Melihat Kurban dari Dunia Sel

Selasa, 18 Desember

http://www.republika.co.id/koran_detail.asp?id=317416&kat_id=16

Anom Bowolaksono
Staf Pengajar Departemen Biologi FMIPA Universitas Indonesia, Kandidat Doktor pada Graduate School of Natural Science and Biosciences, Okayama University, Jepang

Setiap 10 Dzulhijah umat Islam merayakan Hari Raya Idul Adha atau yang di Indonesia sering kita sebut sebagai Hari Raya Kurban. Lalu apa hubungan antara Hari Raya Kurban dengan tulisan ini? Nun jauh dari penglihatan kita, ada makhluk Allah SWT yang terdapat dalam tubuh kita dan berukuran sangat kecil bernama sel. Seperti makhluk hidup lainnya, sel pun akhirnya akan mengalami kematian.

Dalam sehari, miliaran sel dalam tubuh manusia mengalami kematian massal. Apakah hal itu merupakan kelainan atau suatu penyakit? Jawabannya tentu bukan. Hal itu adalah gejala fisiologis yang disebut kematian terprogram sel atau apoptosis. Dari sudut pandang etimologis, apoptosis berasal dari dua suku kata bahasa latin yaitu apo dan ptosis yang memiliki arti gugur. Istilah tersebut diambil melalui analogi dedaunan yang rontok secara bersamaan saat musim gugur .

Bukan bunuh diri
Seperti layaknya makhluk hidup yang lain, sel juga akan mengalami kematian. Kematian yang terjadi pada sel setidaknya dapat dibedakan menjadi dua macam. Penyebab kematian pertama yang disebut nekrosis. Sel yang mengalami kematian secara nekrosis umumnya disebabkan oleh tekanan dari luar secara langsung, baik infeksi kuman penyakit maupun dari faktor fisik seperti sinar radioaktif atau zat kimia beracun.

Penyebab kematian kedua adalah apoptosis. Sel yang mengalami apoptosis, sejatinya adalah sel normal yang sehat walafiat. Mirip dengan kisah Nabi Ismail AS yang menyerahkan jiwa raganya karena perintah Allah SWT melalui mimpi ayahanda Ibrahim AS, sel yang melakukan apoptosis pun dengan sukarela menyerahkan jiwa raganya untuk mati.

Kebanyakan ilmuwan di dunia menyatakan apoptosis adalah peristiwa bunuh diri sel. Namun dalam kenyataannya, apoptosis bukan sekadar bunuh diri dengan sia-sia belaka. Di balik apoptosis, banyak manfaat yang dirasakan oleh individu yang disusunnya. Berikut akan dijelaskan beberapa manfaat dan sebab terjadinya apoptosis, baik terhadap lingkungan sekitar sel, maupun bagi individu yang disusunnya.

Peristiwa apoptosis tidak akan mengganggu fisiologi tubuh organisme. Juga tidak akan mengurangi jumlah sel dalam satu individu. Hal itu dikarenakan peristiwa apoptosis selalu diikuti dengan pertambahan jumlah sel melalui mekanisme reproduksi sel. Apoptosis, dalam berbagai istilah diartikan sebagai bunuh diri massal sel. Namun apabila ditinjau dari aspek fisiologi, kematian massal tersebut sudah terprogam dalam rangka menjaga keseimbangan jaringan dan organ yang disusun oleh sel tersebut.

Dapat kita bayangkan apabila dalam suatu jaringan terjadi pembaharuan sel secara terus-menerus tanpa diikuti pengurangan jumlah sel yang sudah tidak produktif, maka akan terjadi populasi sel yang berlebihan. Salah satu akibat dari kegagalan kelola itu adalah sel-sel yang semestinya sudah dieliminasi menjadi berubah sifat dan karakter. Hal tersebutlah yang mengawali mutasi sehingga terjadi sel kanker, yaitu ketika kecepatan pembelahan sel lebih tinggi daripada laju kematian sel.

Hewan bertulang belakang (vertebrata) memiliki bentuk embrio yang hampir sama pada masa awal pembentukan janin. Pada masa perkembangannya, spesies akan membentuk embrio secara spesifik sesuai dengan ciri khas masing-masing. Awal dari embrio hanya berbentuk sebongkah daging. Namun perlahan-lahan bongkahan daging tersebut akan berubah bentuk menjadi kepala, badan dan anggota gerak.

Usia sel dalam tubuh makhluk hidup multiseluler tidaklah sama dengan usia individu. Mereka selalu mengalami regenerasi secara periodik. Sebagai contoh sel darah merah manusia berumur sekitar 120 hari dan sel korpus luteum dalam indung telur selalu berganti mengikuti siklus menstruasi. Walaupun apoptosis adalah gejala fisiologis, namun tidak sembarang sel dapat melakukan sekehendaknya. Mirip orang yang akan berangkat ke medan perang, untuk melakukan apoptosis, sel melalui seleksi ketat. Sinyal apoptosis dapat berasal dari luar maupun dari dalam sel.

Dari luar sel, sinyal apoptosis dibawa oleh Sel T berupa protein fas atau sinyal kematian lainnya misalnya protein Tumor Necrosis Factor (TNF). Bila protein-protein tersebut berikatan dengan masing-masing reseptornya, maka proses apoptosis dimulai. Sinyal apoptosis tersebut ditangkap oleh death domain yang teraktivasi oleh kehadiran sinyal kematian tersebut. Sebelum dilanjutkan, apoptosis diyakinkan kembali untuk diteruskan atau dihambat melalui mekanisme seleksi oleh protein Flice/caspase-8 inhibitory protein (FLIP). FLIP inilah sebagai penyeleksi awal apakah sel layak ‘berkurban’ atau tidak.

Lingkungan sekitar dapat mempengaruhi kondisi sel. Beberapa protein dapat terekspresi pada kondisi lingkungan yang ekstrem. Protein Bax, yang merupakan anggota keluarga protein Bcl-2, menjadi protein pembawa sinyal apoptosis dari dalam sel. Ekspresi yang berlebihan dari Bax dalam sitoplasma, dapat menyebabkan dinding mitokondria berlubang. Mitokondria adalah organ sel yang berfungsi sebagai tempat pembangkit energi sel. Rusaknya dinding mitokondria menyebabkan sel kehilangan energi dan salah satu protein terpenting di dalamnya, yaitu cytochrome C keluar menuju sitoplasma.

Sebelum Bax merangsek membran mitokondria, kerja protein tersebut harus mendapat izin "berkurban" dari protein Bcl-2. Perjalanan akhir sinyal apoptosis, akan dieksekusi oleh salah satu anggota keluarga protein caspase, yaitu caspase-3. Bila sinyal apoptosis sudah mencapai caspase-3, maka kepastian dari apoptosis sudah final.

Sampai saat ini studi tentang apoptosis terus dilakukan. Dalam bidang kesehatan salah satunya dalam pencarian metode pengobatan baru untuk menghentikan perbanyakan sel kanker. Selain itu apoptosis banyak dipelajari dalam cabang ilmu gerontologi, yaitu ilmu yang mempelajari terjadinya penuaan pada makhluk hidup. Dalam bidang reproduksi pun dipelajari bagaimana memperpanjang usia subur dari organ reproduksi terutama dari hewan ternak.