PERTAUTAN DAN KOMUNIKASI ANTAR SEL. Dr. Bambang Heru B., MS. PERTAUTAN ANTAR SEL

Transkripsi

1 PERTAUTAN DAN KOMUNIKASI ANTAR SEL Dr Bambang Heru B, MS PERTAUTAN ANTAR SEL Pada jaringan hewan, antar selselnya dipisahkan oleh suatu lapisan ekstraseluler atau disebut matriks Selain itu, membrane plasma sel sejaringan dan dengan sel jaringan tetangga atau antar sel dengan matriks ekstraseluler dihubungkan dengan suatu pertautan junction Junction interseluler membantu mengintegrasikan selsel ke dalam tingkatan struktur dan fungsi yang lebih tinggi Pertautan ini banyak dijumpai khususnya pada jaringan epithelium Pertautan ini diperlukan untuk komunikasi dan penyaluran zat Serabut kolagen fibronektin Mol proteoglikan integrin kontak antar membrane plasma berlangsung melalui celah pada dinding sel yang disebut plasmodesmata adherens junctions gap junctions dan desmosomes Tight junction zonula occludens pertautan ketat Dua sel yang membranmembrannya melekat erat membentuk suatu penghalang cairan Sedangkan pada jaringan tumbuhan Titik pertautan bersusun membentuk pita Pada jaringan vertebrata ada jenis pertautan yaitu tight junctions Pertautan ini dibentuk oleh protein claudin yang bergabung bersama dengan sitoskeleton dari selsel berbatasan dan biasanya terletak dekat ke rongga atau membrana basalis Pertautan ini termasuk dalam kompleks pertautan Jadi Pertautan ini mempunyai fungsi penting Memegang dua sel bersamasama Memblokir pergerakan protein integral membran antara permukaan apikal dengan basolateral dari sel bahan harus masuk sel melalui diffusi atau transport aktif supaya dapat melewati jaringan Epithelium dikelompokkan sebagai ketat atau lemah bergantung pada kemampuan pertautan ketat untuk mencegah pergerakan air dan zatzat larut makromolekul Jadi mempunyai fungsi khusus pada setiap permukaan Jalur ini memberikan kontrol pada setiap jenis substansi yang lewat misalnya Endositosis diperantarai receptor pada bagian permukaan apical Menjaga proses eksositosis pada permukaan basolateral Pertautan ini mencegah melintasnya molekul dan ion sepanjang ruang antar sel Selain itu Adherens junctions dibentuk dari cadherins protein transmembrane yang mana segmen ektrasellular dapat melekat satu sama lain dan bagian intraseluler dapat berikatan dengan cateninsadherens junctions Adherens junctions memberi perlekatan mekanis yang kuat antar selsel berbatasan Catenins dihubungkan dengan filament actin Hilangnya fungsi

