1
BAB I PENDAHULUAN
A. Lata Latarr Bel Belak akan ang g Organisme khususnya pada golongan hewan tertentu memiliki kemampuan
untuk memperbaiki kerusakan - kerusakan yang terjadi pada bagian tubuh secara ekste ekstens nsif if pada pada kond kondisi isi alam alamiah iah maup maupun un akib akibat at dari dari
perco percoba baan an.. Peris Peristi tiwa wa
regene regenerasi rasi merupaka merupakan n peristi peristiwa wa yang yang sangat sangat penting penting bagi bagi organi organisme sme
karena karena
merupakan merupakan proses proses yang esensial selama perjalanan hidup organisme. organisme. Adanya Adanya bagian tubuh yang lepas akibat penuaan atau a tau kecelakaan dengan proses regenerasi re generasi bagian tubuh yang lepas lep as akan diganti kembali dengan jaringan baru kembali. Dan juga pada beberapa organisme proses regenerasi merupakan hal yang sangat penting dalam reproduksi secara aseksual (Philip, !"#$. %enuru %enurutt %organ %organ dalam dalam &rowde &rowderr (!#'$ (!#'$,, ia mengen mengenal al dua dua mekani mekanisme sme primer untuk pembentukan kembali bagian-bagian tubuh yang hilang. egenerasi terdiri terdiri dari dua macam
yaitu yaitu morfalaks morfalaksis is yaitu yaitu suatu proses proses perbaika perbaikan n yang yang
meliba melibatka tkan n reorga reorganis nisasi asi bagian bagian tubuh tubuh yang yang masih masih tersisa tersisa untuk untuk memuli memulihka hkan n kembali kembali bagian tubuh yang hilang. hilang. )pimorfis yaitu rekonstruks rekonstruksii bagian-bagian bagian-bagian yang hilang melalui proliferasi dan diferensiasi jaringan dari permukaan luka. B. Rumu Rumusa san n Mas Masal alah ah &erdasarkan latar belakang, adapun rumusan masalah sebagai berikut* . &aga &agaim iman anaa maca macam m-mac -macam am reg regen ener eras asii yan yang g terj terjad adii pada pada org organ anis isme me + . &aga &agaim iman anaa meka mekani nism smee terj terjad adin iny ya rege regene nera rasi si pad padaa hewa hewan n tert terten entu tu + . Apa Apa saja saja fak fakto torr-fa fakt ktor or yan yang g memp mempen enga garu ruhi hi ter terja jadi diny nyaa rege regene nera rasi si + C. Tujuan juan &erdasarkan rumusan masalah, adapun tujuan makalah sebagai berikut* . ntuk ntuk mengetah mengetahui ui macam-macam macam-macam regenerasi regenerasi yang yang terjadi pada organisme. organisme. . ntuk ntuk mengetah mengetahui ui mekanisme mekanisme terjadinya terjadinya regenerasi regenerasi pada hewan tertentu. tertentu. . ntuk ntuk mengetahui mengetahui faktor-f faktor-faktor aktor yang yang mempenga mempengaruhi ruhi terjadiny terjadinyaa regenerasi. regenerasi.
BAB II KAJIAN TERI 1
A. Penger Pengert!a t!an n Regener Regeneras! as!
2
/ewan ternyata mampu melakukan perbaikan jaringan akibat terjadinya luka. Proses perbaikan mungkin dilakukan pada luka kecil atau pada penghancuran sebagian jaringan dari tubuh hewan tersebut, atau luka yang mungkin melibatkan kehilangan organ atau bagian yang lebih besar dari tubuh. /al ini kadang-kadang dapat diperbaharui, dan apabila hal ini terjadi maka proses ini disebut sebagai regenerasi (0urjono, 11$, sedangkan menurut 2asin (!#'$, regenerasi adalah memperbaiki bagian tubuh yang rusak atau lepas kembali seperti semula. 3erusakan itu ber4ariasi. Ada yang ringan, seperti luka dan memar5 ada yang sedang, yang menyebabkan ujung sebagian tubuh terbuang5 dan yang berat, yang menyebabkan suatu bagian besar tubuh terbuang (2atim, !#'$. egenerasi yang terjadi pada hewan tentunya tidak selalu sama, hal ini bisa dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran dari hewan tersebut, serta bagian tubuh yang mengalami regenerasi. 0emakin besar indi4idu tersebut dan bagian yang luka atau terpotong semakin banyak maka regenerasinya akan semakin lama.
