BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. matahari. Tanaman ini tergolong mudah tumbuhnya. Tingginya sampai 100 cm

ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

10

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Tinjauan tanaman Achyranthes aspera L Tanaman

Achyranthes aspera L merupakan tanaman asli Indonesia

tumbuh secara liar dipekarangan rumah yang cukup mendapat air dan sinar matahari. Tanaman ini tergolong mudah tumbuhnya. Tingginya sampai 100 cm atau lebih. Daunnya tunggal, duduk berhadapan, bertangkai,warna hijau berbentuk bulat telur, sungsang sampai lonjong memanjang. Panjang daun 1,5 – 10 cm dengan kedua permukaan daun berbulu halus. Ujung daun tumpul memudar dengan pangkal

daun menyempit, tepi daun rata dan agak

bergelombang dengan tulang daun

menyirip bunga tumbuh diujung tangkai

antara percabangan berbentuk tandan seperti tungkai padi, kuntum bunga hijau, dengan butir bulat keras dan tajam ( Mardisiswoyo dkk.,1968 ). 2.1.1 Klasifikasi tanaman Achyranthes aspera L Menurut inventaris daftar tanaman obat

Indonesia Departemen

Kesehatan, Inventaris Tanaman Obat Indonesia .Ed III. ( 1997 ) .Tanaman Achyranthes aspera L diklasifikasikan sebagai berikut :

DISERTASI

Divisi

: Spermatophyta

Sub Divisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledoneae

Bangsa

: Caryophyllales

Suku

: Amaranthaceae

Marga

: Achyranthes

Jenis

: Achyranthes aspera L

STUDI FARMAKODINAMIK FRAKSI .....

SUNARNI ZAKARIA


11

2.1.2 Nama daerah Achyranthes aspera L Nama umum

:

Sangketan

Sumatra

:

Ara sang – sang

Jawa

:

Jarong lelaki ( Sunda), Sangketan ( Jawa ), Njarong ( Madura )

Bali

:

Pulet atau Sangket

Maluku

:

Rai-rai, Sangkohidung ( Ternate )

Sulawesi

:

Sui-in Sui ( Minahasa )

2.1.3 Diskripsi tanaman Achyrantes aspera L Habitus

:

semak ,semusim, tinggi 50-150 cm.

Batang

:

tegak,bulat,

percabangan

simpodial,

berbulu,hijau

kekuningan. Daun

:

tunggal,bersilang

berhadapan,tegak

bulat,ujung

meruncing, pangkal runcing, panjang 4-7,5 cm,lebar 2-4 cm, tepi rata, pertulangan dan menyirip , permukaan kasar dan warna hijau. Bunga

:

majemuk , diujung batang atau cabang bentuk bulir, panjang 15-30 cm, bunga tidak bertangkai, menempel bulir, kelopak bentuk bintang, ujung kelopak runcing, mahkota 5 helai.

Biji

:

bulat telur, pada waktu muda berwarna putih, setelah tua berwarna coklat

Akar

DISERTASI

:

tunggang berwarna putih


SUNARNI ZAKARIA


12

2.1.4 Kandungan zat pada tanaman Achyranthes aspera L Bagian dari tanaman Achyranthes aspera L yang dapat digunakan baik untuk pengobatan maupun pencegahan terhadap penyakit adalah daun, akar dan seluruh tanaman dapat digunakan. Berdasarkan komposisi bahan yang terkandung pada akar Achyranthes aspera L mengandung ecdysterone dan oleanolic acid, amino acids, entriacontane dan rantai panjang karbohidrate (Hariharan et al.,1970). Pada biji mengandung Saponins A dan B, keduanya adalah glikosida dari oleanolic acid, saponin A terdiri dari komponen karbohidrat seperti sugars Dglukose, L-rhamnose,D-glukoronic acid sedangkan saponin B terdiri dari β-Dgalactopyranosyl ester (Gariballa et al.,1983). Pada daun Achyranthes aspera L mengandung saponin,senyawa polifenol dan alkaloid (DepKes.,1997) dan ditemukan juga

mengandung alkaloid,

terpenoid, saponin, betain, ramnosa,glukosa,galaktosa (Mardisiswoyo dkk., 1968). Dalam ekstrak metanol daun Achyranthes aspera L ditemukan senyawa alkaloid ,non alkaloid dan saponin ( Chakraborty et al.,2002). Hasil pengukuran kadar alkaloid yang terkandung dalam esktrak fraksi alkaloid daun Achyranthes aspera L dengan HPLC, dengan melihat kurva kromatograf dapat diketahui bahwa terdapat 13 macam zat kimia yang terdapat pada fraksi alkaloid tersebut. Dari tiga belas macam zat kimia tersebut sebanyak 52,3636 % luas puncak adalah alkaloid yang berhasil dipisahkan dengan menggunakan KLT dan HPLC; dan 13,0624 % luas puncak adalah zat hijau daun (klorofil), ini membuktikan bahwa kandungan aktif terbanyak pada daun Achyranthes aspera L adalah fraksi alkaloid (Meles,2005 ).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


13

2.1.5 Farmakokinetik dari fraksi Achyranthes aspera L Pada pemberian peroral fraksi alkaloid dari beberapa tanaman yang mempunyai efek anti kanker, pada umumnya mereka dimetabolisme secara ekstensif oleh sitokrom p 450 (CYTp450) yaitu Cyt3A4 dan Cyt3A5 (Jennifer et al.,2007) . Ekskresi 80 % melalui faeces melewati route hepatobilliar (Edward et al.,2009).

Gambar 2.1. tanaman Achyranthes aspera L usia 12-16 minggu

2.1.6 Penelitian dari fraksi alkaloid Achyranthes aspera L terdahulu Penelitian awal dari fraksi alkaloid Achyranthes aspera L itu sendiri pada rebusan daun Achyranthes aspera L dalam mencegah dan mengobati penyakit kanker kulit pada mencit (Chakraborty et al., 2002). Fraksi alkaloid Achyranthes aspera L dapat menyebabkan peningkatan apoptosis dan fragmentasi DNA pada sel kanker payudara secara invitro (Wurlina dkk.,2006) dan fraksi alkaloid daun Achyranthes aspera L dapat menyebabkan nekrosis dan apoptosis dari sel myeloma secara invitro ( Zakaria dkk.,2007), selain itu juga pada sel kanker uterus dengan pemberian fraksi alkaloid

DISERTASI

Achyranthes aspera L dapat


SUNARNI ZAKARIA


14

meningkatkan caspase 3 yang merupakan caspase eksekutor ( Wurlina dkk., 2008). Beberapa penelitian pendahuluan tentang fraksi alkaloid pada tanaman lain membuktikan bahwa fraksi alkaloid dari tanaman Uncaria rhynchophylla dapat menginduksi apoptosis dengan meningkatkan ekspresi p53 dan bax (Lee et al., 2009), dan fraksi alkaloid dari tanaman Artemisia

dapat menurunkan

ekspresi protein ras pada sel epitel kanker payudara (Kim et al.,2007 ). 2.1.7 Efek klinik tanaman Achyranthes aspera L Bagian dari tanaman Achyranthes aspera L yang digunakan untuk pengobatan maupun pencegahan terhadap penyakit adalah akar dan seluruh tanaman.

Tanaman ini digunakan untuk mengobati demam,panas,khususnya

malaria,lepra; anti inflamasi, diabetes dan asma ( Muniappan et al.,2008). Perasan daun Achyranthes aspera L digunakan sebagai peluruh haid, mencegah kehamilan (Mardisiswoyo dkk., 1968). Menurut beberapa peneliti yang lain bahwa ekstrak daun Achyranthes aspera L merupakan bahan baku obat antikanker dan hepatitis ( Chakraborty et al.,2002 ), juga dapat berfungsi sebagai hepatoprotektor. 2.1.8

Peran farmakologi herbal Peran farmakologi herbal dalam upaya penemuan bahan tanaman sebagai

obat baru , mencakup lima hal ; Pertama, dapat

menjelaskan mekanisme dan basis material dari

efektivitas herbal. Bertolak dari teori

tradisional tentang khasiat herbal,

diverifikasi secara iptek modern. Penelitian tidak terbatas pada herbal tunggal,

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


15

tapi juga kesamaan diantara golongan herbal obat, hingga dapat menghasilkan teori baru. Kedua, berguna untuk

penelitian farmakologi herbal berpadu erat

dengan penelitian klinis herbal, sehingga dapat meningkatkan efektivitas penggunaan herbal secara klinis. Ketiga, dengan penelitian ilmiah meningkatkan pemahaman dan perkembangan pengobatan herbal tradisional itu sendiri. Dari hasil penelitian selama ini telah diperoleh pemahaman tertentu perihal penggolongan obat herbal secara tradisional, seperti sifat obat, afinitas meridian,dll. Dalam banyak aspek telah diketahui padanan ilmiah dari terminologi tentang herbal secara tradisional. Keempat, untuk memacu pengembangan obat baru. Sediaan obat baru tersebut setidaknya harus memiliki efektivitas, keamanan, dan mutu terkendali. Kelima, dapat memacu perpaduan antara Kedokteran Barat dan Timur. Ilmu farmakologi herbal merupakan produk dari perpaduan medis Barat dan Timur, perkembangan farmakologi herbal berjalan seiring perkembangan ilmu perpaduan medis Barat dan Timur itu sendiri. Untuk mempelajarinya secara utuh perlu memiliki pengetahuan dasar pengobatan herbal, pengetahuan kedokteran dasar dan pengetahuan dasar klinis. Teori tentang sifat medisinal herbal merupakan inti dari ilmu herbal TCM (Traditional Chinese Medicine).Teori tentang sifat medicinal herbal tersebut sesungguhnya merangkum reaksi tubuh yang timbul setelah mengkonsumsi herbal tertentu, berdasarkan pengalaman empiris selama ribuan tahun ( Japaries, 2011 ).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


16

2.2

Payudara

Anatomi dan histologi payudara Payudara adalah organ tubuh yang merupakan modifikasi dari jaringan kelenjar keringat yang terbungkus oleh jaringan kulit dan jaringan bawah kulit.Organ ini terletak diatas jaringan otot (muskulus) pektoralis mayor dan dipisahkan oleh jaringan fasia. Parenkim organ dibentuk oleh kurang lebih 15-20 lobus. Yang semuanya mempunyai saluran sendiri untuk mengalirkan hasil produksinya.Semua saluran dari setiap lobus bermuara pada puting susu. Setiap lobus dibentuk dan disusun oleh beberapa lobulus yang terdiri dari 10-100 asinus. Setiap lobulus merupakan struktur dasar dari kelenjar payudara. Payudara merupakan organ yang dibungkus oleh jaringan fasia pektoralis superfisialis.Pada permukaan anterior dan posterior dibungkus oleh ligamentum Cooper yang berperan sebagai penyangga ( Rosai,2007). Unit morfofungsionil payudara adalah kelenjar yang tunggal.Kelenjar tersebut merupakan suatu struktur bercabang yang kompleks, terdiri dari dua bagian utama, yaitu terminal duct lobular unit (TDLU), dan sistem duktus besar. TDLU terbentuk dari lobuli dan duktus terminalis yang merupakan bagian sekretori dari kelenjar.Bagian ini berhubungan dengan duktus sub segmentalis dan duktus segmentalis yang menuju keduktus koledokus ( duktus laktiferus dan duktus galaktoferus) yang berakhir dipapila payudara. Dibawah papila payudara terdapat pelebaran setempat,yaitu dibagian luar diantara duktus koledokus dan duktus segmentalis,dan disebut sebagai sinus laktiferus (Rosai,2007). Seluruh sistem epitelial duktuli dan lobuli payudara dilapisi oleh dua macam tipe sel yang spesifik, yaitu epitel bagian dalam yang mempunyai fungsi

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


17

sekresi dan absorpsi yang disebut dengan sel epitelium dan sel miopitel yang terletak dibagian luar. Kedua jenis sel tersebut diatas mempunyai perbedaan secara ultrastruktur maupun gambaran imunohistokimia. Kebanyakan sel epitelium bereaksi positif secara bervariasi terhadap pemeriksaan keratin, EMA, related milk fat globule membrane antigen, dan alpha-lactalbumin. Sedangkan sel miopitel beraksi positif kuat dengan aktin dan protein S-100. Seluruh sistem epitel kelenjar beda pada lapisan membran basalis, yang dapat dibuktikan dengan pulasan retikulin, pemeriksaan ultrastruktur atau reaksi imunohistokimia terhadap laminin dan kolagen (Rosai,2007). Setiap lobus dibungkus oleh jaringan interlobaris yang berupa jaringan adiposit, yang mengandung banyak sel lemak. Kemudian jaringan adiposit lemak dan jaringan ikat membagi lobus menjadi banyak lobulus. Dalam setiap lobulus terdapat jaringan penyangga, berupa ikat longgar yang halus. Duktus intralobularis bermuara ke dalam duktus interlobularis, kemudian bersatu membentuk laktiferus. Duktus laktiferus berjalan menuju papila payudara dan melebar setempat sebelum ujungnya membentuk sinus laktiferus seperti tersebut diatas. Selanjutnya sinus laktiferus membentuk pori di permukaan papila, yang jumlahnya lebih sedikit daripada jumlah duktusnya, karena beberapa duktus bersatu pada ujungnya (Rosai , 2007 ; Crum et al., 2010). Papila payudara mempunyai gambaran mikrokopis yang khusus, karena permukaannya mengandung banyak muara kelenjar sebaseus dan folikel rambut yang tertanam pada stroma jaringan ikat fibrous tebal dengan otot polos erektil, serta terdapat muara duktus laktiferus. Papila payudara dan ujung saluran utama duktus laktiferus dilapisi sel epitel berlapis pipih. Sedangkan duktus

