4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Protoonkogen dan Onkogen Di dalam sel terdapat banyak gen yang mempunyai fungsi khusus. Gen yang mengatur pertumbuhan dan diferensiasi sel diperkirakan ada banyak gen, yang merupakan golongan protoonkogen dan supressor gen atau anti onkogen yang kerjanya berlawanan. Protoonkogen mengkode pembentukan protein untuk merangsang pertumbuhan sedang antionkogen mengkode protein untuk menghambat pertumbuhan. Protoonkogen yang telah mengalami perubahan sehingga dapat menimbulkan kanker disebut onkogen. Kerusakan itu dapat terjadi pada saat fertilisasi, tetapi umumnya setelah embriogenesis, setelah sel itu mengadakan diferensiasi atau setelah dewasa. Onkogen biasanya diberi nama dengan 3 huruf, seperti gen myc, gen erb, dan sebagainya (Sukardja, 2000). Siklus sel diatur oleh berbagai macam gen dan protein yang saling berhubungan pada saat sel dalam keadaan normal. Gen dapat mengalami kelainan yang disebabkan oleh berbagai faktor. Kelainan pada gen dan eksprsi protein gen dapat dibagi menjadi tiga, pertama dikenal sebagai protoonkogen, gen yang termasuk dalam kelompok ini diantaranya adalah gen her2-neu, ras, myc, dan cdk1. Protoonkogen merupakan suatu gen yang berfungsi untuk meningkatkan proliferasi sel dalam keadaan normal. Kedua adalah gen penekan tumor yang mengalami inaktivasi, gen-gen yang termasuk dalam kelompok ini adalah brca1, brca2, dan p53 (Kumar, et al., 2010). Onkogen merupakan gen yang meningkatkan pertumbuhan sel secara otonom pada sel-sel kanker. Kanker merupakan penyakit dimana sekelompok sel tumbuh tidak terkendali karena adanya mutasi dan sebagian jenis kanker dapat menyebar (metastatis) ke berbagai bagian tubuh melalui cairan limfa. Protoonkogen merupakan gen seluler normal yang mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi sel. protoonkogen dapat diubah menjadi onkogen melalui tiga mekanisme yaitu: mutasi titik, penyusunan kembali kromosom, amplikasi gen. Produk onkogen myc, jun, fos, myb merupakan protein nukleus (Mitchell, 2006).
5
Beberapa bukti menunjukkan bahwa c-myc dapat menyebabkan transformasi melalui fungsinya sebagai aktivator transkripsi
urutan tertentu.
Pertama, protein c-myc, bersama dengan Max protein, khususnya dapat mengenali urutan DNA inti dengan motif CACGTG. Domain yang diperlukan untuk mengikat DNA c-myc, sangat penting untuk transformasi onkogeniknya. Kedua, c-myc memiliki domain transaktivasi N–terminal, penghapusan atau mutasi dalam domain ini mengakibatkan hilangnya transformasi c-myc. Model ini menyiratkan bahwa c-myc dapat menyebabkan transformasi dengan mengaktifkan satu set gen pilihan yang memainkan peran utama dalam transformasi maligna. (Li et al., 2003).
2.2 Protein C-Myc Protein c-myc merupakan salah satu Protoonkogen yang menyandikan faktor transkripsi yang memainkan peran penting dalam regulasi siklus sel, diferendiasi, dan apoptosis.
Mutasi pada penyandian daerah penyandian c-myc sering
ditemukan pada limfoma manusia. Namun belum dapat dijelaskan bagaimana mutasi mempengaruhi akttivitas c-myc (Bahram et al., 2000). Gen c-myc telah ditemukan 20 tahun yang lalu. Protoonkogen c-myc ditemukan aktif pada berbagai hewan dan tumor manusia. C-myc termasuk dalam famili gen myc yang meliputi B-myc, L-myc, N-myc, dan S-myc. Namun, hanya cmyc, L-myc, dan N-myc yang memiliki potensi dalam pembentukan sel kanker. inaktivasi c-myc pada fibroblast tikus menyebabkan pemanjangan waktu pembelahan sel, menunjukkan peran penting dari c-myc dalam mengatur proliferasi sel. Gen c-myc terdapat pada berbagai kanker manusia, termasuk kanker paru-paru, kanker payudara (Dang, 1999).