B. Ma"am#Ma"am Regeneras!
%enurut 0urjono (11$, regenerasi yang terjadi pada hewan dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu * . egenerasi epimorfosis, yaitu jika suatu potongan tubuh sekecil 611 bagian tubuhnya masih dapat melakukan regenerasi mejadi satu indi4idu hewan yang lengkap. Dalam kasus ini jelas bahwa proses regenerasi bukan merupakan proses penambahan bagian yang hilang melainkan pembentukan kembali tubuh yang telah hilang dengan suatu masa tubuh yang baru. . egenerasi morfolaksis, yaitu regenerasi yang melibatkan penambahan masa dan pembentukan kembali seluruh bentuk indi4idu. 0edangkan menurut &rowder (!#'$, ada dua mekanisme primer dalam proses regenerasi yaitu * . egenerasi
morfalaksis,
suatu
proses
perbaikan
yang
melibatkan
reorganisasi bagian tubuh yang masih tersisa atau jaringan lama. . egenerasi epimorfosis, merupakan rekontruksi bagian yang hilang melalui 2
proliferasi dan deferensiasi jaringan baru dari permukaan luka. C. Mekan!sme Regeneras! . %ekanisme egenerasi pada Planaria
3
Planaria adalah termasuk cacing pipih yang tempat hidupnya di air yang banyak mengandung oksigen. 0ama halnya hewan air lainnya ia tergolong pada 7n4etebrata. /ewan ini dapat juga djadikan bioindikator untuk mengetahui tingkat kualitas air. 3arena pada air yang tercemar planaria tidak dapat hidup. 8acing planaria berbentuk pipih yang bisa memanjang dan mengerut. 9ika planaria bagian tubuhnya dipotong akan mengalami regenerasi (9asin, !#'$.
:ambar . egenerasi Planaria, pemotongan pada bagian tubuh Planaria yang dapat melakukan regenerasi (0umber * :entile et al , 1$ %ekanisme
regenerasi pada planaria dimulai
dari penutupan
dan
penyembuhan luka. ;uka akan tertutup oleh kontraksi otot pada dinding tubuh. Proses ini akan memakan waktu 1 menit. )pitel akan mengobati luka dengan aktif menyebar pada luka dan proses ini akan memakan waktu selama 1 menit. 3etika terjadi penyembuhan luka, akan terbentuk blastema. &lastema merupakan kumpulan dari sel-sel yang belum terdiferensiasi yang akan berdirensiasi saat ada bagian tubuh yang hilang atau rusak. 0el-sel dari blatema disebut neoblast.
4
hari dan akan terlihat selama -' hari berupa area yang tidak berpigmen. =aktu kejadian tersebut tergantung dari suhu, ketika suhu rendah maka akan semakin lama terlihat. Pada -' 8 , proses diferensiasi terjadi dengan cepat dan pada '-> ᵒ
hari dapat terlihat struktur yang telah mengalami diferensiasi pada area regenerasi. 0etelah - minggu, regenerasi telah selesai dilakukan dan adanya pembentukan kembali proporsi tubuh yang normal (?yler, 111$. Planaria adalah hewan
yang memiliki kemampuan regenerasi yang
mengagumkan. Planaria dapat dipotong secara melintang atau memanjang, dan masing - masing potongan tubuh akan melakukan regenerasi terhadap bagian @ bagian tubuh yang hilang. &agian tubuh yang mungkin dibentuk kembali adalah kepala, ekor, atau bagian tengah dari faring. Apabila dilakukan pemotongan, sebuah blastema regenerasi akan terbentuk pada permukaan potongan dan bagian yang hilang akan tumbuh dari blastema tersebut. &agian - bagian yang lain akan direorganisasi dengan cara pengurangan skala sehingga indi4idu yang dihasilkan dari regenerasi ini akan berukuran lebih kecil dari aslinya. Dengan demikian regenerasi pada hewan ini merupakan gabungan dari cara epimorfis dan morfalaksis.