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


18

interlobularis dilapisi oleh peralihan sel silindris bertumpuk sama selapis epitel kubis. Kulit papila payudara berwarna lebih gelap, karena mengandung bahan pigmen melanin yang banyak. Pada lapisan basal ditemukan sel yang jernih, serta daerah di bawahnya tampak gambaran papila dermis yang tinggi dengan sabut otot polos. Di sekitar papila payudara terdapat daerah dengan pigmen lebih gelap, disebut areola payudara. Daerah tersebut banyak mengandung kelenjar khusus (Montgomery gland), yang jumlahnya 10 – 20 buah, dan akan membesar pada saat kehamilan. Pertumbuhan payudara selama masa perkembangan anak hanya sedikit, baik pada pria maupun wanita. Tetapi pada usia remaja (pubertas) pertumbuhan payudara pada wanita jauh lebih cepat. Pertumbuhan payudara tersebut pada dasarnya adalah penambahan jaringan lemak dan jaringan penyangga lainnya. Sedangkan pada laki-laki tumbuh sangat lambat, dan berhenti setelah usia pubertas, dan sudah tidak ada pertumbuhan lagi (Kumar et al., 2005). 2.3

Kanker Payudara Kelainan pada payudara perempuan lebih banyak daripada payudara laki-

laki sebab payudara wanita mempunyai struktur yang kompleks dengan volume yang besar dan sensitive terhadap pengaruh hormon endokrin. Kelainan yang ditemukan pada payudara meliputi 40 % perubahan fibrokistik, 13 % penyakit jinak lain, 7 % fibroadenoma dan 10 % keganasan, 30% tidak diketahui penyebabnya (Crum et al.,2010). Menyusui mempunyai efek proteksi terhadap terjadinya kanker payudara, sehingga sekarang program laktasi diusahakan diperpanjang menjadi sampai dua tahun. Selain itu ada laporan lain menyatakan bahwa kanker payudara jarang

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


19

ditemukan pada perempuan usia dibawah 25 tahun tetapi sering pada perempuan pasca menopause, dan lebih sering pada perempuan yang tidak mempunyai anak daripada perempuan dengan banyak anak. Resiko meningkat pada wanita dengan menarche dini dan menopause yang terlambat. Penyakit ini juga meningkat pada perempuan yang waktu melahirkan anak pertama usia diatas 30 tahun, makin tinggi usia melahirkan resiko kanker payudara juga makin tinggi ( Tavasolli et al., 2003 ; Susilo, 2006 ). 2.3.1 Faktor resiko kanker payudara Penyebab terjadinya kanker payudara adalah multi faktor, termasuk didalamnya adalah faktor makanan (diet), faktor reproduksi dan kaitannya dengan ketidak seimbangan hormonal. Dari data epidemiologi, didapatkan fakta bahwa kejadian kanker payudara berkaitan dengan pola hidup masyarakat barat (Western lifestyle ) yang khas, yaitu dengan mengkonsumsi makanan tinggi kalori dari lemak dan protein hewani , dengan disertai rendahnya aktivitas fisik seseorang. Kondisi khusus, seperti radiasi, alkohol, dan paparan hormonal eksogen juga merupakan faktor resiko, walaupun rendah, faktor genetik juga sangat menentukan yakni dengan ditemukannya

gen BRCA1 dan BRCA2 (

Crum et al.,2010; Tavassoli et al., 2003). Adapun beberapa faktor resiko kanker payudara adalah sbb: a.

Faktor reproduksi Karakteristik reproduktif yang berhubungan dengan risiko terjadinya

kanker payudara adalah menarche pada umur muda, menopause pada umur lebih tua, kehamilan pertama pada umur tua, tidak mempunyai anak ( nulliparous ),dan menstruasi usia lanjut. Diperkirakan periode antara terjadinya

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


20

haid pertama dengan umur saat kehamilan pertama merupakan window of initiation perkembangan kanker payudara. Frekwensi meningkat pada wanita menopause. Menyusui mempunyai efek proteksi terhadap terjadinya kanker payudara, sehingga sekarang program laktasi diusahakan diperpanjang menjadi sampai dua tahun (Tavassoli et al., 2003; Rosai, 2007). b. Faktor hormonal Ada dua mayoritas komponen hormonal dalam evaluasi yang berhubungan dengan terjadinya kanker payudara, yaitu penggunaan kontrasepsi oral dan terapi hormonal pada menopause, resiko terjadinya kanker payudara pada keduanya sedikit meningkat. Data dari pemakaian kontrasepsi oral dan injeksi progesterone murni, menunjukkan relatif meningkatkan resiko terjadinya kanker payudara, tetapi tidak signifikan secara statistik. Penggunaan jangka panjang dengan hanya pemakaian hormone estrogen murni saja dapat meningkatkan resiko terhadap karsinoma duktal payudara secara signifikan (Tavassoli et al., 2003). Studi epidemologi menunjukkan bahwa hormon steroid seksual (androgen, estrogen dan progesteron) mempunyai peran penting dalam pertumbuhan tumor payudara. Pengaruh kadar estrogen yang tinggi telah menjadi perhatian utama pada resiko kanker payudara. Untuk kadar estrogen progesteron, resiko kanker payudara meningkat pada perempuan menopause dengan peningkatan kadar plasma dan jaringan yang mengandung estrogen dan progesteron. Teori ini didukung dengan pengamatan bahwa terjadi peningkatan proliferasi sel epitel payudara selama fase luteal pada siklus menstruasi dibandingkan dengan fase folikuler.

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


21

Pada hiperinsulinemia kronis oleh karena sex hormone binding globulin (SHBG) plasma yang rendah, Insulin Growth factor-1 (IGF-1) dan IGF-binding proteins (IGFBP), tampak menjadi predictor yang signifikan terhadap terjadinya resiko kanker payudara (risk predictors) (Tavassoli et al., 2003). c. Nutrisi Makanan yang dapat menurunkan resiko timbulnya kanker payudara adalah jenis buah-buahan dan sayuran dan makanan yang mengandung lemak total, seperti lemak jenuh hewani dapat meningkatkan resiko timbulnya kanker payudara khususnya daging merah, daging digoreng atau dibakar berhubungan dengan resiko terjadinya kanker payudara.Tetapi banyak penelitian yang mengaitkan antara makanan, khususnya lemak, tidak berhasil menghubungkan secara signifikan dengan terjadinya kanker payudara pada perempuan (Tavassoli et al., 2003). d. Alkohol Pemakaian

alkohol

secara

sedang

maupun

berlebihan

dapat

meningkatkan resiko terjadinya kanker payudara. Hal ini dihubungkan dengan tingginya kadar estrogen dan rendahnya folat dalam tubuh perempuan (Crum et al., 2010). e.

Rokok. Kejadian kanker payudara dan pemakaian rokok, sampai sekarang masih

belum ada keputusan akhir (kesepakatan). Tembakau pada pemakaian rokok adalah anti estrogen, dan merupakan faktor protektif yang potensial (Tavassoli et al., 2003).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


22

Obesitas

f.

Terdapat pengaruh berat badan terhadap terjadinya keganasan ini, khususnya pada wanita pasca menopause. Resiko lebih tinggi terjadi pada populasi dimana total konsumsi daging lebih banyak, dan cenderung rendah pada konsumsi jenis buah-buahan dan sayuran, walaupun secara statistik tidak selalu signifikan. Kebanyakan model studi adalah dengan mengukur body mass index (BMI), untuk mengetahui resiko kanker payudara.. Hal ini mendukung bahwa berat badan yang berlebihan mungkin sebagai mediator peningkatan produksi estrogen endogen pada wanita tersebut. Berat badan adalah prediktor kuat resiko terjadinya kanker payudara pada postmenopause, khususnya untuk perempuan yang tidak pernah mendapatkan terapi hormon pengganti. Laporan lain menyebutkan bahwa obesitas dan pemakaian hormon estrogen meningkatkan resiko terhadap terjadinya karsinoma payudara (Tavassoli et al., 2003). g.

Aktifitas fisik Hubungan antara aktivitas fisik dan resiko kanker payudara adalah secara

independen pada perempuan menopause. Penurunan resiko kanker payudara pada perempuan dengan aktivitas fisik aktif adalah 20 sampai 40%. Aktivitas fisik harus dilakukan terus-menerus selama hidup, atau minimum ditunjukkan setelah menopause, yang memungkinkan ada hasilnya (Tavassoli et al.,2003 ; Crum et al., 2010). h. radiasi Eksposur dengan radiasi ionisasi sesudah pubertas meningkatkan terjadinya risiko kanker payudara. Dari beberapa penelitian yang dilakukan

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


23

disimpulkan bahwa

kanker

berhubungan secara linier dengan radiasi

dipengaruhi oleh dosis dan umur saat terjadinya eksposur (Crum et al.,2010). i.

Riwayat keluarga dan faktor genetik Terdapat peningkatan risiko keganasan pada wanita yang keluarganya menderita kanker payudara. Pada studi genetik ditemukan bahwa kanker payudara berhubungan dengan gen tertentu. Apabila terdapat BRCA 1, yaitu suatu gen yang rentan terhadap kanker payudara. Faktor Usia sangat berpengaruh yakni sebesar 60% pada umur 50 tahun dan sebesar 85% pada umur 70 tahun ( Crum et al., 2010; Tavassoli et al., 2003: Susilo,2006 ).

2.3.2

Klasifikasi kanker payudara Ada banyak jenis kanker payudara, namun beberapa di antaranya sangat

langka. Kadang suatu tumor payudara tunggal dapat merupakan perpaduan dari jenis dibawah ini atau campuran antara kanker invasif dan in situ. Menurut klasifikasi histologi tumor payudara WHO ( 2003) ada 2 kelompok yaitu karsinoma non invasif ( karsinoma yang belum menembus membrane basal ) dan karsinoma invasif ( yang sudah menembus membran ), bentuk utama karsinoma payudara dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. non invasif :

1. Karsinoma duktus insitu ( DCIS; Karsinoma intra duktus ) 2. Karsinoma lobulus insitu ( LCIS )

b. Invasif ( infiltratif ) : 1. Karsinoma duktus invasif 2. Karsinoma lobulus invasif 3. Karsinoma medularis 4. Karsinoma koloid ( karsinoma musinosa ) 5. Karsinoma tubulus

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


24

Yang paling sering terjadi adalah Karsinoma duktus invasif , karena biasanya memliki banyak stroma ( Crum et al.,2010 ). a. non invasif Terdapat 2 type utama yaitu karsinoma duktus insitu (DCIS) dan karsinoma lobulus insitu (LCIS ). DCIS berarti sel-sel kanker berada di dalam duktus dan belum menyebar keluar dinding duktus ke jaringan payudara disekitarnya. Sekitar 1 dari 5 kasus baru kanker payudara adalah DCIS. Hampir semua wanita dengan kanker pada tahap awal ini dapat disembuhkan. Pemeriksaan mamografi seringkali adalah cara terbaik untuk deteksi dini DCIS. Ketika terdiagnosa DCIS, ahli patologi biasanya akan mencari area dari sel-sel kanker yang telah mati, disebut nekrosis tumor dalam sample jaringan. Bila nekrosis ditemukan, maka tumor agaknya lebih bersifat agresif. Istilah comedocarsinoma kadang digunakan untuk menjelaskan DCIS dengan nekrosis.Karsinoma insitu merupakan lesi yang jarang ditemukan secara dini, karena sulit dideteksi. Tetapi dengan adanya alat pemeriksaan penunjang yang lebih akurat, maka lesi tsb diharapkan dapat dengan mudah terdeteksi ( Crum et al.,2010; Susilo,2005 ). Prognosis DCIS sangat baik, lebih dari 97 % pasien dapat bertahan hidup lama. Saat ini upaya terapi untuk melenyapkan DCIS adalah dengan pembedahan dan radiasi. Terapi dengan anti estrogen Tamoksifen juga dapat mengurangi resiko kekambuhan (Crum et al.,2010 ) LCIS , tidak seperti DCIS , memperlihatkan gambaran uniform. Sel bersifat monomorf dengan nucleus polos bundar dan terdapat dalam kelompok kohesif diduktus dan lobules . LCIS hampir selalu ditemukan secara tidak

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


25

sengaja dan tidak seperti DCIS , tumor ini jarang metastasis dan tidak membentuk massa sehingga jarang mengalami kalsifikasi ( Tavasolli et al., 2006 ). b.invasif b.1 Karsinoma duktal invasif ( karsinoma ductal infiltrative ) Adalah jenis kanker yang paling umum dan sering ditemukan. Lebih dari separuh dari semua kasus kanker payudara adalah jenis ini. Dan karsinoma ini juga digunakan untuk karsinoma yang tidak dapat disubklasifikasikan kedalam salah satu type khusus . Secara epidemiologis karsinoma duktal payudara invasif tidak berbeda dengan epidemiologi kanker payudara secara keseluruhan. Pada beberapa publikasi disebutkan bahwa jenis tumor ini adalah paling banyak ditemukan dari seluruh

karsinoma payudara yaitu antara 40-75 % . Hal ini

disebabkan karena tidak ada kriteria khusus yang tegas untuk membatasi jenis tumor ini atau kombinasi dengan yang lain, sehingga semua dimasukkan dalam tipe yang tidak spesifik ( invasive ductal carcinoma, No specific type ,( NST) atau Not otherwise specified ( NOS ). Jenis tumor ini jarang ditemukan pada usia dibawah 40 thn.Tumor ini tidak mempunyai bentuk makroskopis yang spesifik. Ukuran tumor bervariasi dari yang kecil kurang dari 10 mm sampai lebih dari 100 mm. Tepi tumor tidak regular, batas tidak jelas, terdapat nodule satelit, pada perabaan padat kenyal sampai keras ( Tavasolli et al.,2006 ). Pertumbuhan tumor secara makroskopis pada palpasi adalah padat ,tidak berbatas jelas, konsistensi rapuh, berwarna putih keabuan , pada irisan memberikan gambaran chalky streaks ( Crum et al.,2010; Rosai,2007).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


26

b.2

Karsinoma lobulus invasif Terdiri atas sel yang secara morfologis identik dengan sel pada LCIS .

