Jejas sel reversibel dan ireversibel
Sel normal membatasi diri dalam fungsi dan struktur yang cukup sempit melalui metabolism yang trprogram secara genetic, diferensiasi, dan ketersediaan substansi metabolic. Dengan demikian, sel dapat mempertahankan kondisi fisiologik normal, disebut homeostasis. Apabila sel mengalami stress fisiologik maupun patologik, sel akan berusaha mempertahankan diri melalui mekanisme adaptasi sel. Akan tetapi, bila limit respon adaptif terhadap rangsangan sudah terlampaui atau bila sel terpapar terhadap stress dan stimulus tertentu, sel akan mengalami serangkaian perubahan yang diistilahkan dengan jejas sel. Jejas sel dapat bersifat reversible atau irreversible. System intrasel yang terutama rentan terhadap jejas sel: -
Pemeliharaan integritas membrane sel Respirasi aerobic dan produksi ATP System enzim dan protein berstruktur Preservasi integritas aparat genetic
Jika salah satunya terganggu, akan timbul efek sekunder yang luas. Konsekuensinya bergantung pada jenis, lama, dan kerasnya penyebab dan jenis, status, dan kemampuan adaptasinya. Perubahan morfologiknya menjadi nyata setelah beberapa aspek biokimia penting terganggu: 1) Radikal bebas yang berasal dari oksigen Banyak terbentuk saat kondisi patologis sehingga menyebabkan efek yang merusak struktur dan fungsi sel. 2) Hilangnya homeostasis kalsium dan meningkatnya kalsium intrasel. Iskemi dan toksin tertentu menyebabkan masuknya ion kalsium ke dalam sel dan lepasnya ion kalsium dari mitokondria dan reticulum endoplasmic. Peningkatan kalsium sitosolik mengaktifkan fosfolipase yang memecah fosfolipid membrane, protease yang menguraikan protein membrane dan sitoskeletal, ATPase yang mempercepat pengurangan ATP, dan endonuclease yang terkait dengan fragmentasi kromatin. 3) Deplesi ATP
Karena dibutuhkan untuk proses yang penting seperti transportasi pada membrane, sintesis protein, dan pertukaran fosfolipid. 4) Defek permeabilitas membrane Membrane dapat dirusak langsung oleh toksin, agen fisik dan kimia, komponen litik, dan perforin. Jejas sel reversibel Kerusakan atau penyimpangan struktur dan fungsi sel yang disebabkan oleh jejas subletal bersifat reversible bila stress penyebabnya dihilangkan. Terdapat dua bentuk perubahan sel pada jejas reversibel, yaitu:
Degenerasi hidropik, disebut juga degenerasi vakuolar atau bengkak keruh (sembab) Pada degenerasi hidropik terjadi kegagalan sel untuk mengeluarkan cairan dari dalam sel sehingga organ yang dikenai akan terlihat lebih besar. Ini disebabkan oleh: - Kegagalan transportasi aktif dalam membrane daripada ion Na+,K+- ATPase mengakibatkan natrium masuk ke dalam sel, kalium keluar dari sel dan bertambahnya air secara isosmotic. - Peningkatan beban osmotic intrasel karena penumpukan fosfat dan laktat anorganik serta nukleosida purin. Degenerasi lemak/fatty change/steatosis Terkumpulnya trigliserida secara abnormal dalam sel. Paling sering dalam hepar, karena merupakan tempat utama metabolisme lemak. Selain itu juga terjadi pada jantung, otot rangka, ginjal. Ini terjadi akibat dari toksin, malnutrisi protein, diabetes, obesitas, anoksia.
Jejas sel ireversibel Bila kerusakan terus berlanjut, jejas akan menjadi irreversibel, di mana sel tidak akan mampu memperbaiki diri dan terjadilah kematian sel. Jejas ireversibel ditandai oleh vakuolisasi mitokondria, kerusakan membrane plasma yang luas, pembengkakan lisosom, dan terlihatnya densitas mitokondria yang besar dan amorf. Adapun 2 peristiwa penting pada jejas sel ireversibel: 1) Deplesi ATP Deplesi ATP dan berkurangnya sintesis ATP sering ditemukan pada jejas hipoksia dan kimia (toksik). Deplesi ATP hingga < 5-10% dari kadar normal berefek : - Berkurangnya aktivitas pompa natrium pada membran plasma yang sangat tergantung kepada energi akumulasi natrium intrasel dan kalium keluar sel pembengkakan sel dan dilatasi retikulum endoplasmik. - Berubahnya metabolisme energi seluler Suplay oksigen ke sel menurun fosforilasi oksidatif berhenti dan sel mengandalkan glikolisis untuk menghasilkan energi (metabolisme aerobik anaerobik). Glikolisis menghasilkan akumulasi asam laktat dan fosfat inorganik sehingga menurunkan pH intrasel, mengakibatkan penurunan aktivitas berbagai enzim seluler. 2) Kerusakan membrane sel
-
-
-
-
-
Melalui beberapa mekanisme: Kehilangan progresif fosfolipid Aktivasi fosfolipid membrane oleh peningkatan kalsium sitosolik, disusul oleh degradasi fosfolipid dan hilangnya fosfolipid, atau Penurunan reasilasi dan sintesis fosfolipid yang mungkin berhubungan dengan hilangnya ATP. Abnormalitas sitoskeletal Meningkatnya kalsium sitosolik aktivasi protease intrasel pecahnya elemen sitoskeletal intermediet membrane sel rentan terhadap tarikan dan robekan. Spesies oksigen reaktif Terjadi jejas reperfusi sesudah pemulihan aliran darah ke organ yang iskemik. Spesies oksigen yang toksik kebanyakan terbentuk dari leukosit polimorfonukleus yang berinfiltrasi. Produk pemecahan lipid Asam lemak bebas dan lisofosfolipid berkumpul dalam sel iskemik akibat dari degradasi fosfolipid sehingga langsung bersifat toksik terhadap membrane. Hilangnya asam amino intrasel seperti glisin dan L-alanin.
