selpunca 2

FOTO  PRINSIP  PLURIPOTEN

Pluripoten dipertahankan dengan cara menghambat diferensiasi dan  mendorong proliferasi sehingga meningkatkan pembaruan  diri.

Peran Oct3/4 dalam pluripoten

Oct3/4 sebagai faktor transkripsi keluarga  POU (homeodomain) yang dikodekan Pou5f1. Ekspresi Oct3/4 wildtype kurang dari 50%  akan mendorong sel embrionik berdiferensiasi menjadi TE, sedang  meningkatkan ekspresi hingga 150% atau lebih justru

memicu diferensiasi menjadi PrE like cells. Oleh sebab  itu, untuk mempertahankan aktivitas pluripotensi maka kadar ekspresi Oct3/4  wild type antara 50%- 150%.

detailnya  peran  Oct3/4 dalam pluripoten adalah :

1. tahap  awal blastocyst : Oct3/4 meningkatkan ekspresi Cdx2 Tahap blastocyst organogenesis menciptakan  2 bagian, yaitu 

lapisan luar yang berkembang menjadi trofektoderm (TE) sementara  lapisan dalam membentuk inner mass cell (IMC) yang berisi sel  embrionik pluripoten. Oct3/4 diekspresikan secara berlebihan oleh sel  primitif endoderm (PrE), yaitu hasil pembentukan IMC tahap akhir  blastocyst tetapi  tidak dalam TE. Supresi Oct3/4 akan meningkatan  ekpresi Cdx2 (pemicu diferensiasi trofektoderm) sehingga sel  embrionik berdiferensiasi sepanjang garis turunan trofektodermal.

2. tahap  akhir blastocyst: Oct 3/4 mempertahankan pluripoten dan  mencegah diferensiasi

detailnya  Oct3/4 berperan sebagai penjaga gerbang sel 

embrionik (gatekeeper) dalam: 

--Mempertahankan potensi pluripoten

Oct 3/4 yang diekspresikan di tahap  akhir blastocyst berfungsi  mendorong sel tutipoten berdiferensiasi menjadi sel primitip  endoderm-like. Over ekspresi Oct3/4 memicu  supresi ekspresi  Cdx2, sehingga mencegah diferensiasi.

-- Mencegah diferensiasi trofektoderm Oct3/4 berinteraksi langsung pada Cdx2, membentuk 

komplit s repressor (penekan) yang mengganggu autoregulasi protein  sehingga memunculkan  reciprocal inhibition system (pengaturan  fungsi timbal balik). Interaksi ini detailnya  menginhibisi Cdx2  sehingga menghambat prosedur  diferensiasi trofektoderm.

Peran Oct3/4 dalam prosedur  epigenetik

detailnya  protein faktor transkripsi Oct3/4 berperan 

dalam meregulasi rekayasa   histon (histone demethylase) gen  Jmjd1a yaitu domain jumonji yang mengandung 1A dan Jmjd2c, yang  pada gilirannya akan mengatur ekspresi gen Tcl1 dan Nanog,

sehingga menyumbang   pada proliferasi sel dan stabilisasi pluripoten.

Peran Sox2 dalam pluripoten

Sox2 menempati posisi penting dalam mempertahankan  pluripotensi jaringan embrionik. Sox2 bekerja sama dengan Oct3/4  dalam mengaktifkan gen obyek sasaran  Oct3/4. Sel embrionik yang 

mengandung situs pengikatan Oct3/4 dan Sox2 diidentifikasi dalam beberapa gen, diantaranya Fgf4, osteopontin, Utf1, Fbxo15, Nanog  dan Lefty1.

detailnya  peran Sox2 dalam pluripoten adalah :

-- tahap  awal blastocyst: Sox2 mempertahankan pluripoten Sox2 diekspresikan dalam sel germinal, ICM embrio awal,  dan jaringan saraf. knockout Sox2 diawal embrio, seperti halnyanOct3/4 maka potensi pluripoten menjadi hilang pada tahap ICM.  Embrio Sox2-null segera mati sesudah  implantasi dan knockdown Sox2.

--Sox2 dalam pertahankan pluripoten dan mencegah diferensiasi Sox2 sangat penting dalam mempertahankan pluripoten. Sox2  bersama Oct3/4 berikatan pada regio enhancer gen Fgf4 yang secara 

khusus diekspresikan dalam sel embrionik pluripoten. Oct4 dan Sox2  berperan secara kooperatif untuk mengikat DNA pada situs komposit Oct-Sox. Sox2 berperan dalam pembaharui diri tidak hanya 

pengikatan global enhancer komposit Oct/Sox, tetapi i lebih pada  pengendalian  terhadap ekspresi faktor transkripsi seperti Nr2f2 dan  Nr5a2 yang mengatur ekspresi Oct4.

Peran Nanog dalam pluripoten

Nanog adalah faktor transkripsi homeobox NK-2 kelas yang  diekspresikan oleh seluruh sel pluripotent ICM. Ekspresi Nanog  sebagian diatur oleh Oct3/4 dan Sox2, keluarga  keluarga Sox (kotak  HMG terkait SRY). Nanog awalnya diidentifikasi sebagai regulator utama pluripoten sebab  saat  diekspresikan berlebihan dapat  

memperbarui diri secara mandiri (tidak menggantungkan diri  LIF).

detailnya  peran  Nanog dalam pluripotensi adalah :

--Nanog mempertahankan pluripoten dan mencegah diferensiasi Nanog sebagai penjaga gerbang untuk mencegah sel  embrionik berdiferensiasi menjadi endoderm primitif. Nanog juga  memblokir diferensiasi neuron akibat pembuangan protein bone  morphogenetic (BMP) dan LIF dari kultur bebas serum. Nanog  adalah  calon  baik pluripoten dengan menekan Gata-6. Sel  embrionik dengan Nanog-null akan mudah berdiferensiasi menjadi  sel endoderm like parietal positip Gata6. 

-- Nanog dalam LIF

Ekspresi Nanog yang berlebihan dapat   mempertahankan  pluripoten meskipun tanpa Lif. Ekspresi Nanog sintetik dapat    memblokir diferensiasi sel embrionik menjadi sel endoderm primitif (diinduksi penarikan LIF) atau pembentukan badan  embrioid (EB), 

yaitu struktur seperti bola yang terbentuk oleh sel embrionik dalam  kultur (meniru tahap embriogenesis silinder-telur). Nanog juga dapat  membalikkan mesoderm khusus  dengan mengkode faktor  transkripsi T-box mesoderm khusus . Faktor ini secara langsung 

mengaktifkan ekspresi Nanog, menandakan  bahwa umpan balik  negatif terlibat dalam keseimbangan antara pembaruan diri dan  diferensiasi mesodermal.

--Nanog dalam reprogramming

Nanog berperan dalam reprogramming dengan meningkatkan  efesiensi prosedur  reprogramming nukleus sel somatik mejadi sel embrionik pluripoten. Sel hibrid yang terbentuk dalam  reprogramming adalah akibat fusi antara sel embrionik dan somatik  sesudah  pemberian Nanog, terutama dengan kombinasi Oct4, Sox2 dan  lin28.

FOTO  PLURIPOTENSI SEL PUNCA EMBRIONIK

Penghambatan aktivitas Stat3 dan ekspresi berlebih dari Oct3/4  merangsang   sel embrionik berdiferensiasi menjadi sel primitip  endoderm like. Ini didukung oleh bukti bahwa 'efek overdosis' Oct3/4 npada diferensiasi sel embrionik tidak memerlukan aktivitas npengikatan DNA Oct3/4. Gen obyek sasaran  dari komplit s khusus ini  biasanya akan mencegah sel embrionik berdiferensiasi menjadi  endoderm primitif dengan menekan faktor pemicu, Gata6.

 Reprogramming

beberapa  teori ontogenesis  menyebutkan bahwa  nasib suatu sel yang menjalani program diferensiasi adalah searah dan  bersifat ireversibel. ini  mengindikasikan  bahwa arah diferensiasi  terjadi secara hierarki adalah searah, yaitu dimulai dari sel punca terus ke sel progenitor yang berakhir dengan sel matur dan tidak 

dapat   terjadi sebaliknya. Dogma ini berubah sejak didapat nya sel  punca embrionik yang berasal dari sel matur oleh Tuan Yamanaka  dengan cara menginduksi faktor transkripsi Oct4, Sox2, Klf4 dan cmyc, OSKM. detailnya  aktivasi faktor transkripsi dapat   mengubah ubah    fenotip sel matur kembali menjadi embrionik dengan  mengikatkan ekspresi gen pembaruan  diri dan supresi gen promosi  diferensiasi. Faktor trankripsi ini berperan besar dalam menjaga  potensi stemness suatu sel punca. Reprogramming dijelaskan  dibawah ini.

FOTO  REPROGRAMMING IPS

Reprogramming yang dilakukan dengan menginduksi sel matur  menjadi sel matur lain (memicu potensi berdiferensiasi) dinamakan   dengan transdiferensiasi. Reprogramming yang dilakukan dengan  mengganti sel matur menjadi sel punca embrionik dinamakan  iPS.

penjelasan  reprogramming Reprograming (program ulang) adalah usaha  mengganti  kembali fenotip dan genotip suatu sel terdiferensiasi (matur) menjadi

bentuk imatur yaitu sel embrionik pluripoten. Fenotip yang berubah adalah ukuran, bentuk, potensi membran, aktivitas metabolik hingga  tanggapan  terhadap sinyal. Perubahan fenotip sebagian besar akibat  prosedur  rekayasa   post-tranlasi/rekayasa   terkendali  (prosedur  

epigenetik) terhadap ekspresi gen. prosedur  reprogramming memakan  waktu sedang  transdiferensiasi lebih cepat dan efesien.Reprogramming memakai  faktor transkripsi Oct4, Sox2, Klf4  dan c-myc (OSKM) dalam mengganti sel fibroblas matur menjadi sel  punca embrionik pluripotent, dinamakan  induce pluripotent stem  cell (iPS). Peneliti lain menganti c-Myc dan Klf4 dengan Nanog dan 

Lin28. Beberapa protokol lalu  dibuat memakai  dua atau  tiga faktor transkripsi atau dengan penambahan small soluble  molecule. Semua metode itu  memiliki efisiensi reprogramming yang berbeda yaitu antara 0,00001 - 1% .

penjelasan  plastisitas sel 

Platisitas sel adalah kemampuan  suatu sel untuk merubah  nasibnya. Pendekatan ini dengan cara mengintroduksi gen Oct4, Sox2,  Klf4 dan c-myc (OSKM) ke dalam sel fibroblast matur melalui 

infeksi sehingga sel matur itu  direprogram kembali menjadi sel  dengan status pluripoten. meski begitu  sel ini juga dapat    dilakukan prosedur  diferensiasi kembali yaitu menjadi beberapa  sel  matur (sel lapisan germinal). kejadian  plastisitas sel biasanya diikuti 

dengan diferensiasi menjadi sel matur, sehingga adalah  bagian  dari prosedur  transdiferensiasi.

metode  reprogramming

metode  reprogramming memungkinkan mengganti kembali  fenotip dan genotip sel terdiferensiasi (matur) menjadi bentuk yang  sebelumnya dan bahkan dapat   diubah menjadi sel punca.  Transdiferensiasi tidak membawa resiko tinggi dalam karsinogenesis 

dibandingkan program reprogramming. ini  dipicu  sebab   perubahan langsung sel ke sel tidak memerlukan waktu seperti dalam metode  intoduksi faktor transkripsi, yang mana  terjadi status pluripoten

intermediate dan seterusnya sehingga berpotensi tumorigeneik. Sel  transdiferensiasi biasa nya dikultur invitro dalam waktu yang lebih  pendek daripada sel iPS, oleh sebab  itu peluang tumpukan untuk  mutasi genetik kecil. seperti  dengan reprogramming, dalam 

transdiferensiasi yang mana  induksi terjadi terutama dengan  penginduksian transgen. Gen ini biasanya adalah  faktor  transkripsi yang menentukan nasib dari sel obyek sasaran . Secara sistematik 

metode  ini dibagi menjadi 4 yaitu:

Cell fusion,Transdiferensiasi,Introduksi faktor transkripsi reprogramming : iPS, Somatic cell nuclear tansfer (SCNT),

 Introduksi faktor transkripsi (iPS)

Pendekatan reprogramming ini dilakukan dengan cara 

memakai  virus integrasi atau non virus integerasi. Pendekatan  virus integrasi dilakukan dengan cara mengintroduksi 4 protein  faktor transkripsi secara injeksi yaitu: Oct4, Sox2, Klf4 dan c-myc  (hasil temuan Mr Yamanaka) sebagai faktor reprogramming ke 

dalam sel fibroblast murin sehingga sel itu  direprogram kembali  menjadi sel punca pluripoten. Protein itu  sekarang sudah  dibuat bsudah  dalam bentuk cocktail OSKM. Peneliti lain mengganti 2 molekul terakhir dengan Nanog dan Lin untuk menyempurnakan 

fungsi. Kelemahan reprogramming iPS adalah memunculkan tumor  teratoma saat  sel iPS ini ditransplantasikan pada mencit dengan  defisiensi imun. Oleh sebab  itu harus dipastikan saat  yang akan 

ditransplantasikan adalah sel iPS, maka dipastikan bahwa sel matur  itu  sudah  homogen dan tidak terkontaminasi dengan sisa turunan  iPS dan tidak terjadi reaktivasi transgen yang dapat   memicu 

tumorigenik.

metode  iPS diterangkan dibawah 

FOTO IPS

iPS sebagai sel punca embrionik pluripoten hasil induksi sel somatik  (fibroblas matur) oleh faktor transkripsi Oct3/4, Klf4, Sox2 dan cMyc melalui  lentivirus. detailnya  prosedur  dimulai dengan pemberian 

c-Myc, lalu  Oct3/4 lalu Klf4 dan akhirnya Sox2. Sisi lain 

kekurangan Klf4 akan membuat sel itu  menjadi senescence dan  apoptosis 

Somatic cell nuclear tansfer (SCNT)

SCNT, dinamakan  "kloning" yaitu suatu metode  

pentransferan nukleus sel somatik ke dalam oosit yang tidak dibuahi  dan enukleasi (nuklues oosit sudah  dibuang), yang lalu  lingkungan sitoplasma oosit melakukan reprogramming (program  ulang) terhadap nukleus sel somatik baru yang ditransfer sehingga 

terjadi aktivasi beberapa  jalur pengembangan embrio.

SCNT diterangkan dibawah 

FOTO SCNT

SCNT adalah  pembuatan artifisial embrio dengan cara 

mentransfer nukleus somatik pada sel telur yang sudah  dilakukan  enukleasi (pembuangan inti), sehingga terjadi integrasi dan  pembentukan embrio baru. SCNT dikenal dengan metode  kloning.

Cell fusion

Cell fusion adalah suatu keadaan yang mana  sel somatik  digabung  dengan sel punca embrionik dan memaparkannya pada  lingkungan reprogramming (program ulang). Metode ini  memakai  sel murine dan kita . Metode pilihan lain  untuk  menginduksi fusi sel termasuk elektrofusi dan fusi yang dipicu   oleh virus Sendai. Kedua metode ini sudah  menandakan  harapan,

meskipun penelitian  komparatif menemukan PEG sebagai penginduksi  fusi superior sebab  dapat   dicapai memakai  sel induk embrionik  kita , tanpa kebutuhan khusus untuk oosit, itu membuat fusi sel 

memprogram ulang pilihan lain  yang praktis dan etis menarik untuk  penerapan  obat regeneratif. tetapi , sesudah  fusi, sel hibrid yang  diproduksi  mengandung bahan asam nukleat dari sel somatik dan sel 

induk embrionik yang dipakai . sebab  faktor nuklir kemungkinan  terlibat dalam prosedur  pemrograman ulang oleh fusi sel, pengangkatan  sel punca.

Fusi sel diterangkan dibawah 

FOTO  FUSI SEL

Fusi sel adalah  hasil dari perpaduan antar dua sel yang berbeda,  termasuk sel punca dengan sel obyek sasaran  yang menciptakan  sel baru  sebagai chimera.

Transdiferensiasi

usaha  lain dalam menciptakan  tipe sel terdifrensiasi adalah  memakai  transdiferensiasi. Penyuntikan satu cDNA dapat    merubah fibroblas menjadi mioblas. Sebagaimana reprogramming,  sifat  vektor untuk mengeskpresikan transgen juga dapat    memicu kanker akibat mutasi insersi atau reaktivasi transgen in-vivo. 

Sebagai pilihan lain  untuk menurunkan resiko kanker maka  penghantaran gen memakai  non-virus integrasi, diantaranya vektor excisable dan vektor episomeal. Transdiferensiasi melibatkan  prosedur  epigenetik dan oleh sebab  itu mungkin mengalami  ketidak normalan  epigenetik yang sama, sehingga menjadi presdisposisi 

sel membentuk tumor. metode  transdiferensiasi lebih dahulu  dideskripsikan tetapi  kini reprogramming lebih banyak  dikembangkan.

 penjelasan  transdiferensiasi

Transdiferensiasi adalah kemampuan  sel punca untuk 

mengganti sel yang sudah  terdiferensiasi sebelumnya menjadi bentuk  sel yang lebih khusus . ini dimungkinkan sebab  sel punca memiliki kemampuan  berintegrasi dan mengganti fenotipe sel yang 

sudah  terdiferensiasi sebelumnya. Sebagai contoh sel pankreas dapat    berubah menjadi sel liveratau sel-α (exokrin) pankreas menjadi sel-β  dengan mengintroduksi 3 faktor transkripsi pada perkembangan  embrionik pankreas. Transdiferensiasi juga dilakukan pada human  fibroblast menjadi sel kardiak dan human fibroblas menjadi sel 

korneal limbus. Transdiferensiasi diterangkan dibawah 

FOTO  TRANSDIFERENSIASI

sel punca memiliki kemampuan  mengganti sel yang sudah   terdiferensiasi menjadi sel bentuk lain yang dinamakan   transdiferensiasi. Contohnya merubah sel eksokrin menjadi sel beta  pankreas. 

 tahap tahap  transdiferensiasi

Beberapa protokol transdiferensiasi meliputi proses  

dediferensiasi, tetapi  sel ini tidak dapat   kembali menjadi pluripoten, oleh sebab  itu potensi pembentukan tumor pada transdiferensiasi  adalah rendah. prosedur  transdiferensiasi dalam banyak peristiwa  terjadi  dalam satu proses , tetapi  pada peristiwa  lain juga dapat   melalui status  intermediate. Sebagai contoh adalah sebelum sel B lengkap  transdiferensiasi menjadi sel makrofag maka sel ini mengekspresikan 

kedua gen khusus  yaitu sel B dan makrofag dalam konsentrasi  rendah. Hal lain juga terjadi status dediferensiasi selama prosedur   transdiferensiasi, tetapi  ini  tidak natural dan tidak stabil terutama

saat dikultur status dediferensiasi akan hilang. Berbeda dengan sel  iPS yang dapat   dikultur tanpa kehilangan potensi pluripotensi. 

Dediferensiasi

Dediferensiasi adalah suatu prosedur  yang mana  sebagian atau  seluruh sel yang sudah  terdiferensiasi mengalami kehilangan properti  dan sifat  diferensiasi sehingga sel matur itu  kembali ke  status sebelumnya yang kurang/ belum terdiferensiasi dan bahkan  dapat   kembali menjadi sel punca kembali. Dediferensiasi dijelaskan  dibawah ini.

FOTO DEDIFIRENSIASI

Dedifirensiasi adalah  sel yang kehilangan kemampuan  

diferensiasi akibat rangsangan  sinyal Ras dan pRB

Secara prinsip komunikasi seluler dimulai dengan terikatnya  ligan (subtansi pembawa sinyal) pada reseptor yang sesuai (protein  penerima sinyal). kemampuan  setiap sel untuk menerima sinyal dan 

tanggapanya  secara benar adalah prinsip  dasar dalam aktivitas seluler baik aktifitas perkembangbiakan , pembelahan, apoptosis, reparasi maupun  regulasi sistem imun. maka interaksi ligan-reseptor 

adalah  bentuk awal dari suatu komunikasi seluler. Ligan adalah  molekul sinyal yang bekerja optimal  pada konsentrasi rendah <10- 8M. Setiap molekul liganmemiliki cara yang berbeda dalam berikatan 

dengan reseptor. Molekul ligan yang bersifat hidrofilik (tertarik  dengan air) terhadap membran lipid bilayer maka akan berikatan  dengan reseptor pada permukaan membran, sedang  molekul ligan  yang bersifat hidrofobik (tidak tertarik dengan air) maka akan 

berdifusi secara langsung melewati membran lipid bilayer.  Sinyal tingkat sitoplasmik adalah  sinyal transduksi  sebagai lanjutan sinyal membran yang secara kaskade terus bergerak  menuju nukleus.Interaksi ligan-reseptor tidak langsung memunculkan  tanggapan  intraseluler, tetapi i melalui prosedur  fosforilasi reseptor yang  dapat   mengaktivasi   kaskade jalur transduksi.Sinyal transduksi pada  akhirnya membentuk jalinan sirkuit komplit  yang terintegrasi dan  terinterkoneksi satu dengan lain menuju prosedur  homoestasis.

 Ligan sinyal

detailnya  komunikasi baru akan terjadi saat  ligan 

small molecule berikatan dengan reseptor yang sesuai (reseptor  permukaan membran atau intraseluler) dan lalu  memicu   fosforilasi reseptor (aktivasi  ). ini  menunjukan  bahwa ligan  molekul berperan sebagai molekul first messenger. 

 penjelasan  ligan 

Ligan merupkan small molecule baik berwujud  peptida atau non  peptida yang detailnya  dapat   mengikat molekul reseptor  sehingga berperan sebagai sinyal komunikasi antar sel. Ligan  disekresi oleh beberapa  sel termasuk sel punca dengan sifat  dan  fungsi yang beragam menggantungkan diri  pada sel pensekresinya. meskibegitu pada keadaan tertentu molekul ligan juga dapat   berfungsi  berlawanan dengan sebelumnya, yaitu saat  niche sel itu   berubah secara drastis. ini  menjelaskan mengapa satu jenis sel  dapat   mensekresi molekul ligan dengan fungsi yang berbeda, yaitu  satu sisi berfungsi sebagai rangsangan  tetapi  sisi lain sebagai inhibisi.  ini  dinamakan  teori polarisasi sel yang sangat dipengaruhi  oleh niche. Sisi lain jumlah konsentrasi molekul ligan juga ikut

mempengaruhi hasil akhir (tanggapan  sel obyek sasaran ). 

 golongkan  molekul ligan berdasar  difusi 

Sebagian besar molekul ligan berfungsi sebagai molekul  sinyal komunikasi dengan cara mengikat molekul ligan itu  melalui reseptor permukaan atau secara langsung berdifusi melewati  membran lipid bilayer. Difusi adalah  pergerakan      suatu molekul 

dari wilayah  konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah secara  pasif. ini  mengindikasikan  bahwa molekul ligan yang berbeda dengan elemen  membran lipid bilayer akan berdifusi secara langsung,  sedang  yang sesuai dengan  membran  lipid bilayer akan terikat 

pada reseptor. berdasar  hal itu  maka molekul ligan 

digolongkan menjadi 2 macam: 

Ligan non-difusi (hidrofilik)

Molekul ligan yang berikatan dengan reseptor permukaan  membran yaitu:

--1.Ligan peptida ,Gonadotropin,FSH, LH,

--2. Neurotransmitter:Ligan asetikolin Ligan serotonin,

Ligam difusi (hidrofobik)

Molekul yang berdifusi melewati membran menuju sitoplasma  untuk mengikat reseptor nukleus

--1.Molekul sinyal gas :Nitrit oksida,CO2dan O2,

--2. Hormon steroid: Hormon testoteron,Pheromone,

 Hormon estradiol, Hormon progesteron ,

--3.Vitamin D dan asam retinoid

--4. Tiroksin

Membran lipid bilayer

Struktur dasar membran sel adalah lipid bilayer yang tersusun  atas protein transmembran dengan sifat  amphipatic yaitu  memiliki regio hidrophobik (non-polar dan tidak tertarik air) dan  hidrophilik (polar dan tertarik air). Regio hidrophobik berada didalam membran lipid bilayer yang lalu  berinteraksi regio 

hidropilik melalui ekor hidrophobik molekul lipid. Regio hidrophobik  terasingkan dari air dan berada dalam membran, sebaliknya regio  hidrophilik terekpos air pada dua sisi membran (luar dan dalam membran). 

ada    protein membran sitosol yang terintegrasi dalam 

lipid bilayer hingga terekpos keluar permukaan membran baik  melalui amphipathic α helix atau melalui rantai lipid yang terikat  secara kovalen (berwujud  rantai asam lemak).Penempelan kovalen 

protein lipid pada lapisan bilayer luar ini akan membantu  melokalisasi protein water-soluble molecule (ektraseluler) pada  membran sel dan kemudian  mengarahkannya menuju protein intraseluler sitosol (contoh:  proteinphosphatidylinositol). Protein lipid yang menempel ini dikenal sebagai struktur reseptor. Komunikasi terjadi saat  molekul ligan 

menempel pada reseptor permukaan membran ekstraseluler,  lalu  dihantarkan menuju sitolasma melaui molekul  phosphatidylinositol yang berada dalam lapisan membran intraseluler.  Membran bilayer dijelaskan dibawah 

FOTO  MEMBRAN BILAYER

Struktur membran sel berwujud  lipid bilayer, terdiri atas regio  hidrophobik yang berada didalam membran lipid bilayer dan hidrophilik yang berada pada dua sisi membran (luar dan dalam  membran). Regio hidrophobik berinteraksi dengan regio hidropilik 

melalui ekor hidrophobikmolekul lipid. 