2 adherens junctions dapat mengarah pada metastasis suatu tumor pertautan ini juga melekatkan selsel epithelium dan bertanggung jawab terhadap adanya inhibisi kontak Pertautan ini melekatkan selsel otot jantung bersamasama sehingga memudahkan organ jantung berkontraksi catenins Gap Junctions pertautan celah Pertautan ini merupakan saluran antar sel dengan diameter sekitar Pertautan ini penting untuk lalu lintas bebas antar sel dari ionion dan molekulmolekul kecil berat molekul sampai dalton nm kini telah diketahui bahwa pertautan celah penting untuk seluruh jaringan tubuh Kehilangan fungsi perlekatan desmosom antar selsel yang menyusun epithelium kulit dapat menyebabkan blistering disease melepuh Pertautan celah penting khususnya pada otot jantung yang melalukan sinyal secara efisien sehingga selsel otot jantung berkontraksi Gap junction dibangun dari kadangkadang protein transmembran yang disebut connexins atau hemichannels Meskipun demikian kecuali selsel yang motil seperti sperma atau eritrosit Desmosomes melekat pada filament intermediate dari keratin dalam sitoplasma Desmosomes Desmosomes penting untuk melekatkan atau untuk terjadinya adhesi antar sel sepopulasi agar menjadi kompak dan rapat Umum dijumpai pada epithelium misal epithelium kulit namun melekatkan selsel epithelium pada bagian lamina basalis membrane dasar molekulmolekul kecil seperti gula dan asam amino bahkan makromolekul seperti RNA dan protein Plasmodesmata Plasmodesmata penting untuk pergerakan ionion Hemidesmosomes Sama dengan desmosom antar sel Bahkan molekulmolekul besar dapat melintasinya dengan bantuan filament actin Contoh molekul sinyal adalah hormon neurotransmitter sitokin dan lainlain perkembangan dan organisasikomunikasi Selular Sel pada organisma multiseluler harus berkomunikasi satu sama lain dalam rangka mengarahkan dan mengatur pertumbuhan Molekul yang disekresi disebut molekul sinyal signaling molecule faktor pertumbuhan Komunikasi antar sel dapat dibedakan menjadi yaitu komunikasi melalui molekul yang disekresi Pada cara ini Komunikasi melalui molekul terpapar membran Salah satu contoh komunikasi jenis ini adalah komunikasi antar sel limfosit T dan makrofag melalui pengikatan Tcell receptor TCR dan HLA Human Leucocyte Antigen suatu sel mensekresi suatu molekul yang kemudian ditangkap oleh sel lain

3 Komunikasi melalui hubungan celah gap junction Dua sel terletak berdampingan dapat saling berhubungan melalui suatu lubang yang dapat berfungsi sebagai saluran senyawasenyawa tertentu untuk berdiffusi Komunikasi melalui molekul yang disekresi Tergantung letak sel sasaran maka komunikasi melalui molekul yang disekresi terdiri atas Modus endokrin sel sasaran terletak jauh dari sel yang mensekresi sinyal sehingga hanya dapat dicapai melalui aliran darah impuls ini akan memicu sekresi molekul sinyal khusus neurotransmitter yang akan ditangkap oleh neuron berikutnya Komunikasi antar neuron pada mulanya terjadi melalui impuls aliran listrik sampai mencapai sinapsis Modus sinaptik bagian sel yang menjulur jauh atau komunikasi antar sel syaraf neuron Hormon merupakan molekul sinyal yang menggunakan modus ini Bila impuls sudah mencapai sinapsis Molekul sinyal yang menggunakan modus parakrin sering disebut hormon lokal atau hormon parakrin Dalam hal ini Modus ini digunakan berbagai molekul sinyal seperti faktor pertumbuhan Salah satu senyawa yang menggunakan modus ini adalah IL interleukin yang disekresi oleh limfosit B dan ditangkap oleh sel itu sendiri bila disekresi oleh kelenjar adrenal akan bertindak sebagai hormon dan menggunakan modus endokrin interferon Misalnya Modus parakrin sel sasaran terletak berdekatan adrenalin bertindak sebagai neurotransmitter dan menggunakan modus sinaptik berbagai sitokin misalnya interleukin Adrenalin juga dapat disekresi oleh neuronneuron tertentu neuron adrenergik Modus otokrin molekul sinya disintesis dan kemudian ditangkap oleh sel itu sendiri prostaglandin dan lainlain suatu molekul sinyal dapat menggunakan lebih dari satu modus adrenalin Selain itu Modus Parakrin Modus endokrin Modus Sinaps Terpapar membran Gap junction ba Copyright Pearson EducationThe three stages of cell signaling are receptionw Breakdown of glycogen releases glucose derivatives that can be used for fuel in glycolysis or released as glucose in the blood for fuel elsewhere and response The origins of our understanding of cell signaling were pioneered by E transduction Sutherland and his colleagues Their work investigated how the animal hormone epinephrine stimulates breakdown of the storage polysaccharide glycogen in liver and skeletal muscle One effect of the release of epinephrine from the adrenal gland is mobilization of fuel reserves publishing as Benjamin Cummings Inc binding leads to a change in the receptor that triggers a series of changes along a signaltransduction pathway In transduction Copyright Pearson Education publishing as Benjamin Cummings the transduced signal triggers a specific cellular activity In response

