MEKANISME JEJAS SEL

Mekanisme Jejas Sel 1. Mekanisme Biokimiawi Beberapa prinsip biokimiawi dasar yang muncul pada penyebab jejas: - Deplesi ATP Hilangnya ATP dan sintesis ATP (baik melalui fosforilasin oksidatif mitokondrial maupun glikolisis anaerob) menyebabkan penutupan jalur homeostasis selular yang paling kritis. -

Deprivasi Oksigen atau pembentukan spesies oksigen reaktif Deprivasi Oksigen menyebabkan terbentuknya spesies oksigen reaktif atau yang biasa disebut radikal bebas (Superoksida, Hidrogen Peroksida, Hidroksi Radikal). Spesies radikal bebas ini menyebabkan peroksidasi lipid dan efek delesi lainnya pada struktur sel.

-

Hilangnya homeostasis kalsium Konsentrasi kalsium pada cairan intraseluler 10.000x lebih rendah dari konsentrasi kalsium pada cairan ekstrasel. Iskemia akan menyebabkan kalsium ekstrasel masuk ke dalam sitosol yang mengaktifkan fosfolipasi yang akan merusak membran, ATPase yang mempercepat laju deplesi ATP, dan endonuklease yang menyebabkan pemecahan materi genetik yang menyebabkan mutasi.

-

Defek pada permeabilitas membrane plasma Hilangnya sintesis ATP dan masuknya kalsium ekstrasel ke sitosol menyebabkan defek pada permeabilitas membran plasma. Hilangnya barier membrab menimbulkan kerusakan gradient konsentrasi metabolit yang diperlukan untuk mempertahankan aktivitas metabolic normal.

-

Kerusakan Mitokondria Peningkatan kalsium pada sitosol, stress oksidatif intrasel, dan produk pemecahan lipid menyebabkan mebran mitokondria memiliki kemampuan konduksi yang tinggi atau transisi permeabilitas mitokondrial. Membrane mitokondria yang memiliki kemampuan konduksi ini memungkinkan proton pada sitosol masuk ke dalam mitokondria yang akan menyebabkan pencegahan pembentukan ATP. Lalu sitokrom yang ada pada mitokondria akan keluar ke sitosol dan menyebabkan jalur kematian apoptotic.

2. Jejas Iskemik dan Hipoksik - Penurunan aktivitas pompa Natrium Deplesi ATP menyebabkan penurunan aktivitas pompa Natrium . selanjutanya terjadi akumulasi natrium intrasel dan difusi kalium keluar sel. Penurunan aktivitas pompa natrium ini akan menyabkan pembengkakan akut yang diikuti oleh peningkatan beban osmotic dari akumulasi metabolic lain seperti fosfat anorganik, asam laktat, dan nukleosida purin .

-

Peningkatan Glikolisis Anaerob Ketika terjadi deplesi ATP, terjadi peningkatan AMP (Adenosin Monofosfat) dan terjadi glikolisis anaerob. Glikolisis anaerob menyebabkan akumulasi asam laktat dan fosfat anorganik akibat hidrolisis ester fosfat. Peningkatan asam laktat dan fosfat anorganik menyebabkan penurunan pH intrasel.

-

Penurunan pH intrasel Penuruan pH intrasel menyebabkan ribosom lepas dari retikukulum endoplasma kasar. Akibatnya, terjadi penuruna sintesis protein.

3. Jejas Sel Melalui Radikal Bebas Radikal bebas merupakan molekul yang memiliki satu electron bebas pada orbit luarnya yang bereaksi dengan segala unsure kimia organic maupun anorganik. 3 radikal bebas utama pada sel ada Superoksida, Hidrogen Peroksida, dan Hidroksi Radikal. Efek radikal bebas terhadap sel: - Peroksidasi membran lipid (terutama oleh Hidroksi Radikal) - Kerusakan protein: cross linking antar asam amino dan peningkatan aktifitas enzim protease - Kerusakan DNA: pembentukan strand tunggal yang berakhir dengan kematian sel atau malah transformasi ganas

4. Cedera Kimiawi Zat kimia menginduksi jejas sel dengan salah satu dari dua mekanisme umum berikut ini: - Beberapa zat kimia bekerja secara langsung dengan cara bergabung dengan komponen molecular kritis atau organel seluler. Contohnya, pada keracuna merkuri, merkuri akan berikatan dengan gugus sulfuhidril berbagai protein membrane sel, yang menyebabkan inhibisi transport yang bergantung pada ATPase dan meningkatkan permeabilitas membrane. - Banyak zat kimia lain yang tidak aktif dalam sel. Lalu zat kimia tersebut di konversi menjadi metabolit toksik reaktif yang kemudia bekerja pada sel target menyebabkan jejas.