Molekul ligan terikat reseptor membran (nondifusi)

Ligan-non difusi adalah rombongan  molekul ligan yang  dalam menginduksi sinyal komunikasi intraseluler tidak berdifusi  pada membran lipid bilayer, tetapi  dengan cara mengikat reseptor  permukaan membran sel. Ikatan ligan-reseptor itu  akan menciptakan  fosforilasi protein intraseluler yang secara kaskade mengaktivasi   protein substrat efektor sitoplasmik hingga membentuk  sinyal transduksi menuju nukleus untuk memunculkan  tanggapan  sel. 

Molekul ligan non-difusi diterangkan dibawah 

FOTO MOLEKUL LIGAN HIDROFILIK 

Molekul ligan hidrofilik mengikat reseptor permukaan membran yang  bersifat hidrofilik. golongan  molekul ligan-non difusi (hidrofilik) adalah:

-Neurotransmitter: Ligan asetikolin, Ligan serotonin,

- Peptida:FSH, LH,Gonadotropin,

Molekul ligan-difusi 

Ligan-difusi adalah rombongan  molekul ligan yang dalam  menginduksi sinyal komunikasi intraseluler terjadi secara langsung  dengan berdifusi melalui membran lipid bilayer, hingga lalu   mengikat reseptor intraseluler. ini  dipicu  sebab  molekul ligan itu  bersifat hidrofobik (tidak tertarik air dan non-polar). Sisi lain permukaan luar membran bilayer bersifat hidrofilik sehingga  tidak memungkinkan bagi molekul ligan hidrophobik untuk mengikat  reseptor permukaan membran yang bersifat hidropilik. Keadaan ini 

memicu  molekul ligan itu  berdifusi secara langsung 

melewati membran lipid bilayer, lalu  mengikat reseptor intraseluler untuk mengaktivasinya.  detailnya  molekul ligan hidrofobik dibagi menjadi:

1. Hormon steroid: Hormon estradiol, Hormon progesteron ,Hormon testoteron, Pheromone,

Vitamin D dan asam retinoid,Tiroksin,Molekul sinyal gas,

-1.Gas CO2dan O2

-2. Gas nitrit oksida

Molekul ligan difusi (hidrofobik) dijelaskan    dibawah 

ini.

FOTO MOLEKUL LIGAN DIFUSI

Molekul ligan hidrofobik tidak memungkinkan berikatan dengan  beberapa  reseptor permukaan membran yang bersifat hidrofilik  sehingga molekul hidrofobik ini melakukan difusi langsung melewat  membran lipid bilayer menuju reseptor intraseluler di sitoplasma. 

Ligan peptida

Ligan peptide adalah small molekul golongan  protein yang  dapat   berikatan dengan reseptor permukaan sel dalam menginduksi  sinyal komunikasi. Reseptor yang diikat oleh ligan ini diantaranya adalah reseptor tirosin kinase. Peptida adalah protein ligan yang  berperan sebagai molekul komunikator saat  berikatan dengan 

reseptor. Sinyal komunikasi baru berfungsi saat  ligan peptide  berikatan pada reseptor yang sesuai dengannya. Reseptor yang biasa  dipakai  adalah reseptor terkait protein G.

Neurotransmitter 

Molekul hidrofilik ini secara fisik tidak melintasi lapisan 

fosfolipid bilayer untuk memulai perubahan intraseluler (seperti hormon steroid), tetapi  memakai  ion Ca2+ atau cAMP, sebagai  second messenger sedang  neurotransmiter sendiri first messenger. 

cara ini  memungkinkan sinyal ekstraseluler diperbanyak  secara intraseluler sehingga menciptakan  sinyal transduksi. Ligan  memiliki cara berbeda dalam mempengaruhi sel obyek sasaran  dan ini  terkait dengan reseptor sel tertentu.

Reseptor

Reseptor berperan untuk memeriksa  dan menanggapi   beberapa   stimulus baik berwujud  ligan kimia maupun fisik. Reseptor akan  mempersepsikan molekul ligan yang sudah  diikatnya sebagai sinyal  informasi, yang lalu ditansduksi menuju protein intaseluler  hingga berakhir dengan tanggapan  seluler.sifat  reseptor 

biasa nya berwujud  protein membran plasma, yang terekspresi secara  selektif pada permukaan sel tertentu dan bersifat khusus ,  diperkirakan ada    dua puluh macam reseptor khusus  yang dapat  mengikat beberapa  macam ligan.Spesifisitas reseptor penting 

diketahui terutama saat  ingin diketahui molekul ligan yang akan  diikatnya, sebab  reseptor ini hanya dapat   berinteraksi dengan ligan  tertentu saja, yang kompatibel dengan struktur reseptor itu sendiri. penjelasan  reseptor

Reseptor adalah rombongan  molekul protein kelas tertentu  yang diekspresikan secara selektif pada permukaan membran sel dan  atau intraseluler dengan fungsi mengikat molekul ligan yang sesuai.  detailnya  pengikatan liganter jadi pada wilayah  tertentu suatu 

reseptor yang dinamakan  situs pengikatan ligan-reseptor. Reseptor pengikat ligan diterangkan dibawah 

FOTO  RESEPTOR PENGIKAT LIGAN

nyatanya reseptor tersusun atas rombongan  molekul protein  yang diekspresikan pada permukaan membran sel dan atau intraseluler. Ligan hidrofobik (terlarut dalam lipid) akan langsung berdifusi  kedalam membran intraseluler untuk mengikat reseptor intrasel, 

sebaliknya ligan yang hidrofilik akan mengikatreseptor yang berada pada permukaan membran.

sifat  reseptor

detailnya  reseptor memiliki sifat  tertentu, yaitu:

-1 Bersifat khusus  ―prinsip  lock and key

Setiap reseptor bersifat khusus  sehingga hanya dapat   

berinteraksi dengan ligan yang kompatibel dengan reseptor itu sendiri. prinsip  ligan-reseptor dinamakan  prinsip  ―lock and key

Spesifisitas reseptor penting diketahui terutama saat  ingin  mengetahui molekul ligan yang akan diikatnya. Setiap reseptor  memiliki kemampuan  mengikat ligan tertentu yang sesuai, yaitu:

- 1. Molekul ligan ektraseluler hidrofilik (polar dan tertarik air)  akan diikat oleh reseptor permukaan membran plasma (lipid  bilayer)

-2.Molekul ligan ektraseluler hidrofobik (non-polar dan tidak  tertarik air) akan berdifusi langsung melewati membran lipid  bilayer untuk mengikat reseptor intraseluler dalam sitoplasma. 

-3. Molekul ligan tertentu yang diproduksi  akibat perubahan ionik  atau rangsangan  fisik pada permukaan membran dapat   mengikat  reseptor membran.

 Aktivasi reseptor

nyatanya reseptor suatu sel dalam keadaan inaktif 

terkonformasi sebagai bentuk formasi kimia yang statis.

Perubahan konformasi reseptor

Perubahan konformasi reseptor adalah suatu keadaan 

yang mana struktur kimia suatu reseptor sel berubah akibat rangsangan   molekul ligan pada situs pengikatan reseptor. Perubahan konformasi  reseptor ini memicu  fosforilasi reseptor menuju domain  intraseluler sehingga reseptor menjadi aktif. Perubahan konformasi  reseptor berwujud :

1.Perubahan langsung dalam reseptor

Perubahan langsung dalam reseptor adalah suatu keadaan  yang mana  pengikatan ligan-reseptor memicu  reseptor  terkonformasi secara langsung sehingga terbentuk sinyal transduksi  yang secara kaskade akan mengaktivasi beberapa  protein sitoplasma.  Contoh: reseptor seven-helix. 

2. Perubahan tidak langsung dalam reseptor 

-Sebelum dimerisasi reseptor

Suatu keadaan yang mana  reseptor mengalami konformasi sesudah   ikatan ligan-reseptor sebelum reseptor itu  mengalami dimerisasi.ini  mengindikasikan  bahwa aktivasi   reseptor itu  tidak melalui prosedur  dimerisasi kedua reseptor terlebih dahulu. Contoh: reseptor sitokin.

-Sesudah  dimerisasi reseptor 

Suatu keadaan yang mana  reseptor mengalami konformasi sesudah   ikatan ligan-reseptor sesudah  reseptor itu  mengalami dimerisasi. .ini  mengindikasikan  bahwa aktivasi   reseptor terjadi sesudah  kedua  reseptor itu  mengalami dimerisasi. Contohnya : reseptor tiroksin 

kinase (RTK).

FOTO AKTIVASI   RESEPTOR

Pengikatan ligan-reseptor memicu  reseptor terkonformasi yang ditandai dengan fosforilasi reseptor transmembran menuju intraseluler  sehingga terbentuk sinyal transduksi.

 golongkan  reseptor

berdasar  struktur dan ikatan fungsional ligan-reseptor, 

maka superkeluarga  reseptor dibedakan menjadi 3 golongan  utama, yaitu :

Reseptor terkait transmitter-ion channel,

Reseptor terkait enzim,Reseptor terkait protein G,

Reseptor terkait enzim

Reseptor terkait enzim adalah protein membran dengan dua  domain utama yaitu domain katalitik single-trans membran  segment (1-TMS) dan domain ektraseluler. Domain katalitik berada di intraseluler dengan fungsi sebagai katalisis enzim tirosin kinase atau  guanylyl cyclise, sedang  domain ekstraseluler berada diluar  membran lipid bilayer dan memiliki situs pengenalan ligan 1-TMS.Molekul 1-TMS adalah protein dengan sebuah segmen  trans membran  dengan domain globular substansial. detailnya   reseptor terkait enzim terdiri atas 6 super keluarga , yaitu :

Reseptor serine/threonine kinases,Reseptor guanylyl cyclases,Reseptor histidine-kinase-associated receptors,Reseptor tirosin kinase,Reseptor terkait tirosin kinase,Reseptor like-tyrosine phosphatases,

Reseptor terkait protein-G

Reseptor terkait protein G adalah  protein membran 

integral yang memiliki 7 segmen (helical) transmembran dengan situs  pengenalan ektraseluler untuk mengikat ligan dan situs pengenalan 

intaseluler untuk protein pengikat GTP (GTP-binding protein). 

Reseptor terkait transmitter- ion channel

Reseptor terkait transmitter-ion channel dikenal juga sebagai transmitter-gated ion channel atau reseptor ionotropik.Reseptor  terkait transmitter-ion channel yaitu reseptor seven-helix yang  tersusun atas asosiasi subunit protein, yang mana  tiap asosiasi mengandung beberapa segmen transmembran. Struktur reseptor ini 

adalah  saluran ion gerbang bagi ligan (ligand-gated ion  channels) yang akan terbuka saat  terjadi pengikatan ligan khusus . Sebagai contoh ligan saluran ion ini adalah neurotransmitters.

 Protein-G dan reseptor

Protein G dalam keadaan normal berada pada status inaktif, terikat pada guanosin difosfat (GDP) dan menjadi aktif saat   berikatan dengan guanosin trifosfat (GTP).

 penjelasan  protein G

Protein G adalah keluarga  guanine nucleotide-binding protein yang berperan sebagai saklar molekul intraseluler dengan fungsi metransmisikan sinyal ekstraseluler ke dalam intraseluler. Protein G 

mengandung 3 subunit heterotrimer yang tertanam dalam membran  intraseluler, yaitu:

-Subunit β (35 kD),- Subunit γ (7 to 9 kD),

-Sub unit-α (45 to 47 kD) Subunit-α dapat   mengikat GDP atau GTP dan memiliki  aktivitas intrinsik GTPase lambat. 

 Aktivasi protein-G

Aktivitas protein-G berdasar  atas kemampuan nya dalam  mengikat dan mengganti GDP dengan GTP sehingga protein-G menjadi aktif atau menghidrolisis GTP menjadi GDP sehingga  protein-G menjadi inaktif. Protein-G dalam keadaan normal adalah  inaktif, yang mana  komplit s subunit αβγ protein-G terikat pada situs  nukleutide GDP. Aktivasi protein-G terjadi melalui tahap tahap  sebagai  berikut:

1. Pengikatan molekul ligan (hormon) pada reseptor terkait  protein-G  Pengikatan hormon acetilcolin pada reseptor terkait protein-G  memicu  perubahan konformasi reseptor terkait protein-G yang  lalu  secara kaskade mengaktivasi   rangkaian protein efektor 

berikutnya.

2. Pengikatan GDP menjadi GTP Reseptor yang terkonformasi akan menginduksi (katalisis) 

pergantian GDP yang ada pada subunit-α (elemen  enzimatik)  protein-G dengan GTP sehingga subunit-α protein-G menjadi aktif.

3. Aktivasi adenylyl cyclase

Subunit-α protein-G aktif akan berdisosiasi dari subunit-β dan  γ protein-G, yang lalu  mengikat adenyly cyclase (enzim). Hal  ini menyebabkan  enzim adenyly cyclase menjadi aktif sehingga berperan sebagai intracelluler messanger.

 Modulasi pembukaan saluran ion

Adenyly cyclase yang teraktivasi dapat  memodulasi 

pembukaan saluran ion sehingga ion ekstraseluler dapat   melewati  saluran ion itu  menuju intraseluler. Keberadaan ion intraseluler  akan memicu rangkaian aktivasi jalur sinyal transduksi sitoplasmik 

sehingga menciptakan  tanggapan  sel.

FOTO  AKTIVASI   PROTEIN-G

Protein-G dalam keadaan normal inaktif, yang mana  komplit s subunit  αβγ protein-G terikat pada GDP. aktivasi   protein-G terjadi melalui  pengikatan ligan hormon pada reseptor yang memicu  perubahan 

konformasi reseptorhingga dapat  mengganti GDP pada subunit-α  dengan GTP dan menjadi aktif. Subunit-α protein-G aktif  akan  berdisosiasi dari subunit-βγ yang lalu  mengikat dan mengaktivasi  adenyly cyclase. Adenyly cyclase teraktivasi   akan  memodulasi pembukaan saluran ion sehingga ion ekstraseluler dapat    melewatinya. ini  akan memicu jalur sinyal transduksi sitoplasmik  untuk menciptakan  tanggapan  sel.

Inaktivasi protein G

Molekul GDP yang berikatan pada subunit-α protein-G akan  memicu  protein-G menjadi inaktif, sebaliknya saat  GDP  digantikan dengan molekul GTP protein-G menjadi aktif. Ikatan GTP  subunit-α protein-G yang sudah  terikat pada adenylyl cyclise akan  terhidrolisis oleh aktifitas GTPase intrinsik. detailnya  GTPase

aktif akan mendorong subunit-α GTP terdisosiasi dari adenylyl  cyclise yang berakibat subunit β dan γ protein-G kembali melakukan  reasosiasi dengan subunit-α sehingga membentuk komplit s G αβγ  hererotrimeric yang inaktif.

FOTO  INAKTIVASI   PROTEIN-G

Aktifitas GTPase akan menghidrolisisikatan subunit-α-GTP-adenylyl  cyclase, sehingga mendorong subunit-α GTP terdisosiasi dari adenylyl  cyclase yang berakibat subunit-α berasosiasi kembali dengan subunit-

βγ sehingga membentuk komplit s G αβγ hererotrimeric yang  memicu  protein-G inaktif.

Reseptor terkait transmitter- ion channel

Reseptor terkait transmitter-ion channel yaitu reseptor sevenhelix yang tersusun atas asosiasi subunit protein, yang mana  tiap asosiasi  mengandung beberapa segmen transmembran. Struktur reseptor ini 

berwujud  saluran ion yang adalah  pintu gerbang bagi ligan (ligandgated ion channels). Saluran iniakan terbuka saat  terjadi pengikatan  ligan tertentu pada reseptor terkait transmitter-ion channel. Salah satu 

contoh ligan saluran ion adalah molekul neurotransmitters. 

Mekanisme pembukaan gerbang saluran ion

Saluran ion dalam reseptor terkait transmitter-ion channel pada keadaan  normal adalah inaktif yaitu dalam posisi tertutup.  Saluran ion ini baru akan terbuka saat  reseptor (protein  transmembran) itu  berikatan secara aktif dengan ligan  neurotrasmiter (enabling sinyal ). Gerbang saluran ion yang terbuka

memicu  ion memasuki saluran dan terus bergerak menuju  sitoplasma. Perubahan kosentrasi ion memunculkan  tanggapan  seluler.

FOTO  RESEPTOR TERKAIT TRANSMITTER- ION CHANNEL

Aktivasi reseptor terkaittransmitter-ion channeldimulai dengan  terikatnya acetilkolin (transmitter) pada situs pengikatan liganreseptor terkait transmitter-ion channel, yang memicu  terbukanya saluran ion sehingga memungkinkan ion memasuki  saluran ion menuju sitoplasma untuk memunculkan  tanggapan  seluler.

 SECOND MESSENGER(CAMP)

Aktivasi second messenger dapat   memicu perubahan 

fisiologis seperti proliferasi, diferensiasi, migrasi, survival dan  apoptosis dengan cara memicu kaskade transduksi sinyal intraseluler. Sistem pensinyalan second messenger ini secara kaskade kinase multi 

siklik bergabung menuju hilir untuk memperkuat sinyal first  messenger.

 penjelasan  second messenger

Second messenger adalah molekul pensinyal intraseluler yang  dilepaskan  sel sebagai tanggapan  terhadap paparan molekul pensinyal  sebelumnya (first messenger) yang berada di ekstraseluler. prosedur  

second messenger dimulai dengan terikatnya molekul ligan (hormon) dengan reseptor permukaan membran. 

Secara sitematik second messenger terbagi menjadi 5 

golongan , yaitu:

diacylglycerol,kalsium, cAMP,cGMP, inositol trisphosphate, 

penjelasan  cyclic AMP

cAMP (adenosine 3',5'-cyclic monophosphate) adalah subtansi  kimia hasil buatan  enzim adenylyl cyclase (enzim yang terikat  membran) yang memerlukan ATP (ATP-dependent enzyme) sebagai  prosedur  aktivasi  . Enzim adenylyl cyclaseini diaktivasi oleh protein-G 

(GTP-binding proteins) sehingga dapat  mengikat ATP. Pelepasan  cAMP akan memicu prosedur  fosforilasi beberapa  protein jalur  transduksi sitoplasma untuk memunculkan  tanggapan  seluler. Sisi lain

cAMP sendiri dapat   dihidrolisis/ digradasi oleh enzim soluble fosfodiestrase menjadi bentuk inaktif. aktivasi   sinyal transduksi  intraseluler tidak terjadi secara langsung sesudah  interaksi reseptor-

hormon membran, tetapi  melibatkan peran protein-G melalui  pelepasan cAMP yang dibuatan  oleh adenylyl cyclase. ini   mengindikasikan  bahwa cAMP adalah  second messenger bagi protein  intraseluler lainnya.

FOTO  cAMP

Hormon sebagai first messenger sinyal ing dan cAMP sebagai second  messenger sinyal ing. desain second messenger memungkinkan efek  intraseluler (prosedur  aktif) tanpa dirinya memasuki sel, tetapi  cukup 

memakai  cAMP sebagai second messenger. Adenylyl cyclase bukan diaktivasi oleh komplit s reseptor-hormonal secara langsung,  melainkan komplit s hormonal-reseptor ini merangsang   protein

GTP-binding (protein G). Protein G aktif lalu  mengaktivasi  adenylyl cyclase.

TABEL  SECOND MESSENGER INTRASEL

Sinyal transduksi

tahap tahap  awal pembentukan sinyal transduksi ditandai dengan  terikatnya molekul ligan pada reseptor membran. sifat  ligan  yang akan berikatan pada reseptor penting untuk dikenali, sebab   dapat   menentukan jalur sinyal transduksi. Struktur dan properti kimia  suatu ligan akan mengikat reseptor yang sesuai. Informasi metabolik  dibawa sebagai sinyal liganyang akan diikat oleh reseptor membran 

atau berdifusi menuju nuklues untuk memodulasi transkripsi.

penjelasan  sinyal tranduksi

Sinyal transduksi adalah sinyal komunikasi kaskade

intraseluler yang terjadi sesudah  berikatanya ligan-reseptor. Sinyal  ligan-reseptor intraseluler dapat  mengaktivasi   kronologis  reaksi  biokimia secara kaskade bertujuan  merubah protein sinyal inaktif 

menjadi aktif. Rangkaian prosedur  molekuler ini lalu  membentuk  pola tertentu yang dinamakan  sinyal  transduction pathway. Secara prinsip aktivasi   sinyal transduksi memakai  2 reaksi kimia  yaitu fosforilasi enzimatik dan pemakaian  second messenger GTP.

 tahap tahap  sinyal transduksi 

Sirkuit sinyal seluler melibatkan banyak jalur yang terjadi  secara bertahap. detailnya  pengikatan ligan-reseptor membran  tidak langsung memunculkan  tanggapan  seluler, tetapi  berjalan bertahap 

dimulai dengan fosforilasi reseptor, aktivasi jalur sinyal 

transduksi  sitoplasmik secara kaskade menuju nukleus yang lalu   memicu tanggapan  seluler baik pergerakan      siklus sel (proliferasi), diferensiasi, apoptosis dan sebagainya. Secara sistematis tahap tahap  

sinyal transduksi dibagi menjadi 4 bagian utama:

-- Transfer sinyal ke dalam sel

Aktivasi protein intraseluler sesudah  ikatan ligan-reseptor adalah  tahap tahap  awal dalam inisiasi sinyal transduksi. Inisiasi pembentukan  sinyal transduksi menggantungkan diri  pada sifat  ligan. Ligan steroid

(molekul difusi) melalui 2 cara yaitu dengan cara mengikat reseptor  sitoplasmik (sesudah  difusi membran) atau secara langsung  mempengaruhi prosedur  transkripsi. Ligan non-steroid/ protein peptida  (non-difusi) dengan cara mengikat molekul ligan itu  pada reseptor permukaan membran. 

--. Amplikasi sinyal sitoplasmik

Amplikasi sinyal adalah  tahap tahap  prosedur  penguatan  sinyal tingkat sitoplasmik. prosedur  ini memakai  second messenger,  baik berwujud  cyclic AMP maupun Inositol Triphosphate. sifat  

second messenger adalah molekul kecil, water soluble, non-protein,  tersebar diseluruh sel melalui difusi. 

-- Modulasi protein efektor

Modulasi protein efektor adalah prosedur  aktivasi   protein sinyal sitoplasmik memakai  protein aktif secara kaskade berantai. 

-- tanggapan  seluler ,tanggapan  seluler adalah aktifitas seluler, baik fisiologik maupun  patologik sesudah  rangsangan  komplit s protein sinyal transduksi ke dalam nukleus yang memicu prosedur  transkripsi. detailnya  dimulai dengan aktivasi   faktor transkripsi yang merangsang   wilayah  promoter suatu gen (sesuai dengan sinyal ligan). maka 

wilayah  promotor gen lebih tanggapan sif terhadap rangsangan  ligan sinyal yang mengikat reseptor sebelumnya. prosedur  kaskade sinyal transduksi yang melibatkan beberapa   molekul ligan diterangkan dibawah 

FOTO TIGA JALUR SINYAL TRANSDUKSI SELULER

Inisiasi pembentukan sinyal transduksi melalui tiga jalur yaitu 

-- ligan steroid prosedur  difusi menuju intraseluler untuk mengikat  reseptor nukleus untuk mempengaruhi prosedur  transkripsi. 

-- Ligan  molekul non steroid (golongan  peptida) melalui pengikatan pada  reseptor membran lalu  mengaktivasi   sinyal transduksi menuju nukleus untuk prosedur  transkripsi 

-- ligan molekul lain melalui  reseptor membran lalu  mengaktivasi   sinyal transduksi atau  secara langsung mempengaruhi prosedur  transkripsi. 

 tanggapan  sel terhadap sinyal

tanggapan  intraseluler sesudah  interaksi molekul sinyal liganreseptor intraseluler adalah berbeda menggantungkan diri  pada jenis molekul  ligan dan sifat  reseptor. detailnya  ini  terlihat saat   sebuah molekul ligan non-permeabel terhadap membran sel reseptor berikatan, maka akan terjadi aktivasi protein reseptor setempat, dengan cara perubahan formasi struktur protein itu . Perubahan  ini memiliki implikasi seluler yang berbeda menggantungkan diri  pada sifat  

molekul ligan dan jenis reseptor. tanggapan  intraseluler terhadap sinyal tingkat membran dibagi 2 

macam:

--tanggapan  langsung  

tanggapan  langsung adalah suatu tanggapan  molekul ligan  intraseluler yang bersifat langsung dan cepat. ini  terkait aktivasi  langsung pada protein fungsional (enzim) dalam sel obyek sasaran . ini   terlihat pada molekul ligan terkait gas nitrat oksida (NO), yaitu gas 

tidak berwarna yang dapat   bersifat sebagai radikal bebas. Gas NO  berperan sebagai molekul sinyal gas, sehingga juga dinamakan   endothelium-derived relaxing factor (EDRF). Molekul EDRF (hasil  biosintetis   dari L-arginin, oksigen dan NADPH oleh enzim nitoc 

oxide synthase (NOS) secara endogenous. detailnya  molekul  EDRF sangat reaktif (lifetime hanya beberapa detik) sehingga dapat   melewati membran nukleus secara bebas sebagai molekul sinyal yang dapat   memunculkan  tanggapan  relaksasi otot polos, sehingga  memunculkan  tanggapan  vasodilatasi pembuluh darah secara cepat.