:ambar . egenerasi pada pemotongan tubuh Planaria (0umber* 0ari, 11>$ ?ipe regenerasi pada planaria adalah epimorfis, tetapi ada sedikit konstribusi proses morfalaksis karena beberapa penelitian mengindikasikan bahwa proses morfalaksis mungkin berperan penting dalam proses regenerasi planaria. Pada Planaria telah diteliti bahwa sel-sel yang berasal dari parenkim (berasal dari lapis benih mesoderm$, selain menumbuhkan alat derivate mesodermal (yakni otot dan parenkim$, juga sanggup menumbuhkan jaringan saraf dan saluran pencernaan (masing-masing berasal dari lapis benih ectoderm dan endoderm$.
5
. %ekanisme egenerasi pada )kor 8icak )kor cicak memiliki bentuk yang panjang dan lunak yang memungkinkan untuk bisa memendek dan menumpul. )kor akan mengalami regenerasi bila ekor tersebut putus dalam usaha perlindungan diri dari predator. egenerasi tersebut diikuti oleh suatu proses, yaitu autotomi. Autotomi adalah proses adaptasi yang khusus membantu hewan melepaskan diri dari serangan musuh. 9adi, autotomi merupakan perwujudan dari mutilasi diri. 8icak jika akan dimangsa oleh predatornya maka akan segera memutuskan ekornya untuk menyelamatkan diri. )kor yang putus tersebut dapat tumbuh lagi tetapi tidak sama seperti semula (0trorer, !#$. )kor cicak yang dipotong sel epidermisnya menyebar menutupi permukaan luka dan membentuk tudung epidermis apikal. 0emua jaringan mengalami diferensiasi membentuk sel kerucut yang disebut blastema regenerasi di bawah tudung. &erakhirnya periode proliferasi, sel blastema mengadakan rediferensiasi dan memperbaiki ekornya. 3etika salah satu anggota badan terpotong hanya bagian tersebut yang disuplai darah dan dapat bergenerasi. /al inilah yang memberi pertimbangan bahwa bagian yang dipotong selalu bagian distal (3althoff, !!>$.
6
:ambar . Proses regenerasi pada ekor 8icak (0umber * Daniels et al , 11$ Proses perbaikan pertama pada regenerasi ekor cicak adalah penyembuhan luka dengan cara penumbuhan kulit di atas luka tersebut. 3emudian tunas-tunas sel yang belum berdiferensiasi terlihat. ?unas ini menyerupai tunas anggota tubuh pada embrio yang sedang berkembang. 3etika waktu berlalu sel-sel dari anggota tubuh yang sedang regenerasi akan berdiferensiasi sekali lagi menjadi otot, tulang dan jaringan epidermis yang menjadikan ekor fungsional.
:ambar .' ?unas ekor pada ?okek (Gekko gecko$ (0umber* www.google.com, tanpa tahun$ Proses regenerasi ini secara mendasar tidak ada perusakan jaringan otot, akibatnya tidak ada pelepasan sel-sel otot. 0umber utama sel-sel untuk beregenerasi adalah berasal dari ependima dan dari berbagai macam jaringan ikat yang menyusun septum otot, dermis, jaringan lemak, periosteum dan mungkin juga osteosit 4ertebrae. 0umber sel untuk regenerasi pada reptile berasal dari beberapa sumber yaitu ependima dan berbagai jaringan ikat (%anylo4, !!'$.