Pada dua pertiga kasus ditemukan LCIS disekitar tumor.Sel-sel secara sendirisendiri menginvasi stroma dan sering tersusun membentuk rangkaian.Kadangkadang sel tersebut mengelilingi asinus atau duktus yang tampak normal atau karsinomatosa , menciptakan apa yang disebut sebagai mata sapi ( bull's eye ). b.3

Karsinoma medularis Adalah subtipe karsinoma yang jarang dan membentuk sekitar 2 % kasus.

Kanker ini terdiri atas lembaran sel besar anaplastik dengan tepi berbatas jelas. Secara klinis, tumor ini mungkin disangka fibroadenoma. Selalu terdapat infiltrat limfoplasmasitik yang mencolok. DCIS biasanya minimal atau tidak ada . Karsinoma medular, atau karsinoma mirrp medular , meningkat frekuensinya pada perempuan dengan mutasi BRCA1 meskipun sebagian besar perempuan dengan karsinoma medular bukan pembawa sifat ini. b.4

Karsinoma koloid ( karsinoma musinosa ) Karsinoma ini merupakan subtype yang jarang . Sel tumor ini

menghasilkan banyak musin ekstrasel yang merembes kedalam stroma disekitarnya. Seperti karsinoma medularis, tumor ini sering bermanifestasi sebagai massa sirkumskripta dan mungkin disangka fibroadenoma. Secara makroskopis , tumor biasanya lunak dan gelatinosa. b.5 Karsinoma tubulus Jarang bermanifestasi sebagai massa yang dapat diraba tetapi merupakan penyebab 10 % karsinoma invasive yang berukuran kurang dari 1 cm dan ditemukan pada pemeriksaan mammografi. Pada mammografi , tumor biasanya

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


27

tampak sebagai densitas ireguler.Secara mikroskopis , karsinoma terdiri atas tubulus yang berdiferensiasi baik dengan nucleus derajat rendah . Jarang terjadi metastasis kekelenjar getah bening dan prognosa baik. 2.4

Dasar Molekuler Kanker ( Karsinogenesis ). Proses karsinogenesis

merupakan proses dasar molekul kanker

ada

beberapa prinsip yang mendasari yaitu adanya kerusakan genetik non letal yang disebabkan akibat pengaruh lingkungan , seperti zat kimia , radiasi atau virus, atau diwariskan dalam sel germinativum. Sebagian besar dari faktor lingkungan tersebut memiliki sifat biologis yang sama dapat menyebabkan kerusakan pada DNA. Kesamaan sifat ini menimbulkan dugaan bahwa DNA sel merupakan sasaran utama semua bahan karsinogenik dan kanker dapat disebabkan karena adanya perubahan DNA sel. Secara umum , kerusakan DNA akan mengaktifkan jalur checkpoint yang mengatur mekanisme DNA repair spesifik pada berbagai fase siklus sel. Setelah kerusakan DNA diperbaiki,siklus sel yang terhenti pada checkpoint akan meneruskan siklusnya

tetapi apabila gagal sel akan

menghentikan siklus sel selamanya dan atau mengalami apoptosis (Branzei et al,2008 ). Salah satu konsekuensi hilangnya fungsi gen DNA repair adalah instabilitas genetik, yang pada akhirnya mengakibatkan akumulasi mutasi genetik dan terjadinya kanker. Mutasi genetik yang terjadi adalah, 1) Activation of growth promoting- oncogenes; 2) Inactivation tumor suppressor gene; 3) Alteration in genes that regulate apoptosis yang ketiganya menyebabkan tumor progression ( Crum et al.,2010 ). Pada umumnya diperlukan dua perubahan penting untuk transformasi ganas. Pertama adanya kemampuan untuk tumbuh dan berkembang tanpa

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


28

stimulasi dari luar (autocrine),baik melalui produksi regulator, aktivasi reseptor secara terus menerus atau transduksi sinyal yang abnormal dalam jalur transduksi mulai dari reseptor hingga gen relevan dalam nukleus. Kelainan yang kedua adalah kesalahan intrinsik dalam komitmen differensiasi dari sel-sel yang memberikan respons terhadap stimulasi diatas karena tidak ada komitmen differensiasi yang terbentuk adalah sel-sel yang sama dengan induknya (Weinberg,1996). Seperti telah diketahui bahwa ada empat kelas gen regulatorik normal,yakni protoonkogen yang mendorong pertumbuhan; tumor supresor gen yaitu gen penekan kanker yang akan menghambat pertumbuhan (antionkogen); dan gen yang mengatur kematian sel terencana ( programmed cell death )/ apoptosis adalah sasaran utama pada kerusakan genetik. Selain ketiga kelas gen diatas ada kategori gen keempat yaitu gen yang mengatur perbaikan DNA yang rusak ( DNA repair ). Berkaitan dengan proses karsinogenesis maka peran gen yang memperbaiki DNA sangatlah penting karena mempengaruhi proliferasi atau kelangsungan hidup sel secara tidak langsung dengan mempengaruhi kemampuan organisme memperbaiki kerusakan non letal di-gen lain terutama ketiga gen protoonkogen,penekan tumor dan gen yang mengendalikan apoptosis. Kerusakan pada gen DNA repair ini dapat memudahkan terjadinya mutasi luas digenom dan transformasi neoplastik ( Crum et al.,2010 ). Onkogen terjadi melalui mutasi protoonkogen menjadi onkogen terutama gen-gen yang berperanan pada proses pertumbuhan dan diferensiasi sel. Pada sel normal ekspresi protoonkogen ini diperlukan untuk perkembangan dan pertumbuhan dan tidak mengakibatkan keganasan karena aktivitasnya dikontrol

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


29

secara ketat ( Oster et al.,2005; Grace,2008). Mutasi protoonkogen menjadi onkogen dapat terjadi melalui perubahan struktural dalam gen, translokasi kromosom, mutasi berbagai elemen dan yang paling sering terjadi pada sel yang berproliferasi aktif, namun perubahan kearah ganas dapat dicegah dengan bantuan ekspresi berbagai gen supresor (tumor supresor genes atau anti onkogen) yang berperan menginduksi terhentinya siklus sel atau menginduksi proses apoptosis. Apabila fungsi gen-gen yang berperan dalam surveillance ini terganggu akibat mutasi atau hilang (deletion), sel bersangkutan menjadi rentan terhadap transformasi ganas (Oster et al.,2005). Dengan demikian terbukti bahwa kanker terjadi melalui proses bertahap dalam jangka waktu panjang , sehingga diduga bahwa keganasan terjadi apabila ada akumulasi kelainan berbagai gen yang saling melengkapi dan satu dengan lain berinteraksi untuk menghasilkan fenotipe ganas (Grace,2008). Banyak fungsi seluler

didasarkan atas fungsi transmisi sinyal

pertumbuhan yang diinduksi oleh faktor pertumbuhan dengan berikatan pada reseptornya dimembran sel kemudian sinyal tersebut diteruskan, melalui kaskade fosforilasi dan defosforilasi protein dalam sitoplasma, ke nukleus.Oleh karenanya penting yang diperhatikan adalah bermacam gen yang terlibat dalam transduksi sinyal tersebut merupakan onkogen potensial. Dari berbagai penelitian terungkap bahwa prototip onkogen ini menyandi berbagai faktor pertumbuhan, hormon dan masing-masing reseptornya, dan berbagai faktor transkripsi (Grace,2008). Meskipun mekanisme molekuler yang mempengaruhi resiko terjadinya kanker payudara dan progresif penyakit ini belum dapat diketahui secara persis namun aktivasi onkogen yang disebabkan oleh modifikasi genetik ( mutasi,

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


30

amplifikasi atau penyusunan ulang kromosomal ) atau oleh modifikasi epigenetik (ekspresi

berlebihan)

dilaporkan

mampu

mengarahkan

pada

terjadinya

multiplikasi dan migrasi sel. Beberapa onkogen telah diketahui mempengaruhi karsinogenesis kanker payudara,diantaranya ras,c-myc,BRCA1,BRCA2 dan p53 (Crum et al.,2010). Patogenesis molekular kanker bisa dijelaskan sebagai berikut yang disebabkan oleh zat karsinogenik sehingga menyebabkan perubahan gen, dimana tiap gen kanker memiliki fungsi spesifik. Ada enam perubahan mendasar dalam fisiologi sel yang bersama sama menentukan fenotipe ganas yaitu :

DISERTASI

(1)

Self- sufficiency ( menghasilkan sendiri ) sinyal pertumbuhan

(2)

Insensitivitas terhadap sinyal penghambat pertumbuhan

(3)

Menghindari apoptosis

(4)

Mempunyai potensi replikasi tanpa batas ( mengalahkan penuaan sel )

(5)

Angiogenesis berkelanjutan

(6)

Kemampuan menginvasi dan beranak sebar secara luas


SUNARNI ZAKARIA


31

Acquired (environtmental) DNA damaging agents : Chemical,radiation, viruses

Normal cell

successful DNA repair

DNA Damage

Failure of DNA repair

Mutation in the genome of somatik cells

Activation of growth promoting- oncogenes

Inactivation tumor suppressor gene

Unregulated cell proliferation

angiogenesis

Inherited mutation in 1.Genes affecting DNA repair 2.Genes affecting cell growth or apoptosis

Alteration in genes that regulate apoptosis

Decreased apoptosis

Tumor progression

Malignant neoplasm

Invasion and metas tasis

Gambar 2.2 : Low chart depicting a simplified scheme of the molecular basis of cancer ( gambar diunduh dari Crum., 2010 hal 187 )

Mutasi pada gen yang mengendalikan sifat sel ini ditemukan pada semua kanker. Namun jalur genetik pasti yang menimbulkan ciri-ciri ini berbeda antar jenis kanker walaupun pada organ yang sama. Apabila gen yang secara normal dapat mendeteksi dan memperbaiki kerusakan DNA ini terganggu atau lenyap, instabilitas genom yang terjadi akan cenderung memudahkan terjadinya mutasi

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


32

pada gen yang mengendalikan keenam kemampuan diatas

pada sel kanker

tersebut. 2.4.1

Transduksi sinyal Sel normal memerlukan sinyal pertumbuhan sebelum ia berubah dari

status istirahat ke status aktif untuk berproliferasi. Untuk lebih memahaminya kita perlu tahu langkah-langkah fisiologik proliferasi sel ; yaitu (1)

Terikatnya suatu faktor pertumbuhan ke reseptor spesifiknya di membran sel.

(2)

Aktivasi reseptor faktor pertumbuhan yang kemudian mengaktifkan beberapa protein transduksi sinyal dalam membrane plasma.

(3)

Transmisi sinyal ditransduksi melintasi sitosol menuju inti sel melalui perantara kedua ( Second messenger ).

(4)

Induksi dan aktivasi faktor regulatorik inti sel yang yang memicu transkripsi DNA

(5)

Sel masuk kedalam dan mengikuti siklus sel yang akhirnya menyebabkan sel membelah. Berbagai sinyal

ini ditransmisikan kedalam sel melalui reseptor

transmembran yang mengikat molekul spesifik, yaitu faktor pertumbuhan, komponen matriks ekstraseluler, dan molekul adhesi atau molekul interaksi antar sel. Hingga saat ini dianggap bahwa sel normal tidak dapat berproliferasi tanpa adanya sinyal dari molekul spesifik ini. Sifat ini bertentangan dengan sifat sel tumor dimana untuk pertumbuhannya tidak bergantung pada sinyal yang datang dari luar sel. Sel tumor memiliki kemampuan untuk menghasilkan sinyal

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


33

pertumbuhan sendiri sehingga tidak bergantung pada sinyal pertumbuhan yang datang dari lingkungan mikro sekitarnya ( Hanahan et al.,2000 ).

Gambar 2.3 Jalur pensinyalan intraselluler yang menyerupai sirkuit Elektronik terintegrasi ( gambar diunduh dari Hanahan,2000 ).

