Materi SI-Keperawatan


Silahkan Download dengan cara klik judul materi dibawah ini:

Teknologi Informasi dalam Keperawatan

Batasan Teknologi Informasi umum dan Layanan Keperawatan

Sistem Teknologi Informasi Pelayanan Kesehatan

SOP Syok (Shock)

https://www.dropbox.com/s/vnskfyw3nx42wlq/SOP%20Syok.doc?dl=0

IDK, Komunikasi Sel

Komunikasi Sel

1. Pendahuluan

komunikasi merupakan suatu proses untuk mendapatkan informasi dengan suatu cara tertentu, baik berinteraksi secara langsung maupun tidak langsung. sel juga berinteraksi antar satu sama lain. Disamping itu, mereka juag mempunyai cara atau metode tersendiri dalam berkomunikasi, terdapat tiga metode komunikasi antar sel, yaitu:

1. Komunikasi Langsung

Komunikasi langsung, adalah komunikasi antar sel yang sangat berdekatan. Komunikasi ini terjadi dengan mentransfer sinyal listrik (ion-ion) atau sinyal kimia melalui hubungan yang sangat erat antara sel satu dengan lainnya. Gap junction merupakan protein saluran khusus yang dibentuk oleh protein connexin. Gap junction memungkinkan terjadinya aliran ion-ion (sinyal listrik) dan molekul-molekul kecil (sinyal kimia), seperti asam amino, ATP, cAMP dalam sitoplasma kedua sel yang berhubungan.

2. Komunikasi Lokal

Komunikasi lokal, adalah komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan ekstrasel (interstitial) untuk berkomunikasi dengan sel lain yang berdekatan (sinyal parakrin) atau sel itu sendiri (sinyal autokrin).

3. Komunikasi Jarak Jauh

Komunikasi jarak jauh: adalah komunikasi antar sel yang mempunyai jarak cukup jauh. Komunikasi ini berlangsung melalui sinyal listrik yang dihantarkan sel saraf dan atau dengan sinyal kimia (hormon atau neurohormon) yang dialirkan melalui darah.

Dalam tubuh manusia terdapat dua jenis komunikasi antar sel, yaitu: wired system (komunikasi melalui saraf atau listrik) dan non-wired system (komunikasi kimiawi). Sedangkan komunikasi intra sel adalah komunikasi yang terjadi di dalam sel. Komunikasi intra sel merupakan proses pengubahan sinyal di dalam sel itu sendiri. Komunikasi antar sel merupakan media yang menopang pengendalian fungsi sel atau organ tubuh. Pengendalian yang paling sederhana terjadi secara lokal (intrinsik) yaitu dengan komunikasi antar sel yang berdekatan. Pengendalian jarak jauh (ekstrinsik) lebih kompleks dan dimungkinkan melalui refleks yang dapat melibatkan sistem saraf (lengkung refleks) maupun sistem endokrin (pengaturan umpan balik).

kumunikasi antar sel menggunakan molekul signal ekstraseluler (ligan). Ini merupakan cara organisme untuk mengontrol metabolisme sel, pertumbuhan, diferensiasi jaringan, sintesis dan sekresi protein serta mengatur komposisi cairan ekstraseluler. Molekul sinyal ini disintesis dan di sekresikan oleh adanya sel sinyal dan hanya menghasilkan respon spesifik pada sel target yang memiliki reseptor untuk molekul sinyal yang spesifik. Pada organisme multiseluler, molekul sinyal dapat berupa molekul hidrofilik atau hidrofobik. Sinyal-sinyal kimia dapat berupa protein, asam amino, peptida, nukleotida, steroid, dan gas. Sebagian besar sinyal bersifat hidrofilik  sehingga tidak dapat melewati membran (contohnya protein, asam amino, dan peptida). Beberapa sinyal bersifat hidrofobik dan mampu melalui membran untuk memulai respon (contohnya hormon steroid).  Sinyal-sinyal tersebut diproduksi oleh signal cell dan dideteksi oleh protein reseptor pada sel target. berikut adalah gambaran penyampaian informasi pada sel ditunjukkan pada gambar 1.