7
. %ekanisme egenerasi pada 3aki 0alamander 0atu kaki salamander ini dipotong dekat pangkal lengan, kemudian terjadilah proses berikut* a. Darah mengalir menutupi permukaan luka, luka beku, membentuk scabB yang sifatnya melindungi. b. )pitel kulit menyebar di permukaan luka, di bawah scabB. 0el epitel itu bergerak secara amoeboid. &utuh waktu dua hari agar kulit itu lengkap menutupi luka. (Pada 7n4ertebrata otot bawah kulit ikut berkerut untuk mempercepat epitel menutup luka.$ c. Dedifferensiasi sel-sel jaringan sekitar luka, sehingga menjadi bersifat muda kembali dan pluripotent untuk membentuk berbagai jenis jaringan baru. %atriks tulang dan tulang rawan melarut, sel @ selnya lepas dan bersebar di bawah epitel. 0erat jaringan ikat juga berdisintegrasi, dan sel - selnya berdiferensiasi semuanya. Akhirnya, tak dapat lagi dibedakan mana sel yang berasal dari tulang, tulang rawan, atau jaringan ikat. Disusul sel - sel otot berdiferensiasi,
serat
myofibril
hilang,
inti
membesar,
sitoplasma
menyempit. :ambar .C ?ahapan regenerasi pada kaki 0alamander
(0umber* =hited dan ?abin, 11!$
d. Pembentukan &lastema, yakni kuncup regenerasi pada permukaan bekas luka. 0cabB mungkin sudah lepas pada waktu ini. &lastema berasal dari penimbunan
sel-sel
dedifferensiasi.
Ada
juga
pendapat
yang
8
mengemukakan,
bahwa
blastema
berasal
juga
dari
sel-sel
satelit
pengembara, yang selalu ada di berbagai jaringan, terutama di dinding kapiler darah. 0el - sel pengembara ini nanti akan berproliferasi membentuk blastema.
:ambar .> egenerasi pada kaki 0alamander (0umber * Daniels et al , 11$
'. %ekanisme egenerasi pada 7kan Pada kelompok ikan regenerasi terjadi sangat terbatas. 0irip-sirip ikan dapat mengalami regenerasi apabila rusak atau terpotong, tetapi ekor ikan (bagian sirip juga$ tidak dapat mengalami regenerasi. egenerasi melibatkan proses histologis yang sangat kompleks pada ujung tumpul bekas pemotongan kemudian menuju ke pembentukan blastema regenerasi. Pada luka bekas pemotongan, beberapa lapis sel mungkin terjepit, sobek bahkan hancur. &eberapa lapis sel yang lain akan mati karena berada pada kondisi lingkungan yang tidak biasanya. Dengan demikian permukaan luka selanjutnya akan tertutup oleh sisa-sisa yang mati
9
tersebut. Pada kelompok hewan yang memiliki sistem pembuluh darah, darah dari pembuluh yang terluka akan mengalir ke luar dan mengalami koagulasi (penjendalan$ yang menutup luka yang terjadi. Perbaikan kerusakan ekor ikan terdiri dari beberapa tahap, tahap pertama adalah penyembuhan luka melalui penutupan permukaan yang rusak, tahap kedua adalah pertumbuhan ekor yang rusak hingga mencapai ukuran semula, dan tahap ketiga adalah diferensiasi jaringan-jaringan yang baru terbentuk (?ener, 111$. ?ahap pertama adalah penutupan luka dengan sel-sel epitel . )pitel kulit akan menyebar ke permukaan luka dan melakukan penetrasi ke bagian bawah jendalan darah, kemudian melekat pada jaringan ikat. Penyebaran ini umumnya berkaitan dengan sifat amoeboid epitel dan bukan karena adanya pembelahan sel epitel itu sendiri, karena hingga saat ini tidak dijumpai pembelahan mitosis. 3emampuan epitel menyebar hingga menutup luka ini sangat tergantung pada epitel hewan yang beregenerasi dan besarnya luka yang harus ditutupi, disamping juga faktor lingkungan seperti suhu lingkungan. Pada in4ertebrata, penutupan luka didukung oleh kontraksi lapisan otot sub epidermis. ?ahap kedua adalah terjadinya dediferensiasi jaringan yang mengalami luka. %atrik intraselular dari tulang rawan akan melarut dan sel - selnya menyebar dengan bebas dibawah luka yang telah tertutup epitel . 9aringan ikat juga mengalami disintegrasi sehingga secara morfologis sukar dibedakan dari sel hasil disintegrasi tulang rawan. 0el @ sel otot juga mengalami dediferensiasi.%iofibril menghilang dan perbandingan plasma dengan inti sel meningkat dengan cepat. 0emua sel menjadi serupa dengan sel @ sel embrional