Dengan mempelajari jalur transmisi sinyal seluler yang merupakan suatu sistem yang sangat teratur dan mengetahui bahwa pada kanker terdapat berbagai onkoprotein yang menyebabkan ketidak seimbangan dalam sistim pensinyalan, maka kanker bukan saja dapat dianggap sebagai penyakit pertumbuhan tak terkendali, tetapi kanker juga dapat dianggap sebagai penyakit akibat proses pensinyalan yang salah ( Weinberg,2007 ). Sirkuit pensinyalan itu ternyata tidak hanya mengatur pertumbuhan tetapi juga mengatur berbagai seluler penting yang

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


34

lain termasuk diferensiasi,angiogenesis, migrasi, apoptosis, hambatan apoptosis dan yang lain. Berbagai molekul pensinyalan, banyak diantaranya berupa kinase, termasuk kaskadenya yang memegang peran penting dalam proses itu ,misalnya jalur Ras/MAPK , jalur PTEN/AKT dan yang lainnya, saat ini sudah diidentifikasi

kemudian dianggap sebagai target terapi yang potensial dan

biomarker prognostik yang potensial ( Bianco et al,2006; Grant,2008; Mittal et al.,2009 ). Tranduksi sinyal untuk mengontrol pertumbuhan sering bergantung pada kemampuan protein tertentu untuk memodifikasi protein yang lain, atau sering disebut dengan istilah komunikasi antar protein. Komunikasi demikian dapat terjadi melalui reaksi enzimatik, misalnya penambahan atau pengurangan residu fosfat, atau konversi GTP terikat menjadi GDP bebas yang kemudian dapat diubah kembali menjadi GTP. Tetapi terkadang sinyal tidak diteruskan melalui reaksi enzimatik tetapi melalui kontak antar protein yang bersifat sementara (transient) , contoh kontak antar protein yang sederhana adalah interaksi faktor pertumbuhan

dengan

reseptornya.Sedangkan

contoh

yang

lebih

rumit

disebabkan karena memerlukan interaksi multipel, yaitu aktivasi faktor transkripsi yang dimulai dengan kontak antar protein ,kemudian pengikatan pada sekuen DNA

tertentu lalu kontak dengan RNA polymerase baru terjadi

transkripsi., contoh transmisi semacam ini adalah transmisi yang dilakukan melalui domain SH2 (Src-homology 2) pada suatu protein yang mengenali dan berikatan dengan reseptor tyrosin terfosforilasi sedangkan reseptor tyrosin yang tidak terfosforilasi tidak akan dikenal oleh SH2 (Mc Gill et al.,2005).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


35

Sehingga dapat dimengerti bahwa betapa rumitnya proses transmisi sinyal terutama transmisi sinyal sitoplasmik karena akan melibatkan sejumlah protein sitoplasmik yang menerima sinyal dari reseptor yang diaktivasi faktor pertumbuhan, memprosesnya dan meneruskan sinyal itu keprotein berikutnya, dan protein penerus sinyal ini dapat bertindak sebagai amplifier yaitu yang menerima sinyal kecil tapi meresponsnya dengan sinyal yang lebih kuat. Pada sel yang mengalami transformasi protein ini dapat meneruskan dan memperkuat sinyal walaupun tidak ada sinyal yang diterima dari reseptor pertumbuhan (Gasdar,2009 ). Adapun berbagai faktor yang mempengaruhi transduksi sinyal adalah : 1.

Faktor pertumbuhan dan reseptor Pada organisme multiselluler, regulasi sel dikontrol oleh molekul-

molekul polypetida yang disebut faktor pertumbuhan atau sitokin, stimulasi antigen pada sel-sel imun atau kontak antar sel dan kontak sel dengan matriks ekstra seluler. Salah satu ciri penting dari keganasan adalah bahwa semua sel ganas relatif tidak tergantung pada faktor pertumbuhan

eksternal. Sebagian

besar faktor pertumbuhan merupakan polipeptida monomer, misal EPGF dan FGF ada juga yang dimer yaitu PDGF. Disamping berada dalam keadaan bebas dan memiliki kemampuan difusi, faktor pertumbuhan juga dapat berada ditempat tertentu (sequestered), baik terikat pada komponen matriks ekstraseluler maupun dibentuk

sebagai

molekul

yang

melekat

pada

permukaan

sel

yang

memproduksinya (McGill et al.,2005).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


36

2. Activasi reseptor dan autofosforilasi Banyak faktor pertumbuhan dan reseptornya yang telah diketahui, sebagian besar diantara reseptor termasuk golongan protein –Tyrosine Kinase (PTK). Perubahan struktur reseptor menyebabkan aktivasi reseptor terus menerus yang selanjutnya merangsang jalur mitogenik Ras-Map kinase. Perubahan struktur reseptor dapat disebabkan oleh,1) mutasi gen, 2) interaksi dengan retrovirus rearrangement kromosom atau amplifikasi gen. Hal ini dapat mengubah reseptor menjadi onkoprotein Sehingga dapat dikatakan bahwa hubungan onkogen dengan fungsi abnormal reseptor dengan aktivitas Tyrosin Kinase membuktikan bahwa ekspresi abnormal onkogen dapat menyebabkan transformasi sel (Hanahan et al .,2000 ). 3. Cytoplasmic tyrosine kinase Protein tyrosine kinase dapat dibagi dalam 2 kelompok besar, yaitu reseptor transmembran dan kinase intraseluler yang merupakan subunit pemberi sinyal untuk reseptor yang lain yang lebih komples dan terdiri atas banyak rantai (multi chain) , misalnya reseptor untuk cytokine dan antigen (Weinberg,2007 ) 4. Reseptor non tyrosine kinase Walaupun sejumlah besar reseptor merupakan protein tyrosine kinase, ada sejumlah reseptor yang tidak memiliki aktivitas intrinsik protein tyrosine kinase. Para reseptor ini meneruskan sinyal intraselluler dengan merangsang protein lain yang pada umumnya terdiri atas non reseptor tyrosine kinase.Karena stimulasi reseptor non tyrosine kinase ini mampu menginduksi proliferasi dapat diduga bahwa kelompok ini juga dapat bersifat onkogen. Contoh reseptor golongan ini adalah reseptor untuk eritropoetin, suatu faktor pertumbuhan yang

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


37

menginduksi proliferasi dan maturasi sel eritroid. Mutasi pada reseptor eritropoetin mengakibatkan transformasi onkogen yang bertanggung jawab atas timbulnya eritroleukemia. Golongan reseptor lain yang dapat bersifat onkogenik adalah reseptor yang interaksinya dengan sasaran intraseluler tidak terjadi melalui protein tyrosine kinase tetapi melalui guanine nukleotida binding protein ( Protein G ) (Weinberg,2007 ). 5. Protein tyrosine kinase non reseptor Merupakan protein intraseluler yang tidak terdapat pada membran yang merupakan produk onkogen yang menyandi protein tyrosine kinase, contoh prototip golongan ini adalah src, abl, yes, dan fgr. Protein ini tidak memiliki domain ekstraseluler maupun transmembran, dan berfungsi meneruskan sinyal yang diterimanya dari reseptor protein tyrosine kinase yang dirangsang oleh faktor pertumbuhan (Hanahan et al.,2000; Weinberg, 2007 ) 6. Protein lain yang masuk dalam komponen tranduksi sinyal intraselluler Selain protein tyrosine kinase ada kelompok protein lain yang menghubungkan sinyal dari reseptor dengan sasaran intraseluler, diantaranya adalah guanine nucleotide binding protein ( GNBP ). Karena reseptor yang berpasangan dengan protein ini dapat bertindak sebagai onkogen, diduga bahwa protein ini juga dapat mempunyai aktivitas onkogenik. Beberapa protein penting yang termasuk golongan ini adalah : a.

Protein ras (p21ras) Jalur utama sinyal mitogenik pada banyak jenis sel melibatkan protein

ras (disebut juga p21ras). PTK berikatan dengan ras melalui adaptor SH2,SH3 dari Grb 2 yang berhubungan dengan protein Sos. Protein Sos ini secara

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


38

langsung mengaktifkan ras dengan menginduksi perubahan GDP menjadi GTP. Ada 3 jenis onkogen ras, yaitu H-ras, K-ras dan N-ras, tetapi secara biokimiawi produk mereka serupa dan ketiganya dapat bersifat onkogenik (Wienberg, 2007). Protein ras merupakan anggota keluarga guanine nucleotide binding protein yang mengatur pembentukan cytoskeleton ,transport vesikel antar berbagai kompartemen sel. Protein ras juga mempunyai peran utama dalam perkembangan kanker karena ia mempunyai peran kunci dalam mengontrol jalur transduksi mitogenik. Aktivitas ras diatur oleh 2 golongan protein Guanine necluotide exchange factor seperti Sos mengaktifkan ras dengan meningkatkan pengikatan Ras pada GTP. Tetapi ikatan ras dengan GTP dengan cepat diinaktivasi melalui hidrolisis GTP menjadi GDP. Aktivitas GTPase dari ras ditingkatkan melalui interaksi dengan protein lain yang dikenal sebagai GTPaseactivating protein (GAP) Interaksi ini mengakibatkan hidrolisis GTP menjadi GDP (Li et al.,1997; Hanahan et al.,2000;). Protein ras terdapat dalam keadaan inaktif terikat pada GDP. Walaupun ras memiliki aktivitas GTPase intrinsic, aktivitasnya sangat lemah dan tidak cukup untuk menginaktivasi ras yang terikat GTP secara cepat. Aktivitas GTPase dari ras meningkat kalau ada interaksi

dengan protein GTPase

activating protein (GAP). Begitu ras berada dalam keadaan aktif, ras dapat berinteraksi dengan protein sasaran

misalnya raf protein kinase dan

phsophatidylinositol (PI)-3 kinase.Sos

mempunyai peran penting dalam

mengaktivasi ras sebagai respons terhadap stimulasi faktor pertumbuhan kepada protein-tyrosine kinase. Dalam perannya ini Sos bergabung dengan protein

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


39

yang mengandung phosphotyrosine melalui molekul adaptor Grb-2 yang mengandung domain SH-2 dan SH3 seperti telah diuraikan diatas. Protein ini tidak bertindak sebagai enzim tetapi berfungsi memfasilitasi interaksi protein, termasuk interaksi yang menghasilkan aktivasi ras oleh GEF (Hanahan et al.,2000). Protein lain yang termasuk regulator bagi ras adalah GAP seperti telah disebut diatas, dan dalam hal ini GAP merupakan regulator negatif. Inaktivasi ras ditingkatkan oleh protein yang termasuk golongan GAP (misalnya p120GAP, neurofibromin, dan GAP-1m), yang merangsang hidrolis GTP yang terikat pada ras sehingga berubah menjadi GDP. Varian onkogenik ras mempunyai sifat resisten terhadap GAP sehingga hidrolis GTP terhambat. Akibatnya adalah terjadi akumulasi ras dalam bentuk aktif. Penelitian biokimiawi telah membuktikan bahwa semua mutasi yang menyebabkan aktivasi mengganggu interaksi ras dengan guanine nucleotide. Ampilifikasi ras dapat menurunkan aktivitas GTPase protein ras atau meningkatkan kecepatan pertukaran GDP terikat dengan GTP bebas. Kedua jenis penyimpangan ini akan meningkatkan jumlah GTP terikat dan dengan demikian juga dapat meningkatkan jumlah (ekspresi berlebihan) protein ras aktif yang dapat meningkatkan kemungkinan meningkatnya transformasi ( Feig,1993). b.

Protein G Protein G terdiri atas 3 Sub-unit, yaitu : protein Gα yang mengikat

guanine necluotide dengan cara sama seperti ras, protein Gβ dan Gγ yang secara permanen menyusun kompleks satu dengan yang lain. Prototip dari Gα adalah Gsα. Dalam sel yang tidak distimulasi, Gsα terikat pada GDP dan secara

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


40

fisik terikat pada Gβ dan Gγ. Pengikatan faktor pertumbuhan pada reseptor menginduksi perubahan konformasional pada domain sitoplasmik dari reseptor, dan memungkinkan reseptor itu sendiri bertindak sebagai GEF yang mengubah Gα-GDP menjadi Gα-GTP yang kemudian memisahkan diri dari subunit β/γ dan berinteraksi dengan sasarannya yaitu adenilat siklase. Pengaktifan subunit α diakhiri dengan hidrolis GTP yang terikat pada protein G menjadi GDP. Berbeda dengan ras, Gsα menunjukkan aktivitas GTPase intrinsic yang tinggi; walaupun demikian pada dasarnya mekanisme pengaturan aktivitas protein G sama dengan mekanisme pengaturan pada ras (Feig,1993 ). Protein G subunit α yang merangsang phospholipase C (PLC)-β dapat bertindak sebagai onkogen. Sub-unit ini

dapat dikonversi menjadi produk

onkogen oleh mutasi yang menghambat aktivitas GTPase sehingga protein Gα menetap dalam keadaan terikat dengan GTP dan tetap aktif. Dampak mutasi demikian adalah stimulasi terus menerus pada PLC-β yang berakibat proliferasi sel tidak terkendali serta transformasi (Birnbaumer, 1992 ). 7.

Faktor Transkripsi Sasaran akhir tranduksi sinyal mitogenik adalah faktor transkripsi yang

berfungsi dalam nukleus untuk merangsang ekspresi gen spesifik yang kemungkinan besar menyandi protein yang mempunyai peran penting dalam mengontrol siklus sel. Beberapa gen penting yang mengontrol pertumbuhan pada dasarnya dapat menjadi sasaran deregulasi onkogenik, dan dalam praktek telah terbukti bahwa protein yang berfungsi dalam aktivitas transkripsi sering terlibat dalam pertumbuhan kanker.