-- tanggapan  tidak langsung 

tanggapan  tidak langsung adalah  tanggapan  intraseluler jenis  lambat sesudah  pengikatan molekulligan-reseptor. ini  bertujuan  untuk mengendalikan  ekspresi gen secara ketat. detailnya  prosedur   dimulai sesudah  pengikatan molekulligan-reseptor hingga terbentuk  komplit s ligan-reseptor teraktivasi. prosedur  kemudian  melibatkan  aktivasi banyak protein substrat bertujuan  saling mengaktivasi 

protein efektor lain (enzim) secara berantai membentuk jalur sirkuit  sinyal tranduksi sitoplasmik hingga lalu  memasuki nukleus.  tanggapan  nukleus terhadap sinyal trandsuksi adalah aktivasi prosedur   transkripsi sesuai dengan perintah sinyal ligan sebelumnya. ini  

akan memunculkan  tanggapan  seluler. maka interaksi ligansinyal ini dapat   meregulasi aktivitas gen tertentu, sehingga terjadi perubahan aktivitas fisiologi suatu sel. 

tanggapan  seluler terhadap sinyal dijelaskan dalam 

dibawah ini 

FOTO TANGGAPAN  TRANSKRIPSI

Setiap organisme baik uniseluler maupun multi seluler harus  dapat  berinteraksi dalam aktivitas kehidupan dasar bertujuan   mencapai keadaan homeostasis. Interaksi ini adalah  bentuk  komunikasi molekuler antar sel, yang diperankan oleh protein sinyal  aktif hasil ekspresi gen suatu sel. Komunikasi seluler terjadi melalui pelepasan pesan tertentu, menggantungkan diri  pada sifat  sel dan nichenya. Protein sinyal yang disekresikan dapat   berbeda, bahkan dalam  satu jenis sel yang sama sekalipun. ini  yang menjelaskan 

mengapa suatu sel dengan fungsieksitasi, tetapi  di waktu lain  berfungsi sebagai inhibisi.  Pencapaian homeostasis terus dilakukan dengan carasetiap 

sinyal yang memicuaktifitas seluler akan diikuti dengan kemunculan  sinyal inhibisi. prosedur  itu  membentuk sirkuit sinyal komplit s  yang terintegrasi dan inter-koneksidimulai melalui pengikatan  reseptor ligan yang berlanjut dengan sinyal transduksidan berakhir 

dengan ekspresi gen tertentu. ini  menuju keadaan keseimbangan  ditingkat mikro-seluleryang menentukan stabilitas genomik suatu sel. 

Ekspresi protein yang salah akibat mutasi genetik atau akibat prosedur   epigenetik memicu  disharmonisasi sirkuit sinyal, yang  memunculkan gangguan komunikasi seluler pada beberapa  penyakit. Oleh sebab nya pemahaman bentuk dan tipe komunikasi seluler dan  desain komunikasi sebagai satu kesatuan elemen  sirkuit dirasa  penting untuk dibahas.

prinsip  komunikasi seluler

peran  ligan dan reseptor adalah penting dalam memulai  prosedur  komunikasi. Komunikasi seluler diinisiasi oleh pelepasan  molekul tertentu yang berperan sebagai sebagai ligan. 

Komunikasi seluler

Komunikasi seluler adalah suatu cara sel dalam 

mempengaruhi sel obyek sasaran  melalui pelepasan molekul ligan tertentu  yang dapat  mengikat reseptor. Ligan sebagai molekul sinyal,  sedang  reseptor sebagai molekul protein penerima sinyal. detailnya  molekul ligan hanya mengikat reseptor sel obyek sasaran  yang sesuai  dengan sifat nya. ini  mengindikasikan  bahwa kesesuaian  sifat  antara ligan-reseptor menjadi sentral dalam komunikasi sel.

sifat  ligan-reseptor dalam komunikasi sel

sifat  molekul ligan akan mempengaruhi cara ligan 

dalam mengikat suatu reseptor. Struktur reseptor sendiri adalah unik, yang mana  lapisan luar berwujud  membran hidrofilik yang berarti tidak  akan menanggapi   terhadap molekul ligan dengan struktur larut dalam lipid, sedang  membran lapisan dalam berwujud  hidrophobik yang  bersifat sebaliknya. 

Secara sistematik sifat  molekul ligan dibagi menjadi 2 

macam, yaitu:

- Ligan dengan sifat  larut dalam air Ligan dengan sifat  larut dalam lemak

-Ligan dengan sifat  larut dalam lemak,

Ligan dengan sifat  larut dalam lemak (hidrofobik) akan 

langsung berdifusi ke dalam sitoplasma untuk

mengikat reseptor intra seluler sehingga membentuk komplit  ligan-reseptor. komplit  ini  dapat  translokasi kedalam nukleus untuk mengikat elemen DNA 

gen obyek sasaran  sehingga memunculkan  tanggapan  seluler, berwujud  ekspresi  protein tertentu. 

detailnya  molekul ligan hidrofobik dibagi menjadi:

1. Hormon steroid: Hormon estradiol,Hormon progesteron,Hormon testoteron,Pheromone

2. Vitamin D dan asam retinoid

3. Tiroksin

4. Molekul sinyal gas: Gas CO2dan O2, Gas nitrit oksida

 Ligan dengan sifat  larut dalam air,Ligan dengan sifat  larut dalam air akan berikatan pada  reseptor permukaan membran sel. ini  dipicu  sebab   permukaan luar membran sel juga hidrofilik (tertarik dengan air), 

sehingga memungkinkan molekul ligan itu  mengikat reseptor  permukaan membran sel,detailnya  molekul ligan hidrofilik dibagi menjadi:

1. Hormon peptide: FSH,LH ,Gonadotropin.

2. Asam amino,

3. Neurotransmitter:  Ligan asetikolin,Ligan serotonin,desain komunikasi sel

Secara garis besar komunikasi antar sel terjadi melalui 3  desain, yaitu: 

--  desain kamunikasi jarak jauh

Komunikasi jarak jauh adalah komunikasi antar sel yang berjauhan melalui pelepasan sinyal listrik/ kimia (hormon/ neurohormon) melalui  sel saraf dan atau aliran darah. detailnya  desain komunikasi ini berwujud  endokrin.

-- desain komunikasi langsung Komunikasi langsung adalah desain komunikasi antar sel yang  sangat berdekatan melalui pelepasan ion/ small molecule pada saluran  khusus antar sel (gap juction) yang dibangun oleh protein connexin.  detailnya  gap juction memungkinkan sinyal ion (listrik) atau  small malecule (kimia) yang dilepas sel untuk memasuki sitoplasma 

sel obyek sasaran  sehingga memunculkan  tanggapan  seluler. detailnya   desain komuniksi ini berwujud  sinap.

-- desain komunikasi jarak dekat Komunikasi jarak dekat adalah desain komunikasi antar sel  yang berdekatan melalui pelepasan molekul ligan ekstraseluler yang  akan berikatan dengan reseptor sel obyek sasaran . detailnya  komunikasi 

ini dibagi menjadi 2, yaitu: Parakrin,, Autokrin

Parakrin

Parakrin adalah salah satu bentuk komunikasi interseluler  jarak dekat, yang mana  sel mensekresikan beberapa molekul  komunikator sebagai ligan yang akan mengikat reseptor sel obyek sasaran   yang sesuai. komplit  ikatan ligan-reseptor ini akan mengaktivasi

jalur tranduksi sitoplasmik secara kaskade hingga memasuki nukleus  dengan obyek sasaran  transkripsi gen tertentu. ini  memicu  ekspresi  protein tertentu yang mempengaruhi status metabolik sel obyek sasaran  

itu . sifat  parakrin mengindikasikan  bahwa sel dipersepsikan  dapat  mengeluarkan efek biologik dengan melepas beberapa  faktor  yang dapat   merangsang   jaringan sekitarnya. detailnya  molekul 

parakrin dapat   merangsang   :

prosedur  angiogenesis,sel punca endogenous aktif,mensupresi apoptosis sel sekitar, redesainling matrik ekstraseluler ,

Sinyal parakrin dijelaskan   dibawah ini

FOTO  SINYAL PARAKRIN

(a). Molekul ligan yang disekresi sel menuju ke-reseptor sel obyek sasaran  (sifat  molekul reseptor sesuai).

 (b) Ikatan antara molekul  sinyal sesuai reseptor sel obyek sasaran , memicu  sel obyek sasaran  menjadi aktif. 

(c) Tidak terjadi komunikasi antar sel non-obyek sasaran , dipicu  sebab   tidak ada reseptor atau reseptor tidak sesuai dengan molekul sinyal.

Autokrin

Autokrin adalah bentuk komunikasi intraseluler yang unik, sebab  sebagian subtansi molekul ligan yang sudah  disekresikan ke  ekstraseluler tetapi  dipakai  kembali oleh sel itu  dengan mengikatnya pada reseptor sendiri. ini  memicu  ligan yang  diproduksi  disamping mempengaruhi sel obyek sasaran  juga akan 

mempengaruhi aktivitas dirinya. Komunikasi autokrin adalah   bentuk kendali  terhadap homoestasis mikro-seluler, yang berfungsi  untuk memastikan komunikasi sel dalam keadaan normal. Sel  mensekresi sinyal eksitasi secara berlebihan, maka saat yang sama sel 

itu  juga akan mengsekresikan sinyal inhibisi yang dapat   diikat  oleh reseptornya sendiri, sehingga terjadi keseimbangan homeostasis.  Malignansi adalah salah bentuk disregulasi dari sistem autokrin. Sinyal autokrin dijelaskan dibawah ini

FOTO SINYAL AUTOKRIN

Molekul ligan yang disekresi sel berikatan dengan reseptor sel sendiri,  sehingga sel itu  menjadi obyek sasaran .

Endokrin

Endokrin adalah bentuk komunikasi intraseluler jarak jauh, yang mana  sel mensekresikan molekul ligan yang dapat   memasuki sistem  sirkulasi menuju sel obyek sasaran  berjarak jauh hingga lalu  berikatan  dan memunculkan  tanggapan  seluler. desain komunikasi ini banyak  dipakai  oleh hormonal, sebagai contoh insulin yang diproduksi  sel  β pancreas, akan bergerak jauh memasuki sirkulasi darah untuk  berikatan dengan seluruh sel badan  dengan obyek sasaran  metabolisme 

glukosa. Sinyal endokrin dijelaskan dalam gambar dibawah ini

FOTO  SINYAL ENDOKRIN

Molekul ligan yang disekresi sel, bergerak memasuki sistem sirkulasi  badan  dan berikatan dengan reseptor sel obyek sasaran  yang letaknya jauh.

desain sinap (gap juction)

Beberapa komunikasi antar sel memerlukan kontak antar sel,  diantaranya adalah membentuk gap junction yang dapat   menghubungkan sitoplasma suatu sel dengan sel sebelahnya. Gap junction adalah struktur sel yang terspesialisasi yang mana   membran  membentuk saluran junction yang berhubungan dengan  membran 

sitoplasma sel sekitar.

penjelasan  gap junction

desain gap junction adalah suatu desain komunikasi sel secara langsung melalui koneksi saluran khusus antar sel, dinamakan   gap junction. Saluran gap juction memungkinkan terjadi pertukaran  molekul sinyal intraseluler seperti Ca2+ dan cyclic AMP, sehingga 

dapat  mengaktivasi   sel obyek sasaran . meski begitu  makromolekul  seperti protein atau asam nukleat tidak dapat   melalui saluran itu . detailnya  gap junction adalah suatu saluran yang terbentuk  antara dua sel, yang mana  antara sitoplasma sel satu dan sel sekitarnya saling terhubungkan, yang dinamakan  communicating junction,  yang dijelaskan di bawah ini.

FOTO GAP JUNCTION

Gap junction saluran yang terbentuk antar dua sel melalui sitoplasma  sehingga terkoneksi antar dua sel itu  dan memungkinkan  pertukaran molekul sinyal intralseluler yang berakibat pada hantaran  sinyal komunikasi.

sifat  gap junction

sifat  gap junction adalah pembentukan saluran yang 

saling terhubung antar sitoplasma seluler membentuk bangunan  silinder dengan sebuah pori disentral dan menonjol melewati  membran sel berdekatan lalu berintraksi membentuk gap junction.  ini  dipicu  interaksi 6 protein connexin (connexon) yang 

membentuk pori connexon. Interaksi ini untuk memastikan bahwa  komunikasi terjadi secara efisien tanpa harus kehilangan molekul atau  terlepasnya molekul atau ion pada cairan ektraseluler.

peran  gap junction

Komunkasi gap junction terjadi pada banyak jaringan badan   dan berperan sentral pada beberapa organ terutama dalam:

--Sel otak

Transfer sinyal dalam otak memerlukan ketepatan dan 

keberaturan sinyal transmitter melalui  gap junction. Hilangnya gap  junction pada sel otak memperlihatkan penurunan densitas (kepadatan) sel otak. 

--Sel retina dan sel kulit

Kedua sel ini mengunakan gap junction kemungkinan  terkait dengan proliferasi dan diferensiasi.

-- Sel otot jantung

Kontraksi otot jantung memerlukan koordinasi yang tepat  antar sel agar supaya  terjadi secara teratur. ini  dilakukan melalui kendali   pengeluarkan ion (molekul ligan) melalui  gap junction. Gap junction antara sel otot jantung yang berdekatan ini memungkinkan

penyebaran dan propagasi potensial aksi dari regio pacemaker jantung untuk menyebar, sehingga kontraksi jantung selalu dalam  terkordinasi.

prinsip  parakrin sel punca

Secara konsptual parakrin adalah bentuk komunikasi antar sel  dan atau matriks sekitarnya yang mana  molekul sinyal tertentu yang  dilepas sel terutama sel radang dan MSC dapat   mempengaruhi sel  obyek sasaran  atau matriks sekitarnya, baik berwujud  aktivasi   maupun inhibisi. maka parakrinisasi bertujuan untuk memicu aktivasi, inhibisi, diferensiasi dan atau proliferasi.

Fakta dasar teori parakrin MSC

prinsip  dan teori parakrin MSC secara cermat diperiksa  dari  beberapa  hasil riset  itu  dibawah ini, yang mana  terjadi beberapa   hasil riset  yang tidak sesuai dengan prinsip  diferensiasi sel  punca:

1. Injeksi MSC langsung pada infark miokard 

-- MSC supresi inflamasi dan regenerasi riset  lain mengindikasikan  bahwa terjadi efek antiinflamasi 

dan pengurangan ukuran infark miokard sesudah  injeksi MSC

-- Kecepatan sembuh lebih cepat dibandingkan teori regenerasi  riset  pada desain hewan coba dengan infark jantung,  yang mengabarkan  bahwa terjadi efek klinis berwujud  perbaikan fungsi jantung dan pencegahan terjadinya ventricular redesaining dalam  waktu kurang dari 72 jam post injeksi. Sementara prosedur  difereniasi  memerlukan  waktu lebih lama. 

--MSC tidak berdiferensiasi pada wilayah  cidera

MSC tidak dapat  berdiferensiasi menjadi kardiomiosit 

dalam keadaan  fisiologis in vivo, sekalipun MSC diinjeksikan secara  langsung di wilayah  infark jantung. 

2. Injeksi MSC secara IV

Sebagian besar MSC terjebak dalam paru dan hati sebagai  emboli dan hanya sebagian kecil saja yang berhasil memasuki wilayah   cidera saat  dilakukan injeksi MSC secara IV.

3. Injeksi GF MSC in vitro

Pemberian conditonal medium dapat  meningkatkan 

pemulihan kultur cardiomiosit yang iskemik in vitro.

4. Injeksi MSC secara IM

MSC dapat  meningkatkan pemendekan fraksional, kepatan  miosit dan kapiler, sisi lain apoptosis dan fibrosis ditekan

5. Topikal lem fibrin dengan MSC pada spinal cord injury

MSC meningkatkan regenerasi spinal cord, tetapi  tidak 

ditemukan penunjuk  hMSC yang berdiferensiasi menjadi neuron tikus. Kesemua fakta diatas mengindikasikan  bahwa ada    mekanisme  lain dalam meregenerasi jaringan cidera selain melalui diferensiasi, yaitu melalui parakrinisasi. ini  diperkuat dengan beberapa  riset  yang mengindikasikan  bahwa terjadi peningkatan ekspresi sel  progenitor atau sel punca endogenous sesudah  pemberian MSC.

Molekul parakrin MSC

Parakrinisasi MSC adalah suatu keadaan yang mana  MSC  mensekresi beberapa  molekul tertentu terkait dengan prosedur  regenerasi. nyatanya molekul parakrin MSC dibagi menjadi:

1. Molekul anti-inflamatori

MSC sesudah  terpapar molekul inflamasi TNFα, IL-1 dan IFNγ  maka akan melepas beberapa  molekul anti-inflamasi, yaitu:  TSG-6,IL-10,TGF, IL-1ra,

2. Molekul pro-regenerasi:

Sebagai bentuk tanggapan  inflamasi yang terkendali maka MSC  menanggapi   dengan melepas beberapa  molekul pro-regenerasi, yaitu:

--Molekul angiogenesis:VEGF, FGF-2 , Ang-1

--Molekul proliferasi dan diferensiasi :PDGF, IGF-1,

--Molekul kemoatraktan:HGF, VEGF,

Molekul parakrin dijelaskan dibawah ini 

FOTO  MOLEKUL PARAKRIN MSC

penerapan  molekul parakrin MSC 

Molekul yang disekresi MSC dapat   bervariasi menggantungkan diri  pada  jenis dan lamanya rangsangan . detailnya  penerapan  molekul parakrin 

MSC berwujud :

1. Pemicu aktifitas sel in-vitro

--Aktivitas stemness

Molekul yang dilepas MSC pada keadaan tertentu (hipoksik) dapat   memicu aktivitas stemness sehingga turunan yang diproduksi   tetapi  memiliki sifat  seperti induk. 

-- Aktivitas diferensiasi Molekul yang dilepas MSC pada keadaan tertentu (rangsangan   mediator inflamasi) dapat   memicu diferensiasi menjadi beberapa  sel  khusus .

2. Pembuatan conditional medium

Molekul yang dilepas MSC pada keadaan  tertentu (hipoksik) berada dalam medium,yang dinamakan  conditional medium (CM). detailnya  CM berisi beberapa  molekul aktif yang dapat    berperan besar dalam prosedur  regenerasi dan atau imunoregulasi 

(imunosupresi) yang berguna pada riset in-vitro maupun klinik.

3. Pemicu aktifitas sel In-vivo:

-- Aktivasi sel punca endogenous  Molekul yang dilepas MSC dapat  mengaktivasi sel punca  endogenous untuk mensekresi beberapa  molekul aktif dan atau 

diferensiasi menjadi sel matur sesuai dengan niche dalam usaha  meregenerasi jaringan cidera. ini  penting dalam merestorasi  beberapa  kerusakan jaringan akibat penyakit degeneratif atau penyakit  klinik lainnya.

--Aktivitas imunoregulasi

Molekul yang dilepas MSC dapat  mensupresi beberapa  

aktivitas sel radang sekitanya menuju tahap  homeostatis sehingga  berperan sebagai imunoregulasi prosedur  inflamasi. ini  penting  sebab  inflamasi yang terkendali akan mendorong tahap  proliferasi

lebih dini sehingga terjadi akselerasi prosedur  penyembuhan.

--Aktivitas neovaskulerisasi 

VEGF dan FGF-2 berperan dalam mengatur sel endotel dalam  proliferasi, migrasi, hingga pembentukan tabung pembuluh darah. ,Percobaan pada kelinci dengan kaki belakang yang mengalami  iskemia memberi  hasil yang bagus. Hal lain Ang-1 juga berperan  sebagai pemicu penyebaran sel endotel sebagai proses  awal 

neovaskularisasi. Faktor yang merangsang perkembangbiakan  dan motilitas  sel endotel adalah HGF yang mana  pada tikus dengan myocard infark 

memberi  hasil yang baik. Peran HGF adalah mengaktivasi rasERK1/2 dan p38 MAPK sekaligus jalur PI3K/Akt. Jalur PI3K/Akt  dan MAPK diaktifkan pula oleh sekresi TGF-α dan VEGF yang  dirangsang oleh TGF-β. MSC juga mengeluarkan kemoatraktan yaitu 

MCP-1 yang berfungsi juga untuk meningkatkan permeabilitas  vaskuler sekaligus meningkatkan pengeluaran VEGF. Kemoatraktan  lain yang dipicu oleh kemampuan  parakrin MSC adalah SDF-1α yang 

berperan sebagai kemoatraktan sel progenitor dan penting untuk  migrasi, adhesi, homing, dan rekrutmen dari stem cell endogen.  kemampuan  homing dan migrasi dari MSC diaktifkan oleh reseptor

G protein (CXCR4)

Setiap sel punca memiliki kesamaan dalam meregulasi jalur  proliferasi, siklus sel, reparasi DNA dan prosedur  apoptosis/ penuaan. Terlepas dari asal sel punca dan potensi diferensiasi, setiap sel punca  akan menentukan arah pergerakan      proliferasi sesudah  terpapar rangsangan   ekstrinsik. Arah pergerakan      ini dapat   berwujud  pembelahan secara  pembaruan  diri atau diferensiasi. Sisi lain sel punca juga dapat    memasuki masa masa  quiescence atau senescence pada keadaan  tertentu.  Aktivitas proliferasi sel punca diregulasi mulai dari tingkat reseptor, tingkat sitoplasmik dan tingkat nucleus, dengan melibatkan jalur  RTK/MAPK untuk jalur diferensiasi dan jalur jalur G-protein couple 

receptor GPCR/PI3K, BMP-R/SMAD dan LIF-R/STAT3 dalam  pembaruan  diri. detailnya  jalur pembaruan  diri membentuk  sirkuit regulator dengan melibatkan faktor transkripsi pluripoten  sebagai aktivitas sentral yang berintegrasi dengan soluble molecule  BMP dan LIF dan  jalur diferensiasi/ pembaruan  diri.  Sel punca dapat  mempertahankan keberadaannya dalam 

jumlah tertentu dalam suatu jaringan sebagai usaha  homeostatis. Hal ini ditunjukan dengan diproduksi nya minimal satu sel punca sama persis   dengan induk setiap kali pembelahan termasuk dalam pembelahan 

(asimetris). Turunan sama persis  diterangkan  dengan adanya kesamaan  fenotip dan pola ekspresi gen antar keduanya. beberapa  jalur sinyal proliferasi molekulerini pada akhirnya membentuk beberapa  jalinan 

sirkuit sinyal yang rumit dan komplit s, saling terintegrasi dan terinterkoneksi satu dengan lainnya, menuju prosedur  ―homoestasis‖. berdasar  begitu pentingnya peran  sel punca dalam menjaga homeostatis maka perlu dilakukan pemahaman mendasar  terkait mekanisme proliferasi dalam membentuk sirkuit regulator,  mulai definisi, jalur diferensiasi, jalur pembaruan  diri, kendali   seluler dalam sinyal proliferasi, mekanisme feedback negatif dan jalur  sinyal proliferasi embrionik.

 Sirkuit molekuler proliferasi sel punca

Sel punca embrionik membelah secara simetris setiap 12 jam dengan usaha  memperbarui  diri. Pembelahan ini melibatkan  interaksi beberapa  jalur proliferasi dengan molekul ligan protein  (soluble molecule) sebagai stimulator awal yang lalu  mengikat 

dan mengaktivasi reseptor sehingga terbentuk komplit s

 liganreseptor yang berlanjut dengan pembentukan sirkuit regulator dengan melibatkan faktor transkripsi pluripoten dan faktor co-transkripsi. 

penjelasan  sirkuit regulator proliferasi sel punca

Sirkuit proliferasi sel punca adalah sirkuit yang meregulasi  proliferasi sel punca yang melibatkan interaksi beberapa  molekul/ jalur mulai faktor transkripsi pluripoten, faktor co-transkripsi, soluble 

molecule dan jalur proliferasi. Sirkuit regulator ini mendorong sel  punca memasuki siklus sel baik secara langsung maupun tidak  langsung yang berakibat pada peningkatan aktivitas pembarharuan  diri.

penjelasan  faktor transkripsi pluripoten

Faktor transkripsi pluripotenadalah protein Oct4/Sox2/Nanog/ yang berperan mengendalikan  laju transkripsi genetik DNA ke mRNA  dengan cara mengikat sekuens DNA terkait gen dengan potensi .stemness kearah jalur pembaruan  diri.

penjelasan  faktor co/transkripsi

Faktor co/transkripsi adalah beberapa  protein khusus  yang  ikut terlibat membantu mengendalikan  laju transkrispsi genetik terkait  gen pemeliharaan jalur pembaruan  diri. Protein itu  adalah 

Utf1, Sall4, Eras, Tcl1, b-Myc, c-Myc.

penjelasan  Soluble molecule

Soluble molecule adalah  molekul protein yang dilepas 

oleh beberapa  sel/ elemen  matriks sekitar secara parakrin atau  autokrin bertujuan  mempertahankan proliferasi. Soluble molecule BMP dan LIF adalah  menginduksi jalur pembaruan  diri,  sedang  FGF kearah diferensiasi.

 penjelasan  jalur proliferasi sirkuit proliferasi

Jalur sirkuit proliferasi adalah jalur proliferasi yang 

melibatkan jalur fibroblast growth factor-reseptor tiroksin kinase  (FGF-RTK)/MAPK dalam diferensiasi dan jalurG-protein couple  receptor(GPCR)/(Phosphatydilinositol-3phosphatasekinase) PI3K, 

BMP-R/SMAD dan LIF-R/STAT3 dalam prosedur  pembaruan  diri. 

Mekanisme sirkuit regulator proliferasi

Regulasi sirkuit regulator proliferasi sel punca dimulai dengan  pelepasan protein faktor transkripsi pluripoten Oct3/4, Sox2 dan  Nanog (sirkuit regulator pluripoten) yang berakibat pada ekspresi  protein faktor transkripsi (co-transkripsi) Utf1 dan Sall4 untuk  proliferasi, di samping Eras dan Tcl1 yang memicu jalur sinyal

PI3K/Akt dan  protein b-Myc dan c-Myc untuk regulasi siklus  sel. Mekanisme itu     dijelaskan  di bawah ini.

FOTO FAKTOR CO/TRANSKRIPSI PLURIPOTENSI

Pelepasan faktor transkripsi pluripoten Oct3/4, Sox2 dan Nanog  (sirkuit regulator pluripoten) yang berakibat pada ekspresi protein  faktor transkripsi (co-transkripsi) Utf1 dan Sall4 untuk proliferasi, di  samping Eras dan Tcl1 yang memicu jalur sinyal PI3K/Akt dan  

protein b-Myc dan c-Myc untuk regulasi siklus sel.

