saraf pada
jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan
pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis
bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam,
sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan
ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dengan bakteri, protozoa
bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu
singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.Pada
sel sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki
tahap tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel sel tubuh yang
aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus
sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu
interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G,
( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau
Gap2).3Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu
kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian
materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase,
Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses
pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan. -
Kariokinesis Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang
berbeda beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat
dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah
berubah ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan
sentriol. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:a) Profase :
Benang benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap
kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer. Dinding
inti (nukleus) dan anak inti (nukleolus) menghilang. Pasangan
sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju
kutub yang berlawanan. Serat serat gelendong atau benang benang
spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.
b) Metafase Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida
menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang
ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer
atau kinetokor.
c) AnaphaseSentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua
dengan masing masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida
berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan.
Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing masing.
d) TelofasePada telofase, kromatida yang berada pada kutub berubah
menjasadi benang benang kromatin kembali. Terbentuk kembali dinding
inti dan nukleolus membentuk dua inti baru. Serat serat gelendong
menghilang. Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua
bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang
pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah
kromosom yang sama dengan kromosom induknya. Hasil mitosis adalah
satu sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing
masing diploid. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah
kromosom sel induknya.- Sitokinesis Selama sitokinesis berlangsung,
sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin
kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah
sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan
yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing masing sel
anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel
organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan
terbentuknya dinding pemisah ditengah tengah sel. Tahap sitokinesis
ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase. 2. MeiosisMeiosis
adalah salah satu cara sel untuk mengalami pembelahan. Ciri
pembelahan secara meiosis adalah tempat terjadi di sel kelamin,
jumlah sel anaknya 4. jumlah kromosen setengah dari induknya, dan
pembelahan terjadi 2 kali. Meiosis hanya terjadi pada fase
reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi
perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah
kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis
terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I
(meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II). 4- Meiosis I a)
Interfase : Pada interfase, sel berada pada tahap persiapan untuk
mengadakan pembelahan. Persiapannya adalah berupa penggandaan DNA
dari satu salinan menjadi dua salinan (sama seperti pada interfase
mitosis). Tahap akhir interfase adalah adanya dua salinan DNA yang
telah siap dikemas menjadi kromosom.b) Profase I : DNA dikemas
dalam kromosom. Pada akhir profase I terbentuk kromosom homolog
yang berpasangan membentuk tetrad. Tahap-tahap profase I : -
Leptoten : Benang-benang kromatin memendek dan menebal ,serta mudah
menyerap zat warna dan membentuk kromosom mengalami kondensasi. -
Zigoten : Sentromer membelah menjadi dua dan bergerak kearah kutub
yang berlawanan,sementara itu kromosom homolog saling berpasangan
(sinapsis). -Pakiten: Terjadi duplikasi kromosom.-Diploten:
Kromosom homolog saling menjauhi, terjadi perlekatan berbentuk X
yang disebut kiasma dan merupakan tempat terjadinya Crossing Over.
-Diakinesis : Terbentuk benang-benang spindel, dua sentriol sampai
pada kutub yang berlawanan, membran inti dan nukleus menghilang.c)
metafase I : Pasangan kromosom homolog berderet di daerah ekuator.