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


41

Sedikitnya ada 3 jenis interaksi yang terjadi bersamaan dan penting untuk menentukan kemampuan faktor transkripsi ( meningkatkan atau menekan ekspresi gen tertentu ). 1. DNA binding (ikatan dengan DNA) 2.dimerisasi faktor transkripsi, 3. Interaksi dengan kompleks transkripsi, Setiap faktor transkripsi harus mampu berinteraksi dengan gen sasaran yang dikendalikannya (McGill et al.,2005 ). Ekspresi dan fungsi berbagai jenis faktor transkripsi diatur secara ketat. Beberapa jenis faktor transkripsi hanya diekspresikan pada jenis sel dan tingkat differensiasi tertentu, s

ehingga diduga faktor transkripsi itu berperan dalam

program perkembangan atau pematangan sel. Selain itu pada keadaan lain ekspresi atau aktivasi faktor transkripsi dipengaruhi oleh stimulasi faktor pertumbuhan, sehingga diduga faktor transkripsi itu merupakan komponen dalam jalur transduksi sinyal yang mengatur ekspresi gen sebagai respons terhadap stimulus ekstraseluler. Karena faktor transkripsi terbukti mempunyai peran penting dalam mengatur perilaku biologik sel, dapat diduga bahwa berbagai jenis onkogen dan gen supresor yang juga berperan dalam mengatur perilaku biologik sel dapat menyandi faktor transkripsi (Weinberg,2007 ). Contoh faktor transkripsi adalah fos,Jun,dan myc, NFKB, gen BRCA1 dan BRCA2. Gen BRCA1 dan BRCA2 yang dikenal sebagai gen yang bertanggung jawab atas terjadinya kanker payudara herediter, selain merupakan gen supresor juga berfungsi sebagai faktor transkripsi. Gen BRCA1 meningkatkan transkripsi p21 dan promotor bax yang bergantung pada p53 (p53 dependent). BRCA1 mutant tidak mampu membantu p53 dalam fungsinya sebagai faktor transkripsi. BRCA1 mempunyai peran penting dalam mengatur

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


42

proses transkripsi promoter p21 yang bergantung pada p53, dan diperlukan untuk transkripsi protein yang berfungsi memperbaiki DNA yang rusak akibat oksidasi. Mekanisme BRCA1 untuk menginduksi transkripsi sangat unik, karena gen ini dapat merangsang transkripsi pada saat mesin transkripsi sedang beristirahat, misalnya pada kerusakan DNA, Dengan demikian gen BRCA1 dapat berinteraksi dengan mesin transkripsi dan merangsang transkripsi dan DNA repair ( Nadeau et al.,2000 ).

8. Berbagai Jalur transduksi sinyal 1. Jalur Ras Seperti telah disebut diatas. Ras merupakan pusat pensinyalan yang meneruskan sinyal baik kearah hulu maupun kearah hilir. Ada 3 jalur pensinyalan penting kearah hilir Ras, yaitu a) Jalur Ras-Raf-MAP-Kinase; b) Jalur Akt/PKB kinase; c) Jalur Ral ( Weinberg, 2007 ) a. Jalur Ras-Raf-MAP-Kinase Jalur ini merupakan jalur pensinyalan yang paling banyak dipelajari dan dimengerti dalam biologi sel. Fungsinya adalah meneruskan sinyal dari lingkungan ekstraseluler kedalam nukleus dimana gen-gen spesifik diaktifkan untuk pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi. Jalur ini juga berfungsi dalam angiogenesis. Disregulasi transduksi sinyal dalam jalur ini sering dijumpai pada kanker sedangkan gene Ras merupakan onkogen yang paling sering mengalami mutasi pada kanker (Molina et al,2006 ). Berbagai kinase di bagian hulu dari Ras mengaktifkan Ras sebagai respons terhadap sinyal dari luar; Raf diaktifkan oleh Ras, kemudian mengalami fosfarilasi, dengan demikian menjadi aktif dan

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


43

selanjutnya mengaktivasi kinase-kinase lain yang berada di hilir, yang disebut MEK (MAPKK). MEK selanjutnya mem-fosfarilasi dan mengaktifkan Erk1 dan Erk2 (MAPKs) kemudian MAPK memfosfarilasi kinase dalam sitoplasma yang mengatur

faktor

translasi

maupun

faktor

transkripsi

dalam

nucleus

(Weinberg,2007). Raf dan MAPK bukan satu-satunya sasaran hilir dari Ras; banyak efektor hilir Ras yang lain, diantaranya survival PI3K, dan jalur c-Jun Nterminal kinase (JNK). Spesifisitas pensinyalan dalam jalur MAPK dipelihara terutama melalui mekanisme struktural yang membatasi interaksi protein. Aktivasi kaskade MAPK berlangsung dalam kompleks multiprotein yang mengandung baik efektor hulu maupun hilir dari jalur pensinyalan. Fosforilasi protein MAPK ternyata reversible, dan hal ini menunjukkan betapa pentingnya keseimbangan antara berbagai kinase yang melaksanakan fosforilasi dan fosfotase yang melakukan defosforilasi. Hal ini dimungkinkan karena adanya cross-talk antar jalur sinyal MAPK melalui fosfotase. Jalur MAPK ini juga dapat bekerja sama dengan jalur lain, misalnya jalur Notch. Beberapa penelitian mengungkapkan bahwa peningkatan ekspresi reseptor Notch disertai aktivasi jalur MAPK dapat menyebabkan transformasi dan kanker payudara ( Mittal et al.,2009 ) b. Jalur Akt/PKB Kinase Jalur hulu dari Ras ini merupakan jalur penting dalam konteks tumorigenesis karena dapat mengakibatkan supresi apoptosis. Diketahui bahwa kandungan inositol dapat dimodifikasi oleh berbagai kinase, masing-masing menunjukkan spesifisitas untuk memfosforilasi hidroksil tertentu dari inositol.

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


44

Fosfatidil-inositol-3 kinase (PI3K) bertanggung jawab untuk melekatkan gugusan fosfat pada 3 hidroksil dari kandungan inositol yang terdapat dalam fosfatidyl inositol. Aktivasi PI3K dan dengan demikian juga aktivasi Akt/PKB diatur secara ketat. Dalam keadaan Quiscent ,kadar PI3K sangat rendah, tetapi begitu ada rangsangan mitogen kadar PI3K meningkat dengan cepat.Kadar PI3K rendah disebabkan sejumlah fosfatase yang menghambat aktivitas PI3K. Salah satu fosfatase yang penting dari golongan ini adalah PTEN. Karena itu hiperaktivitas PI3K atau inaktivasi PTEN berakibat disregulasi jalur AKT/PKB dan menyebabkan kanker (Weinberg,2007). c.

Jalur Ral Jalur hilir Ras ini juga merupakan salah satu jalur efektor penting dari

jalur pensinyalan Ras dan melibatkan 2 protein serupa Ras, yaitu Ral-A dan Ral-B yang memiliki 58% sekuen identik dengan Ras. Sama halnya dengan Ras. Aktivasi protein Ral ini juga melibatkan penggantian GDP oleh GTP. Walaupun mekanisme kerjanya belum sepenuhnya diketahui, protein Ral diduga berperan pada motilitas sel kanker dan dengan demikian berperan pada angiogenesis dan metastasis kanker (Weinberg,2007). 2. Jalur Jak-STAT Jalur Jak-STAT bergantung pada aksi Jak-tyrosine kinase yang terikat secara non-kovalen pada sejumlah reseptor sitokin, termasuk reseptor interferon, erittropoetin (EPO) dan trombopoetin (TPO). Jalur Jak-STAT memungkinkan sinyal ditransmisikan dari membrane langsung ke nukleus. Setelah reseptor berikatan dengan ligand dan mengalami dimerisasi, enzim Jak yang berhubungan dengan

DISERTASI

mengandung SH2 yang disebut STATs (signal


SUNARNI ZAKARIA


45

transducer and activator of transcription). Setelah ada hubungan dengan reseptor, STAT difosforilasi oleh Jak. Hal ini menghasilkan molekul-molekul STAT yang memiliki SH2 maupun fosfotirosin. STAT mengaktifkan gen-gen sasaran yang penting untuk proliferasi dan survival, diantaranya gen myc, cyclin D2 dan D3 dan gen anti-opoptotik Bcl-XL. Peran disregulasi

jalur Jak-STAT pada

tumorigenesis telah diaktifkan terus menerus pada banyak kanker. Penelitian tentang peran jalur Jak/STAT pada kanker terus dilakukan dan menggaris bawahi pentingnya jalur ini pada progresivitas kanker, sedangkan penelitian lain mengungkapkan bahwa STAT3 dan STAT5 diekspresikan berlebihan pada HNSCC (Weinberg,2007). 3. Jalur integrin Sel-sel dalam jaringan secara terus menerus memonitor perlekatannya pada komponen matriks ekstraseluler. Integrin tersusun atas heterodimer α da β dan secara fisik menghubungkan sitoskeleton pada matriks ekstraseluler. Disamping itu integrin juga dapat meneruskan sinyal yang berasal dari matriks ekstraseluler yang berakibat sinyal survival dilepaskan kedalam sitoplasma. Pada saat yang sama, aktivasi integrin merangsang sejumlah protein pen-transduksi sinyal seperti focal adhesion kinase (FAK) untuk berikatan dengan b-subunit dari integrin. Transfosforilasi yang terjadi dan penarikan molekul pensinyal yang

mengandung

SH2

berakibat

dilepaskannya

sinyal-sinyal

yang

mengaktifkan berbagai jalur transduksi sinyal selanjutnya (Weinberg,2007). 4. Jalur wnt-β catenin Jalur ini dikontrol oleh faktor Wnt yang dapat dijumpai dalam berbagai jaringan tubuh .mampu mempertahankan sel dalam status tidak berdiferensiasi.

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


46

Karena itu jalur ini merupakan jalur penting untuk jenis kanker tertentu Β catenin merupakan protein sitoplasmik tetapi kerjanya di nukleus sebagai komponen penting dari faktor transkripsi. Bila jalur Wnt diaktivasi, kadar βcatenin meningkat, kemudian molekul ini melakukan translokasi ke nukleus untuk mengaktifkan faktor transkripsi yang selanjutnya mengakibatkan ekspresi berbagai gen sasaran diantaranya cyclin D1 dan myc. Pada banyak jenis kanker, ekspresi Wnt meningkat 4-10 kali lipat diatas normal yang menunjukkan terjadinya pensinyalan parakrin atau autokrin (Weinberg,2007). 5. Jalur lain - Jalur NF-kB. Sistim pensinyalan yang melibatkan faktor transkripsi NF-kB memberi kontribusi pada terjadinya

beberapa jenis kanker tertentu. Dalam keadaan

normal NF-kB dilindungi (sequestered) oleh polipeptida yang disebut IkB dalam sitoplasma (inhibitor of NF-kB) dan pada keadaan ini tidak ada pensinyalan. Bila ada rangsangan yang dapat berasal dari berbagai sumber. IkB mengalami fosfarilasi

dan

mengalami

destruksi.

Akibatnya

NF-kB

terlepas

dari

cengkeraman IkB, bermigrasi ke nukleus dan selanjutnya mengaktifkan ekspresi sedikitnya 150 jenis gen sasaran, diantaranya

yang menyandi protein anti-

apoptotik Bcl2 dan IAP1 dan IAP2. Pada saat yang sama NF-kB juga berfungsi mitogenik untuk menginduksi gen myc dan cyclin D1. Karena itu NF-kB mampu mencegah sel kanker dari a poptosis sekaligus membantu proliferasi (Weinberg,2007),

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


47

Gambar 2.4 jenis reseptor permukaan sel dan transduksi sinyal utama untuk aktivasi faktor transkripsi. (gambar diunduh dari Richard et al.,2010 )

Keterangan gambar diatas jenis utama reseptor permukaan sel dan pokok sinyal transduksi jalur yang menyebabkan aktivasi faktor transkripsi (lihat teks). Ditampilkan adalah reseptor dengan aktivitas kinase tirosin intrinsik, tujuh transmembran G-protein-coupled reseptor, dan reseptor tanpa aktivitas kinase tirosin intrinsik. cAMP monofosfat, adenosin siklik; IP3, inositol trifosfat; JAK, Janus kinase; MAP kinase, mitogen-activated protein kinase; PI3 kinase, phosphatidylinositol 3-kinase; PKB, protein kinase B (juga dikenal sebagai Akt); PLC-γ, fosfolipase Cγ; STAT, sinyal transduser dan aktivator transkripsi ( Richard et al.,2010).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


48

-

Jalur Notch. Jalur ini beroperasi menggunakan mekanisme biokimiawi yang berbeda

dengan mekanisme melalui reseptor tirosin kinase. Setiap kali reseptor Notch terikat pada ligand, reseptor ini mengalami perubahan yang ireversibel, khususnya perombakan protealitik. Dengan demikian reseptor Notch hanya bisa mengikat ligand dan meneruskan sinyal satu kali, berbeda dengan tirosin kinase yang dapat melepaskan sinyal berulang kali dalam waktu panjang sejak ia terikat dengan ligand. Bentuk bunting (truncated) dari Notch yang hanya memiliki domain intraseluler merupakan onkogen potensial yang dapat menyebabkan transformasi sel. Pada berbagai jenis kanker sering dijumpai Notch abnormal. Ekspresi berlebihan reseptor Notch dan ligandnya dan peningkatan aktivitasnya menunjukkan bahwa Notch memegang peran kunci pada beberapa jenis kanker di antaranya kanker payudara (Weinberg,2007). 2.5

Apoptosis Apoptosis atau programmed cell death (PCD) terjadi normal selama

proses perkembangan dan penuaan sebagai mekanisme homeostatik untuk memelihara populasi sel dalam jaringan. Apoptosis adalah proses bunuh diri sel yang diatur secara ketat oleh gen, berlangsung melalui proses proteolisis, kondensasi dan fragmentasi DNA, pengerutan sel serta fagositosis dan dapat diprofokasi oleh sistim imun tubuh ( Kim et al., 2006; Weinberg,2007). Mekanisme kematian sel bergantung pada tingkat kerusakan DNA akibat paparan terhadap berbagai konsentrasi obat anti kanker. Sel-sel yang resisten terhadap apoptosis dan jalur transduksi yang menghambat apoptosis dapat menginduksi mekanisme kematian sel non apoptotik. Karena itu jenis kematian