Jalur proliferasi sel punca

Sebagian besar sel punca embrionik berada dalam tahap  S  siklus sel, sehingga transisi G1-S siklus sel menyumbang   besar dalam  mempertahankan pluripotensi. ini  melibatkan interaksi beberapa  

jalur proliferasi baik kearah pembaruan  diri maupun diferensiasi  yang lalu  membentuk sirkuit regulator.

 penjelasan  jalur proliferasi sel punca

Jalur proliferasi adalah  kronologis  sinyal kaskade yang  dimulai dari rangsangan  ligan-reseptor lalu  membentuk serial  sinyal transduksi menuju nukleus dengan obyek sasaran  berwujud  akvititas 

pembelahan sel baik pembaruan  diri maupun diferensiasi. Aktivitas proliferasi sel diregulasi secara ketat dan interkoneksi satu dengan  lainnya. detailnya  jalur proliferasi arah diferensiasi melalui jalur 

RTK/MAPK untuk diferensiasi, sedang  untuk pembaruan  diri  memakai  jalur GPCR/PI3K, BMP-R/SMAD dan LIF-R/STAT3.

FOTO PROLIFERASI SEL PUNCA

Aktivitas proliferasi sel diregulasi mulai dari tingkat reseptor, tingkat  sitoplasmik dan tingkat nukleus. Jalur proliferasi sel punca  melibatkan jalur RTK/MAPK untuk jalur diferensiasi, sedang   untuk jalur pembaruan  diri memakai  jalur G-protein couple  receptor GPCR/PI3K, BMP-R/SMAD dan LIF-R/STAT3. 

 Jalur sinyal transduksi PI3K/Akt

Sinyal transduksi adalah sinyal intraseluler yang terjadi secara  kaskade berantai didalam sel. ini  adalah akibat dari rangsangan   komplit s sinyal ligan-reseptor intraseluler, yang dapat   mengaktifkan kronologis  reaksi biokimia secara berantai didalam sel, 

bertujuan  merubah suatu protein sinyal inaktif menjadi bentuk  protein sinyal aktif, secara kaskade. Rangkaian prosedur  molekuler ini membentuk pola tertentu yang dinamakan  sinyal  transduction  pathway, salah satunya adalah jalur sinyal transduksi PI3K/Akt.

penjelasan  PI3K

Phosphatydilinositol-3-phosphatasekinase (PI3K) adalah  keluarga  enzim kinaseyang berperan sebagai transduksi sinyal  intraseluler melalui prosedur fosforilasi PIP2 menjadi PIP3, berakibat  pada pembentukan phosphoinositide dependent kinase-1 (PDK-1 )  yang  dapat   menginduksi Akt. Sinyal transduksi adalah kronologis   transmisi sinyal kimia berwujud  fosforilasi molekuler yang dapat   

memunculkan  tanggapan  seluler. Prose fosforilasi molekuler ini dikatalisis oleh protein kinase. detailnya  protein kinase adalah  enzim yang merekayasa  molekul protein dengan menambahkan  gugus fosfat terutama ATP sehingga menjadi molekul protein 

terfosforilasi (aktif). Jalur PI3K (protein kinase) dijelaskan   dibawah ini.

FOTO  PI3K DAN FOSFORILASI

(A) menandakan  prosedur  fosforilasi oleh protein kinase. Protein  kinase mengkatalisis molekul protein menjadi protein terfosforilasis dengan menambahkan gugus fosfat ATP. 

(B) menandakan  fosforilasi  oleh PI3K (protein kinase). PI3K mengkatalis phosphatydilinositol-(3,4) biphosphatase (PIP2) menjadi Phosphatydilinositol-(3,4,5) triphosphatase (PIP3).

 Struktur dan tipe PI3K

PI3K adalah  protein kinaseterkait dengan membran 

plasma, yang terdiri atas 3 sub unit, yaitu 2 subunit regulator (P85 dan  P55) dan satu unit katalitik (P110).berdasar  struktur dan fungsi, PI3K terbagi menjadi 3 golongan  yaitu PI3K kelas 1, 2 dan 3. PI3K 

kelas 1 adalah  jalur downstreamdari aktivasi bebas t RTK dengan fungsi memfosforilasi PIP2 menjadi PIP3.

Mekanisme kerja PI3K dalam proliferasi

Aktivitas proliferasi kearah pembaruan  diri ditentukan oleh  beberapa  jalur terutama PI3K. Aktivasi PI3K terjadi melalui dua jalur  utama, yaitu jalur GPCR dan jalur bebas t RTK yaitu IGF-IR  dan c-MET reseptor, tetapi  jalur GPCR lebih dominan. Sisi lain jalur 

RTK juga mendorong prosedur  diferensiasi terutama melalui jalur  MAPK. detailnya  aktivasi jalur PI3K (sesudah  rangsangan  GPCR  dan atau bebas t RTK) memicu  pembuangan wilayah  katalitik 

PI3K sehingga wilayah  regulator P85 dan P55 menjadi aktif. Aktivasi  wilayah  regulator ini memicu  katalisisasi (fosforilasi) PIP2 menjadi  PIP3. PIP3 terfosforilasi akan mengikat PH domain yang berakibat 

pada pembentukan PDK-1. PDK-1 sebagai turunan protein kinase  akan mengikat domain pleckstrin hemology dari banyak protein  intraseluler dan mengaktivasinya, terutama protein Akt. Akt 

terfosforilasi mengaktivasi sinyal intraseluler yang mendorong  aktivitas proliferasi menuju pembaruan  diri.

FOTO  bebas T RTK DAN MODULATOR

IGF-IR dan c-METR adalah  turunan dari bebas t RTK  yang mana  dapat   menginduksi PI3K menuju pembentukan PDK-1, lalu  mengaktivasi Akt sehingga terjadi prosedur  pembaruan  diri.Sisi lain bebas t RTK dapat   juga berperan sebagai penghambat 

pembaruan  diri melalui jalur MAPK. Modulator Eras menyumbang    dalam aktivasi PI3K dan Tcl1menginduksi jalur Akt. PTEN  mendegradasi prosedur  fosforilasi PIP2 menjadi PIP3 sehingga 

menghambat PI3K. 

Modulator jalur sinyal transduksiPI3K

ada    2 modulator jalur PI3K/Akt yangdetailnya 

diekspresikan dalam sel embrionik yaitu: 

1. Eras 

Eras secara konstitutif mengkode bentuk aktif Ras-keluarga  small GTPase, yaitu suatu protein yang dapat   mengaktivasi  PI3K/Aktuntuk memicuaktivitas proliferasi.

2. Tcl1

Tc11 berkerja dengan mendukung kerja Akt aktif melalui pembentukan komplit s heterodimerik stabil (Tc11-Akt) sehingga  memicu aktivitas proliferasi. Sel embrionik dengan knockdown Tcl1 akan menginduksi diferensiasi dan mensupresi pembaruan  diri.

PTEN sebagai mekanisme kendali  jalur PI3K/Akt

Antagonis jalur utama PI3K adalah fosfatase dan tensin 

homolog (PTEN). PTEN adalah protein supressor tumor gen yang  mengkode regulator negatif terhadap PI3K, maka PTEN  menghambat jalur PI3K/ Akt. detailnya  PTEN fosfotase  menetralkan PI3K, dengan cara mendegradasi produknya yaitu PIP3.  Oleh sebab nya saat  terjadi mutasi PTEN, maka akan terjadi 

amplikasi sinyal PI3K, yang membuat sel proliferasi terus menerus  dan promosi tumorogenesis.

Reseptor c-MET

Reseptor c-MET sebagai salah salah satu RTK bebas   juga ikut berperan akivitas proliferasi kearah pembaruan  diri lewat   jalur PI3K. ini  terlihat dalam perkembangan embrionik dan  organogenesis, disamping penyembuhan luka, sedang  ligan untuk 

reseptor MET adalah HGF. Sel punca kanker juga mengekspresikan  MET secara menonjol  sehingga memungkinkan sel kanker menyebar  metastasis secara masif.

penjelasan  reseptor c-MET

Reseptor c-MET adalah protein kinase yang juga ikut dalam akivitas proliferasi kearah pembaruan  diri dengan mengaktivasi  jalur PI3K. Reseptor c-MET dikode gen MET (termasuk dalam  golongan  RTK) yang juga dinamakan  hepatosit growth factor

receptor (HGFR). MET diekspresikan oleh sel epitel, sedang  HGF pada sel mesenkimal. detailnya  MET diekspresikan berlebihan oleh sel punca dan progenitor secara autokrin sehingga terjadi proliferasi masif pada embriogenesis, dan memungkinkan sel ini 

meregenerasi jaringan rusak. 

Mekanisme kerja c-MET dalam proliferasi

Reseptor c-MET bekerja dengan mengativasi jalur PI3K. 

Sekali HGF mengikat reseptor c-MET maka terjadi dimerisasi dan  katalisasi reseptor MET kinase, yang dapat   memicu transfosforilasi  tirosin Tyr 1234 dan Tyr 12345 (aktif). Kedua tirosin aktif ini  adalah  situs docking multisubtrat intraseluler MET bagi beberapa  

sinyal tranduser. detailnya  situs docking c-MET berinteraksi  dengan banyak sinyal transduser intraseluler yaitu: 

-Secara tidak langsung 

Secara tidak langsung situs docking intraseluler MET 

berinteraksi dengan GAB1 sebagai koordinator tanggapan  sel. GABA1 mengkoordinasikan situs docking intraseluler MET dengan beberapa  

molekul aviditas tinggitetapi  afinitas rendah. GAB1 yang berintraksi  dengan MET memicu  GAB1 terfosforilasi (aktif) sehingga  merekruit sinyal tranduksi fosfolipase C γ (PLC-γ), p85 PI3K dan SHP2 yang berakibat pada proliferasi kearah pembaruan  diri. 

-Secara langsung 

Situs docking intraseluler MET secara langsung direkruit dan  berinteraksi dengan beberapa  sinyal tranduser GRB2, SHC, SRC dan  subunit regulator p85 (bagian PI3K). Aktivasi sinyal GRB2  memicu  Ras aktif yang secara kaskade berlanjut dengan aktivasi 

jalur MAPK sehingga mendorong proliferasi kearah diferensiasi.

Sinyal transduksi sesudah  interaksi c-MET 

Interaksi situs docking MET intraseluler (MET kinase 

terfosforilasi) dengan beberapa  sinyal transduksi secara langsung  maupun tak langsung memicu  aktivasi beberapa  jalur sinyal  transduksi, yaitu:

1. Jalur RAS 

Interaksi situs docking MET intra seluler dengan sinyal jalur  RAS secara kaskade akan mengaktivasi MAPK hingga menciptakan sinyal proliferasi dan prosedur  morfogenesis. ini  terlihat saat   ligan penrangsangan  reseptor bebas  RTK adalah HGF. HGF 

berbeda dengan mitogen lain, yang mana  HGF dapat  mengaktivasi  RAS secara berkelanjutan dan memperpanjang aktivitas MAPK

2. Jalur PI3K

Interaksi situs docking MET intra seluler dengan subunit  regulator p85 PI3K memicu  : 

--Aktivasi sinyal jalur GRB2 (secara tidak langsung) lalu  downstream menuju jalur RAS yang secara kaskade berlanjut  aktivasi MAPK hingga menciptakan  proliferasi kearah  diferensiasi

--Rekuitmen protein sinyal (secara langsung) menuju situs  docking multifungsi. Protein sinyal yang direkruit itu   berwujud ; PLC-γ, SHP2 dan GRB2. Aktivasi jalur PI3K juga memicu AKT aktif yang  menciptakan  sonyal tranduksi untuk survival. Sisi lain aktivasi PI3K 

terkait redesaining adhesi ke matriks ekstraseluler sehingga  menciptakan  motilitas sel dan rekrutimen transduser lokal  (reorganisasi sitoskeletal) seperti RAC1 dan PAK seperti pada 

3. Jalur beta-catenin

Interaksi situs docking MET intraseluler dengan jalur betacatenin (elemen  penting jalur sinyal Wnt) menciptakan  regulasi  transkripsi beberapa  gen terutama pembaruan  diri. Wnt adalah  molekul sinyal yang dapat   translokasi kedalam nukleus sesudah  betacatenin teraktivasi (sesudah  interaksi MET). TCF/LEF adalah   co/aktivator transkripsi dari suatu faktor transkripsi Interaksi MET dan beta-catenin dijelaskan  

dibawah ini.

FOTO INTERAKSI MET DENGAN JALUR BETA-CATENIN

Molekal ligan Wnt mengikat reseptor Fz sehingga mengaktivasi betacatenin yang lalu  translokasi menuju nukleus dan berikatan   pada LEF/TCF untuk prosedur  transkripsi (aktifitas pembaruan  diri). 

4. Jalur STAT,

Interaksi situs docking MET intraseluler dengan domain SH2  mengaktivasi faktor transkripsi STAT-3 sehingga memicu aktivasi  jalur STAT dan bersamaaan aktivasi MAPK berkelanjutan menciptakan  morfogenesis seperti  di bawah ini.

FOTO INTERAKSI MET DENGAN JALUR RAS DAN STAT

MET/HGF mengikat reseptor c-MET memicu transfosforilasi tirosin  Tyr 1234 dan Tyr 12345 (aktif), sebagai situs docking multisubtrat  intraseluler MET untuk sinyal tranduser secara langsung : GRB2 dan 

subunit regulator p85 (bagian PI3K). Aktivasi sinyal GRB2  memicu  Ras aktif yang lalu  mengaktivasi jalur MAPK  secara sementara. Sisi lain secara tidak langsung situs docking intraseluler MET berinteraksi dengan GAB1. GAB1 terfosforilasi  (aktif) mengambil  sinyal tranduksi fosfolipase C γ (PLC-γ), p85 PI3K 

dan SHP2 yang berakibat pada aktivasi MAPK secara terus-menerus  yang berakhir dengan proliferasi. 

5. Jalur Notch

Interaksi beberapa  sinyal dengan situs docking MET 

intraseluler menciptakan  MET kinase terfosforilasi (aktif), yang  dapat  mengaktivasi wilayah  promotor untuk transkripsi protein Delta.  Protein delta yang diproduksi  berfungsi sebagai molekul ligan. Ligan 

ini akan berikatan dengan reseptor notch sehingga mengaktivasi jalur  pembaruan  diri.

FOTO  INTERAKSI MET DENGAN JALUR SINYAL NOTCH

Ligan delta hasil ekspresi jalur MET akan mengikat reseptor notch  yang lalu  translokasi ke nukleus pada wilayah  promotor HES1  untuk prosedur  transkripsi protein pembaruan  diri.

Insulin-like growth factor-1 (IGF-1)

IGF-1 diproduksi terutama oleh sel hati (hormon endokrin)  dan jaringan obyek sasaran  secara parakrine/ autokrin. Produksi IGF-1  dirangsangan  GF dan dapat   terhambat oleh kurang gizi, ketidakpekaan 

hormon perkembangbiakan , kurangnya reseptor hormon perkembangbiakan , atau  kegagalan jalur pensinyalan pasca reseptor GH termasuk SHP2 dan 

STAT5B. IGF-1 diproduksi sepanjang hidup dan tingkat produksi  IGF-1 tertinggi terjadi selama percepatan perkembangbiakan  pubertas.  Analog sintetik IGF-1 yaitu mecasermin dipakai  untuk pengobatan 

kegagalan perkembangbiakan .

penjelasan  IGF-1

IGF-1 adalah  molekul protein yang dikode gen IGF-1 

dengan fungsi sistemik dalam hal proliferasi sel terutama merangsang  perkembangbiakan  jaringan/ organ dan anabolik. IGF-1 juga dikenal  sebagai somatomedin C. IGF-1 adalah  growth factor dengan 

struktur molekul mirip insulin yang mengikat reseptor IGF-1 (IGF-1R) dan reseptor insulin. Reseptor IGF-1 adalah  reseptor  fisiologis sebab  reseptor ini dapat  mengikat IGF-1 dengan afinitas  lebih tinggi dari pada reseptor insulin yaitu 10 kali potensi insulin.

 Mekanisme kerja IGF-1

IGF-1 mengikat dua reseptor permukaan sel RTK, yaitu 

reseptor IGF-1 (IGF1R) dan reseptor insulin. IGF-1 lebih dominan  mengikat reseptorIGF-1 (IGF-1R)yang terekspresi pada permukaan  beberapa  tipe sel jaringan. komplit s IGF-1/ IGF-1R lalu   menginisiasi sinyal transduksi intraseluler terutama protein AKT. 

IGF-1 adalah salah satu aktivator kuat jalur sinyalPI3K/AKT yang  adalah  stimulator perkembangbiakan  dan proliferasi seldan  inhibisi  apoptosis. IGF-1 secara sistemik merangsang perkembangbiakan  jaringan/

organ dengan promosi proliferasi sel, terutama otot rangka, tulang  rawan, tulang, hati, ginjal, saraf, kulit, hematopoietik, dan sel paruparu. Sisi lain IGF-1 juga mengatur buatan  DNA seluler (seperti efek insulin). 

detailnya  IGF-1 bekerja sebagai mediator utama dari 

efek growth hormon (hormon perkembangbiakan ) yang dibuat oleh kelenjar  hipofisis anterior. Growth hormon ini dilepas ke aliran darah untuk  merangsang perkembangbiakan  dan prolifersasi sel, terutama sel hati agar supaya   dapat  menciptakan  IGF-1. 

FOTO  MEKANISME KERJA IGF-1

IGF-1 mengikat reseptor IGF-1R (reseptor RTK) yang lalu   mengaktivasi jalur Ras dan jalur PI3K yang berakibat pada aktivitas  gen proliferasi. 

 Jalur Akt

Akt (v-Akt murine thymoma), dinamakan  PKB (protein 

kinase-B) adalah sebuah serine/ threonine (suatu enzim kinase) yang  memfosforilasi group OH dari serine/ threonine. Akt terlibat dalam  meregulasi beberapa  tanggapan  biologis. Akt terlibat kuat dalam jalur 

survival seluler, dengan cara menghambat prosedur  apoptosi. Diregulasi  jalur PI3K/Akt sering dikaitkan dengan mewujudkan hasil  beberapa  penyakitseperti kanker dan diabetes tipe II. Aktivasi Akt dapat   

mempertahankan aktivitas pembaruan  diri sel embrionik sekalipun  tanpa adanya Lif.

penjelasan  jalur Akt

Akt adalah protein serin/ threonin kinase yang diambil  situs  docking fosfoinositida (PDK-1) sehingga menjadi jalur PI3K/Akt  aktif, yaitu jalur tranduksi sinyal tiroksin kinase yang teraktivasi  (terfosforilasi) oleh PDK-1, hasil prosedur  fosforilasi PIP2 menjadi  PIP3. Akt terfosforilasi (aktif) akan menginduksi (fosforilasi) sinyal  intraseluler untuk survival dan perkembangbiakan  sel. maka  jalur PI3K/ Akt adalah  jalur transduksi sinyal yang melibatkan  jalur PI3K dan Akt.

Mekanisme kerja Akt

rangsangan  growth factor memicu  aktivasi reseptor 

idependen RTK atau GPCR), memicu  fosforilasi lipid membran  plasma PIP2 menjadi PIP3 (second messenger). PIP3 teraktivasi  (terfosforilasi) memicu  pembentukan PDK-1 yang dapat    menginduksi Akt. Akt aktif akan regulasi aktivitas sinyal dibawahnya 

(mediasi tanggapan  hilir) sebanyak 100 substrat berbeda yang mengarah  efek: 

1. Akt menghambat glycogen syntase kinase 3 (GSK-3)

GSK-3 adalah protein yang menghambat siklin D1. Cyclin D  adalah  pemercepat  perpindahan siklus sel dari tahap  G1 ke S. Akt  menghambatan GSK-3 sehingga siklin D1 menjadi aktif. Siklin D 

aktif memicu  peningkatan translasi protein proliferasi. 

2. Akt menginduksi jalur nuklear factor kB (NF-κB)

NF-κB adalah  faktor transkripsi yang pada keadaan 

normal terikat dengan inhibitor κB sehingga inaktif. Akt 

mengkativasi NF-κB melalui aktivasi IκB kinase (IKK) sehingga  inhibitor κB terlepas dan NF-κB masuk dalam nukleus mentranstripsi  protein proliferasi dan inhibisi apoptosis. detailnya  aktivasi faktor transkripsi NFκB oleh Akt aktif (terfosforilasi) maka akan  memicu  regulasi perixome proliferator-activated receptor delta 

agonis (PPARβ/δ) dan TNF-α yang dapat   mensupresi ekspresi PTEN.

3. Akt mengaktivasi mammalian obyek sasaran  of rapamycin (mTOR) Akt juga mengaktivasi sinyal downstream utama protein  translasi untuk perkembangbiakan  sel Protein. mTOR dibedakan menjadi 2  yaitu TORc1 dan TORc2. Inhibisi mTOR dengan obat rapamycin  pada beberapa sel tertentu, memicu  hilangnya feedback negatif, 

berakibat meningkatnya aktivasi PI3K.

FOTO MEKANISME AKT TERHADAP NF-KB, MTOR DAN GSK-3

Aktivasi reseptor bebas  RTK atau GPCR, memicu  

fosforilasi PIP2 menjadi PIP3, memicu  pembentukan PDK-1  yang lalu  menginduksi Akt. Akt teraktivasi   menghambat GSK-3 yang dapat   meningkatkan siklin D1 sehingga terjadi proliferasi sel.  Akt teraktivasi   dapat  menginduksi NF-κB yang memicu  pelepasan TRAF1 dan TRAF2 sehingga berakibat pada

penghambatan apoptosis. Sisi lain NF-κB juga menghambat PTEN  yang berakibat pada peningkatan aktivasi PI3K. Akt teraktivasi juga dapat   mengaktivasi   mTOR yang berakibat pada translasi protein 

perkembangbiakan , disamping secara feedback negatif dapat   menghambat  PI3K. 

NF-κB

Struktur NF-κB adalah heterodimer (antara protein Rel dan p50) dalam keadaan inaktif pada sitosol.NF-κB termasuk protein  yang tidak memerlukan  protein lain dalam aktivitas transkripsi  primer, sehingga termasuk golongan  "rapid-acting molecule".

halaman     4

penjelasan  NF-κB dalam Akt 

NF-κB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of 

activated B cells) adalah sebuah protein komplit s yang berperan sebagai faktor transkripsi (pengkendali  transkripsi DNA). NF-kB  dalam keadaan normal inaktif pada wilayah  sitosol, yaitu terikat erat oleh  protein inhibitor (IκB) sehingga membentuk komplit sNF-κB. 

komplit s protein inhibitor ini menutupi wilayah  nuclear localization  sinyal s (NLS) sehingga prosedur  transkripsi beberapa  protein tidak  terjadi.

Aktivasi NF-κB

rangsangan  molekul ligan ektraseluler berwujud  IL-1, TNF-α dan  LPS dan  radiasi ionisasidapat   memfosforilasi reseptor yang dapat    menginduksi enzim IκB kinase (IKK). Sisi lain molekul Aktaktif dan 

Ros juga dapat   mengaktivasi   IKK. IKK yang teraktivasi   memicu   fosforilasi protein IκB-α, yang berakibat pada terdisosiasinya IκBα  dari NF-κB, sehingga NF-kB bebasdan aktif. NF-κB aktif lalu  

translokasi menuju nukleus dan mengikat sekuens khusus  DNA pada situs tanggapan se elements (RE). Sisi lain NF-κB juga dapat    menginhibisi PTEN yang dapat   berakibat pada peningkatan jalur 

PI3K sehingga terjadi proliferasi. NF-κB yang berikatan pada situs RE memicu  trankripsi dan tranlasi protein tertentu dengan  tanggapan  sebagai berkut: 

1. NFκB menbuatan  protein inflamasi

NFκB berperan dalam buatan  protein inflamasi dan imun sel  makrofag terutama mendorong makrofag aktif mengekspresikan  sitokin proinflamasi (TNF-α, IL-12, COX2 daninducible nitric oxide  synthase (iNOS)).

2. NF-κB menghambat apoptosis

NF-κB menginhibisi prosedur  apotosis dengan cara meningkatan transkripsi protein anti-apoptosis TRAF1 dan TRAF2.

3. Proliferasi seluler dan survival.

NF-κB menghambat PTEN yang dapat   berakibat pada 

peningkatan jalur PI3K sehingga terjadi proliferasi. NF-κB juga  mentrasnkripsi dan mentranslasi protein VEGF yang berperan besar  dalam angiogenesisi dan proliferasi fibroblas. Aktivasi NF-κB diterangkan dibawah 

FOTO AKTIVASI   NF-ΚB

IL-1, TNF-α, LPS dan radiasi ionisasi memfosforilasi reseptor sehingga menginduksi enzim IKK. Sisi lain IKK juga dipengaruhi oleh Aktaktif dan Ros. IKK teraktivasi   memfosforilasi protein IκB-α sehingga IκBα terdisosiasidari NF-κB, lalu  bebasdan aktif. NF-

κB aktif translokasi ke nukleus mengikat situs RE yang berakibat  pada buatan  sitokin proinflamasi TNF-α, IL-12, COX2 dan iNOS,  buatan  TRAF1 dan TRAF2 yang berakibat penghambatan apoptosis dan peningkatan aktifitas proliferasi seluler dan survival melalui 

ekspresi VEGF, di sampingNF-κB sendiri menghambat PTEN  (antagonis jalur PI3K). 