Sentromer menuju kutub dan mengeluarkan benang2 spindel. d) anafase
I : Pada anafase I tiap kromosom homolog (yang berisi dua kromatid
kembarannya) masing-masing mulai ditarik oleh benang spindel nenuju
ke kutub pembelahan yang berlawanan arah. Tujuan anafase I adalah
membagi isi kromosom diploid menjadi haploid.e) telofase I : Pada
telofase I tiap kromosom homolog kini telah mencapai kutub
pembelahan.f) sitokinesis I : Pada sitokinesis I tiap kromosom
homolog dipisahkan oleh sekat sehingga sitokinesis menghasilkan dua
sel, masing-masing berisi kromosom dengan kromatid kembarnya.-
Meiosis II a) Profase II : Pada profase II kromatid kembaran masih
melekat pada tiap sentromer kromosom. Tahap ini kadang terjadi
dalam waktu yang singkat karena diikuti tahap berikutnya.b)
Metafase II : Pada metafase II tiap kromosom (yang berisi dua
kromatid) merentang pada bidang ekuator. Terbentuk benang-benang
spindel, satu ujung melekat pada sentromer, dan ujung lain
membentang menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan arah.c)
Anafase II : Pada anafase II benang spindel mulai menarik kromatid
menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan tersebut. Akibatnya,
kromosom memisahkan kedua kromatidnya dan bergerak menuju kutub
yang berbeda. Kromatid yang terpisah kini dinamakan kromosom.d)
telofase II : Pada telofase II, kromatid (atau kini disebut
kromosom) telah mencapai kutub pembelahan. Hasil total dari tahap
ini adalah terbentuk empat inti. Tiap inti mengandung setengah
pasang kromosom (haploid) dan satu salinan DNA (1n,1c).e)
sitokinesis II : Pada sitokinesis II tiap inti mulai dipisahkan
oleh sekat sel dan akhirnya menghasilkan empat sel kembar
haploid.
3. Pembelahan sel secara abnormalPembelahan sel secara abnormal
adalah pembelahan sel yang berlangsung dengan tidak normal,
terkadang tidak terkontrol karena adanya gangguan sistem tubuh
manusia maupun karena faktor lainnya. Salah satu pembelahan sel
abnormal yang sesuai dengan konteks skenario yang dibahas yaitu
mengenai kanker atau neoplasia adalah suatu pertumbuhan sel-sel
abnormal yang cenderung menginvasi jaringan di sekitarnya dan
menyebar ke tempat-tempat yang jauh. Sel-sel kanker ini
bereproduksi dengan kecepatan yang inheren. Pergerakan sel-sel dari
suatu bagian tubuh ke bagian yang lain disebut metastatis.5Proses
metastatis dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu: InfiltrasiSuatu
tumor yang menginfiltrasi pembuluh-pembuluh darah ato limfe lokal
agar dapat menembus dinding pembuluh tersebut dan memiliki akses
kesirkulasi darah. Sel-sel tumor ini mengeluarkan enzim-enzim
spesifik untuk dapat mengintegrasi pembuluh.1 Pelepasan atau
detachmentKeluarnya sel-sel tumor dari sel asalnya setelah masuk ke
darah atau limfa. Sel-sel tumor dapat keluar dengan mudah karena
memiliki sedikit afinitas terhadap jenis jaringan mereka sendiri.
Semakin banyak sel yang dilepaskan maka semakin besar kemungkinan
sel-sel tersebut dalam darah dan tumbuh menjadi semakin besar.1
Penyebaran dan penyemaianAdalah pergerakan sel-sel tumor di dalam
darah atau limfe. Apabila sel-sel ini berpindah secara berkelompok
maka sebagian sel-sel tumor akan terperangkapdi suatu kapiler atau
jaringan limfe sehingga banyak sel yang mati. Walaupun jumlah sel
yang mati cukup banyak, namun sebagian sel tumor dapat bertahan di
tempat yang baru dan dapat tumbuh dan berkembang.4.1 Komunikasi
SelUntuk melakukan aktivitas di dalam tubuh sel-sel di dalam tubuh
melakukan komunikasi satu sama lain agar setiap organ di dalam
tubuh dapat melakukan tugasnya dengan baik sehingga keberlangsungan
hidup dapat berjalan sistematis. Sel biasanya melakukan komunikasi
dengan cara mengeluarkan sinyal-sinyal kepada sel target yang
disebut persinyalan lokal,dan dengan cara kontak langsung ataupun
dengan cara menyampaikan sinyal melalui hormon-hormon yang disebut
persinyalan jarak jauh. Sel yang berkomunikasi dengan cara kontak
langsung baik sel hewan maupun sel tumbuhan memiliki sambungan
langsung yang bila memang ada memberikan kontinuitas sitoplasmik
diantara sel-sel yang berdekatan. Dalam hal ini, bahan pesinyalan
yang larut dalam sitosol dapat dengan bebas melewati sel yang
berdekatan. Disamping itu, sel hewan mungkin melakukan kontak
langsung diantara molekul-molekul di dalam permukaannya, komunikasi
ini terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan ektrasel
(intersisial), untuk berkomunikasi dengan sel lain yang berdekatan.