Mekanisme Komunikasi Sel

2. Penyampaian Molekul Sinyal

Dalam penyampaian molekul sinyal terdapat empat tipe, yaitu:

1. Endokrin: sel target jauh, mengggunakan mediator hormon. Hormon dibawa melalui pembuluh darah. Contohnya komunikasi hipofisis ke gonad, harus menggunakan substansi tertentu untuk menghantarkan sinyal.

gambar contoh sinyal endokrin

2. Parakrin: mediator lokal. merupakan komunikasi antar sel jarak pendek. Sel signal mensekresi molekul signal targetnya pada sel-sel yang berdekatan dengan sel signal. Misalnya: epinefrin merupakan neutotransmiter yang dilepaskan oleh satu sel saraf ke sel saraf lainnya atau sel saraf ke efektor pada otot rangka ( merangsang atau menghambat konstraksi).

gambar contoh sinyal parakrin

Autokrin: sel-sel merespons molekul yang di sekresikannya sendiri, contohnya komunikasi yang terjadi ketika pertukaran ion pada sel dalam jaringan. Signal ini juga dijumpai pada sel-sel tumor yang mensekresi faktor pertumbuhan secara berlebihan hingga menginduksi proliferasi sel yang tidak terkendali.

gambar contoh sinyal autokrin

3. Sinaptik: Penyampaian sinyal dapat dilakukan dengan cara protein dari suatu sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lainnya.

 gambar contoh sinyal sinap

3. TAHAPAN KOMUNIKASI SEL

Dalam berkomunikasi, sel mempunyai proses komunikasi yang dibagi menjadi tiga tahap, yaitu :

1.Penerimaan (reseption) , merupakan pendeteksian sinyal yang datang dari luar sel oleh sel target. Sel kimiawi terdeteksi apabila sinyal itu terikat pada protein seluler, biasanya pada permukaan sel yang bersangkutan.

2.Transduksi, merupakan proses pengubahan ikatan molekul signal pada reseptor sel target untuk menghasilkan respon biologis. Tranduksi diawali dengan pengikatan molekul sinyal mengubah protein reseptor. Tahap transduksi ini mengubah sinyal menjadi suatu bentuk yang dapat menimbulkan respon seluler spesifik. Dalam hal ini terdapat second messenger yang bekerja sebagai agen signal tranduksi. Second messenger ini dapat membawa signal dari beberapa reseptor.

3.1 Transduksi sinyal meliputi aktifitas sebagai berikut:

   a.Pengenalan berbagai sinyal dari luar terhadap reseptor spesifik yang terdapat pada permukaan membran sel.

   b.Penghantaran sinyal melalui membran sel ke dalam sitoplasma.

  c.Penghantaran sinyal kepada molekul efektor spesifik pada bagian membran sel atau efektor spesifik dalam      sitoplasma. Hantaran sinyal ini kemudian akan menimbulkan respon spesifik terhadap sinyal tersebut. Respon   spesifik yang timbul tergantung pada jenis sinyal yang diterima. Respon dapat berupa peningkatan atau        penurunan aktifitas enzim-enzim metabolik, rekonfigurasi sitoskeleton, perubahan permeabilitas membran sel,   aktifasi sintesa DNA, perubahan ekspresi genetik atupun program apoptosis.

  d.Terputusnya rangkaian sinyal. Terjadi apabila rangsangan dari luar mulai berkurang atau terputus.Terputusnya sinyal juga terjadi apabila terdapat kerusakan atau tidak aktifnya sebagian atau seluruh molekul penghantar sinyal. 