 Aktivasi mTOR

Aktivasi mTOR menyebabkan  feedback negatif, melalui inhibisi sinyal ing PI3K.Pada beberapa riset , inhibisi mTOR  dengan obat rapamycin pada beberapa sel tertentu, memicu   hilangnya feedback negatif, berakibat meningkatnya aktivasi PI3K,  sehingga terjadi proliferasi sel terus menerus. maka  gangguan pada mekanisme feedback negatif dan aktivitas sinyal ling

proliferasi menyumbang   besar dalam perkembangan terjadinya prosedur   onkognesis, dimulai dari sinyal  external GF-GFR merubah molekul  protein kinase menjadi sinyal ing transduksi aktif, hingga menginduksi 

rangkaian kimia tertentu dalam prosedur  replikasi DNA, dan diakhiri  dengan pembelahan sel. aktivasi   mTOR dijelaskan  bawah ini.

penjelasan  mTOR

Jalur mTOR adalah  regulasi sentral dari metabolisme dan  fisiologis dan  regulasi beberapa  organ terutama liver, otot dan  beberapa  jaringan lemak dan otak. Regulasi mTOR terkait dengan  penyakit obesitasi, depresi hingga kanker. Rapamycin menghambat 

mTOR dengan cara berasosiasi dengan reseptor FKBP-12 intraseluler  sehingga komplit  pengikatan FKBP-rapamycin (FRB) dapat    mengikat secara langsung wilayah  FRB dari domain mTOR. ini  

berakibat pada hambatan aktivitas mTOR. mTOR adalah keluarga   protein kinase keluarga  dari PI3K-related kinase yang dikode oleh gen 

mTOR. mTOR berperan sebagai elemen  inti dari 2 protein komplit s yang berbeda, komplit  mTOR 1 dan mTOR 2 yang  meregulasi prosedur  seluler yang berbeda. mTOR 1 berperan sebagai  protein kinase serine/trionine yang meregulasi proliferasi, survival, 

perkembangbiakan , motilits, autophagy dan transkripsi sel. mTOR 2  berperan sebagai protein kinase tirosin dalam aktivasi reseptor insulin  dan reseptor IGF-1 terutama dalam sitoskeleton aktin. 

FOTO AKTIVASI MTOR

Aktivasi mTOR terjadi akibat pengikatan soluble molecule TGF-1  pada reseptor TGFR melalui jalur Ras. mTor teraktivasi memicu jalur  Akt, mengakivasi metabolisme, organisasi sitoskeletal dan aktivitas 

survival sel. 

Jalur BMP/SMAD

BMP terlibat dalam banyak prosedur  seluler baik pada jaringan  dewasa maupun pada perkembangan embrio seperti pada prosedur   proliferasi, diferensiasi, apoptosisi dan beberapa fungsi seluler  lainnya.

Pengetian jalur BMP/SMAD

BMP adalah keluarga  super keluarga  TGF-β.BMP akan mengikat  BMPR2 berefek  pada proliferasi sel termasuk osteogenesis,  embriogenesis dan proliferasi sel. meski begitu  untuk  mentransmisikan sinyal BMP (super keluarga  TGF-β) menuju nukleus  memerlukan  protein intraseluler SMAD.SMAD terbagi menjadi 

SMAD1, SMAD2, SMAD5, SMAD7 dan SMAD9. 

Secara sistematis super keluarga  TGF-β yang terdiri atas golongan  protein ligan: 

Aktivin (aktivin a, b dan ab) keluarga  TGF-β 1,2,3 , BMP, 

Growth and differentiation (GDF),

Mekanisme jalur BMP/SMAD

Mekanisme jalur BMP/ SMAD dimulai dengan terikatnya  ligan BMP (super keluarga  TGF-β) pada reseptor dimer BMPR (tipe 2)  lalu  mengambil  reseptor dimer lain (tipe 1) sehingga terjadi  komplit s heterotetramik BMP-bMPR-1/2 (komplit s ligan reseptor),  yang dinamakan  reseptor serine-therionine kinase. detailnya  reseptor tipe-1 terdiri atas serial serine-glycin, sedang   reseptor tipe-2 dapat  memfosforilasi residu serine dari reseptor tipe 1 yang menyebabkan  aktivasi. Aktivasi reseptor tipe 1 yang 

terfosforilasi akan mengaktivasi SARA (SMAD anchor for reseptor  activation). SARA lalu  mengambil  reseptor SMAD (RSMAD).  RSMAD yang terfosforilasi memiliki afinitas tinggi terhadap coSMAD (SMAD lainnya) sehingga terjadi pembentukan komplit s coSMAD binding. komplit s RSMAD/co-SMAD akan memasuki 

nukleus dan berikatan dengan wilayah  promotor transkripsi sehingga  memunculkan  transkripsi dan translasi protein. Mekanisme jalur BMP/SMAD dijelaskan dibawah 

FOTO MEKANISME JALUR BMP/SMAD

Aktivasi reseptor tipe 1 yang terfosforilasi akan mengaktivasi SARA  (SMAD anchor for reseptor activation). SARA lalu  mengambil   reseptor SMAD (RSMAD) sehingga terfosforilasi. ini   menyebabkan  terjadinya pembentukan komplit s co-SMAD binding

yang mana  memunculkan  transkripsi dan translasi protein di nukleus.

Jalur LIF/STAT3

penjelasan  jalur LIF/STAT3

LIF adalah interlekin kelas 6 yang mempengaruhi 

perkembangbiakan  sel dengan cara menghambat jalur diferensiasi.  Pembuangan LIF dalam kultur sel punca dapat   memicu   pembelahan ke arah diferensiasi.

penjelasan  STAT3

STAT3 adalah faktor transkripsi yang dikode gen STAT3 

sebagai tanggapan  terhadap stimulus dari sitokine IL6 atau ephidermal growth factor (EGF). Aktivasi STAT3 diperlukan untuk pembaruan   diri sel punca embrionik, oleh sebab  itu LIF diperlukan  untuk  mempertahankan status non-diferensiasi dari sel punca. Sisi lain  STAT3 juga esensial untuk diferensiasi sel T helper 17 (TH17) yang berimplikasi pada penyakit autoimun.

Mekanisme jalur LIF/STAT3

LIF mengikat LIFR yang lalu  mengaktivasi jalur sinyal 

transduksi janus kinase (JAK). JAK yang teraktivasi akan melakukan  fosforilasi mengambil  sinyal  transducer and activator of transcription  (STAT3). STAT3 translokasi menuju nukleus yang berperan sebagai  faktor transkripsi pluripoten. 

FOTO MEKANISME JALUR LIF/STAT3

LIF termasuk soluble molecule yang dapat   mengikat reseptor LIFR,  sehingga mengaktivasi STAT3 dan lalu  translokasi menuju  nukleus untuk mentranskripsi gen terkait pembaruan  diri yang  diperkuat dengan hambatan pada jalur MAPK. 

Jalur sinyal proliferasi embrionik

Mekanisme pembaruan  diri sel punca terkait erat dengan  kerja protein faktor transkripsi yang membentuk sirkuit regulator. Protein sirkuit ini menentukan arah pembelahan sel punca, apakah 

menuju prosedur  pembaruan  diri atau berdiferensiasi. Secara prinsip  sirkuit regulator stemness ini berwujud  peningkatkan gen memperbarui  diri  dan penekanan gen diferensiasi. detailnya  jalur utama pengaturan sinyal sel punca berwujud :

 Jalur sinyal Notch,Jalur sinya Wnt,Jalur Hedgehog (Hh)

Jalur notch

Notch adalah  jalur sinyal penting dalam memicu prosedur   pembaruan  diri sel punca. detailnya  jalur sinyal notch berperan besar dalam komunikasi cell-cell terutama dalam regulasi perkembangan embriogenesis. aktivasi   jalur sinyal notch adalah  hasil equilibiritas kuantitatif prosedur  induksi dan inhibisi prosedur  

pembaruan  diri. Sebagai contoh aktivasi   sinyal notch dapat  mempromosi prosedur  pembaruan  diri sel punca neural, tetapi  sisi lain justru mendorong diferensiasi sel glial. Jalur notch sistem sinyal 

yang terkonservasi pada banyak organisme. Terdiriatas 4 reseptor notch yaitu notch 1, 2, 3 dan 4. Reseptor notch adalah protein trans  membran  single-pass. Notch dan banyak ligannya adalah protein  trans  membran  sehingga sel yang mengekspresikan ligan Notch harus berdekatan dengan sel.

Jalur Wnt

Jalur sinyal Wnt memakai  komunikasi parakrin atau 

autokrin. Jalur sinyal Wnt pertama kali diidentifikasi peran nya  dalam karsinogenesis dan perkembangan embrionik. prosedur   embrionik memerlukan pembentukan jaringan yang tepat dan ini   juga terkait dengan sinyal Wnt. aktivasi   sinyal Wnt melalui jalur

canonical, yaitu b-catenin dapat   mendorong prosedur  pembaruan  diri HSC, MSC, NSC, sel punca epidermal dan sel punca intestinal. meski begitu  sinyal Wnt tidak terlalu penting dalam promosi pembaruan  diri HSC, ini  ditunjukan dengan delesi b-catenin  HSC tidak berpengaruh pada kemampuan  HSC dalam pembaruan 

diri.

penjelasan  jalur Wnt

Jalur sinyal Wnt adalah rombongan  jalur sinyal transduksi  yang dimulai dengan protein yang meneruskan sinyal intra seluler  menuju nuklues. Wnt Wingless/ Integrated. Aktivasi jalur Wnt dinulai 

dengan pengikatan ligan protein-Wnt ke reseptor keluarga Frizzled.  Sinyal Wnt dimulai saat  protein Wnt berikatan dengan reseptor  keluarga  Frizzled (Fz) pada domain N-terminal ekstra-seluler yang mengandung banyak  

sistein. (Fz). Reseptor Fz adalah reseptor membran plasma yang  membentuk reseptor keluarga  terkait protein-G, dikenal G-protein  coupled receptors(GPCRs). Co-reseptor, yaitu protein lipoprotein  receptor-related protein (LRP-5/6), yaitu golongan  reseptor tirosin 

kinase (RTK), dan ROR2. Wnt dan reseptor dijelaskan dibawah 

FOTO WNT DAN RESEPTOR

aktivasi   jalur Wnt dimulai dengan pengikatan ligan protein-Wnt pada  reseptor keluarga  Frizzled (Fz) di wilayah domain N-terminal ekstra-seluler

yang mengandung banyak  sistein yaitu reseptor membran plasma yang membentuk  GPCR. Pengikatan ini memerlukan  LRP5/6 sebagai co-reseptor.

golongkan  jalur Wnt

Jalur aktivasi   Wnt secara biasa  melibatkan β-catenin, 

sehingga tanpa melibatkan Wnt β-catenintidak akan tertumpuk   dalam sitoplasma dan memunculkan  sinyal di nukleus. meskibegitu  ada    jalur sinyal Wnt yang tidak menggantungkan diri  pada β-catenin. 

detailnya  ada    tiga jalur sinyal Wnt yang sudah  

disifat isasi yaitu:

--Jalur Wnt canonical

Aktivasi jalur Wnt canonical memicu  regulasi 

transkripsi gen dan secara negative diregulasi oleh gen 

spermatogenesis associated serine rich (SPATS-1) 

-- Jalur non-canonical planar cell polarity

Jalur ini meregulasi sitoskeleton yang berperan dalam

morfologi bentuk sel.

--Jalur non-canonical Wnt / Calsium

Jalur ini mengatur kalsium dalam sel.Perbedaan ketiga jalur Wnt itu  adalah keterlibatanya protein β catenin, yang mana  jalur canonical mengunakan β-catenin 

secara dependen, sedang  jalur non-canonical secara bebas . Secara praktis jalur Wnt dibedakan menjadi 2 yaitu:  Jalur non-canonical,Jalur canonical 

Mekanisme jalur canonical-Wnt

Sekali reseptor teraktivasi, sinyal dikirim ke fosfoprotein 

Disheveled (Dsh), yang berada di sitoplasma. Sinyal ini 

ditransmisikan melalui interaksi langsung antara Fz dan Dsh. Domain  yang berbeda ini penting sebab  sesudah  Dsh, sinyal Wnt dapat   bercabang menjadi beberapa jalur dan setiap jalur berinteraksi dengan 

kombinasi yang berbeda dari ketiga domain itu . Jalur canonical Wnt, dinamakan  jalur Wnt/ β-catenin adalah jalur Wnt yang  dapat   memicu  β-catenin tertumpuk  dalam sitoplasma yang  lalu  translokasi menuju nukleus berperan sebagai ca-aktivator  transkipsional faktor transkripsi yang termasuk keluarga  TCF/ LEF. 

ada    komplit s protein destruksi yang akan mendegradasi protein  β-catenin yang memasuki sitoplasma, sehingga komplit s protein ini 

harus diinaktivasi terlebih dahulu. komplit s protein destruksi ini  mendegradasi β-catenin dengan menarget sasaran nya pada prosedur   ubiquinisasi yang selanjuntya akan mengirimkan pada protesome 

untuk dilakukan digesti.  komplit s protein destruksi adalah:Glycogen synthase kinase-3 (GSK3),Casein kinase 1α (CK1α), Axin, Adenomatosis polyposis coli,Protein phosphatease 2A (PP2A),

Sekali WNt mengikat reseptor Fz dan LPR5/6 maka komplit s  protein menjadi inaktif (terganggu) dipicu  sebab  Wnt  memicu  translokasi dari Wnt regulator negatif, Axin dan terjadi  destruksi komplit s pada membran plasma. Fosforilasi protein lain  dalam destruksi komplit s kemudian  mengikat Axin pada reseptor  LRP5/6 wilayah  sitoplasmik. Axin di defosforilasi. Dsh lalu   mnejadi aktif melalui fosforilasi dan domain DIX dan PDZ  menghambat aktivitas GSK3. ini  memungkinkan β-catenin  tertumpuk  dan terlokalisasi pada nukleus yang kemudian  

menginduksi tanggapan  seluler melalui transduksi gen sepanjang  TCF/LEF (T-cell factor/ limfoid enhancing factor). β-catenin  lalu  mengambil  co-activator tranksripsi lain seperti BCL9, Pyopus  dan Parafibromin/ hyrax. aktivasi   jalur Wnt diterangkan dibawah 

FOTO  AKTIVASI   JALUR WNT

aktivasi   jalur Wnt/β-catenin dimulai dengan pengikatan WNt pada  reseptor Fz dan LPR5/6 yang berakibat terganggunya (inaktif)  komplit s protein destruksi β-catenin (Axin, APC, PP2A,GSK3 dan 

CK1α). ini  memicu  β-catenin tertumpuk  dalam 

sitoplasma yang lalu  translokasi menuju nukleus sebagai coaktivator transkipsional faktor transkripsi TCF/ LEF yang dapat  menginduksi tanggapan  seluler. 

Jalur sonic hedgehog (Hh)

Jalur hedgehog (Hh) berperan besar dalam prosedur  

embriogenesis, yang mana  bagian berbeda dari embrio memiliki  konsentrasi protein sinyal Hh yang berbeda. Jalur Hh juga berperan  pada mempertahankan sel punca dewasa dan prosedur  regenerasi  jaringan dewasa. Gangguan sinyal Hh dikaitkan dengan kemunculan  beberapa kanker terutama karsinoma sel basal.Tikus dengan knockout Hh memicu  organ otak, kerangka, otot, saluran pencernaan dan 

paru, gagal berkembang dengan benar.

penjelasan  jalur Hh

Jalur hedgehog sinyal ing adalah salah satu jalur utama yang  mengendalikan  tahap tahap  perkembangan embrionik berwujud  sinyal transmisi 

yang diperlukan sel embrionik untuk berdiferensiasi dengan tepat.  Jalur Hh juga terlibat dalam prosedur  homeostasis dan regenerasi  jaringan, disamping embriogenesis. ini  menunjukan  bahwa jalur 

Hh terlibat selama rentang waktu kehidupan organisme mulai  perkembangan embrionik hingga pasca natal. Hh berasal dari nama  molekul sinyal antar sel (ligan polipeptida) yang ditemukan dalam  larva lalat buah genus Drosophila yang tidak memiliki gen Hh

ternyata mirip  hedgehog, yaitu larva yang pendek dan berduri. Hh adalah  salah satu produk gen untuk polaritas segmen  Drosophila, sehingga terlibat dalam penetapan dasar embriogenesis  dan metamorfosis lalat. Mamalia memiliki tiga homolog Hedgehog, 

yaitu Desert (DHH), India (IHH), dan Sonic (SHH), tetapi  SHH yang paling baik dipelajari.

Mekanisme kerja Hh

Penjelasan mekanisme molekuler sinyal Hh akan 

meningkatkan pemahaman mendasar tentang sinyal Hh dan  perkembangan evolusioner. Jalur sinyal Hh dimulai dengan pengikatan ligan Hh pada reseptor Patched 1 (Ptch1), yaitu protein  12-pass transmembran yang secara topografi mirip transporter. prosedur   ini difasilitasi oleh beberapa protein assesoris, termasuk Boc  (Bioregional Cdon -binding protein), Cdon (cell-adhesion moleculerelated), dan Gas1 (growth arrest specific-1). Sekaipun demikian 

fungsi protein assesoris ini tumpang tindih.

detailnya  pengikatan Hh ke Ptch1 akan mengurangi 

kemampuan  merepresi Ptch1 pada Smoothened (Smo), yaitu protein  7-pass trans membran lalu  memicu serial kaskade sinyal  downstream dari Smo. Protein lipidated Hh sudah  meningkatkan  aktivitas pensinyalan dan tidak jelas bagaimana rekayasa   lipid  menganugerahkan properti yang begitu penting. Aktivasi sonic hedgehog dapat  mempromosikan prosedur  pembaruan  diri HSC, 

MSC, NSC dan sel punca epidermal, melalui mekanisme BMP-4  dependen. Rutesinyal TGF-b/ BMP melalui SMAD adalah  penghambatan paling potent dari prosedur  pembaruan  diri HSC,  tetapi  peran nya dalam sel punca dewasa lainnya masih harus terus

dipelajari. Sirkuit regulator faktor transkripsi distabilkan dalam regulasi  positif dan negatif, untuk mempertahankan pola ekspresi gen yang  akan menentukan fenotip. Perubahan kecil pada beberapa elemen   sirkuit memicu transisi dinamis dari sirkuit faktor transkripsi satu  kelainnya. desain sirkuit Boolean random adalah cara pedesainan  sirkuit yang terdiri dari beberapa faktor yang memiliki banyak input 

dalam sistem komplit s. 

Jalur proliferasi RTK: FGF/MAPK

penjelasan  jalur sinyal RTK

Jalur RTK adalah jalur utama proliferasi ke arah diferensiasi  melalui aktivasi   reseptor trans-membran-ligan yang berlanjut ke jalur  sinyal transduksi MAPK/PI3K hingga menuju nukleus untuk  memunculkan  tanggapan  seluler. 

 Jalur sinyal RTK

detailnya  mekanisme jalur RTK dibedakan menjadi 3 

bagian utama, yaitu :Tingkat membran,Tingkat sitoplasma, Tingkat nukleus,

Mekanisme jalur sinyal RTK tingkat membran

Reseptor RTK dalam keadaan normal adalah inaktif berwujud   monomer polipetida. aktivasi   reseptor akan memicu jalur sinyal RTK  tingkat membran yang dimulai dengan :

1. Terikatnya ligan GF pada reseptor RTK Growth factor (GF) adalah  molekul protein ligan  (enabling sinyal ) yang berfungsi sebagai faktor perkembangbiakan  sel. 

Berikatannya ligan GF pada reseptor RTK memicu  kedua  subunit reseptor RTK bergabung dan mengalami dimerisasi (perubahan konformasi).Terikatnya ligan GF pada reseptor RTK  diterangkan dibawah 

FOTO  TERIKATNYA GF PADA RESEPTOR RTK

2. Dimerisasi RTK Dimerisasi reseptor adalah  prosedur  aktivasi   reseptor RTK  sesudah  terikat ligan, yaitu berwujud  autofosforisasi atau transfosforilasi 

pada kedua reseptor domain khusus  tirosin kinase residue (activation  loop).Autofosforilasi memicu  pembentukan tirosin terfosforilasi  atau fosfotirosin (tirosin aktif) yang berfungsi sebagai media untuk 

rekrutmen protein lain (aktivasi   protein). Dimerisasi RTK diterangkan dibawah 

FOTO  DIMERISASI RTK

Mekanisme jalur sinyal RTK tingkat sitoplasmik

1. Fosfotirosin protein SH2 domain (Src homology-2).

nyatanya tirosin kinase memiliki wilayah  pengikatan khusus  SH2, sisi lain SH2 adalah  golongan  protein yang dapat    mengenali tirosin terfosforilasi. ini  memicu  terikatnya  fosfotirosin pada SH2 yang lalu  terjadi autofosforilasi tirosin (tirosin teraktivasi  ). Pengikatan fosfotirosin pada SH2 dijelaskan di bawah ini.

 PENGIKATAN SH-2 PADA FOSFOTIROSIN

2. Fosfotirosin protein SH3 domain (untaian SOS mengandung banyak  proline).  Fosforilasi protein SH3 (gen GFR: photoreceptor no seven in  eye) memicu  protein itu  terfosforilasi (aktif). Secara  teoritis protein Grb2 (growth reseptor binding-2) terikat erat pada 

guanyl nucleotide release protein (GNRP) golongan  protein SOS.

3. Pembentukan komplit sprotein SOS-Grb2 aktif

Fosfotirosin protein SH3 memicu  tirosin yang 

terfosforilasi itu  berikatan SOS (son of sevenless) sehingga  secara otomatis juga akan berikatan dengan protein Grb2 yang  lalu  membentuk komplit s protein SOS-Grb2 teraktivasi  . Pembentukan komplit s protein SOS-Grb2 aktif dijelaskan  bawah ini.

FOTO  IKATAN SOS-GBR2-SH3

4. aktivasi   protein Ras

komplit  protein SOS-Grb-2 yang teraktivasi   memicu 

posisi GDP diganti dengan GTP pada protein G (Ras). ini  menyebabkan  Ras terfosforilasi dan menjadi aktif. Sisi lain Ras  teraktivasi   juga dapat   mengaktivasi   small GTPase (GAPs) yang  dapat  memecah GTP, sehingga protein Ras kembali menjadi bentuk inaktif (mekanisme feedback negatif; GAPs sebagai kendali   intralseluler/ rem terhadap sinyal transduksi yang berlebihan).

aktivasi   protein Ras diterangkan dibawah 

FOTO  AKTIVASI   PROTEIN RAS

5. Aktivasi Raf-1 Protein Ras teraktivasi   secara kaskade akan mengaktivasi    protein kinase seluler lainnya, yaitu protein Raf-1.

6. Protein Raf-1 dan komplit s MAPK ,Protein Raf-1 teraktivasi   secara kaskade akan mengaktivasi   

protein kinase seluler berikutnya, yaitu protein MEK sehingga  membentuk komplit s MAPKyang dapat  memasuki nukleus untuk  mengaktivasi   faktor transkripsi. aktivasi   MAPK diterangkan dibawah 

FOTO  AKTIVASI MAPK

Mekanisme jalur sinyal RTK tingkat nukleus

--aktivasi   faktor transkripsi jun-fos

komplit s MAPK teraktivasi   akan memasuki nukleus yang  lalu  mengaktivasi   protein faktor transkripsi yaitu jun dan fos.  aktivasi   protein ini adalah  akhir dari prosedur  kaskade sinyal  tranduksi. Fosforilasi jun dan fos akan mengikat sekuen DNA yang  mempengaruhi ekspresi gen terkait pemercepat  laju siklus selterutama 

aktifitas proliferasi, diantaranya protein siklin.

aktivasi   faktor transkripsi jun-fos dijelaskan dibawah ini.

FOTO AKTIVASI   FAKTOR TRANSKRIPSI JUN-FOS

--Fosforilasi pRB

Protein siklin yang pertama ditranskripsi adalah siklin D yang  bekerja pada tahap  G1 akhir siklus sel sehingga dapat   memfosfosorilasi pRB yang berakibat pada laju pergerakan      siklus sel.  Fosforilasi pRB diterangkan dibawah 

FOTO FOSFORILASI PRB

Sirkuit jalur proliferasi: RTK-transduksi-nukleus

Jalur proliferasi dimulai pada tingkat reseptor, berlanjut 

sitoplasmik dan berakhir di nukleus, seperti diterangkan  dibawah ini.

FOTO SINYAL TRANSDUKSI DAN SIKLUS SEL

Sinyal transduksi dimulai dengan berikatannya ligan (enabling sinyal ) contoh:  growth factor (GF) pada situs pengikatan reseptorligan dari reseptor tyrosine kinase (RTK). ini  menyebabkan   dimerisasi reseptor (reseptor aktif) yang kemudian  terjadi reaksi  fosforilasi terhadap beberapa protein subtrat, menciptakan  sinyal 

tranduksi Ras-Raf-MEK-MAPK secara bertingkat dalam sitoplasma  (intra cellular sinyal ing pathways). Beberapa mutasi genetik pada  molekul GF-GFR, berpotensi menjadi onkogen aktif, seperti terlihat 

dalam gambar berwarna garis kuning, Pada gambar terlihat garis  kuning, (mutasi pada GAPs).