2.3 Usia Evolusi Organ Setiap organ memiliki waktu evolusi yang berbeda-beda. diduga organ dengan umur evolusi yang muda lebih rentan terserang penyakit kanker. Anatomi Internal manusia telah dihasilkan dari elaborasi yang stabil. Evolusi dari waktu ke waktu berdasarkan pada tubuh vertebrata. Elaborasi ini melibatkan adaptasi dari bagian tubuh yang telah ada sebelumnya dan penciptaan organ baru yang tidak
6
ditemukan dari nenek moyang vertebrata. Organ yang berbeda memiliki keunikan evolusi yang berbeda juga (Davies, 2004).
2.4 Mencit (Mus musculus) Mencit (Mus musculus) merupakan salah satu hewan percobaan yang sering digunakan untuk percobaan di laboratorium. Hewan ini berkembang biak dengan cepat dan jumlahnya cukup banyak, hal ini merupakan salah satu alasan mengapa mencit banyak digunakan sebagai hewan percobaan. Mencit termasuk dalam kelompok hewan pengerat (Rodentia) yang cepat berbiak, mudah dipelihara, variasi genetiknya cukup besar, anatomi serta fisiologisnya terkarakteristik dengan baik. Mencit (Mus musculus) adalah anggota Muridae (tikustikusan) yang berukuran kecil. Mencit mudah dijumpai di rumah-rumah dan dikenal sebagai hewan pengganggu karena kebiasaannya menggigit barang-barang kecil Hewan ini diduga sebagai mamalia terbanyak kedua di dunia, setelah manusia.
(Widiyati, 2009). Klasifikasi mencit (Mus musculus) adalah sebagai berikut Kingdom
: Animalia
Philum
: Chordata
Classic
: Mammalia
Ordo
: Rodentia
Familia
: Muridae
Genus
: Mus
Spesies
:Mus musculus
2.4.1. Anatomi Kelenjar Susu (Glandula Mammae) Kelenjar susu (payudara) dimiliki oleh kedua jenis kelamin. Kelenjar ini menjadi fungsional saat pubertas untuk merespons estrogen pada perempuan dan laki-laki tidak berkembang. Saat kehamilan, kelenjar mammae mencapai perkembangan puncaknya dan berfungsi untuk produksi susu (laktasi) setelah kelahiran bayi. Setiap payudara merupakan elevasi dari jaringan glandular dan adiposa yang tertutup kulit pada dinding anterior dada. Payudara terletak di atas otot pektoralis mayor dan melekat pada otot tersebut melalui lapisan jaringan ikat. Variasi ukuran
7
payudara bergantung pada variasi jumlah jaringan lemak dan jaringan ikat, bukan pada jumlah jaringan glandular aktual. Jaringan glandular terdiri dari 15 sampai 20 lobus mayor. Tubulus-tubulus dikelilingi jaringan adiposa dan dipisahkan oleh ligamen suspensorium cooper (berkas jaringan fibrosa) (Gambar 2.1). Lobus mayor bersubdivisi menjadi 20 sampai 40 tubulus. Setiap lobus kemudian bercabang menjadi duktus-duktus kecil yang berakhir di alveoli sekretori. Putting memiliki kulit berpigmen dan berkerut yang membentang keluar sekitar 1 cm sampai 2 cm untuk membentuk aerola. Aerola mengandung kelenjar sebasea dan kelenjar keringat yang besar (Sloane, 2003). Pertumbuhan dan perkembangan kelenjar payudara merupakan suatu seri peristiwa yang melibatkan interaksi berbagai macam tipe sel yang berbeda yang dimulai sejak kelahiran dan terus berlangsung di bawah pengaruh siklus menstruasi dan proses gestasi. Rangkaian peristiwa tersebut diatur oleh interaksi yang kompleks antara berbagai hormon steroid dan faktor pertumbuhan, baik dari sel yang berdekatan dengannya maupun dari komponen dalam lingkungan sel tersebut. Stimulasi tersebut akan mempengaruhi perubahan morfologi dan metabolismenya.