Informasi yang terjadi akan melewati jalur rangsang (signal transduction pathway) yang terdiri dari berbagai protein berbeda atau molekul tertentu seperti berbagai ion dan kanalnya, berbagai faktor transkripsi, ataupun berbagai tipe sububit regulator. Setiap protein yang terlibat pada jalur ini mampu menghambat atau mengaktifasi protein yang berada dibawah pengaruhnya (down stream). Protein utama yang terlibat dalam jalur rangsang pada umumnya adalah kinase dan posphatase, yang beberapa diantaranya merupakan protein yang terdapat/larut dalam  sitoplasma. Kedua protein ini mampu melepaskan atau menerima grup posphat dari protein lain sehingga proses penghantaran atau penghentian sinyal dapat berlangsung.

Secara singkat langkah-langkah transduksi sinyal adalah:

1)    Sintesis molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal.

2)    Pelepasan molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal.

3)    Transpor sinyal oleh sel target.

4)    Pengikatan sinyal oleh reseptor spesifik yang menyebabkan aktivasi reseptor tersebut.

5)    Inisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal intrasel.

6)    Peubahan spesifik fungsi, metabolisme, atau perkembangan sel.

7)    Pembuangan sinyal yang mengakhiri respon sel.

4. Reseptor yang terdapat pada membran sel meliputi:

A. Reseptor saluran/gerbang  ion;  misalnya pada molekul neurotransmitter yang dilepaskan sinapsis antara dua sel saraf berikatan dengan saluran ion sehingga menyebabkan saluran membuka dan memicu timbulnya sinyal listrik yang merambat ke sel penerima.

B. G-protein (GTP-binding protein)-coupled receptors, merupakan suatu reseptor pada sel membran yang mempunyai tujuh helix transmembran. Penyaluran sinyal yang timbul setelah G-protein coupled receptors berikatan dengan ligan, baru mungkin terjadi bila G-protein ikut berperan aktif untuk mempengaruhi efektor yang berada dibawah pengaruhnya.

C. Reseptor tirosin-kinase (RTK). Reseptor yang terdapat pada membran sel, terkadang bukan hanya suatu protein yang bekerja sebagai reseptor saja, namun juga merupakan suatu enzim yang mampu menambah grup posphat kepada residu tirosin spesifik dari protein itu sendiri. Terdapat dua macam tirosin kinase (TK) yakni: pertama, RTK yang merupakan protein transmembran yang memiliki domain diluar membrane sel yang mampu berikatan dengan ligan serta domain didalam membrane sel yang merupakan suatu katalitik kinase. Jenis kedua, merupakan non-RTK yang tidak memiliki protein transmembran serta terdapat dalam sitoplasma, inti dan bagian dalam dari membran sel. Pada G-proteincoupled receptors terdapat tujuh helix transmembran, sedangkan reseptor tirosin kinase hanya mempunyai satu segmen transmembran meskipun reseptor tipe ini dapat berupa monomer, dimmer ataupun tetramer.

D. Reseptor kinase serin, berperan pada aktivitas kerja dari aktivin, TGF-beta,mulerianinhibiting substance (MIS), dan bone morphegenic protein (BMP). Sebagai efektor dari reseptor kinase serin adalah kinase serin sendiri. Keluarga dari reseptor ini meneruskan signal melalui suatu protein yang disebut sebagai smads. Protein ini dapat berperan ganda, baik berperan sebagai penerus sinyal (transducer) maupun sebagai faktor transkripsi.

reseptor pada membran sel

5. Reseptor dalam intraseluler

Reseptor ini terletak pada sitoplasma atau pada nukleus target. Untuk mencapai reseptor ini pembawa pesan kimiawi menembus membran plasma sel target. Molekul sinyal yang  dapat melakukan hal ini adalah hormon steroid dan tiroid karena termasuk pembawa pesan yang sifatnya hidrofobik.