4 The process must involve three stages a chemical signal binds to a cellular protein In reception Inc typically at the cells surface RESEPTOR MOLEKUL SINYAL Suatu sel dapat bertindak sebagai sel sasaran untuk molekul sinyal tertentu Sebaliknya Menurut lokasinya yang hidrofilik memerlukan reseptor pada permukaan sel karena tidak dapat menembus membran sel Setiap molekul sinyal memiliki reseptor yang spesifik untuk molekul tersebut Untuk molekul sinyal jenis ini reseptor terdapat di dalam sitosol dapat dibedakan dua kelompok reseptor Molekul sinyal yang bersifat hidrofobik dapat menembus membrane sel karena sel tersebut memiliki suatu reseptor yang dapat menangkap molekul sinyal tersebut yaitu reseptor sitosolik terletak di dalam sitosol dan reseptor transmembran terletak pada permukaan membrane sel Fenomena ini melahirkan konsep first messengersecond messenger yang pertama kali dikemukakan oleh Sutherland pada tahun misalnya albumin atau protein khusus yang disebut protein pengangkut carrier protein Karena molekul sinyal yang hidrofilik tidak dapat menembus membrane sel First messenger berupa molekul sinyal ekstrasel misalnya hormone hidrofilik untuk transportasinya perlu diikatkan pada suatu protein sebaliknya yang hidrofobik sedangkan second messenger adalah molekul sinyal intrasel seperti misalnya camp cyclic Adenosine Mono Phosphate dan Ca maka pesan yang dibawa harus dialihkan ditransduksi kepada molekul lain yang terdapat di dalam sel Molekul sinyal yang hidrofilik dapat larut di dalam plasma darah protein G dan suatu molekul efektor Reseptor terkait proteing Gproteinlinked receptor Transduksi sinyal melalui jenis reseptor ini melibatkan molekul terkait membrane yaitu reseptor itu sendiri Reseptor jenis ini digunakan oleh berbagai neurotransmitter dan hormone Reseptor transmembran dapat dibagi dalam kelompok yaitu Reseptor terkait saluran channellinked receptor Berupa saluran ion yang akan membuka bila reseptor mengikat ligan Penyampaian pesan dengan cara transduksi melibatkan reseptor transmembran yang merupakan bagian dari molekul transduktor membrane hormone hidrofilik serta reseptor sitosolik yang merupakan bagian dari molekul transduktor sitosol camp dan Ca

5 Ion Ca dapat dianggap sebagai molekul sinyal intrasel yang terlibat dalam berbagai proses seperti kontraksi otot sekresi neurotransmitter dan aktivasi berbagai enzim Reseptor terkait proteing tidak hanya digunakan oleh hormon tetapi juga digunakan oleh senyawa sinyal lain seperti neurotransmitter dan hormonehormon parakrin Istilah Gprotein merupakan singkatan dari guanosinbinding protein Sebagian besar reseptor katalitik yang dikenal saat ini menunjukkan aktivitas protein kinase yang khusus memfosforilasi gugus tirosin dalam rantai polipeptida protein dan oleh karena itu disebut reseptor protein tirosin kinase RPTK Reseptor katalitik catalytic receptor Reseptor ini apabila mengikat ligan akan menunjukkan aktivitas enzim PDGF plateletderived growth factor dan lainlain GH yang dikenal juga dengan nama somatotropinrptk kebanyakan digunakan oleh faktorfaktor pertumbuhan misalnya EGF epidermal growth factor Satusatunya hormone yang menggunakan RPTK adalah insulin Satusatunya hormone yang menggunakan reseptor jenis ini adalah hormone pertumbuhan growth hormone Reseptor jenis ini lebih banyak digunakan oleh berbagai sitokin seperti berbagai jenis interleukin IL dan interferon IFN tetapi terikat pada suatu protein yang akan menunjukkan aktivitas bila reseptor mengikat ligannya Reseptor terkait enzim enzymeassociate receptor Reseptor ini tidak menunjukkan aktivitas enzimatik