diikuti dengan
meningkatnya enim proteolitik terutama katepsin dan dipeptidase yang menyebabkan peningkatan asam amino bebas di daerah luka. Disamping itu juga terjadi perubahan pada akti4itas glikolisis anaerob menggantikan oksidasi yang terjadi pada daerah luka, sehingga tejadi akumulasi asam laktat pada jaringan dan berakibat menurunkan p/ dari keadaan normal ", menjadi >,> pada waktu blastema terbentuk. ?ahap ketiga adalah pembentukan tunas regenerasi atau blastema. 0el yang belum terdirerensiasi terakumulasi dibawah epidermis menutupi luka, dan bersama-sama mereka membentuk tunas regenerasi. Disini ada dua pendapat yang
10
berbeda mengenai asal-usul blastema ini. ?eori pertama menyatakan bahwa sel-sel yang membentuk blastema ini berasal dari sel - sel yang ada di sekitar daerah itu sendiri, yaitu dari jatingan-jaringan yang bergabung menutup permukaan luka. 3ecuali sel epitel yang menutup luka adalah sel lain yang berasa dari sel yang mengalami dediferensiasi jaringan ikat, tulang, otot, dan lain-lain. ?eori kedua menyatakan bahwa sel-sel yang telah mengalami diferensiasi di sekitar luka tidak melakukan apa-apa dalam pembentukan blastema (kecuali epitel yang sudah berperan dalam penutupan permukaan luka$. &lastema dibentuk dari sel-sel yang melakukan migrasi ke bagian yang beregenerasi dari jarak yanga cukup jauh dengan cara gerakan amuboid atau mengikuti aliran darah. 0el ini adalah sel khusus merupakan cadangan sel yang khusus untuk memperbaiki
luka atau
regenerasi. 0ementara sel-sel mengalami dediferensiasi, sel pada bagian luka akan mulai melakukan proliferasi dan pembelahan secara mitosis. %itosis yang terjadi sangat cepat seingga dalam waktu dekat bersama-sama sel yang sudah mengalami dediferensiasi akan dibentuk suatu massa sel pada permukaan luka dan terbentuklah
blastema
regenerasi
yang
kemudian
tumbuh
memanjang.
Pertumbuhan paling cepat terjadi pada tahap awal dan seterusnya akan menurun sesuai dengan kecepatan normal pembelahan sel. 0elama blastema, regenerasi tumbuh, ada perubahan fisiologis yang terjadi
yaitu menurunnya enim
proteolitik dan p/ kembali ke arah p/ normal. Oksidasi selesai dan asam laktat akan hilang. Perkembangan organ yang mengalami regenerasi kemudain mengalami rediferensiasi dan mengikuti cara seperti yang terjadi pada organogenesis biasa hingga terbentuk organ secara sempurna.
:ambar ." egenerasi pada )kor 7kan Common crap (0umber * 0hao, et al., 11!$
11
:ambar .# egenerasi pada )kor 7kan :atul %inggu ke- 0etelah Pemotongan (0umber * Dokumen Pribadi$
D. $akt%r#$akt%r &ang Mem'engaruh! Regeneras!
egenerasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain temperatur, sistem syaraf, asupan makanan, dan faktor umur. 3emampuan untuk melakukan regenerasi dari masing-masing hewan sangat tergantung pada hewan itu tersendiri. Derajat diferensiasi dari sel-selnya atau stadium ontogenesis yang dialami oleh hewan yang bersangkutan atau faktor-faktor lainnya. 3emampuan regenerasi tersebut juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan di mana hewan itu berada. ;aju kecepatan regenerasi secara alami dipengaruhi atau sangat tergantung pada suhu lingkungan, seperti halnya yang terjadi pada kebanyakan proses biologi lainnya. Peningkatan suhu sampai titik tertentu dapat meningkatkan proses regenerasi.3enaikkan
temperatur
akan
mempercepat
proses
regenerasi.