Jalur protein integrin: non ikatan liganreseptor

Jalur protein integrin adalah jalur inisiasi sinyal melalui 

protein integrin, yaitu suatu protein yang dapat   mengikat subtrat  (ligan) dalam matriks ekstraseluler dalam memunculkan sinyal  transduksi. Interaksi antara substratum dengan protein integrin 

adalah unik, oleh sebab  kemunculan sinyal transduksi intraseluler  terjadi, tanpa melalui pengikatan ligan pada reseptor ekstrasel dan  intrasel. Keadaan ini dimungkinkan sebab  struktur protein integrin 

adalah penghubung antara seluler dengan matrik ekstraseluler  sekitarnya. Secara sistematis komunikasi sinyal adalah hasil interaksi  awal sebuah ikatan suatu molekul ligan dengan sebuah reseptor sel  yang sesuai. Ikatan ligan-reseptor ini memiliki tujuan akhir berwujud 

obyek sasaran  sel.Setiap molekul ligan memiliki cara yang berbeda dalam  mempengaruhi sel obyek sasaran  dan oleh sebab nya kemampuan  molekul 

ligan dalam berikatan pada beberapa  reseptor baik reseptor ektrasel  maupun intrasel menjadi hal penting untuk diketahui. Siklus sel secara biasa  melibatkan tiga tahap tahap : intertahap ,  mitotik (M) dan sitokinesis. tahap tahap  intertahap  memerlukan waktu

paling lama dan nutrisi, sebab  pada tahap  ini terjadi perkembangbiakan  sel  disamping replikasi. detailnya  tahap tahap  intertahap  dibagi menjadi 

tahap  G1, S dan G2. tahap  G1 terbagi atas G1 awal, G1 tengah dan G1  akhir yang mana  tahap  G1 awal adalah  inisiator awal bagi sinyal  transduksi MAPK-ERK dalam memulai siklus sel terutama dengan  mensisntesis siklin D (pemercepat  utama perpindahan tahap  Gke S). 

tahap  G1 akhir adalah  hal penting sebab  pada tahap  ini terjadi  pengecekan sinyal (wilayah  checkpoint) untuk menuju ke tahap  buatan .  Secara sepesifik melalui pelepasan protein pRB yang terikat pada 

E2F-DP sehingga siklus sel berpindah pada tahap  S. tahap  S ditandai  dengan replikasi DNA sesudah  melalui prosedur  checkpoint terhadap

kerusakan DNA yang lalu  berlanjut ke tahap  G2.

tahap  mitosis adalah  tahap tahap  yang mana  terjadi pemisahan kromosom sehingga memungkinkan untuk berlanjut pada tahap  akhir  siklus sel yaitu tahap  sitokenesis. tahap  sitokenesis ini ditandai dengan 

terpisahnya sitoplasma secara sukses sehingga menjadi dua turunan  sel baru. Secara morfologis beberapa  tahap tahap  intertahap  sulit dibedakan, 

tetapi  secara molekuler dapat   dibedakan sebab  setiap tahap nya  memiliki kronologis  prosedur  molekuler khusus yang berbeda satu dan  lainnya. Secara biasa  molekuler yang dipakai nya dalam tahap  ini 

adalah golongan  protein siklin-Cdk, faktor transkripsi dan protein  inhibisi kinase. 

Konsekuensi pergerakan      siklus sel adalah pembentukan sel baru  yang diperlukan  dalam prosedur  regenerasi tetapi  ini  juga  memerlukan mekanisme kendali  untuk memastikan bahwa pembelahan sel itu  terjadi secara tepat, dinamakan   checkpoint siklus sel, disamping protein supresor gen lainnya (p53-

p21). usaha  molekuler itu  dilakukan untuk menjaga 

keseimbangan seluler, termasuk saat  terjadi kerusakan tingkat DNA. 

Siklus sel

Siklus sel mengarah padapembelahan sel dan penggandaan  DNA dalam menciptakan  sel turunan. ada    suatu keadaan yang mana  sel  tidak melakukan pembelahan sementara (berhenti membelah). Sel 

itu  memasuki tahap  G0 yang dinamakan  quiescence (inaktif) atau keadaan diam yang reversibel.

penjelasan  siklus sel 

Siklus sel adalah  kronologis  tahap tahap  yang akan dilalui  sel secara aktif dalam melakukan prosedur  pembelahan dan replikasi  DNA untuk menciptakan  dua turunan sel, sehingga juga dikenal  sebagai siklus pembelahan. 

 tahap tahap  siklus sel

Siklus sel terdiri atas 4 tahap tahap  yang berbeda yaitu tahap  G1, S  (buatan ), G2 dan M. detailnya  tahap  G1, S dan G2 dikenal  sebagai tahap tahap  intertahap , sedang  tahap  M (mitosis/ meiosis) tersusun atas tahap tahap  kariokinesis dan sitokinesis. Kariokinesis 

adalah  bagian dari tahap tahap  pembelahan sel yang mana  terjadi  pemisahan kromosom, sedang  pada sitokinesis terjadi pembelahan  sitoplasma secara sukses sehingga menjadi dua turunan sel. 

Secara sistematik tahap tahap  ini dimulai dengan:

 tahap  G1 (gap1),tahap  S (buatan ),G2 (gap 2),M (mitosis),

FOTO SIKLUS SEL

Siklus sel terdiri atas 4 tahap  yaitu tahap  G1, S (buatan ), G2 dan M (mitosis). tahap  M terdiri atas kariokinesis dan sitokinesis. Pemisahan  kromosom pada tahap  kariokinesis sedang  pembelahan sel menjadi 

dua turunan sel pada sitokinesis.

 Molekuler siklus sel

Secara molekur ada    beberapa  faktor yang ikut berperan  dalam meregulasi siklus sel, diantaranya adalah: 

-Cyclin dependen kinase (Cdk) - Cyclin

- Faktor trankripsi dan protease khusus  lainnya

-Protein inhibitor kinase khusus 

FOTO  MOLEKULER SIKLUS SEL

Secara molekuler siklus sel melibatkan interaksi siklin D-Cdk4 pada  tahap  G1 akhir, siklin E-Cdk2 pada tahap  G1-S, siklin A-Cdk2 dan  Siklin B-Cdk1 pada tahap  M. 

 Cyclin dependent kinase (Cdk)

Protein Cdk berperan besar dalam regulasi siklus sel.

penjelasan  Cdk

Cdk adalah keluarga  protein serine/ thereonine kinase dengan  berat molekul 34-40 kDa (small protein) yang dalam beraktifitas menggantungkan diri  pada protein siklin (subunit regulator non-katalitik). Cdk menjadi aktif saat  berikatan dengan siklin. Cdk aktif akan 

merekayasa  protein lain (obyek sasaran ) melalui penambahan gugusan  fosfat pada rantai samping, sehingga protein obyek sasaran  terfosforilasi dan 

menjadi aktif. Peran cyclin begitu penting dalam aktivasi Cdk  sehingga tanpa siklin aktivitas CDKs tidak akan terjadi (tidak ada  aktivasi   protein obyek sasaran ).

 golongkan  Cdk berdasar  Cyclin

Sel kita  memiliki lebih dari 10 protein kinase Cdk yang 

bekerja pada tahap tahap  siklus sel, tetapi  secara biasa  ada    4 Cdk  yang berperan besar dalam siklus sel, yaitu: 

-Cdk1

Cdk1adalah protein kinase yang berperan pentingpada tahap  M  siklus sel dengan cara mengikat siklin B. Cdk1 juga dinamakan   cdc2 (cell devision cycle 2) atau p34.

-Cdk2

Cdk2 adalah protein kinase yang berperan besar pada 

transisi tahap  G1/S siklus sel dengan cara mengikat siklin E

-Cdk3

Cdk3 adalah protein kinase yang berperan besar pada tahap  G0 siklus sel dengan cara mengikat siklin C

-Cdk4 

Cdk4 adalah protein kinase yang berperan besar dalam tahap   G1 siklus sel dengan cara mengikat siklin D. Cdk4 juga dikenal  sebagai Cdk4/6 dengan fungsi untuk memastikan/ mendorong sinyal  proliferasi yang diterima tahap  G1 dapat   diteruskan ke tahap  S. 

Siklin

penjelasan  siklin

Siklin adalah keluarga  protein yang berperan besar dalam  mengendalikan  progresi sel pada setiap tahap tahap  siklus sel dengan cara  mengikat Cdk tertentu sehingga membentuk komplit s Cdk-siklin. 

Kadar siklin dalam tiap tahap tahap  siklus sel selalu dalam keadaan  fluktuasi secara siklik, yaitu meningkat diawal ekspresi tetapi   menurun diakhir, akibat prosedur  degradasi melalui  jalur proteosom yang  dimediasi ubiquitin

golongkan  Cyclin

Cyclin dibedakan menjadi 5 kelas berdasar  atas kerjanya  pada tiap tahap tahap    siklus sel, yaitu:

-Siklin C yang bekerja pada tahap  Go siklus sel

-Siklin D yang bekerja pada tahap  G1siklus sel

-Siklin E yang bekerja pada tahap  G1/S siklus sel

- Siklin A yang bekerja pada tahap  G2 siklus sel

-Siklin B yang bekerjapadatahap  M siklussel

 tahap  G1

pergerakan      dan laju siklus sel dimulai sesudah  pengikatan liganreseptor RTK, maupun integrin yang kemudian  menginisiasi  kronologis  kaskade sinyal tranduksi proliferasi. Aktivasi jalur  komplit s MAPK-ERK atau jalur PI3K/ Akt (jalur diferensiasi), 

BMP/ SMAD dan LIF/ STAT3 (jalur pembaruan  diri) akan  memasuki nukleus untuk memulai siklus sel.

FOTO BUATAN  SIKLIN D (TAHAP  G1)

buatan  siklin D dimulai sesudah  pengikatan ligan-reseptor RTK atau  ligan-reseptor steroid atau ligan-reseptor protein-G atau BMP-SMAD  dan atau LIF-STAT3 yang kemudian  menginisiasi kronologis  

kaskade sinyal tranduksi menuju nukleus berwujud  aktifitas transkripsi  gen c-myc yang menciptakan  siklin D.

penjelasan  tahap  G1

tahap  G1 (tahap  gap 1) adalah tahap  pertama dalam siklus sel yang  ditandai dengan perkembangan sel (ukuran sel) dan buatan  mRNA/ protein histon (untuk tahap  S berikutnya). Sekali ukuran sel sesuai dan 

buatan  protein selesai maka sel akan memasuki tahap  kemudian   yaitu tahap  S. detailnya  tahap  G1 dibagi menjadi 3 tahap tahap , yaitu:

- tahap  G1 awal,- tahap  G1 tengah,- tahap  G1 akhir

tahap  G1 awal: buatan  siklin-D (nonstabil)

prosedur  siklus sel dimulai dengan mentranskripsi siklin D ditahap  G1 awal sesudah  sinyal mitogenik (jalur MAPK-ERK) memasuki  nukleus yang lalu  menbuatan  faktor transkripsi siklin-D. 

Protein siklin-D adalah protein pemercepat  perpindahan dari tahap  G1 ke S siklus sel, sehingga dapat   memicu laju siklus sel. meski begitu  siklin D yang dibuat nukleus masih dalam keadaan sangat 

tidak stabil dan waktu paruhnya singkat (sekitar 10 menit). ini   memicu  siklin-D tidak akan pernah tertumpuk  dalam jumlah  cukup pada tahap  G1 awal sehingga tidak memungkinkan untuk  berikatan dengan Cdk4/6.

 tahap  G1 tengah: ikatan CDk4/6-siklin D-p21/p27

Siklin yang non-stabil pada tahap  G1 awal perlu distabilkan  pada tahap  G1 tengah. usaha  penstabilan siklin-D dilakukan dengan  mengekspresikan siklin D ke sitoplasma agar supaya  dapat   berikatan dengan 

p21 atau p27 (protein co-faktor positip siklin-D terhadap Cdk4/6). Pengikatan siklin dengan p21 atau p27 memicu  siklin-D stabil  sehingga mudah berikatan dengan CDK4/6. ini  memicu   pembentukan komplit s protein aktif yaitu Cdk4/6-siklin D-p21 atau 

Cdk4/6-siklin D-p27.  komplit  protein aktif ini berfungsi sebagai:

usaha  pendorong agar supaya  Cdk4/6-siklin D mudah memasuki nukleus sehingga dapat  memicu fosforilasi (aktivasi) protein pRb. 

usaha  peningkatkan perakitan Cdk4/6-siklin D-p21 atau Cdk4/6-siklin D-p27 kemudian .

 tahap  G1akhir: fosforilasi pRb 

tahap  G1 akhir adalah  tahap  terpenting dalam tahap  G1,  sebab  pada tahap  ini ada    wilayah  restriction-point (moleculer gate)  yang mana  setiap sinyal mitogenik yang masuk nukleus akan dilakukan 

checkpoint. detailnya  wilayah  checkpoint ini menentukan apakah  sinyal mitogenik sudah  sesuai dan layak diteruskan ke tahap  kemudian  (tahap  S) atau harus dihambat, sebab  sinyal itu  berpotensi 

merusak atau memunculkan  mutasi.

FOTO TAHAP  G1 

Siklin D yang dibuatan  pada tahap  G1 awal tidak stabil oleh sebab  itu  diekspresikan ke sitoplasma agar supaya  berikatan dengan p21 atau p27 sehingga menjadi stabil.Siklin D-p21-p27 lalu  berikatan dengan 

CDK4/6 membentuk komplit  Cdk4/6-siklinD-p21/p27 yang dapat    memfosforilasi ikatan pRB-E2F/DP sehingga E2F/DP terlepas  menyebabkan  transkripsi protein terkait replikasi DNA (gen menjadi on).

 pRB siklus sel

Protein pRB (retinoblastoma protein) dalam keadaan normal  terikat secara kuat (aktif) pada E2-promoter binding proteindimerization partner (E2F-DP) sehingga membentuk komplit s trimer  ,pRb-E2F-DPyang dapat   mencegah laju progresi siklus sel. E2F-DP    adalah protein faktor transkripsi keluarga  E2F yang diperlukan  dalam  prosedur  replikasi DNA pada tahap  S. Oleh sebab  itu diperlukan  usaha   pelepasan pRB dari komplit s protein pRb-E2F-Dp1 itu , dengan 

cara fosforilasi pRB sehingga pRB menjadi inaktif dan terlepas. 

penjelasan  pRB

pRB adalah protein supressor tumor yang berperan membatasi  sel dalam mereplikasi DNA dengan cara mengikat wilayah  E2F-DP  (faktor transkripsi keluarga  E2F untuk situs gen promotor proliferasi dan 

perkembangan siklus sel). Pengikatan pRB pada E2F-DP  memicu  status E2F-DP inaktif. Posisi E2F-DP inaktif tidak  memungkinkan perpindahan tahap  G1 ke S sehingga tidak terjadi  progresi siklus sel maka pRB berperan sebagai molekul  kendali  terhadap gate G1 yang menghambat laju progres siklus sel  sehingga dapat   mencegah perkembangbiakan  sel berlebihan. 

FOTO  PRB

pRB dalam keadaan normal mengikat wilayah  E2F-DP (faktor transkripsi  untuk situs gen promotor proliferasi dan perkembangan siklus sel).  Pengikatan pRB pada E2F-DP memicu  E2F-DP inaktif sehingga transkripsi gen obyek sasaran  tidak terjadi (gene off).

Pengikatan pRB pada E2F-DP

Pengikatan pRB pada E2F-DP memicu  situs gen 

promotor proliferasi dan siklus sel terikat dan inaktif sehingga terjadi  penurunan regulasi beberapa  protein faktor trankripsi diperlukan   dalam replikasi DNA seperti MCMs, RPA34, DBF4, RFCp37 dan 

RFCp140. Penurunan regulasi faktor transkripsi memicu 

penurunan faktor transkripsi E2F yang secara simultan menghambat  replikasi DNA, sehingga mencegah perpindahan siklus sel dari tahap   G1 ke S. prosedur  ini reversible, saat  terjadi fosforilasi pRB menjadi 

inaktif dan terlepas sehingga transkripsi berjalan kembali.

Mekansime aktivasi pRB aktivasi (gen on)

Fosforilasi pRB sesudah  induksi sinyal komplit s Cdk4/6-siklin  D-p21/27 tahap  G1 memicu  sel siap membelah. Secara sistematik  prosedur  aktivasi pRB antaralain  :

1. Fosforilasi protein pRb. 

Fosforilasi protein pRB terjadi saat  komplit s protein 

Cdk4/6-siklin D-p21/27 aktif memasuki nukleus di tahap  G1 akhir.  pRB terfosforilasi akan menarik enzim histon deacetylase (HDAC) ke  kromatin hingga terlepas dan terjadi disosiasi komplit s pRb-E2FDP1, yang berakhir dengan terlepasnya E2F/DP1 dari ikatan pRb. 

E2F/DP1 bebas berfungsi sebagai faktor trankripsi. 

FOTO FOSFORILASI PRB/E2F-DP

Fosforilasi protein pRB terjadi saat  komplit s protein aktif Cdk4/6-siklin D atau Cdk2-siklin E (sesudah  rangsangan  sinyal mitogenik) memasuki nukleus. pRB yang terfosforilasi akan menarik enzim  histon deacetylase (HDAC) sehingga terjadi disosiasi komplit s pRbE2F-DP1,berakibat terlepasnya E2F/DP1. E2F/DP1 bebas berperan  sebagai transaktivasi   faktor trankripsi yang memicu  gene on. 

2. Transkripsi protein regulator: gene on state

pRB yang terlepas akibat fosforilasi memicu  E2F/DP1 

bebas dan aktif berperan sebagai faktor transkripsi poten untuk  promosi ekspresi gen terutama proliferasi (gen dalam on state),  sehingga dapat  melakukan up-regulation protein-protein yang  diperlukan  pada tahap  S (buatan  DNA). ini  memicu  siklus  sel bergerak, termasuk sel yang dalam posisi Go akan memasuki 

siklus sel kembali. Ekspresi protesi yang diproduksi  adalah : 

-- DNA polymerase 1

-- Accessory factor dan Enzim yg menbuatan  precursors  nucleotida 

--Protein yang mempromote progresifitas siklus sel kemudian  (siklin E, siklin A dan Cdk1)

 Transisi tahap  G1 ke dalam tahap  S siklus sel.

Sebelum terjadi fosforilasi protein pRB, maka siklus sel 

secara fungsional berada dalam tahap  G0, sehingga tidak ada aktivitas  pergerakan      dari siklus sel sama sekali. ini  dinamakan  gene  under off state. Fosforilasi yang terjadi protein pRB, memicu   transisi tahap  Go kedalam tahap  G1, melewati G1 kendali  sebagai 

restriction point atau moleculer gate.

tahap  S

penjelasan  tahap  S

tahap  S (tahap  buatan ) adalah suatu tahap tahap  dalam siklus  selantara tahap  G1 dan G2 yang mana  DNA direplikasi. buatan  DNA  dalam tahap  S ini memerlukan  siklin E, yang dibuat di tahap  G1 

tengah (sesudah  komplit s CDk4/6-siklin D terbentuk)

Protein siklin E memerlukan  co-faktor positip Cdk2. Interaksi  Cdk2-siklin E menginisiasi terjadinya replikasi DNA. 

FOTO PERAN  CDK2-SIKLIN E PADA TAHAP  S

komplit s Cdk4/6-siklin D yang memfosforilasi ikatan pRB-E2F/DP  di tahap  G1 akhir memicu  E2F/DP bebas yang lalu   mentrasnkripsi siklin E. Protein siklin E berikatan dengan Cdk2 yang  lalu  memfosforilasi ikatan pRB-E2F/DP sehingga  memicu  E2F bebas. E2F bebas lalu  mentranskripsi siklin  A yang akan berikatan dengan Cdk2 sehingga mentranskripsi 

beberapa  protein yang diperlukan  dalam buatan  DNA.

pemeriksaan  DNA damage: checkpoint 

Selama buatan  DNA sel akan melakukan cek keseluruhan  bentuk ketidak normalan  genom, terutama terhadap kerusakan DNA.  Replikasi genome adalah  hal penting dalam keberhasilan  pembelahan sel dan oleh sebab  itu prosedur  ini diatur secara ketat. 

Sekali terdiagnosa   kerusakan DNA maka akan teraktivasi jalur  checkpointcanonical yang berakibat pada penundaan progresi siklus  sel lebih lanjut, tetapi  saat  DNA tergandakan  maka sel akan segera 

memasuki tahap -G2 dan mulai buatan  protein untuk mitosis. detailnya  ada    3 jalur checkpoint yaitu:

1. Checkpoint replikasi

Jalur ini untuk memeriksa  replication fork yang terhenti, dengan mengintegrasikan sinyal asal ATR interacting protein (ATRIP) dan RAD17. Sekali jalur ini aktif maka akan ditingkatkan  biosintetis   nucleotide untuk meningkatkan ketersediaan NTP dalam  membantu replication fork yang terhenti. 

2. Checkpoint tahap  S-M 

Jalur ini untuk memblok mitosis hingga seluruh genom selesai  digandakan  dengan sukses. ini  melalui hambatan  komplit s siklin B-Cdk1 (secara gradual tertumpuk  sepanjang  siklus sel terutama untuk promosi masuk tahap  mitosis).

3. Checkpoint tahap  S

Jalur ini untuk memeriksa  double strand break (DSB) yaitu  pemeriksaan  kerusakan untaian ganda DNA melalui aktivasi ATR dan  ATM kinase. Sisi lain jalur ini juga memfasilitasi reparasi DNA. ATR  dan ATM aktif akan menhentikan progresi siklus sel dengan promosi 

degradasi CDC25A (phosphatase yang dapat   membuang residu  phopotase inhibitori dari CDK. 

FOTO CHECKPOINT

tahap  G2 : Cdk-1 cyclin B

penjelasan  G2

tahap  G2 adalah suatu tahap tahap  dari siklus sel yang mana  terjadi  perkembangbiakan  cepat sel dan buatan  protein untuk preparasi memasuki  tahap  kemudian  (mitosis). Beberapa tipe sel dan kanker justru tidak 

memerlukan tahap  G2 ini sebab  prosedur  berjalan secara langsung dari  replikasi DNA menuju mitosis tanpa melewati tahap  G2. tahap  G2 dimulai saat  ada    siklin B yang lalu  mengikat Cdk-1  sehingga menjadi siklin B-Cdk1 yang lalu  mempromosikan  tahap  G2 masuk kedalam tahap  M. 

 pemeriksaan  kerusakan DNA G2/M

Checkpoint kerusakan DNA G2/M adalah  penundaan sel  dalam G2 sebelum memasuki mitosis sebagai tanggapan  atas stress  genotoksik (radiasi UV, oksidative stress dan agen interkalasi DNA) baik melalui pola p53-dependen maupun p53-bebas t. detailnya   sinyal DNA damage memicu  aktivasi   factor transkripsi  p53. Cdk-1 secara langsung dihambat oleh 3 obyek sasaran  transkripsi p53 

yaitu p21, Gadd45 dan 14-3-3α. Sekali siklin B1-Cdk1 terisolasi dalam nuklues oleh p21 maka menjadi inaktif, sebaliknya saat  terisolasi dalam sitoplasma oleh 14-3-3α maka menjadi aktif. Sementara Gadd45 menganggu pengikatan siklin B1 dan Cdk1 

melalui interaksi langsung dengan CDK1.

 tahap  mitosis

Secara prinsip siklus sel dibagi menjadi 2 tahap tahap :

tahap  mitosis,tahap  sitokinesis,

penjelasan  mitosis

Mitosis adalah suatu masa masa  pembelahan sel bertujuan   menggandakan  semua elemen  penting sel turunan terutama set  kromosom, sehingga memungkinkan setiap calon sel turunan menerima salinan seluruh genom sama persis  dengan induk. prosedur   diawali dengan mensalinan dan menbuatan  set kromosom (DNA)  secara tepat sepanjang initial kromosom, hingga pemisahan  kromosom menjadi dua bagian seperti  (kromatid) dengan kandungan 

DNA sama dan berakhir dengan terbentuknya kromosom sama persis . Kromosom sel masa masa  intertahap  biasa nya tersusun atas untaian DNA 

difus, sehingga tidak terlihat dibawah mikroskop cahaya, tetapi   saat  memasuki tahap  M maka untai DNA yang sudah  bereplikasi  sebelumnya pada tahap  S tampak sebagai kromosom yang mengalami 

kondensasi berwujud :

-- Untaian panjang DNA secara bertahap mengkerut dan menebal.

-- Terbentuk spindle mitotic (struktur sitoskletal), tersusun atas  mikrotubuli yang melekat pada kromosom, sehingga secara  fisik memudahkan menarik hingga memisahkannya kedalam  sel turunan. 

 tahap tahap  mitosis

Secara sistematis mitosis dibagi menjadi 5 tahap tahap  yang  secara berurutan yaitu:

-Protahap ,Kromosom yang sudah  bereplikasi sebelumnya mengalami kondensasi dan spindle mitotic mulai disusun  diluar nukleus.

-Prometatahap ,Membran nukleus mulai melebur dan hancur sehingga  memungkinkan terjadi kontak antara spindle mitotic dengan  kromosom.

-Metatahap ,Seluruh kromosom bergerak dan berkumpul dipusat spindle mitotic sehingga tampak sebagai equatorial plate.

- Anafase ,Kromosom terpisah menjadi 2 bagian dan tertarik pada sisi  berlawanan sel.

-Telofase  ,Perakitan kembali membran inti disekitar dua set kromosom  yang sudah  terpisah hingga terbentuk dua nukleus. Terbentuknya dua  nukleus baru menandakan akhir dari prosedur  mitosis, yang mana  

kromosom mengalami dekondensasi dan seluruh gen transkripsi mulai berfungsi, sedang  seluruh sisa lainnya dipakai  sel dalam  pembelahan menjadi dua sel.

FOTO TAHAP  MITOSIS DAN SITOKINESIS

Siklus sel dimulai dengan sinyal melewati wilayah  retriksi G1 akhir,  berlanjut ke tahap  S, G2 lalu  memasuki tahap  mitosis. tahap   mitosis dimulai dengan protahap  yang ditandai dengan kondensasi

kromosom dilanjut dengan prometatahap berwujud  menyatunya membran  nukleus (kontak spindle mitotic-kromosom). Metatahap  khas ditandai  dengan spindle mitotic berkumpul dipusat seperti equatorial plate. 

Anafase  ditandai dengan terpisah kromosom pada sisi berlawanan sel dan Telofase  berwujud  perakitan membran inti (terbentuk dua nukleus). tahap  mitosis berlanjut pada sitokinesis yang ditandai dengan 

pembelahan sel menjadi dua sel turunan sama persis .