Sel yang berkomunikasi dengan cara mengirimkan molekul-molekul
sinyal atau komunikasi se persinyalan lokal, melakukan komunikasi
dengan cara mengirimkan molekul-molekul sinyal secara difusi menuju
sel target yang berada dekat dengannya, ataupun dengan cara
menyampaikan neurotransmiter seperti adrenalin, asetil, kolin, dll.
Melewati celah sinapsis(celah atau ruang kecil antar sel).2Sel yang
berkomunikas jarak jauh berkomunikasi melalui sinyal listrik yang
dihantarkan dengan sinyal kimia (hormon atau neurohormon) ynag
dialirkan melalui darah, hormon dapat mencapai hampir seluruh sel
tubuh, tetapi jika dengan persinyalan lokal hanya untuk sel target
tertentu yang memiliki jarak berdekatan dan mengenali serta
merespon sinyal kimiawi yang diberikan.4.2 Macam-macam komunikasi
selDalam penyampaian molekul sinyal terdapat empat tipe, yaitu:1)
Endokrin: sel target jauh, menggunakan mediator hormon. Hormon
dibawa melalui pembuluh darah.2) Parakrin: mediator lokal.
Mempengaruhi sel target tetangga, dirusak oleh suatu enzim
ekstraselular atau dimobilisasi oleh Ekstra Cellular Matriks3)
Autokrin: Sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel
itu sendiri4) Sinaptik: Penyampaian sinyal dapat dilakukan dengan
cara protein dari suatu sel berikatan langsung dengan protein lain
pada sel lain.a) Komunikasi Langsung : komunikasi antar sel yang
sangat berdekatan. Komunikasi ini terjadi dengan mentransfer sinyal
listrik (ion-ion) atau sinyal kimia melalui hubungan yang sangat
erat antara sel satu dengan lainnya. Gap junction merupakan protein
saluran khusus yang dibentuk oleh protein connexin. Gap junction
memungkinkan terjadinya aliran ion-ion (sinyal listrik) dan
molekul-molekul kecil (sinyal kimia), seperti asam amino, ATP, cAMP
dalam sitoplasma kedua sel yang berhubungan.3b) Komunikasi Lokal :
Pensinyalan lokal yakni pensinyalan antar sel yang terjadi antar
sel yang berdekatan, ada 2 macam tipe pensinyalan lokal yakni
parakrin dan sinaptik. Pada pensinyalan lokal sel akan mengeluarkan
pesan pesan atau sinyal sinyal molekul kepada sel lain hanya pada
jarak lokal tidak menjangkau jarak yang jauh seperti hormonal.