Kerentanan
kelenjar
payudara
terhadap
tumorigenesis
dipengaruhi oleh perkembangan normal dari kelenjar itu sendiri yang dikarakterisasi dengan berbagai perubahan dalam proliferasi dan diferensiasi sel payudara (Guyton and hall, 1997).
Gambar 2.1. Gambaran histologi kelenjar mamma manusia dalam keadaan inaktif, perbesaran 90x (Martoprawiro dkk, 1986).
8
2.4.2 Anatomi Ovarium Mencit
(Mus
musculus)
adalah
hewan
yang
mempunyai
kemampuan
menghasilkan anak lebih dari satu dalam setiap kelahiran, oleh sebab itu mencit (Mus musculus) termasuk hewan politocous. Hewan –hewan politocous memiliki bentuk ovarium seperti buah murbei (Partodihardjo, 1992). Ovarium terletak pada dinding samping rongga pelvis posterior dalam sebuah ceruk dangkal, yaitu fosa ovarian, dan ditahan dalam posisi tersebut oleh mesentrium pelvis (lipatan peritoneum viseral dan peritoneum parietal). Ovarium merupakan satu-satunya organ dalam rongga pelvis yang retroperitoneal (terletak dibelakang peritoneum). Ovarium dilapisi epitelium germinal (permukaan). Jaringan ikat ovarium disebut stroma dan tersusun dari korteks pada bagian luar dan medula pada bagian dalam. Medula ovarium adalah area terdalam. Medula mengandung pembuluh darah dan limfatik, serabut saraf, sel-sel otot polos, dan sel-sel jaringan ikat. Korteks adalah lapisan stroma luar yang rapat. Korteks mengandung folikel ovarian, yaitu unit fungsional pada ovarium (Sloane, 2003). Proses folikulogenesis terjadi di dalam kotreks ovarium (Gambar 2.2). Folikulogenesis dapat juga disebut sebagai suatu proses untuk mencapai suatu tingkatan kelangsungan kehidupan tingkat lanjut yang ditandai dengan proliferasi sel-sel Proses ini terdiri dari empat tingkatan perkembangan utama yaitu pengambilan folikel dominan, perkembangan folikel preantral, penyeleksian dan pertumbuhan folikel Graaf, dan atresia folikel (Anwar, 2005).
Gambar 2.2. Proses folikulogenesis dan ovulasi di ovarium (Anwar, 2005).
9
2.5 Penyakit Kanker Kanker adalah salah satu jenis penyakit dimana sekelompok sel tumbuh tidak terkendali membelah melebihi normal, menyusup ke dalam jaringan sekitarnya dan merusak jaringan tersebut, dan kadang-kadang menyebar (metastatis) ke berbagai bagian tubuh melalui cairan limfe dan darah. Berdasarkan hal tersebut maka kanker dibedakan menjadi dua kelompok yaitu benigna (tidak menyebar dan metastatis (menyebar). Hampir semua kanker menimbulkan pembengkakan (tumor). Kecuali leukimia yang tidak ada pembengkakan ilmu yang mempelajari mengenai kanker dinamakan oncology (Darmono, 2012). Penyakit kanker disebabkan oleh faktor-faktor ekstrinsik yaitu semua karsinogen yang berada di lingkungan (Karsinogen kimia, radiasi, dan virus) dan faktor-faktor yang mengubah kondisi kesehatan seseorang (misalnya ketidakseimbangan hormonal dan kekurangan zat tertentu dalam makanan). Faktor genetic dan faktor psikogenik juga mempunyai peranan yang penting dalam menentukan kemungkinan seseorang untuk menderita kanker. Beberapa kanker mempunyai satu faktor yang dominan sebagai penyebabnya. Pertumbuhan kanker dapat dibagi dalam tiga fase utama yaitu fase inisiasi, promosi dan progresi (Kartawiguna, 2001).