Reseptor intraseluler adalah reseptor protein yang tidak berada pada membran sel melainkan pada sitoplasma atau nukleus. Sinyal harus melewati membran plasma terlebih dahulu sebelum bertemu dengan reseptor jenis ini (karena ukuran molekul kecil dapat melewati membran atau merupakan lipid sehingga terlarut dalam membran). Sinyal kimiawi dengan reseptor intraseluler misalnya hormon steroid (testosteron) dan tiroid hewan yang berupa lipid serta molekul gas kecil oksida nitrat.

Mekanisme jalur transduksi sinyal (jalur-jalur merelai sinyal dari reseptor ke respon seluler) seperti berikut:

1.      Molekul yang merelay sinyal dari reseptor ke respon disebut molekul relay (sebagian besar merupakan protein).
2.      Molekul sinyal awal secara fisik tidak dilewatkan jalur pensinyalan (molekul sinyal bahkan tidak pernah masuk sel). Sinyal direlai sepanjang suatu jalur, artinya informasi tertentu dilewatkan. Pada tiap tahap sinyal ditransduksi menjadi bentuk berbeda yaitu berupa perubahan konformasi suatu protein yang disebabkan oleh fosforilasi.

Fosforilasi protein merupakan suatu cara pengaturan yang umum dalam sel dan merupakan mekanisme utama transduksi sinyal.

6. Second Messenger

Second messenger merupakan jalur pensinyalan yang melibatkan molekul atau ion kecil nonprotein yang terlarut dalam air, sedangkan molekul sinyal ekstraseluler yang mengikat reseptor membran merupakan  jalur first messenger.  Second messenger  lebih kecil dan terlarut dalam air, sehingga dapat  segera menyebar keseluruh sel dengan berdifusi . Second messenger  berperan serta dalam jalur yang diinisiasi reseptor terkait protein-G maupun reseptor tirosin-kinase. Dua contoh second messenger  yang paling banyak digunakan ialah:

a.      AMP siklik

Second messenger ini yang membawa sinyal yang diinisiasi epinefrin dari membrane plasma sel hati atau otot ke bagian dalam sel, dimana sinyal itu menyebabkan pemecahan glikogen. Pengikatan epinefrin pada membrane plasma sel hati akan meningkatkan senyawa adenosine monofosfatsiklik, yang disingkat AMP siklik atau cAMP. Camp ini diaktifkan oleh adenilat siklase yang mengkatalisa perombakan ATP. cAMP atau aliran ion tadi dapat membuat perubahan pada perilaku sel, dan mereka disebut messenger sekunder atau mediator intraseluler yang mana akan merangsang metabolisme sel lewat aktivitas protein kinase.

                                                           

b.      Ion kalsium

Banyak molekul sinyal pada hewan, termasuk neurotransmitter, faktor pertumbuhan dan sejumlah hormon menginduksi respon pada sel targetnya melalui jalur transduksi sinyal yang meningkatkan konsentrasi ion kalsium sitosolik. Peningkatan konsentrasi ion kalsium sitosolik menyebabkan banyak respon pada sel hewan. Sel menggunakan ion kalsium sebagai second messenger dalam jalur protein-G dan jalur reseptor tirosin kinase. Dalam merespon sinyal yang direlai oleh jalur transduksi sinyal, kadar kalsium sitosolik mungkin meningkat, biasanya oleh suatu mekanisme yang melepas ion kalsium dari RE biasanya jauh lebih tinggi daripada konsentrasi dalam sitisol. Karena kadar kalsium sitosol terendah, perubahan kecil pada jumlah absolute ion akan menggambarkan persentase perubahan yang relative tinggi pada konsentrasi kalsium.

DAFTAR PUSTAKA

Azhar, Tauhid Nur. 2008. Dasar-dasar Biologi Molekular. Bandung: Widya Padjadjaran

Campbell Dan Reece.(2008),  Biologyedisi 8,  Jakarta, Erlangga.

Guyton (1991), Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit, Jakarta, EGC

Subowo (2012),BiologiSel, Bandung,CVAngkasa