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


49

sel non apoptotik ini juga perlu mendapat perhatian dalam menentukan strategi pengobatan kanker (Kim et al.,2006). Apoptosis dapat terjadi melalui 2 jalur utama yaitu jalur ekstrinsik atau jalur reseptor kematian (death receptor pathway) dan jalur intrinsik atau jalur mitokondria. Pada jalur ekstrinsik apoptosis dimulai setelah reseptor kematian pada membran plasma berikatan dengan protein Fas , suatu glycolated cell surface protein dengan molekul 42-52 kDa atau dengan TNF alfa . Reaksi ini akan diikuti oleh apoptotic pathway yang terdiri dari seperangkat enzim dan caspase 8 yang selanjutnya akan mengaktifkan caspase 3. Sedangkan pada jalur intrinsik, inisiasi apoptosis dimulai dari kadar kalsium dalam sitosol yang tinggi dan produk biokimia yang berasal dari oxidative stress. Bila sel tidak dapat mengatasi ,produk biokimia tersebut akan memberikan sinyal pada mitokondria yang dimulai dengan terbukanya membran mitokondria bagian luar , diikuti pembengkakan matriks dan hilangnya potensial membran mitokondria yang menyebabkan pelepasan sitokrom c. Pelepasan sitokrom c akan menginduksi serangkaian kejadian yang mengarah pada aktivasi protease intraselluler

dari

kelompok caspase. Peningkatan sitokrom c dalam sitoplasma membentuk apoptosome yang terdiri dari Apaf-1,sitokrom c, dATP dan aspartyl –directed protease caspase 9. Interaksi dalam apoptosome mengaktivasi enzym proteolitik caspase 9 yang selanjutnya akan mengaktivasi caspase 3 . Caspase 3 berikatan dengan DNA endonuclease kemudian DNAase akan migrasi menuju inti dan memulai memecah DNA. Caspase 3 juga memecah gelsolin yaitu protein yang mempertahankan morfologi sel. Gelsolin akan memecah aktin filament didalam sel sehingga terjadi pengkerutan sel. Caspase adalah produk gene yang berperan

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


50

sentral pada proses apoptosis. Caspase mendorong apoptosis melalu perusakan cytoskeleton yang mendasari membran nukleus dan terlihat dalam struktur kromatin.Pada apoptosis akan terpisah membentuk kondensasi kromatin. Caspase juga mereorganisasi struktur sel secara tidak langsung dengan pemecahan beberapa protein (Weinberg, 2007 ). Proses apoptosis dapat dibagai menjadi 3 fase yaitu, 1)fase inisiasi atau induksi heterogen , 2)fase efektor atau komitmen untuk bunuh diri dan terakhir adalah,3) fase eksekusi atau degradasi ( Weinberg,2007 ) 2.5.1 Fase inisiasi atau fase induksi dan molekul yang terlibat Pada fase induksi, sel menerima stimulus yang menginduksi kematian. Stimulus dapat berupa kehilangan faktor yang menunjang ketahanan hidup, kekurangan suplai untuk metabolisme, pengikatan reseptor yang meneruskan sinyal kematian yaitu Fas/Fas-Ligand dan TNF/TNFR, kerusakan sub nekrotik oleh toksin , panas maupun radiasi dll. Selama fase ini sel menerima stimulus yang menginduksi kematian,kehilangan faktor-faktor yang menunjang ketahanan hidup, kekurangan suplai untuk metabolisme dan terjadi pengikatan reseptor yang meneruskan sinyal kematian,misalnya pengikatan Fas/Fasl atau TNF/TNFR dan lain-lain. Reaksi kimia yang berperan pada fase induksi ini sangat heterogen tergantung pada seberapa lethal stimulus yang diterimanya (Weinberg,2007). Faktor yang berperan pada fase ini adalah Fas,Fasl,TNF-α dengan TNFR, pada pengikatan Fas/Fasl terjadi oligomerisasi dari reseptor disebut death domain pada ikatan Fas/Fasl ini adalah CD95, sedangkan protein lain yang direkrut dari sitoplasma dan berfungsi juga sebagai death domain adalah FADD (Fas associated death domain ) merupakan molekul adaptor yang berperan merekrut

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


51

caspase. FADD mempunyai molekul pengikat yang disebut DED (death efector domain ) yang juga dimilki oleh procaspase 8, sehingga keduanya dapat saling berikatan. Ikatan FADD dan procaspase 8 diperlukan untuk menginduksi fase efektor (Elmore,2007). Faktor lain yang berperan pada inisiasi apoptosis adalah reseptor TNF(TNFR),DR3,DR4,DR5,mereka semua juga mempunyai death domain walaupun masing- masing meneruskan sinyal apoptosis melalui jalur yang tidak sama. 2.5.2

Fase efektor dan molekul yang terlibat Pada fase efektor, sinyal atau stimulus ditranslasikan menjadi reaksi

metabolik yang teratur dan akhirnya sel berketetapan untuk bunuh diri. Proses inisiasi dilanjutkan dengan reaksi metabolik dengan pola yang lebih teratur dan sel mengambil keputusan untuk ” bunuh diri” .Pengendalian fase ini dihubungkan dengan gen yang mengatur siklus sel, termasuk diantaranya gen p53,Rb,myc dan lain-lain. Dan juga gen yang berfungsi sebagai penghambat apoptosis, diantaranya keluarga bcl2 . Fungsi produk gen p53 dan Rb terkait erat dengan peristiwa dalam siklus sel pada fase G1. Mekanisme kerja p53 sangat kompleks . Ia dapat berikatan dengan berbagai jenis protein dan terlibat dalam mengatur ekspresi berbagai gen. Sel yang kehilangan p53 karena mutasi akan menyebabkan sel kehilangan kemampuan apoptosis yang diinduksi oleh khemoterapi, radiasi, kehilangan Rb, ekspresi myc dan anoksia (Weinberg,2007). Beberapa gen yang berperan pada fase ini adalah gen Rb,myc,Bcl2. Gen Rb berfungsi mencegah berlangsungnya siklus sel pada fase G1 dan fase S dan dapat menghambat fungsi berbagai gen yang bekerja pada fase S adalah

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


52

myc,myb,Mdm2. Mdm2 adalah salah satu faktor penghambat apoptosis. Pada saat apoptosis Mdm2 mengalami degradasi oleh caspase. Gen myc, terkenal dengan onkogen myc banyak berperan pada proliferasi sel maupun apotosis . Ekspresi cmyc diperlukan untuk pertumbuhan sel, dimana ekspresinya diperlukan sel dari fase Go masuk kedalam siklus sel, tetapi gen ini juga berperan juga pada apoptosis (Elmore,2007). Keluarga gen Bcl2 terkenal sebagai inhibitor apoptosis,gen Bcl2 secara spesifik menghambat kemampuan c-myc untyuk menginduksi apoptosis. Gen ini merupakan anti apoptotik kuat tetapi dia tidak dapat menghambat semua bentuk apoptosis, beberapa anggota keluarga

yang bersifat memudahkan apoptosis

adalah Bax,Bcl-xs,Bad, Bak dll (Green,1998). 2.5.3 Fase degradasi atau eksekusi dan molekul yang terlibat Fase terakhir dari apoptosis ini adalah eksekusi yang terjadi melalui aktivasi enzym caspases yang merupakan eksekutor utama dari apoptosis. Caspases yang merupakan protease cysteine, selalu ada dalam sitosol sel normal dalam bentuk proenzym rantai tunggal (pro-caspases). Pro caspases diaktivasi menjadi enzym proteases yang berfungsi penuh melalui beberapa proses,antara lain melalui interaksi antar caspase , aktivasi granzyme B melalui caspase-3, faktor lain yang berperan pada apoptosis adalah cytochrome-c dari mitokondria dimana penglepasan cytochrome oleh mitokondria tidak bergantung pada caspases (Kim et al.,2006)

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


53

2.6

Siklus Sel Pengertian tentang proses molekuler yang mengatur siklus sel dan

mekanisme dengan cara bagaimana sel ganas menghindar (escape) dari kontrol siklus sel dan berhentinya proliferasi yang dikaitkan dengan masa hidup (lifespan) sel merupakan kunci untuk memahami perbedaan sel normal dengan sel ganas.Konsep ini bukan saja menarik sebagai peristiwa biologik tetapi juga penting untuk memahami bagaimana obat-obat anti kanker dan radiasi berdampak pada sel normal dan sel kanker.Yang paling penting pada proses siklus sel bahwa berlangsungnya setiap tahap reaksi itu seolah diatur oleh suatu penunjuk waktu internal (internal clock) sehingga selalu berlangsung tepat waktu.Cell Cycle clock yang wujutnya adalah aktivasi periodik kompleks cyclin-cdk, dikendalikan secara ketat pada titik-titik tertentu dalam siklus sel yang disebut cell-cycle decision points atau checkpoints. Pada checkpoints itu siklus sel dapat dihentikan sementara (reversibel) apabila diperlukan, sebagai respons terhadap sinyal eksternal maupun internal.Berbagai faktor pertumbuhan dapat merangsang sel sehingga ia mampu menyelesaikan siklus sel melampaui satu atau lebih checkpoints dan berproliferasi

serta berdifferensiasi secara berimbang sesuai

kebutuhan. Faktor lain yang penting dalam memelihara keseimbangan ini adalah faktor faktor penghambat pertumbuhan (growth inhibitory factors) misalnya Transforming growth factor β (TGF β ) yang kerjanya meningkatkan fungsi inhibitor Cdk (Morgan,2007; Donnovan et al.,2005). Penemuan berbagai produk protoonkogen dan gen supresor tumor yang berperan dalam pengendalian siklus sel normal meningkatkan pengetahuan kita tentang hubungan antara aktivasi onkogen berlebihan dan hilangnya fungsi gen

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


54

supresor dengan pertumbuhan sel tidak terkendali. Sebagian besar onkogen dan gen supresor tumor dalam keadaan normal mengatur siklus sel melalui intervensi langsung.Pada penelitian terakhir terungkap bahwa selain onkogen dan supresor tersebut diatas ada sekelompok non-coding RNA yang juga memegang peran penting dalam mengatur berbagai proses pertumbuhan sel termasuk pertumbuhan /proliferasi sel kanker. Kelompok RNA ini disebut microRNA yang berinteraksi dengan regulator siklus sel untuk mengatur pertumbuhan. Micro RNA ini mengatur kadar RNA dengan cara memodulasi proses seluler penting seperti metabolisme,pembelahan, diferensiasi,perkembangan dan apoptosis, mereka secara simultan mengatur onkogen dan gen supresor. Karena microRNA ini potensial mempunyai pengaruh pada berbagai jalur genetik,kesalahan ekspresi ataupun delesi microRNA berkonstribusi pada terjadinya berbagai penyakit termasuk kanker ( Esquela et al.,2006 ) . 2.6.1 .

Siklus sel normal Pada keadaan normal siklus sel tersebut terdiri dari 4 fase berurutan yang

dikendalikan secara ketat, masing masing sebagai

fase G1 (gap 1) , fase S

(síntesis DNA),fase G2 ( gap 2) dan fase M ( mitosis / meiosis ).Tiap fase mempunyai keistimewaan yaitu replikasi DNA terjadi dalam fase S; pemisahan kromosom (karyokinesis) dan pembelahan sel terjadi pada fase M,sedangkan fase G1 dan G2 masing-masing merupakan fase pertumbuhan.Sel yang tidak aktif ( yang tidak sedang tumbuh) berada dalam fase G0 yang merupakan fase istirahat. Pada sel mammalia pengendalian siklus sel maupun pertumbuhan terutama terjadi pada fase G1. Faktor-faktor yang menyebabkan sel ditahan pada fase G0 atau keluar dari fase G0 untuk memasuki fase G1 merupakan faktor-faktor yang

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


55

menentukan

kecepatan

pertumbuhan

dan

waktunya

sangat

bervariasi

(Boedina,2011). Sinyal eksternal, seperti yang diberikan oleh faktor-faktor pertumbuhan, diperlukan agar sel keluar dari fase istirahat (G0), kemudian memasuki fase G1 lalu berlanjut ke fase S pada fase mana terjadi síntesis DNA. Karena selama fase G1 setiap sel responsif terhadap dan bergantung pada berbagai rangsangan ekstraselluler, maka fase G1 dianggap sebagai bagian terpenting dari sistem pengendalian pertumbuhan. Dilain pihak, pada keadaan tertentu diperlukan suatu upaya agar sel tetap berada dalam fase G0, misalnya sel induk sumsum tulang (stem cell) dalam keadaan tenang ( Donovan et al., 2005 ). Suatu peristiwa berurutan harus terjadi sebelum sel dari fase G0 memasuki fase G1 pada restriction point, yaitu : a) pengikatan satu atau lebih faktor pertumbuhan pada receptor spesifik/ b) transmisi sinyal faktor pertumbuhan kepada nukleus c) aktivasi gen untuk membentuk protein diantaranya adalah fos,myc,jun dll ) d) pengikatan protein tersebut pada DNA yang selanjutnya mengatur gen lain untuk memproduksi protein yang diperlukan untuk melanjutkan atau menghentikan siklus sel sesuai kebutuhan (Boedina,2011). Proses berurutan dalam siklus sel tersebut dapat dianalogikan dengan jalur reaksi biokimia.Setiap reaksi berlangsung tepat waktu diatur oleh “cell cycle clock” . dengan demikian selain diatur oleh beberapa sinyal eksternal, siklus sel juga dikendalikan oleh sistem kontrol internal. Lintasan melalui fase G1 memerlukan berbagai aktivasi cyclin dependent kinase secara berurutan serta inhibisi gen supresor Rb melalui fosforilasi. Sel yang sedang melangsungkan