Sitokinesis

Sitokinesis adalah suatu fitur kedua tahap  mitosis yang mana   terjadi penyaluran  membran sel, sitoskleton, organela, dan protein  terlarut lainnya pada dua sel turunan. Secara fisik ditandai dengan 

pembelahan sel menjadi dua sel turunan sama persis  berwujud  pengkerutan  membran sel masing-masing kedalam. ini  dipicu  adanya  cincin kontraksi (struktur sitoskleton) yang menegang dengan arah 

pengkerutan sesuai tarikan spindle mitotic (menarik kromosom) kesisi  berlawanan sel. Tarikan kontraksi terus menerus semakin  mengencang hingga menjepit sel menjadi dua bagian sel, dengan cara  ini,  terbentuk dua sel turunan yang sama persis dan memastikan  setiap sel turunan mengandung satu nukleus.Cincin kontraksi tersusun  atas tipe molekul filament yaitu filament aktin dan miosin yang saling  memendek untuk menciptakan  kekuatan pengencangan. Kekauatan 

yang diproduksi  cukup kuat untuk membengkokkan jarum halus yang  diinsersi dalam sel. Struktur ini sementara yang secara bertahap  semakin mengecil saat  prosedur  sitokinesis berlanjut hingga sel secara 

lengkap terbelah menjadi dua.

Akurasi kendali  sinyal proliferasi

Sistem sirkuit sinyal seluler selalu menuju tahap tahap  

homeostasis seluler secara terus menerus bertujuan  stabilisasi  sinyal. Setiap kali sinyal proliferasi meningkat akan diikuti dengan  mekanisme kendali , terutama saat  terjadi sinyal yang berlebihan 

dan menyimpang dari fisiologis. 

penjelasan  akurasi kendali  sinyal proliferasi

Salah satu ciri adanya kehidupan adalah munculnya aktivitas  proliferasi sel. Suatu sel dinamakan   berproliferasi dengan normal bila sel itu  dapat  mempertahankan dan mengendalikan  dinamika  proliferasi secara tepat. Dinamika itu  berwujud  keberadaan sinyal  

proliferasi dan sinyal inhibisi secara simultan dan terus-menerus dilakukan dalam rangka menjaga homeostasis subseluler. maka  menentukan apakah sinyal  proliferasi ini layak diteruskan  memasuki siklus sel, atau ditunda sementara sambil dilakukan 

perbaikan, dan atau mentrigger kematian sel secara apoptosis, saat   perbaikan DNA gagal dilakukan adalah  fungsi terpenting dari sistem sinyal ling.

kendali  sinyal intrinsik-ekstrinsik

kendali  sinyal proliferasi adalah  usaha  seluler dalam 

memastikan bahwa sinyal mitogenik yang memasuki tahap tahap  siklus  sel dalam nukleus masih dalam batas layak untuk diteruskan. kendali   sinyal proliferasi itu  baik terhadap sinyal eksternal mitogenik 

(matriks ektraseluler) maupun sinyal internal mitogenik. Keadaan ini memicu  setiap sel akan mengerti kapan harus memasuki siklus  sel, berproliferasi, berdifrensiasi, direparasi dan sebagainya. Secara  sistematik mekanisme kendali  sinyal seluler dilakukan dengan 2 cara: kendali  intrinsik , kendali  ekstrinsik

kendali  sinyal intrinsik: Checkpoint

Checkpoint berperan strategis dalam menjaga stabilitas  genomik, sebab  hampir seluruh penyakit keganasan dimulai dari  keadaan  instabilitas genomik, yang berpotensi menjadi mutasi genetik,  dan epigenetik. Fungsi checkpoint dalam pemeriksaan  kerusakan akan  dikuti dengan proses  kemudian , berwujud  penahanan kelanjutan  siklus sel sampai kerusakan selesai diperbaiki.

penjelasan  checkpoint sinyal proliferasi 

Checkpoint sinyal proliferasi adalah suatu pemeriksaan 

terhadap kelayakan sinyal intrinsik (mitogenik) yang sedang memasuki tahap tahap  siklus sel untuk memastikan bahwa integritas  DNA tidak terganggu. Keberadaan checkpoint dalam siklus sel dapat   

diketahui pada riset  in vitro kultur sel, dengan cara membuat media kultur dalam keadaan defisiensi asam amino, serum atau fosfot.  Keadaan ini memicu  perkembangbiakan  sel itu  terhenti pada  phase G1 siklus sel, tetapi  saat  defisiensi itu  direstorasi, 

maka sel kultur itu  melanjutkan kembali memasuki tahap  S. Hal  membuktikan bahwa ada    wilayah  checkpoint (pengecekan) pada tahap  G1 siklus sel.

Checkpoint tiap tahap  siklus sel

Sinyal intrinsik mitogenik yang datang memasuki siklus sel  akan melewati kronologis  checkpoint(pos pengecekan) tiap tahap   siklus sel. Tingkat akurasi checkpointsangatlah presisi, baik dalam hal 

pelepasan sinyal growth-promoting untuk melanjutkan ke-siklus sel  berikutnya,maupun dalam perintah inhibisi sinyal. Pemonitoran sinyal  mitogenik dilakukan menggantungkan diri  pada tiap tahap  dalam siklus sel.  Monitor di tahap  S dilakukan terhadap sekwen DNA tetapi  saat   pada tahap  M dilakukan terhadap kesesuaian ukuran sel. detailnya  chekpoint tiap tahap  dibagi menjadi:

1. Check point tahap  G0-G1: Pemastian kelayakan sinyal wilayah  checkpoint akan memastikan bahwa sinyal yang masuk  dan diterima itu  adalah sesuai  dengan struktur protein  sinyal sehingga bisa diteruskan ke tahap  siklus sel kemudian . detailnya   sel dalam tahap  G0 yang lalu  mendapat  sinyal   proliferasi yang cukup kuat untuk melewati phase G1, maka sebelum 

memasuki kemudian  yaitu tahap  S, sel itu  harus membuat  keputusan terutama pada G1 akhir. Titik di tahap  G1 akhir yang mana  sel .itu  membuat keputusan memasuki tahap  S dinamakan  

restriction point

2. Check point tahap  G2: pemeriksaan  kerusakan DNA 

wilayah  Check point G2 akhir berfungsi dalam memeriksa  setiap  kerusakan DNA sub seluler yang terjadi atau terhadap penggandaan  DNA.  Fungsi pemeriksaan  ini sangat penting dalam menjaga integritas dan  stabilitas genomik. Setiap wilayah  DNA yang terdiagnosa   kerusakan akan dikuti dengan proses  penahanan kelanjutan siklus sel hinga terjadi 

reparasi. 

3. Check point tahap  M: Checking keadaan  kromosom

wilayah  checkpoint terakhir terjadi tahap  M bertujuan  

memeriksa  apakah kromosom sudah  menempel pada spindle mitotic  atau belum. maka saat  semua fungsi checkpoint bekerja  dengan baik maka sulit bagi normal sel untuk berubah menjadi bentuk  malignansi.

Keterlibatan molekul ATM dan p53-p21

ada    banyak molekul protein yang terlibat saat  terjadi 

kerusakan DNA, diantaranya ATM, p53, p21, dan DNA repair seperti  sajikan dalam gambar dibawah ini

FOTO KETERLIBATAN MOLEKUL ATM DAN P53-P21

kendali  sinyal ekstrinsik proliferasi

Seperti yang sudah dikaji sebelumnya, prinsip  homeostasis  harus selalu terjadi dalam keadaan  apapun, demi keseimbangan  fisiologis seluler sendiri. saat  sinyal  proliferasi menguat dan  berlanjut dengan pembelahan sel, maka secara sistematik akan terjadi 

usaha  penyeimbangan terhadap fungsi seluler itu , yang  dilakukan dengan cara menghambat keberlanjutan siklus sel.

penjelasan  kendali  sinyal ekstrinsik

kendali  sinyal mitogenik ekstrinsik adalah usaha  

pengendalian terhadap semua sinyal mitogenik ektrinsik yang  memasuki sel menuju keadaan yang layak dan stabil. Aktivitas  kendali  itu  melibatkan banyak molekul sinyal dan beberapa  jalur  terutama proliferasi. 

Mekanisme kendali  sinyal ekstrinsik

detailnya  aktifitas kendali  sinyal mitogenik ekstrinsik 

dilakukan dengan cara: 

1. Peningkatan ekspresi TGF-β –kendali  eksternal

TGF-β(Tranforming growth faktor-β) adalah protein yang  berperan sentral dalam diferensiasi dan morfogenesis. detailnya   TGF- β yang berikatan dengan reseptor serin/ threoninin kinase,  memicu  induksi ekspresi protein p15 (Cdk-inhibiting/ InK4b). 

aktivasi   p15 menyebabkan  inaktivasi komplit s Cdk4-cyclin D-p27 sehingga p27 terlepas. Protein p27 yang bebas itu  akan segera  berikatan dengan Cdk2-Cyclin E aktif dinukleus, berakibat terbentuk  komplit s Cdk2-Cyclin E-p27 inaktif, sehingga terjadi inhibisi 

keberlanjutan siklus sel. 

2. Peningkatan ekspresi p27 – kendali  eksternal

kendali  eksternal ini terjadi akibat sel sekitar terdesak oleh  prolifrasi sel patologis yang berlebihan (contact inhibition). Sel yang  terdesak itu  mengekspresikan p27, kemudian  memicu  berikatannya dengan Cdk2-Cyclin E aktif dinukleus menjadi  komplit s Cdk2-CyclinE-p27 yang inaktif. Akibatnya terjadi inhibisi 

keberlanjutan siklus sel. Oleh sebab nya prolifrasi sel kanker  semestinya dapat   dihambat, manakala niche-nya atau microenvironment turut diperbaiki, dengan harapan sel sekitar dapat   mengekspresikan p27 saat  terjadi proliferasi berlebihan dari sel  patologis.

kendali  eksternal sinyaling seperti  dibawah ini.

FOTO KENDALI  EKSTERNAL SINYAL LING

kendali  feedback negatif: GTPase

Mekanisme feedback negatif adalah bagian dari prinsip  

homeostasis, yang normalnya berfungsi dalam mengurangi/ memperkecil kekuatan sinyal ling yang terjadi dalam sirkuit  intraseluler, dalam rangka menyimbangkan prosedur  subseluler demi  mencapai keadaan homeostatis. Oleh sebab  itu efek dari feedback 

mechanisms memicu  peningkatkan sinyal ling proliferasi. Hal  ini terjadi melalui GTPase - aktivasi onkoprotein ras.  GTPase bekerja sebagai sebuah mekanisme feedback negatif  intrinsik (sebagai rem), untuk memastikan bahwa transmisi sinyal  

proliferasi aktif dalam batasan seimbang dan tidak berlebihan. ini   dilakukan dengan melakukan pemecahan GTP menjadi bentuk tidak  aktif, yaitu GDP dalam prosedur  sinyal ing transduksi. Akibatnya 

sinyal ing tranduksi melemah-hilang, proliferasi sel terhenti. Jadi  sebetulnya  efek onkogenik yang ditimbul bukanlah akibat  hiperaktivasi sinyal ling Ras, akan tetapi berasal dari mutasi  onkogenik aktivitas GTPase.

Akurasi keputusan molekuler

Akurasi keputusan molekuler terhadap sinyal  yang diterima  sangatlah penting dalam menentukan keberlanjutan proliferasi suatu  sel normal. Keputusan molekuler dibuat saat  sinyal  proliferasi  itu  melewati beberapa  fungsi kendali  subseluler, baik secara 

internal berwujud  ―wilayah  checkpoint‖ maupun secara eksternal berwujud   kendali  lingkungan mikro-ektraseluler. Oleh sebab  itu sulit bagi  suatu sel untuk menyimpang dari aturan sistem sinyal ling ini, selama 

keadaan genomik dan epigentik bekerja normal. Sel kanker dapat  menaifkan semua sistem kendali  ini, terus-menerus berproliferasi dan  mempertahankannya, tanpa adanya hambatan yang berarti,  mengindikasikan  adanya gangguan dalam sistem itu .

Mesenchymal stem cell (MSC) adalah sel punca multipoten  yang dapat   berdiferensiasi menjadi beberapa  tipe sel, termasuk sel  adiposit, osteoblas, kondrosit, neuronal, miosit, β-pankreas. MSC 

pada awalnya diidentifikasi oleh Tuan Friedenstein sebagai  subpopulasi sel sumsum tulang dengan potensi osteogenik dan  dapat  melekat pada plastik. MSC juga memperlihatkan kemampuan  sebagai anti-inflamatori dan memiliki potensi imun-privilege. ini  

terlihat dengan beberapa  kabar  riset  yang menyebutkan bahwa  MSC dapat  meregulasi tanggapan  imun dalam beberapa  penyakit, 

termasuk penyakit autoimun. meski begitu  tidak ada penunjuk   khusus  dan unik dalam mengidentifikasi MSC, disamping itu  sifat  yang ada kurang konsisten beberapa literatur yang ada. Diversitas sifat  MSC ini dapat   dijelaskan dengan perbedaan sumber asal MSC, yang mana  MSC dapat   diperoleh dari beberapa  sumber, mulai jaringan solid hingga non-solid. Sisi lain 

perbedaan metode  isolasi dan keadaan  kultur pada beberapa   laboratorium juga ikut mempengaruhi variasi MSC. ini   memerlukan  standar yang jelas dan kuat diantara golongan  peneliti  sel punca, terutama grup MSC. Beberapa konsensus yang ada terkait  dengan sifat  MSC masih memunculkan  konflik data. 

meski begitu  secara biasa  ada    konsensus terkait MSC,  yaitu tidak mengekspresikan penunjuk  permukaan endotelial atau  hematopoietik seperti CD11b, CD14, CD31, CD34 atau CD45, 

tetapi  mengekspresikan CD29, CD44, CD73, CD90, CD105, CD106  dan CD166.

beberapa  kabar  riset  menyebutkan bahwa terjadi 

peningkatan riset  terkait MSC secara eksponensial. MSC  memberi  harapan yang menjanjikan dalam menyembuhkan  beberapa  penyakit terminal. Potensi diferensiasi dalam multilineage end-stage cell, disamping fusi dan transdiferensiasi MSC pada peristiwa   infark miokard, kegagalan liver akut, sirosis hepatis, penyembuhan  luka hingga gangguan autoimun sudah  dilaporkan. Sisi lain MSC 

memiliki kromosom yang lebih stabil dan kecenderungan untuk  membentuk tumor dan teratoma jauh lebih rendah dibanding dengan  sel punca embrionik atau iPS. berdasar  peran  penting MSC dalam meregenerasi beberapa    kerusakan jaringan dan meregulasi sistem imunitas, tetapi  sisi lain 

adanya diversitas sifat  MSC, maka pengetahuan mendasar terkait  MSC perlu dipahami. Oleh sebab  itu kami  mengeksplorasi MSC  dari sisi terminologi dengan melihat dari beberapa  aspek, mulai 

sifat  minimum, molekuler penunjuk  hingga prinsip  parakrin MSC.  kita   akan bahas sumber asal jaringan MSC dan potensi MSC terkait sumber dan pada akhirnya  membahas prinsip  molekuler regenerasi dan imunoregulasi MSC terkait beberapa  penyakit klinis.

Milestone MSC

 MSC sebagai klonogenik : CFU-F

Pemahaman MSC dimulai saat  tahun 1968 Friedenstein  menemukan subpopulasi sel non-hematopoetik asal sumsum tulang  tikus dan babi yang dapat   membentuk koloni sel (klonogenik) saat  

dikultur dan melekat pada plastik. Keberadaan sel klonogenik  diantara populasi sel sumsum tulang itu  dipemeriksaan  sebagai  colony-forming unit-fibroblas (CFU-F). detailnya  CFU-F  adalah rombongan  sel yang secara morfologi seperti fibroblas,  tetapi  sel ini dapat   membentuk koloni.

MSC sebagai sel stromal

Dinamika riset  MSC yang tinggi terutama terkait dalam 

hal idetifikasi mendorong Dexter tahun 1980 melakukan eksplorasi  keberadaan MSC. Hasil riset  beliau menyebutkan bahwa MSC  adalah populasi sel yang seperti  dengan sel stromal sumsum tulang  dan dapat   melekat pada disk kultur dan  dapat  menunjang 

hematopoiesis. Hasil riset  ini mendorong munculnya rasa  penasaran terkait potensi khusus  MSC.

 MSC sebagai sel berkemampuan  diferensiasi

prinsip  MSC sebagai sel yang dapat  berdiferensiasi 

berdasar  atas riset  Caplan tahun 1991, yang dinamakan   proposal Caplan’s. Hipotesis Caplan’s menyebutkan bahwa MSC  adalah rombongan  sel yang memiliki potensi berdiferensiasi menjadi  semua sel turunan mesodermal. meski begitu  eksistensi MSC 

sebagai sel dengan potensi diferensiasi multilineage baru ditemukan  dibelakang hari, yaitu tahun 1999 oleh Pettinger. riset  ini  lalu  memicu banyak penelitian  terkait peran  MSC dalam  memediasi prosedur  degenerasi beberapa  jaringan. Sisi lain riset  

ini memicu para peneliti untuk mengeksplorasi lebih jauh terhadap  sifat  molekuler khusus  MSC.

MSC berdasar  syarat  ISCT 2006

Perkembangan dan riset  MSC yang tinggi mendorong 

para peneliti untuk membuat batasan dan definisi detailnya   terhadap MSC. beberapa  definisi terkait polarisasi MSC bermunculan,  salah satunya adalah definisi yang dibuat Howritz tahun 2005 yang 

menyebutkan bahwa tidak semua mesencymal stromal cell adalah sel  punca, dipicu  sebab  metode dan pendekatan yang dipakai  dalam kultur dan sifat isasi MSCs berbeda. ini  memicu konsensus terkait sifat  MSC, sehingga pada tahun 2006  disampaikan sifat  MSC yang berdasar  rekomendasi International Society for Cellular Therapy (ISCT). detailnya  rombongan  sel dinamakan  MSC, jika memiliki syarat  dan terminologi 

antaralain  syarat  minimum dan mengekspresikan penunjuk  (CD)  tertentu, yang akan dibahas kemudian . Sejarah MSC dapat   dilihat  pada milestone dibawah ini.

FOTO MILESTONE MSC

Terminologi MSC

riset  MSC terdahulu yang dinamis beberapa tahun 

terakhir yang dijelaskan dalam sekuen milestone MSC sebelumnya, tampak terlihat adanya variasi dalam batasan terminologi suatu MSC. Secara eksponensial mendorong para ilmawan untuk membuat 

batasan dan definisi terkait sifat  MSC. Definisi berdasar konsensus ISCT merekomendasikan bahwa rombongan  sel dinamakan    MSC bila memiliki beberapa syarat  minimum.MSC didefinisikan sebagai sel punca dewasa yang didapat   dari jaringan mesencymal atau stromal (sesudah  tahap tahap  embriogenesis  selesai) dengan sifat  antaralain  :

1. Kreteria minimum:

--MSC adalah sel yang memiliki kemampuan  untuk menempel  pada bahan plastic tissue culture saat  dikultur dalam keadaan standar in-vitro dan dapat  membentuk koloni.

FOTO  MSC

MSC menempel pada disk culture dengan morfologi spindel seperti sel fibroblas. 

--MSC adalah sel yang memiliki potensi untuk diferensiasi (invitro) menjadi 3 turunan sel yaitu: 

Sel adipogenik,Sel kondrogenik,Sel osteogenik.

prinsip  diferensiasi dan pembaruan  diri MSC dijelaskan dibawah :

FOTO DIFERENSIASI DAN PEMBARUAN  DIRI MSC

 Persyaratan tambahan adalah:

--MSC dapat  mengekspresikan penunjuk  molekuler

CD105(+),CD 90(+), CD73(+)

-- Tidak mengekspresikan penunjuk  hematopoetik yaitu: CD45(-),CD(19-),CD79a(-), CD14(-) atau CD11b(-) 

,HLA-DR(-),HLA Class II antigen.

FOTO VISUALISASI PENUNJUK 

penunjuk  Molekuler MSC

Sekalipun terminologi yang dibuat ISCT sudah  banyak 

dipakai  dalam beberapa  riset , tetapi  hingga kini belum dapat   ditentukan penunjuk  MSC yang dapat   mencakup seluruh MSC asal beberapa  jaringan. ini  dimungkinkan sebab  setiap MSC yang  berasal dari dari beberapa  jaringan akan memiliki penunjuk  sedikit 

berbeda antara satu dan yang lainnya. Tidak adanya satu sifat   tunggal MSC atau satu penunjuk  yang dapat   mendifinisikan MSC  membuat pengetahuan penunjuk  molekuler MSC perlu dieksplorasi  lebih mendalam. ini  terlihat pada contoh dibawah ini. detailnya  molekuler MSC berwujud  :

1. MSC mengekspresikan CD105(+)  CD105(+) memperlihatkan tingkat aktivitas MSC dalam 

membentuk CFU-F adalah tinggi, 

2. MSC mengekspresikan CD146(+) CD146(+) memperlihatkan tingkat MSC dalam menciptakan  

CFU-F, pembaruan  diri in-vivo dan pembentukan tulang  dan  hematopoiesis tinggi. meski begitu  saat  MSC mengekspresikan penunjuk  ini secara bersamaan dan atau salah satu, maka sifat  menjadi berbeda. 

ini  terlihat pada contoh dibawah ini:

1. MSC mengekspresikan penunjuk  CD146(+) CD45 (-)

CD146(+) CD45 (-) adalah subendothelial sebagai adventitial reticular cells.

2. MSC tidak mengekspresikan CD271(-) dan CD146(-) 

detailnya  keberadaan penunjuk  ini terkait dengan 

pembentukan tulang ossicles dan sel stromal terkait 

hematopoiesis yaitu saat  CD271(+)/ CD146(+) atau 

CD271(+)/ CD146(-). 

Tinjauan difinisi MSC kedepan

beberapa  hasil riset  terkait mengabarkan  bahwa 

didapat  beberapa  MSC asal sumber jaringan lain. meski begitu sesudah  dilakukan verifikasi tidak ditemukan sifat   MSC secara kuat pada populasi itu . Sisi lain perkembangan molekuler memungkinkan untuk memunculkan definisi terbaru  terkait  sifat  MSC. beberapa  fakta terbaru  MSC dijelaskan dalam :

Batasan definisi MSC

-MSC didefinisikan sebagai mesenchymal stromal cells bukan mesencymal stem cell meskipun pengertian  ini tidak ideal.

-MSC didiskripsikan sebagai sebuah sel dengan sifat  

pembaruan  diri dan diferensiasi.

-Perbedaan sifat  dalam MSC dimungkinkan sebab 

sumber MSC yang berbeda, termasuk profile penunjuk  yang bervariasi antar spesies.

Potensi multi diferensiasi MSC

beberapa  riset  terbaru  mengabarkan  bahwa MSC selain 

dapat   berdiferensiasi menjadi turunan mesodermal, tetapi  pada MSC  asal jaringan tertentu juga dapat   berdiferensiasi juga menjadi :

-MSC menjadi turunan ectodermal seperti: neuron, keratosit  dan keratinosit.

-MSC menjadi turunan endodermal seperti: hepatosit dan sel β pankreas.

MSC sebagai molekul sekretom/ proteotom

Hasil riset  terbaru  mengabarkan  bahwa MSC memiliki 

kemampuan  metabolik aktif dalam mensekresi beberapa  elemen   ekstraseluler dan sitokin, disamping dalam mentranskripsi beberapa   elemen  terkait dengan regenerasi. ini  mengindikasikan  bahwa 

MSC dapat   berfungsi sebagai :

-MSC sebagai sel sekretom (prinsip  parakrin)

-MSC sebagai sel pretotom

-MSC sebagai sel transkriptom

SVF bukan sebagai MSC

Stromal vascular fraction (SVF) adalah  sel yang berasal  dari jaringan adiposa dengan sifat  heterogenus dan dapat   menempel pada disk kultur dan  mengekspresikan CD90 (+).  meski begitu  SVF tidak mengekspresikan CD105 (-), sehingga  SVF bukan adalah  golongan  MSC tetapi  sebagai MSC-like.

- Evolusi MSC: prinsip  soluble molecule

Kemunculan pemahaman terbaru  terkait mekanisme MSC dalam meregenerasi jaringan atau prosedur  diferensiasi yang dapat    kembali semula (dediferensiasi) memunculkan evolusi baru terkait 

pemahaman MSC. berdasar  hal itu  kami  membagi 

menjadi :

MSC sebagai prinsip  sel fusi

Fusi sel adalah  salah satu prinsip  MSC dalam reparasi 

dan regenerasi jaringan. nyatanya brbagai jaringan tertentu  memiliki kemampuan  untuk meregenerasi diri sesudah  terjadi cidera  seperti hati, otot, tulang dan tulang rawan. Regenerasi ini terjadi  dengan melibatkan proliferasi dan diferensiasi sel punca, termasuk 

MSC/ progenitor endogenous yang berada jaringan cideran atau  berasal dari migrasi sumsum tulang sebagai tanggapan  terhadap sinyal  cidera/ stres.

MSC sebagai prinsip  transdiferensiasi

prinsip  transdiferensiasi sel progenitor hematopoietik menjadi  sel kardiak sebagai fenomena cell fusion dan prinsip  reprogramming  MSC yang dapat   terjadi dua arah turunan seperti dibahas  sebelumnya.

 MSC sebagai sel parakrin : small molecule GF

sifat  “paracrine effect”, yaitu sel yang persepsikan 

dapat  mengeluarkan efek biologik dengan melepaskan beberapa   faktor yang dapat   merangsang   jaringan, terutama :  rangsangan  sel punca,Imunosupresi,Supresi apoptosis,Redesainling matrik ekstraseluler,Angiogenesis,

Molekuler MSC dalam diferensiasi

FOTO MOLEKULER MSC DALAM BERDIFERENSIASI

prinsip  evolusi MSC: small molecule GF

riset  terbaru  mengabarkan  bahwa  keberadaan small molecule yang diinduksi dari MSC pada keadaan  

tertentu memunculkan pergeseran baru dalam penelitian  MSC. riset   MSC sebagai faktor sitokin membuka pemandangan  baru dalam bidang 

sel punca terutama dalam hal mekanisme molekuler yang dilepas  MSC sebagai tanggapan  terhadap jaringan cidera.