egenerasi akan lebih cepat pada suhu !,"1 8(0oeminto, 11'$. 8ontohnya pada planaria dimana regenerasi terjadi pada duhu o8,
dari enam indi4idu yang
dipelihara pada suhu ini hanya satu yang mampu beregerasi dengan membentuk kepala baru yang abnormal dan matanya akan terbentuk dengan lengkap setelah enem bulan. egenerasi akan terjadi dengan cepat pada suhu !," o8, pada saat itu regenerasi akan terjadi dalam waktu ',> hari. Pada suhu ,C o8 kepala baru akan terbentuk pada hari ke #,C hari. /al itu menujukkan bahwa pada suhu ,C o8 terlalu tinggi untuk regenerasi. Pada suhu o8 akan mengakibatkan kematian. %akanan ternyata tidak terlalu mempengaruhi proses regenerasi, meskipun sedang berpuasa, ia dapat melalukan regenerasi dengan menggunakan bahan bahan yang telah ada di dalam tubuhnya sendiri. Pemuasaan hewan-hewan tersebut tidak menghentikan kegiatan regenerasi yang harus terjadi. 8ontohnya
12
tikus dapat melakukan regenerasi pada hatinya, salamander dan cicak dapat melakukan regenerasi pada kaki-kakinya, hydra atau planaria meregenerasi bagian-bagian tubuhnya yang hilang. 0istem saraf tampaknnya memiliki pengaruh spesifik terhadap proses regenerasi. 0araf memberi pengaruh pada saat awal regenerasi, dan begitu proses regenerasi sampai pada tahap diferensiasi, maka pengaruh saraf tidak diperlukan lagi. Artinya regenerasi berjalan terus meskipun saraf yang ada pada jaringan itu dihilangkan. Pada amfibia, regenerasi pada tahap awal tidak menghadirkan syaraf pada bagian yang luka. Apabila syaraf-syaraf yang luka dari kaki kadal air ikut rusak selama pemotongan maka proses regenerasi akan terhenti, dan blastema mungkin tidak tumbuh atau bahkan mengalami resorpsi. Eaktor umur juga memepengaruhu proses terjadinya regenerasi, dimana semakin tua hewan tersebut maka daya regenerasi yang dimilikinya akan semakin berkurang dan juga apabila umur hewan tersebut muda maka proses regenerasi akan terjadi dengan cepat (0oeminto, 11'$. %enurut 2atim (!!1$, regenerasi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu * . ?emperatur, dimana peningkatan temperatur sampai titik tertentu akan meningkatkan regenerasi. . %akanan, tingkat regenerasi akan cepat memeperhatikan aspek makanan. %akanan yang cukup dapat membantu memepercepat proses regenerasi. . 0istem syaraf, sel-sel yang membentuk regenerasi baru berasal dari sel sekitar luka. /al ini dapat dibuktikan dengan radiasi seluruh bagian tubuh terkecuali bagian yang terpotong, maka akan terjadilah regenerasi dan faktor yang menentukan macam organ yang diregenerasi.
BAB III PENUTUP
A. Kes!m'ulan . egenerasi merupakan suatu proses penting pada mahluk hidup yang
digunakan untuk menumbuhkan6menyembuhkan bagian anggota tubuh yang rusak atau bahkan hilang. . egenerasi terdiri dari dua macam yaitu morfalaksis dan epimorfis.
13
. egenerasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Diantaranya adalah temperature atau suhu, makanan, system saraf. B. (aran
0ebaiknya dalam penyusunan makalah ini lebih banyak lagi sumber yang dimasukkan supaya informasi yang diperoleh pembaca dapat lebih beragam, selain itu perlu penambahan gambar yang lebih lengkap lagi.
13
14
DA$TAR RUJUKAN
Anonim. ?anpa tahun. Regenerative Medicine. Online, (http*66www.foregen.org6scienceFofFregeneration$ diakses pada tanggal # . Analysis o- Biological Development . %c :raw-/ill %c, . 'kripsi* %ert(m+($an %lanaria yang Diperlak(kan dengan Regenerasi B(atan Di '(ngai 'emirang 0ngaran . 0emarang* E%7PA ni4ersitas
14
15
0torer, 3. dan singer, =. !#. 1lements o- 2oology.