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


56

siklus harus mengaktivasi serangkaian faktor positif dan menekan fungsi berbagai inhibitor. Secara singkat ada 3 jalur utama yang mengatur transisi dari fase G1 ke fase S yang dipresentasikan oleh protein-protein p53/mdm2/p14/p21,p16/cyclin D/Rb, dan p27/cyclin E. Semua molekul diatas, yang secara kolektif disebut regulator G1, memegang peran penting dalam mengatur siklus sel secara positif atau negatif sehingga memberi kontribusi pada mekanisme homestasis. Di antara regulator siklus sel, hanya regulator G1 yang sering berubah atau mengalami mutasi selama tumorigenesis yang berakibat proliferasi sel tidak terkendali ( Brugarolas et al., 1998 ). Replikasi DNA dan mitosis harus berlangsung teratur secara berurutan. Setiap sel harus mampu menentukan apakah satu fase dari siklus sel sudah berlangsung lengkap sebelum berlanjut ke fase berikutnya. Misalnya, sel harus memantau apakah fase S sudah lengkap sebelum mempersiapkan diri untuk mitosis. Bila replikasi DNA terganggu, sel normal akan berhenti pada fase S dan tidak berlanjut ke fase M. Sistem pengaturan ini melindungi sel agar tidak melipat-gandakan sel-sel yang abnormal sama halnya bila ada DNA yang rusak, siklus sel akan berhenti sementara untuk memberi kesempatan perbaikan DNA sebelum berlanjut ke fase berikutnya, atau sel itu akan mengalami kematian terprogram atau apoptosis (Martin, 2001), dengan demikian siklus sel mengatur duplikasi informasi genetik dan pembagian kromosom yang di-duplikasikan tersebut secara akurat kepada sel-sel turunannya. Checkpoints adalah saat pause dalam satu siklus, pada saat mana dilakukan pemantauan atas ketepatan duplikasi dan susunan kromosom. Pada checkpoint ini dilakukan editing atau reparasi informasi genetik apabila diperlukan, agar setiap sel anak keturunannya

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


57

memperoleh perangkat informasi genetik lengkap yang identik dengan sel induknya. (Donovan et al.,2005). Cyclin dependent kinase (Cdk’s) adalah protein kinase heterodimer yang tersusun atas subunit katalitik, dikenal sebagai Cdk dan subunit regulatorik dikenal sebagai cyclin. Genom mamalia mempunyai 12 lokus yang menyandi Cdk, tetapi lima diantaranya yaitu Cdk1, Cdk2, Cdk3, Cdk5 dan Cdk6 terlibat langsung dalam mengatur siklus sel. Cdk1 pada umumnya merupakan kinase mitotic sedangkan Cdk yang lain memegang peran penting pada fase awal pembelahan sel (interphase). Mutasi Cdk sering dijumpai pada berbagai jenis keganasan, termasuk diantaranya ekspresi berlebihan cyclin dan inaktivasi inhibitor Cdk (Malumbers et al.,2007; Morgan,2007). Disamping cyclin –cdk yang pada dasarnya mengatur berlangsungnya siklus sel, ada faktor-faktor lain yang fungsinya mencegah pertumbuhan agar tidak berlebihan. Faktor-faktor ini diantaranya adalah cyclin/ cdk kinase inhibitor (contohnya adalah p21/p16 dan p27). Protein p21 merupakan protein yang menghambat aktivasi cyclin/cdk dan merupakan produk gen yang diaktivasi oleh p53 ( Brugarolas et al.,1998 ).

2.6.2

Disregulasi siklus sel pada kanker Kemampuan untuk berproliferasi secara autonom atau tidak terkendali,

merupakan salah satu perubahan fenotip sel yang mengalami transformasi. Sel yang mengalami transformasi dengan ekspresi onkogen berlebihan dan atau deaktivasi gen supresor tidak tergantung pada sinyal ekstraseluler untuk berproliferasi. Ia mampu berproliferasi terus sekalipun tidak tersedia faktor

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


58

pertumbuhan untuk merangsangnya. Karena ia mampu menstimulasi dirinya sendiri (autocrine stimulation) (Martin,2001). Mutasi onkogen juga sering terjadi pada gen yang menyandi reseptor faktor pertumbuhan. Mutasi onkogen mengakibatkan perubahan pada sandi yang dimiliki oleh gen bersangkutan sehingga protein yang dihasilkannya juga bersifat abnormal. Salah satu sifat abnormal yang penting adalah bahwa ia selalu diekspresikan dalam keadaan teraktivasi. Salah satu reseptor penting dalam proses pertumbuhan adalah protein-tyrosine-kinase. Salah satu kelompok protein penting yang dihubungkan dengan aktivitas receptor kinase adalah golongan faktor transkripsi yang mengandung domain SH2 dan dikendalikan melalui fosforilasi. Golongan protein ini disebut STAT (Signal transducers and aktivators of transcription). Fosforilasi mengaktifkan faktor transkripsi dari STAT dan meningkatkan translokasinya ke nukleus dimana ia berfungsi sebagai aktivator ekspresi gen secara langsung. Aktivasi faktor transkripsi STAT dapat menyebabkan mutasi onkogen yang menyandi PTK dapat menghasilkan PTK abnormal, sehingga ia berada dalam keadaan teraktivasi terus walaupu tidak ada ligand yang mengikatnya (Cooper,1995).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


59

Tabel 2.1 Perbedaan sel normal dengan sel kanker atau sel yang mengalami transformasi dalam proses proliferasi (Morgan,2007). Sel normal

Sel kanker

Memerlukan faktor pertumbuhan (GF)

Seringkali mampu mensintesis dan

ekstrenal untuk mengaktifkan receptor

mensekresikan GF yang merangsang

pertumbuhan (GF)

pertumbuhannya sendiri (autocrine stimulation)

GFR normal harus lebih dulu terikat pada GF

Ekspresi GFR abnormal dapat melepaskan

agar dapat melepaskan sinyal pertumbuhan

sinyal pertumbuhan tanpa terlebih dulu terikat oleh GF

GFR yang teraktivasi mengaktifkan kaskade

Transducers abnormal dalam sistem kaskde

transduksi sinyal dalam sitoplasma.

dapat melepaskan sinyal pertumbuhan tanpa diaktivasi oleh GFR.

Aktivasi protein yang mengatur transkrispsi

Gen regulator transkripsi yang abnormal dapat

gen pengatur pertumbuhan memerlukan

mengaktifkan transkripsi tanpa perlu instruksi

stimulasi melalui instruksi sitoplasmik yang

sitoplasmik yang berasal dari GFR.

berasal dari GFR teraktivasi.

2.7

Tinjauan Farmakologi Molekuler Obat adalah senyawa kimia unik yang dapat berinteraksi secara selektif

dengan sistim biologi. Obat dapat memicu suatu sistem dan menghasilkan efek, dapat menekan suatu sistem, atau tidak berinteraksi secara langsung dengan suatu sistem tetapi dapat memodulasi efek dari obat lain.Untuk dapat menghasilkan efek, obat harus melewati berbagai proses yang menentukan , yaitu absorbsi, distribusi, metabolism, dan eliminasinya,namun yang terpenting adalah bahwa obat harus dapat mencapai tempat aksinya ( Missale et al.,1998).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


60

Ada beberapa tempat yang bisa menjadi target aksi ob at, yaitu kanal ion, enzim, suatu transporter ( carrier atau protein pembawa ), atau pada reseptor. Sebagian besar reseptor yang telah teridentifikasi merupakan reseptor membrane, yang berada dipermukaan sel.Namun ,adapula target aksi yang yang ada didalam sel, yaitu enzym dan reseptor.intraselluler atau reseptor inti ( nuclear reseptor ) ( Lodish et al.,2000 ). Reseptor merupakan target aksi obat yang utama dan paling banyak. Reseptor didefinisikan sebagai suatu makromolekul seluler yang secara spesifik dan langsung berikatan dengan ligan ( obat,hormon,neurotransmitter ). Reseptor berfungsi mengenal dan mengikat suatu ligan /obat dengan spesifitas yang tinggi , dan meneruskan signal tsb kedalam sel melalui beberapa cara, yaitu : 1.

Perubahan permeabilitas membrane, adanya ikatan ligan dengan reseptor dapat menyebabkan membrane jadi lebih permiabel dengan adanya pembukaan kanal tertentu sehingga ion-ion tertentu dapat mengalir melintasi membrane.

2. Pembentukan second messenger, ikatan obat dengan ligan akan memicu ramgkaian peristiwa biokimia yang menghasilkan berbagai molekul intrasel (second messenger ) yang berperan dalam penghantaran signal. Contoh second messenger antara lain adalah cAMP ( siklik AMP) , Ca (kalsium) , DAG (diasil gliserol) , IP3 ( Insositol Trifosfat ). Berdasarkan transduksi sinyalnya maka reseptor dikelompokkan menjadi 4, yaitu : 1. Ligand –gated ion channel receptor ( reseptor kanal ion ). Disebut juga reseptor ionotropik, golongan reseptor ini merupakan suatu reseptor membrane

DISERTASI

yang langsung terhubung oleh suatu kanal ion, dan


SUNARNI ZAKARIA


61

memperantarai aksi sinaptik yang cepat. Contohnya adalah reseptor aselkolin nikotinik , respetor GABAA, dan reseptor glutamate. 2. G-protein couplet receptor ( reseptor yang tergandeng dengan protein G ) Reseptor ini merupakan reseptor membrane yang tergandeng dengan sistem efektor yang disebut dengan protein G. Selain disebut juga reseptor metabotropik, reseptor ini juga sering disebut reseptor 7 TM atau 7 transmembran., karena rangkaian peptide reseptor ini melintasi membrane sebanyuak 7 kali.

Reseptor ini memperantari aksi yang lambat beberapa

neurotransmitter dan hormone.Contoh :

Reseptor asetilkolin muskarinik,

reseptor adrenergik, reseptor histamin, reseptor dopaminergik dan reseptor serotonin. 3. Tyrosine Kinase-Linked receptor

(reseptor yang terkait dengan aktivasi

kinase) Reseptor ini merupakan reseptor single transmembrane ( sekali melintas membran ), yang memiliki aktivitas kinase dalam transduksi signalnya . contohnya : adalah reseptor sitokin, reseptor growth factor, dan reseptor insulin 4. Reseptor inti ( nuclear receptor ) Berbeda dengan tiga kelompok reseptor diatas yang berlokasi di membran sel, reseptor ini disebut juga reseptor intraselluler, berada didalam sitoplasmik atau nukelus. Aksinya langsung mengatur tranksripsi gen yang menentukan sintesis protein tertentu ( Rang et al., 1999 ).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


62

Reseptor yang paling banyak berperan pada kanker adalah RTK ( reseptor Tirosin Kinase ) yang bertanggung jawab terhadap pertumbuhan berbagai bagian dari sel. Jika suatu growth factor berikatan dengan reseptornya , ia akan memicu serangkaian peristiwa molekuler yang berujung pada transkripsi gen. Selanjutnya akan memicu sintesis protein tertentu yang dibutuhkan dalam berbagai proses dalam sel yang terkait dengan pertumbuhan dan proliferasi sel (Zullies et al., 2008). 2.8

Tinjauan farmakologi obat anti kanker yang berasal dari tanaman Obat baru yang berpotensi memiliki akitivitas antikanker harus

menjalani penelitian toksikologik praklinis dan uji farmakologik yang terbatas pada binatang. Beberapa obat yang menjajikan, yakni yang tidak memiliki toksisitas yang berlebihan akan diteruskan dengan uji klinik fase I ; pada fase ini, efek farmakologi dan efek toksik obat tersebut biasanya diujikan pada penderita kanker. Idealnya, obat anti kanker akan mengeradikasi sel kanker tanpa merusak jaringan yang normal. Sayangnya tidak ada dari obat anti kanker yang saat ini tersedia yang sama sekali tidak menimbulkan toksisitas sehingga penggunaan klinisnya harus dilakukan dengan mempertimbangkan manfaat dan toksisitas untuk mencari indeks terapeutik yang paling menguntungkan (Edward et al.,2009). Golongan obat yang baru baru ini memasuki tahap perkembangan klinis meliputi penghambat tranduksi sinyal, untuk pertumbuhan dan proliferasi sel, penghambat mikrotubulus, yang bekerja menghambat s iklus s el da n merangsang t erjadinya ap optosis. Saat ini obat obat anti kanker dirancang untuk mengganggu sifat sel maligna pada permukaannya sehingga mengurangi

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


63

potensi metastasis dan invasif

sel tersebut, anti angiogenik ,menghambat

pembentukan vaskulatur tumor, menyebabkan radiosensitisasi pada jaringan tumor, dan radioproteksi pada jaringan normal, bertujuan untuk meningkatkan efektifitas terapi radiasi, agen sitoprotektif yang bertujuan untuk melindungi jaringan normal tertentu dari efek toksik kemoterapi ( Edward et al,2009 ). Beberapa obat anti kanker yang berasal dari tanaman dan saat ini sudah cukup luas digunakan sebagai khemoterapi di berbagai kanker yang khususnya adalah fraksi alkaloid, macamnya, 1.