FOTO SMALL MOLECULE GF MSC

Dasar prinsip  small molecule GF MSC

detailnya  kelahiran prinsip  small molecule GF MSC 

berdasar  atas :

1. komplit sitas metode  isolasi MSC

Sebagaimana diketahui metode  dan metode dalam mengisolasi  MSC memerlukan  kerja yang komplit  disamping kerja aseptis dan   waktu kultur selama beberapa minggu agar supaya  mendapat  turunan 

MSC yang homogen dengan potensi stemness tinggi, terutama  kemampuan  multi-diferensiasi menjadi beberapa  sel jaringan khusus .beberapa  faktor harus dikendalikan untuk mencapai hasil optimal

ini  juga pengalaman kami  rasakan saat  bekerja mengisolasi  MSC, yang mana  banyak faktor yang ikut menentukan hasil akhir isolasi.

2. Waktu paruh kehidupan MSC yang singkat

beberapa  hasil riset  mengabarkan  bahwa waktu paruh 

kehidupan MSC saat  berintegrasi dalam jaringan cidera sesudah   transplantasi adalah singkat, sehingga kemungkinan MSC melakukan fungsi imunosupresi dan regenerasi tidak optimal. beberapa  faktor  internal yang terjadi, jaringan cidera ikut mempengaruhi waktu paruh 

kehidupan MSC.

3. prinsip  molekul parakrin MSC dalam regenerasi

kabar  riset  terbaru  mengindikasikan  bahwa sebagian 

besar MSC yang diberikan lewat intravenous akan terjebak dalam  paru sebagai small emboli (tetapi  tetapi  aman tidak memunculkan   oklusi vaskuler). meski begitu , MSC yang terjebak itu  tetapi  melepas beberapa  molekul pro-regenerasi sebagai tanggapan  

terhadap rangsangan  molekul SDF-1 yang dilepas jaringan cidera, disamping molekul pro-inflamatori lain (TNFα, IFNγ dan IL-1). Hal  ini memunculkan bahwa small molecule yang dilepas MSC secara 

parakrin adalah  faktor utama dalam regenerasi jaringan.

 Induksi small molecule GF MSC

Begitu pentingnya peran  small molecule GF MSC ini, 

sehingga memunculkan beberapa  usaha  dalam menciptakan  small molecule ini secara in-vitro. Hal yang sama kami  lakukan dan sudah   dipublikasi dalam beberapa jurnal. detailnya  induksi small 

molecule GF MSC dibedakan menjadi 2 :

1. Induksi MSC dengan rangsangan  molekul pro-inflamasinyatanya MSC yang diaktivasi sebelumnya oleh TNFα  akan melepas beberapa  molekul anti-inflamasi, seperti kami  sudah  kemukakan  sebelumnya.

2. Induksi MSC dengan metode  hipoksia

MSC yang diinkubasi dalam keadaan hipoksia akan melepas  beberapa  molekul pro-regenerasi. ini  memunculkan teori hypoxic-preactivated-MSC-induced-soluble molecule yaitu beberapa  molekul 

terlarut dalam medium dilepas MSC yang mengalami hipoksia. 

FOTO PRINSIP  MSC INDUCED/SOLUBLE MOLECULE

prinsip  MSC terbaru 

Terminologi MSC yang berdasar  atas kemampuan  dalam pembaruan  diri dan diferensiasi dirasakan belum dapat    membedakan antara MSC dengan sel yang membelah lainnya, sekalipun definisi ini lebih praktis dan banyak dipakai . syarat  tambahan yang ketat untuk memperkuat definisi MSC diperlukan, 

yaitu ekspresi penunjuk  khusus  pada permukaan membran MSC. Hal  lain yang penting adalah sumbangan  substansial MSC dalam  meregenerasi jaringan yang melahirkan prinsip  evolusi MSC sebagai 

soluble molecule GF-MSC.

berdasar  hal itu , maka kami  mengusulkan definisi 

MSC berdasar  atas :

 Terminologi klasik MSC,Terminologi molekuler MSC,Terminologi fungsional MSC,

FOTO  TERMINOLOGI MSC

Terminologi klasik MSC

Terminologi klasik MSC adalah  definisi minimal MSC 

yang berdasar  gambaran morfologi MSC terhadap :

1. Aktivitas pembaruan  diri

MSC diterangkan  sebagai sel yang dapat  menciptakan  

turunan sel yang sama persis  dengan sama persis  dengan induk baik melalui  pembelahan simetris dan atau asimetris.

2. Potensi berdiferensiasi

Potensi diferensiasi mengindikasikan  kemampuan  MSC dalam  menciptakan  beberapa  turunan sel yang khusus .Terminologi klasik MSC diterangkan dibawah 

FOTO TERMINOLOGI KLASIK MSC

Terminologi klasik menggambarkan kemampuan  sel punca dalam  aktivitas pembaruan  diri dan potensi diferensiasi. pembaruan  diri  melalui pembelahan simetris dan asimetris, sedang  diferensiasi 

menciptakan  beberapa  turunan sel yang lebih khusus .

 Terminologi molekuler MSC

Terminologi molekuler MSC berdasar  atas kemampuan  MSC dalam hal :

1. MSC dapat  mengekspresikan penunjuk  molekuler

 CD105 (+),CD 90 (+),CD 73 (+),

2. Tidak mengekspresikan penunjuk  hematopoietik, yaitu : CD45 (-),CD19 (-),CD79a (-), CD14 (-), CD11b (-),HLA-DR (-),HLA Class II antigen,

Terminologi fungsional MSC

Terminologi fungsional MSC berdasar  atas kemampuan nya  dalam mensekresi beberapa  soluble molecule secara parakrin. prinsip   parakrin adalah komunikasi MSC dengan sel matriks sekitarnya 

melalui molekul sinyal tertentu yang dilepas MSC. detailnya   soluble molecule dan ligan yang lepas MSC berwujud :

-Molekul/ ligan kemoatraksi

Sel punca dapat  memeriksa  beberapa  molekul kemoatraksi  seperti HGF dan SDF-1 melalui reseptor CXCR-3, sehingga  terjadi homing, molekul itu  diantaranya :  CXCR3-R, HGF,

-Molekul anti-inflamasi:

MSC sesudah  terpapar molekul inflamasi poten seperti TNFα,  IL-1 dan IFNγ, maka akan melepas beberapa  molekul anti-inflamasi :

 IL-10,TGFβ, IL-1ra, TSG6,PGE2,

-Molekul pro-regenerasi :

MSC melepas beberapa  molekul pro-regenerasi sebagai tanggapan   inflamasi terhadap inflamasi yang sudah  terkendali, maka akan  melepas beberapa  molekul pro-regenerasi : FGF-2, Ang-1,VEGF, PDGF,IGF,

Terminologi fungsional sel punca diterangkan dibawah 

FOTO TERMINOLOGI FUNGSIONAL MSC

Sel punca mengeskpresikan beberapa  CD tertentu dan atau penunjuk   diferensiasi lineage(-) dan  mensekresi beberapa  soluble molecule  baik 

VEGF, HGF dan PDGFmaupunTGF-β, IL-1ra, PGE3, TSG6 dan IL-10  secara parakrin

 Sumber sel punca

Hasil riset  mengabarkan  bahwa beberapa  jaringan stromal  dewasa yang mengandung MSC, tetapi  dalam jumlah sedikit adalah  antaralain :

Cairan amnion, Membran sinomelalui l ,Jaringan dental pulp,Jaringan liver ,Jairngan paru,Matriks (wharton jelly) dan umbilical cord blood, Sumsum tulang,Jaringan adiposa ,Jaringan otot,Jaringan plasenta , 

Sumber MSC yang beraneka ragam memicu  potensi 

stemness MSC juga bervariasi, meskipun demikian MSC asal  jaringan umbilicall cord memiliki potensi stemness jauh lebih kuat  dibandingkan lainnya. ini  dipicu  sebab  MSC umbilicall  cord masih memiliki sifat  pluripotent, sehingga kemampuan  diferensiasi lebih luas dibandingkan MSC asal jaringan stromal lain.

MSC dalam regenerasi dan restorasi

kemampuan  berdiferensiasi menjadi beberapa  sel jaringan  membuat MSC menarik secara medis . beberapa  jurnal riset   mengabarkan  MSC terlibat kuat dalam restorasi dan regenerasi  beberapa  kerusakan dan atau degenerasi jaringan, diantaranya adalah:

-Muskuloskeletal:Fraktur ,Osteoporosis,Osteartosis, Sendi,

-kulit, kornea.

- Neurodegeratif: Huntington, Penyakit stroke,Parkinson, Alzheimer ,

-Lesi kardiovaskuler: Peripheral vaskuler iskemia,

Miokard infark

-Disfungsi dan disufficiensi hormonal:Diabetus melitus

-Imun sistem: Autoimune

Imunoregulasi MSC

kemampuan  MSC dalam menghindarkan diri dari pemeriksaan  sistem imunitas badan  pada awalnya cukup membingungkan diantara  para ilmuwan imunologis. Regulasi imunologis menerangkan bahwa 

setiap sel allogenik yang memasuki badan  akan dilakukan delesi oleh  tanggapan  imun host, oleh sebab  itu harus diakukan prosedur  mismatch  secara ketat sebelumnya. meski begitu  MSC melawan semua 

aturan ini. MSC dapat  lolos dari sergapan sistem imun host (pemeriksaan  alloantigen). Imunoregulasi MSC diterangkan dibawah 

FOTO  IMUNOREGULASI MSC

Sistem imunitas pemeriksaan  MSC (allorejeksi)

Keterbatasan utama dalam graft organ solid adalah akibat  pengenalan dini sel T terhadap antigen (alloantigen) resipien yang  masuk ke dalam badan . pemeriksaan  dini ini dilakukan sel T melalui 

keberadaan molekul antigen MHC/ HLA. nyatanya ini  

dimediasi melalui 2 mekanisme molekuler, yaitu :

-Pengenalan langsung

Pengenalan langsung alloantigen secara langsung ini 

melibatkan sel T, baik CD4+ atau CD8+ host dengan mengenali  langsung keberadaan molekul MHC class I dan class II MSC.

-Pengenalan tidak langsung

Mekanisme pengenalan tidak langsung melibatkan prosedur  sel  APC seperti sel dendritik. Keberadaan sel dendritik sentral sebab   dapat  mengenali dini peptide dari jaringan allogenik untuk   dipresentasikan pada sel T naive melalui molekul MHC.maka setiap benda asing yang masuk badan  maka  semua akan mengalami hal yang sama yaitu prosedur  allorejeksi,  kecuali pada fetal allograft. Jaringan fetal ini dapat  menghindari 

rejeksi dari sang ibu melalui prosedur  yang komplit s.

MSC meloloskan diri

MSCs dapat  menghindari sistem imun sebab  MSC tidak  mengekspresikan antigen HLA class II pada permukaan sel sehingga  sulit/ tidak dikenali oleh sel APC. MSC relatif aman terhadap potensi  rejeksi sel imun badan , saat  dilakukan transplantasi. MSC allogenic berpotensi menjadi salah satu terapi seluler efektif dalam meregulasi  kekacauan/ penyakit sistem imun pada desain tikus multiple sclerosis, 

inflammatory bowel disease dan diabetes tipe I.

 MSC supresi sel dendritik

MSC mensupresi sel dendritik dengan cara :

Menghambat maturasi (diferensiasi) monosit

MSC detailnya  menginhibisi maturasi monosit menjadi 

sel dendritik matur sehingga sel dendritik matur tidak terbentuk, berakibat pelepasan mediator inflamasi mereda. Dendritik matur  adalah  produsen utama mediator inflamasi poten (TNFα, IFNγ).

Mendorong sel dendritik matur menjadi imatur

MSC dapat  mendorong sel dendritik matur menjadi imatur  melalui pelepasan IL-10. Sel dendritik imatur rentan terhadap lisis  yang dilakukan sel NK aktif.

MSC tipe-2 supresi sel limfosit

MSC dapat  mensupresi sel limfosit T dan sel B melalui 

pelepasan iNOS (tikus) atau iDO (kita ) sesudah  terpapar sitokin  TNFα dan IFNγ dalam jumlah besar. Inflamasi memicu  sel T

 235 /258

limfosit teraktivasi  , menciptakan  sitokin pro-inflamatori MSC, sehingga MSC terpolarisasi menjadi MSC tipe-2.detailnya  MSC tipe-2 mensupresi sel limfosit melalui :

- MSC menurunkan proliferasi sel limfosit T

ini  berperan besar dalam mengendalikan  penyakit GVHD  yang terjadi sesudah  transplantasi sumsum tulang.

-MSC mensupresi sel limfosit T CD4+

MSC mensupresi sel limfosit CD4+ secara langsung melalui pelepasan beberapa  molekul, yaitu :

iNOS, HO1,PGE2, IDO,TGF-β1,HGF, 

-MSC mensupresi sel limfosit T CD8+

MSC menginhibisi sel sitotoksik limfosit T CD8+ secara 

langsung melalui pelepasan molekul : sHLA-G5.

- MSC supresi fungsi sel B

MSC menghambat fungsi sel B yang menggantungkan diri  pada soluble  factor dan cell contact.

-MSC menghambat apoptosis sel T

- MSC mendorong pergeseran sel T menjadi TH2

Proliferasi sel T yang menurun sesudah  inhibisi MSC tipe-2 memicu  sekresi IFNγ menurun, sehingga memicu   peningkatan produksi IL-4 oleh sel TH2 (anti-inflamasi). Pergeseran status pro-inflamasi (dimotori IFNγ) menjadi status anti-inflamasi melalui IL-4.

 MSC supresi sel leukosit

MSC tidak mempengaruhi kemampuan  sel neutrofil dalam hal  fagositosis, ekspresi molekul adhesi dan kemotaksis. detailnya   peran  MSC terhadap leukosit sel neutrofil adalah :

-MSC menunda program apoptosis sel neutrofil.

MSC menghambat program apoptosis dengan cara melepas  dependent IL-6.

-MSC ikut terlibat eliminasi mikroba bersama dengan leukosit. MSC terlibat dalam mengeliminasi mikroba bersama dengan leukosit dengan cara meningkatkan reseptor CXCR3-R MSC

-MSC memperkecil efek respiratory burst neutrofil.

Respiratory burst melepas ROS secara cepat. ROS berperan  penting dalam mendegradasi partikel (mikroba) yang sudah  difagosit  sel makrofag. Sisi lain respiratory burst memicu prosedur  inflamasi dan 

apoptosis MSC memperlemah efek respiratory burst, sehingga  inflamasi mereda, tetapi  kemampuan  fagositosis, ekspresi molekul  adhesi dan kemotaksis sel leukosit tidak dipengaruhi. 

 MSC supresi sel NK

Sel natural killer (NK) adalah sel efektor utama imun innate  dalam mengeminilasi beberapa  virus, mikroba dan sel tumor melalui  pelepasan granzim B yang dimediasi sel limfosit sitotoksik, dikenal  sebagai NK-mediated obyek sasaran  cell lysis. NK juga memproduksi sitokin  pro-inflamasi. kemampuan  NK dalam memusnahkan sel obyek sasaran  

menggantungkan diri  pada kadar molekul MHC kelas I yang dieskpresikan sel  obyek sasaran . MSC tidak mengekspresikan MHC kelas I, sehingga MHC 

tidak dikenali sebagai program lisis sel NK, baik MSC autologus  maupun allogenik. Sel NK aktif akan mengikat ligan MSC pada  reseptor permukaan sel NK sehingga dapat   mengeliminasi  keberadaan MSC.

detailnya  peran MSC dalam supresi NK melalui :

MSC menghambat proliferasi sel NK

MSC menghambat proliferasi sel NK dengan melepas 

molekul :

sHLA-G5 (soluble HLA-G5)2. MSC menghambat aktivitas sitotoksitas sel NK resting, Protaglandin E2 (PGE2), Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO)

MSC menghambat aktivitas sitotoksitas NK sel resting dengan  menurunkan regulasi terhadap ekspresi protein NKp30 dan NK  group2, keluarga  D (NKG2D). Protein itu  berperan sebagai  aktivator reseptor obyek sasaran  pemusnahan.

 prinsip  homing MSC

Homing MSC sirkuler menuju wilayah  inflamasi/ cidera 

adalah  hasil interaksi dan integrasi reseptor MSC dengan  beberapa  molekul sitokin/ kemokin atau soluble molecule yang  dilepas sel radang aktif, terutama sel neutrofil dan makrofag dan  jaringan rusak.

 penjelasan  homing MSC

Homing MSC adalah migrasi MSC menuju wilayah  inflamasi/ cidera akibat rangsangan  molekul kemoatraksi yang dilepas oleh jaringan rusak atau oleh sel radang.Molekul kemoatraksi MSC

- IFNγ

IFNγ adalah  mediator pro-inflamatori poten yang dilepas  sel dendritik, yang dapat   menarik migrasi sel radang termasuk MSC sirkuler menuju wilayah  cidera, disamping sebagai pengaktivasi.

-TNFα

TNFα adalah  mediator pro-inflamatori poten yang dilepas  sel dendritik dan makrofag aktif yang dapat   menarik radang, termasuk  MSC sirkuler untuk migrasi menuju wilayah  cidera/ inflamasi, disamping 

sebagai pengaktivasi.

- SDF-1

SDF-1 adalah  molekul kemokin yang dilepas jaringan 

rusak dengan fungsi sebagai pemandu arah bagi sel MSC dalam  menuju wilayah  inflamasi/ cidera sehingga SDF-1 berperan sebagai colokalisasi bagi reseptor CXCR3-R MSC.13.3 Reseptor MSC

MSC memeriksa  keberadaan molekul kemoatraksi dan 

bergerak migrasi menuju wilayah  inflamasi dengan cara :

1. MSC mengekspresikan reseptor TLR-3

TLR-3 adalah reseptor yang diekspresikan oleh beberapa  sel radang, termasuk MSC. Reseptor TLR-3 berperan besar dalam  memeriksa  keberadaan molekul kemoatraksi dan mempromosikan MSC migrasi keluar sirkulasi, homing menuju wilayah  cidera/ inflamasi. 

Sisi lain pengikatan reseptor TLR-3/MSC dengan sitokin proinflamatori juga memicu  polarisasi MSC dari tipe-1 menjadi  tipe-2 yang bersifat imunosupresif, sehingga dapat  mensekresi  molekul aktif anti-inflamasi terutama IL-1ra, PGE3, TGFβ dan TSG6, 

disamping molekul proliferasi VEGF, PDGF dan HGF.

2. Reseptor CXCR3-R

CXCR3-R adalah  reseptor yang diekspresikan beberapa  

sel radang, termasuk MSC secara kuat dengan fungsi memeriksa  keberadaan molekul kemokin SDF-1 yang dilepaskan  oleh jaringan rusak, MSC yang mengekspresikan reseptor CXCR3-R secara kuat 

yang akan memeriksa  dan mengikat SDF-1, sehingga adalah  colokalisasi bagi MSC untuk bergerak menuju wilayah  inflamasi.

 Fusi MSC dalam reparasi dan regenerasi

Fusi sel adalah  salah satu prinsip  MSC dalam reparasi 

dan regenerasi jaringan. nyatanya beberapa  jaringan tertentu  memiliki kemampuan  untuk meregenerasi diri sesudah  terjadi cidera  seperti hati, otot, tulang dan tulang rawan. Regenerasi ini terjadi  dengan melibatkan proliferasi dan diferensiasi sel punca, termasuk 

MSC/ progenitor endogenous yang berada jaringan cidera atau  berasal dari migrasi sumsum tulang sebagai tanggapan  terhadap sinyal  cidera/ stres. 

meski begitu  prinsip  regenerasi ini tidak menjelaskan 

bagaimana sel punca atau progenitor pindah ke lokasi optimal dalam badan  yang terbentuk selama perkembangan. Kami percaya bahwa  pertanyaan ini dapat   dijawab jika sel punca menyatu dengan sel 

parenkim yang sudah diposisikan dengan benar. Sel yang menyatu  kemudian  dapat   membesar atau membelah, tetapi i dalam kedua  peristiwa  sel yang sehat memberi  arah atau orientasi yang diperlukan 

untuk mengembalikan fungsi jaringan. HSC adalah arsitek difinitif hematopoiesis, yang berfungsi 

sebagai produsen sel darah secara terus menerus selama kehidupan  suatu organisme. Setiap HSC diprogram untuk memproduksi beberapa   elemen  sel darah secara efisien, sehingga memungkinkan sel darah

merah mengakut oksigen, megakaryocytes dan turunan trombosit  berinteraksi dengan vaskuler yang cidera dan  sel sistem imun dalam  memproteksi serangan mikroba. Kemunculan HSC pertama kali pada  prosedur  hematopoiesis tahap tahap  embrio diidentifikasikan di wilayah  aortogonado-mesonephros, yang lalu  bergeser ke organ hati janin dan berlanjut ke sumsum tulang seiring dengan waktu. bPencarian penunjuk  khusus  sel punca menjadi intens sejak HSC  pertama kali berhasil diidentifikasi. Hal berdasar  atas asumsi 

mendasar bahwa setiap sel memiliki penunjuk  tertentu yang dapat   diidentifikasikan termasuk sel darah, dinamakan  cluster of differentiation (CD). Sebagian besar penunjuk  sel hematopoietik adalah  CD45 positif. penelitian  HSC sudah  dimulai sejak tahun 1960 yaitu dalam  mendiagnosa  diferensiasi HSC menjadi sel progenitor baik pada uji  koloni in-vitro dan uji transplantasi HSC/ progenitor terhadap hewan 

coba dengan myeloablastik. penelitian  terbaru  juga memungkinkan untuk  mendiagnosa  lebih lanjut keberadaan HSC dan turunanya secara in-situ, baik dalam mendiagnosa  fisiologi hematopoiesis maupun 

rekonstitusi sistem hematopoesik.

 Hematopoietic stem cell

Sel darah matur memiliki rentang masa kehidupan singkat dan  oleh sebab  itu harus direstorasi secara terus menerus. ini   dilakukan oleh rombongan  kecil sel yang memiliki kemampuan   memperbarui  diri dan diferensiasi, dinamakan  hematopoietic stem 

cell (HSC). kemampuan  diferensiasi HSC di bawah MSC dimungkinkan sebab  HSC tidak dapat  membentuk golongan  sel non hematopietik seperti halnya MSC. 

 penjelasan  hematopoietik stem cell

Hematopoietik stem cell (HSC) adalah sel punca dewasa yang  berasal dari sistem hematopoetik (sumsum tulang) yang  mengekspresikan penunjuk  CD34+, CD133+, Thy1+ dan tidak  mengekspresikan penunjuk  CD38-, CD33-. HSC dapat   berdiferensiasi secara aktif dengan membentuk seluruh elemen  

darah (multipoten), disamping memperbarui  diri. HSC juga  memiliki kemampuan  memasuki tahap  dormansi yaitu tahap  G0 siklus  sel yang mana  tidak terjadi aktivitas pembelahan. meski begitu  sel yang dalam tahap  G0 ini tetapi  diperlukan  terutama saat  terjadi 

cidera jaringan. 

Sumber HSC

HSC sebagian besar berasal dari sumsum tulang, sehingga  sulit ditemukan dalam pembuluh darah perifer pada keadaan normal. Oleh sebab nya untuk menginduksi HSC migrasi ke pembuluh darah 

perifer, maka diperlukan  rangsangan  dengan pemberian sitokin tertentu.  detailnya  usaha  rangsangan  dan induksi HSC dilakukan dengan 

pemberian granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) atau agen  sitotoksik (penekan sumsum tulang myelo-suppressive). Agen  sitotoksik dapat   menganggu interaksi antara sel hematopoietik dengan sel stromal sumsum tulang, sehingga dapat   memicu mobilisasi  beberapa  besar sel progenitor dan HSC kedalam sirkulasi.

Komplesitas penunjuk  HSC

HSC memiliki beberapa  macam penunjuk  yang berfungsi  sebagai molekul integrasi intrinsik dan sinyal dalam aktivitas jalur  transduksi. meski begitu  secara konvensional penunjuk  HSC 

adalah CD34+/ CD133+/ Thy1+/ CD38-/ CD33-, tetapi  penunjuk  konvesional ini dapat   disederhanakan menjadi CD34+/CD38-. pemakaian  penunjuk  lebih banyak dipakai  sebab  lebih praktis. 

Secara sistematis penunjuk  HSC dibagi menjadi :

-penunjuk  komplit s HSC

-penunjuk  konvensional HSC

penunjuk  konvensional HSC

Secara sistematik penunjuk  konvensional HSC dibagi menjadi 3  macam, yaitu: 

-- CD133+

CD133+ atau dinamakan  prominin 1 adalah glikoprotein yang diekspresikan oleh sel HSC, progenitor dan endotel yang berperan untuk melokalisasi seluler.

--CD34+

CD34+ adalah protein transmembran sialomucin yang 

diekspresikan HSC dengan fungsi sebagai molekul adhesi. Protein CD34+ juga diekspresikan oleh sel endotelial nodus limfatikus yang akan diikat ligan selectin sel T saat  memasuki nodus limfatikus. 

--Thy1+

Thy1+ atau dikenal juga sebagai CD90+ adalah glikoprotein yang diekspresikan oleh HSC, thymocytes (pre-cursor sel T), MSC, NK, neuron dan endotelium berperan   sebagai molekul komunikasi/ interaksi antar sel dan sel ke matrik. penunjuk  konvensional HSC diterangkan dibawah