Persinyalan Parakrin : Parakrin merupakan tipe komunikasi sel jarak
lokal yang tidak memerlukan kontak langsung dengan sel target, dan
molekul-molekul pesan mencapai sel target dengan cepat melalui
proses difusi. Mekanisme persinyalan parakrin : Reception
(penerimaan) merupakan pendeteksian sinyal yang datang dari luar
sel oleh sel target. Transduksi, diawali dengan pengikatan molekul
sinyal yang nantinya akan mengubah protein reseptor. Tahap
transduksi ini akan mengubahn sinyal kedalam suatu bentuk yang
dapat menimbulkan respon seluler spesifik. Respon, pada tahap
ketiga persinyalan sel, sinyal yang ditransduksi akhirnya memicu
respon seluler spesifik.4 Persinyalan Sinaptik : Sinaptik merupakan
tipe komunikasi sel jarak lokal yang terspesialisasi pada sel
saraf. Sel saraf akan melepas molekul neurotransmitter ke dalam
sinapsis antar sel lain. Mekanisme persinyalan sinaptik : reception
(penerimaan) sinyal listrik di sepanjang sel memicu sekresi sinyal
kimiawi yang dibawa oleh molekul neurotransmiter. Transduksi,
molekul berdifusi melintasi sinapsis (ruang sempit antar sel saraf
dan sel targetnya). Responnya, neurotransmiter akan merangsang sel
target.5c) Komunikasi Jarak Jauh : komunikasi antar sel yang
mempunyai jarak cukup jauh. Komunikasi ini berlangsung melalui
sinyal listrik yang dihantarkan sel saraf dan atau dengan sinyal
kimia (hormon atau neurohormon) yang dialirkan melalui darah.5.
Kematian SelKerusakan sel ada yang terjadi secara terus menerus,
irreversible dan akhirnya sel tidak memiliki kemampuan untuk
memperbaiki kerusakan sehingga menyebabkan sel mati. Ada dua macam
kematian sel yang dibedakan dari morfologi, mekanisme dan perubahan
fisiologis dan penyakit yaitu appoptosis dan nekrosis. 1\Apopptosis
adalah kematian sel oleh sel itu sendiri yang disebabkan oleh
growth factor atau DNA sel atau protein yang dihancurkan dengna
maksud perbaikan. Memiliki karakteristik sel dimana inti sel
mengalami pemadatan dan tidak terjadi kerusakan membran sel.
Appoptosis memerlukan sintersis aktif RNA dan protein dan merupakan
suatu proses yang memerlukan energi. Secara morfologis, proses ini
ditandai oleh pemadatan kromatin di sepanjang membran inti.
Nekrosis adalah kejadian dimana terjadi kerusakan membran, lisosom
mengeluarkan enzim ke sitoplasma dan menghancurkan sel, isi keluar
dikarenakan kerusakan membran plasma dan mengakibatkan reaksi
inflamatori. Nekrosis adalah pathway yang secara umum terjadi pada
kematian sel yang diakibatkan oleh ischemia, keracunan, infeksi dan
trauma.1
PenutupMelalui pembahasan materi diatas, dapat disimpulkan bahwa
dalam memecahkan sebuah masalah klinis, kita harus lebih dulu
menguasai teori dasar biologi sel. Dalam kasus ini, dengan
mempelajari tentang kematian sel, pembelahan sel normal dan
abnormal, serta komunikasi sel, kita dapat menyimpulkan bahwa luka
yang tidak sembuh dikarenakan sel mengalami hambatan pembelahan
yang menyebabkan sel rusak atau mengalami kematian dan tidak dapat
beregenerasi lagi. Penguasaan teori dasar biologi sel terbukti
sangat diperlukan dalam memecahkan masalah klinis dan untuk
mengetahui gangguan yang ada didalam tubuh seseorang agar segera
mendapatkan pelayanan khusus bila abnormal, dan untuk mengetahui
apakah mekanisme pembelahan sel didalam tubuh kita sudah normal
sebagaimana mestinya.
Daftar Pustaka1. Anthony JF Jeffrey H , David T, Richard C
,William M. An Introduction to Genetic Analyisis. New York: W.H
Freeman; 2010. h 103-20. 2. Azhar T. Dasar-dasar Biologi Molekular.
Bandung: Widya Padjajaran; 2008. h 321-40. 3. Diah A, Choirul M.
Biologi SMA dan MA. Jakarta: ESES; 2009. h 105-40. 4. Campbell N,
Mitchell L. Biologi. Jakarta: Erlangga; 2011. h 121-9. 5. Priadi,
Arif. Biologi 3. Bogor: Yudhistira; 2009. h 112-9.
1