Vinkristin yang merupakan turunan alkaloid Vinca rosea dan strukturnya terkait

erat dengan vinblastin. Mekanisme kerjanya dianggap identik dengan vinblastin karena berfungsi sebagai racun terhadap gelendong mitosis yang menyebabkan berhenti sel pada fase M dalam siklus sel. Meskipun memiliki beberapa kesamaan dengan vinblastin, vinkristin memiliki spectrum aktivitas klinis dan toksisitas klinis yang sangat berbeda(Edward et al,2009). 2.

Vinblastin Berasal dari tanaman Vinca rosea. Mekanisme kerjanya melibatkan

inhibisi polimerisasi tubulin, yang mengganggu perakitan mikrotubulus, bagian penting sitoskeleton dan gelendong mitosis. Efek inhibitorik ini menghasilkan penghentian mitosis pada tahap metaphase sehingga pembelahan sel terhenti dan kemudian

menyebabkan

kematian sel. Toksisitasnya meliputi mual dan

muntah, supresi sumsum tulang, dan alopesia. Agen ini juga merupakan vesikan (menyebabkan lepuh) poten sehingga pemberiannya harus dilakukan secara hati-

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


64

hati. Vinblastin memiliki aktivitas klinis dalam terapi penyakit Hodgkin, limfoma non Hodgkin, kanker payudara ( Edward et al,2009 ). 3.

Vinorelbin adalah alkaloid vinca semisintetis yang mekanisme kerjanya identik

dengan cara kerja vinblastin dan vinkristin, yakni inhibisi mitosis sel dalam fase M melalui inhibisi polimerisasi tubulin. Agen ini memiliki aktivitas pada kanker paru non-sel kecil dan pada kanker. ( Edward et al,2009 ). 4.

Epidofilotoxin Dua senyawa, yakni VP-16 (etoposid) dan obat yang terkait denganya,

VM-26 (teniposid), merupakan turunan semisintetis podofilotoksin, yang diekstraksi dari akar mayapple ( Podophyllum peltatum ) ( Edward et al.,2009 Rang et al.,2009 ). ). 5.

Etoposid dan teniposid Memiliki kesamaan dalam hal struktur kimiawi dan efeknya - memblokade pembelahan sel pada fase S-G2 lanjut dalam siklus sel. Mekanisme kerja utamanya melibatkan inhibisi topoisomerase II, yang menimbulkan kerusakan DNA melalui pemecahan untaian yang diinduksi oleh pembentukan kompleks terner obat, DNA, dan enzim (Edward et al.,2009 ).

6.

Kamptotesin merupakan produk alami yang berasal dari pohon Camptotheca acuminate. Obat ini menghambat aktivitas topoisomerase I, yaitu enzim penting

yang

bertugas memotong dan mengikat kembali untai DNA tunggal.Inhibisi enzim ini menyebabkan kerusakan DNA. (Rang et al,1999 ; Edward et al,2009 ).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


65

7.

Taksan

Preparatnya Paclitaksel dan doketaksel  Paclitaksel adalah suatu ester alkaloid yang berasal dari tanaman pacific yew (Taxus brevifolia) dan European yew (taxus baccata). Obat ini berfungsi sebagai racun gelendong mitosis melalui ikatan berafinitas tinggi terhadap mikrotubulus disertai peningkatan perakitan mikrotubulus oleh paklitaksel ini terjadi pada keadaan tidak adanya protein terkait mikro tubulus dan guanosin trifosfat serta menghasilkan inhibisi mitosis dan pembelahan sel. Paclitaksel juga memiliki aktivitas yang signifikan terhadap sejumlah besar tumor solid, termasuk kanker ovarium, kanker payudara tahap lanjut, kanker sel kecil dan non sel kecil pada paru, kanker kepala dan leher, kanker esophagus, kanker prostat, dan kanker kandung kemih. Doketaksel adalah suatu taksan semisintetis yang berasal dari pohon European yew. Mekanisme kerja, metabolism, dan eliminasinya serupa dengan paklitaksel. Penggunaan doketaksel disetujui sebagai terapi lini-kedua pada kanker payudara tahap lanjut ( Edward, et al.,2009 ). 2.9

Metotreksat (MTx) Metotreksat obat anti kanker termasuk golongan antimetabolit antagonis

folat. Metotreksat merupakan analog 4-amino,N10- metil asam folat. Obat ini bekerja dengan menghambat dihidrofolat reduktase. Dehidrofolat reduktase adalah

enzim

yang

mengkatalisis

dehidrofolat

(FH2)

menjadi

tetrahidrofolat(FH4). Tetrahidrofolat merupakan metabolit aktif dari asam folat yang berperan sebagai kofaktor penting dalam berbagai reaksi transfer satu atom karbon pada sintesis protein dan asam nukleat. Efek penghambatan ini tidak dapat diatasi dengan pemberian asam folat,tetapi dapat diatasi dengan pemberian

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


66

leukovorin (asam folinat) yang tersedia sebagai kalsium leukovorin.Antagonis folat membasmi sel dalam fase S,terutama pada fase pertumbuhan yang pesat.Namun dengan efek penghambatan terhadap sintesis RNA, metotreksat menghambat sel memasuki fase S. Metotreksat dapat diberikan peroral, IM dan IV. Efek samping terutama pada pemberian peroral pada saluran cerna, eliminasinya hanya melalui ginjal.Penggunaannya selain sebagai anti kanker juga digunakan untuk penyakit Artritis (radang sendi ).( Edward et al,2009) 2.10

Benzopyrene Benzopyrene adalah senyawa poli hidrokarbon aromatis yang terdapat

pada batubara ,minyak bumi,asap rokok,gas,udara,buangan motor dan makanan yang dipanggang atau diasap. Benzopyrene berupa kristal kuning , berbentuk jarum, massa molekul = 252,3 dengan titik lebur 179-179,3

0

C. Benzopyrene

adalah salah satu senyawa yang paling banyak diteliti karena sangat karsinogenik. Terjadinya senyawa ini diduga karena pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar fosil melalui proses polimerisasi radikal bebas (Hardyn et a.l,1992, Guo et al.,2002). Benzopyrene merupakan bahan prokarsinogenik yang akan menjadi karsinogen jika terbentuk

senyawa proximate carcinogen dan ultimate

carcinogen dengan adanya aktivitas enzimatik. Pada tahap awal ,benzopyrene dengan sifat lipofiliknya dapat dengan mudah menembus membran dan masuk kedalam sel dengan cepat. Benzopyrene tidak menyerang DNA langsung tetapi membentuk senyawa antara dalam sel , didalam sel mengalami reaksi epoksidasi pada posisi 7,8

arenoksida benzopyrene dan akan merusak makromolekul

seluler seperti protein,lipid dan DNA (Dipple et al.,1984).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


67

Senyawa 7,8 arenoksida benzopyrene akan mengalami hidrasi melalui sitokrom p450 melalui aktivitas CYP1A1, CYP1A2,CYP1B1 menjadi benzopyrene 7,8 epoksida dan oleh enzim epoksida hidrolase, menjadi 7-8 – dihidriol, senyawa ini lalu dioksidasi lagi oleh enzim monooksigenase membentuk ultimate carcinogen yaitu 7,8-dihidriol 9,10 –epoksida yang merupakan senyawa yang sangat reaktif. Senyawa ini dapat mengikat DNA dengan membentuk deoxyguanoside-DNA(Dipple et al,1984). DeoxyguanosideDNA ini bersifat sangat reaktif dan akan membentuk ikatan kovalen dengan DNA terutama pada basa adenin dan guanin (Wiese et al., 2001; Yan et al., 2000). Ikatan kovalen ini dapat mengakibatkan misreplikasi dan mutagenesis (Anand et al.,1999 )

Gambar 2.5

rumus kimia benzopyrene dan perubahannya menjadi senyawa benzopyrene 7,8diol-9,10-epoxide yang sangat reaktif , kemudian benzopyrene 7,8 dihidrioini berikatan kovalen dengan DNA dan memicu proses keganasan ( gambar diunduh dari Erika et al,2008)

2.11 Immunohistokimia Metode pemeriksaan imunofluoresen dengan memakai antibodi berlabel untuk mendeteksi berbagai antigen yang berada dalam jaringan, telah dimulai oleh Coons dan kawan-kawan pada tahun 1941. Kemudian Taylor dan Burns pada tahun 1974, mendemonstrasikan kemungkinan manfaat pemeriksaan imunohistokimia secara rutin dengan pengecatan immunoglobulin pada sel plasma. Kohler dan Milstein pada tahun 1975 mulai memperkenalkan teknik hibridoma untuk menghasilkan monoclonal antibodi, yang dianggap merupakan

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


68

suatu langkah besar dibidang imunohistokimia. Menurut Desai Imunohistokimia merupakan suatu pemeriksaan imunologik dengan menggunakan antibodi sebagai probe yang sifatnya spesifik, bertujuan untuk mendeteksi suatu antigen dan

letaknya

didalam

jaringan

biopsy.

Prinsip

dasar

pemeriksaan

imunohistokimia sama dengan imunofloreen, yaitu berdasarkan terjadinya kompleks antigen dan antibodi yang dapat dideteksi apabila antibodi pengikatnya diberi label. Pada imunohistokimia labelisasi menggunakan aktivitas enzim, yang akan menghasilkan warna setelah diberi kromogen. Warna akan tampak pada daerah kompleks enzimdan antibodi di dalam jaringan yang terlihat dengan pemeriksaan mikroskop cahaya. Menurut Wasito, sebagai saran diagnosis, beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dari pemeriksaan imunohistokimia adalah dengan teknik monoclonal antibodi dan teknik hibridoma dapat ditingkatkan sensitifitas dan spesifisitasnya, dan pemeriksaan ini dapat dilakukan dengan berbagai teknik pewarnaan, antara lain metode peroksidase biotin anti peroksidase,

alkali fosfatase anti alkali fosfatase,

kompleks avidin biotin, dan streptavidin. (McGill et al., 2005). Tujuan dari pemeriksaan ini adalah untuk mengenali jenis antigen atau bahan yang terkandung dalam suatu sel atau jaringan. Sedangkan manfaat pemeriksaan metode imunohistokimia adalah mempertajam diagnostik patologi (memastikan histogenik tumor, menentukan subklasifikasi tumor, menentukan lesi neoplastik atau non neoplastik, mendeteksi petanda tumor, mendeteksi petanda mikroba, medeteksi ekspresi onkogen), membantu meramalkan perangai biologik dan dan pronogsis suatu tumor, menentukan pilihan pengobatan dan mengenali jenis mikroorganisme atau jenis infeksi (McGill et al.,2005).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


69

2.12 Binatang Coba Mencit ( Mus Musculus ) Mencit yang dipelihara di laboratorium dan dijadikan bahan penelitian sebenarnya masih satu family dengan mencit liar .Mencit yang paling sering dipakai untuk penelitian biomedis adalah Mus Musculus. Berikut ini adalah klasisifikasi mencit : Orde

:

Rodentia

Family

:

Muridae

Subfamily

:

Murinae

Genus

:

Mus

Species

:

Mus Musculus

Mencit memiliki karakter nocturnal , aktif dimalam hari daripada siang hari. Hewan ini tidak memiliki kelenjar keringat . Pada umur 4 minggu berat badannya rata -rata 18-35 gr untuk betina dan 20-40 gr untuk jantan. Jantungnya terdiri dari 4 ruang dengan dinding atrium tipis dan dinding ventrikel yang lebih tebal. Ketika terjadi peningkatan suhu tubuh maka tekanan darah tidak akan terpengaruh, sementara frekuensi jantung dan cardiac output berkaitan dengan ukuran tubuhnya. Alat Reproduksi mencit betina terdiri dari sepasang ovarium ,oviduk,uterus, serviks, vagina. Mencit betina mempunyai 5 pasang kelenjar payudara dengan 3 diantaranya terletak didaerah servicothoraks dan 2 lainnya didaerah inguinoabdominalis. Pengaruh lingkungan seperti suara keras, pakan,cahaya, kepadatan dalam kandang memegang peranan penting dalam proses reproduksi yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi hypothalamic- pituitary axis yang berkaitan dengan fungsi ovarium dan testis.

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA


70

Type siklus estrus pada mencit adalah poliestrus dengan lama siklus 4-5 hari (Hirawati,2011). Mencit merupakan hewan coba yang paling sering digunakan untuk penelitian medis ( 60 - 80 %) dan cukup direkomendasikan untuk uji efek dan toksisitas oleh karena harganya murah, mudah berkembang biak, perkawinannya tidak tergantung musim, periode kebuntingan singkat sehingga mudah berkembang

biak.

Meskipun

terdapat

beberapa

perbedaaan

proses

karsinogenesis antara mencit dan manusia ,terbukti mencit dapat menumbuhkan tumor pada jaringan yang histopatologinya sama dengan pada manusia. Mencit merupakan hewan yang masa hidupnya pendek dan mempunyai metabolisme tinggi menyebabkan kanker dapat tumbuh lebih cepat sehingga memudahkan peneliti untuk mempelajari proses karsinogenesis ( Hirawati, 2011 ).

DISERTASI


SUNARNI ZAKARIA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. matahari. Tanaman ini tergolong mudah tumbuhnya. Tingginya sampai 100 cm

Recommend Documents