2.5.1. Mekanisme Molekuler Pembentuk Sel Kanker Sel kanker terbentuk dari sel normal yang mengalami transformasi menjadi ganas, karena adanya mutasi spontan atau induksi karsinogen. Sel normal yang mengalami transformasi menjadi ganas oleh karsinogen memerlukan inisiasi dan promosi. Inisiasi dan promosi itu dapat dilakukan oleh karsinogen yang berbeda. Dari adanya kontak dengan karsinogen sampai timbulnya sel kanker memerlukan waktu induksi yang cukup lama. Waktu induksi diperkirakan terjadi antara 15-30 tahun. Fase perumbuhan kanker dapat dibedakan menjadi 4 periode, yaitu: fase induksi, fase in situ, fase invasif, dan fase diseminasi dengan waktu yang berbedabeda (Sukardja, 2000). Siklus pembelahan sel pada dasarnya dibagi dalam dua fase, yaitu 1) fase mitosis (M) dan 2) fase interval (antara akhir mitosis dan awal mitosis yang disebut sebagai interfase). Penggandaan DNA terjadi pada interfase yang disebut
10
sebagai fase S (sintesis), sedangkan penggandaan sel terjadi pada fase M (mitosis). Gap/jeda antara akhir fase S dengan awal fase M disebut fase G-2. Sehingga siklus sel dikenal ada empat fase, yaitu fase M, G-1, S dan G-2 (Sudiana, 2008). Pada umumnya, kanker timbul karena paparan terhadap suatu karsinogen secara berkali-kali dan aditif pada dosis tertentu, tetapi pada keadaan tertentu dapat juga timbul dari dosis tunggal karsinogen, dari penyelidikan epidemiologis dan laboratoris didapatkan bahwa diet (misalnya banyak lemak, kurang serat dalam makanan) mempunyai peranan sebesar 35-50% untuk timbulnya kanker pada saluran pencernaan, payu dara, endometrium dan ovarium. Lemak adalah promotor untuk kanker payudara, kolon, endometrium, serviks, ovarium,prostat dan kandung empedu. Pada kanker payudara, endometrium dan ovarium karena lemak menaikkan kadar estrogen. Hasil penyelidikan epidemiologis dan percobaan binatang tidak konsisten mengenai diet yang lebih banyak lemak tidak jenuh gandanya dari lemak jenuh gandanya dapat menaikkan risiko terkena kanker (Kartawiguna, 2001). Apoptosis merupakan proses bertingkat yang diregulasi dengan ketat, ditandai dengan penyusutan sel, kondensasi kromatin, serta fragmentasi sel dan inti. Apoptosis juga sering disebut dengan programmed cell death, yang berlangsung terus selama proses kehidupan dengan maksud untuk menjaga homeostasis jaringan, yaitu keseimbangan antara proliferasi dengan kematian sel. Peranan protein c-myc didalam proses apoptosis dapat dilihat pada Gambar 2.3:
Gambar 2.3. C-myc bekerja sama dengan p53 dalam menghambat ekspresi dari gen- gen pertumbuhan (Hoffman dan Liebermann, 2008).
11
Apoptosis dimediasi oleh dua jalur apoptosis utama yaitu jalur ekstrinsik dan instrinsik. Jalur aktivasi yang diinduksi, masing-masing jalur tersebut menimbulkan aktivasi protease selektif yang disebut kaspase. Kaspase dikenal sebagai eksekutor apoptosis, merupakan sistein protease selektif yang mengontrol semua tahap apoptosis. Jalur ekstrinsik dikenal sebagai death receptor pathway dan jalur intrinsik sebagai mitochondrial pathway. Baik jalur ekstrinsik dan intrinsik diaktifkan oleh tumor suppressor protein p53 (Miettinen, 2009). Untuk menjamin bahwa DNA berduplikasi dengan akurat dan pemisahan dari kromosom terjadi dengan benar, maka siklus sel melakukan mekanisme checkpoint. Checkpoint bertugas mendeteksi kerusakan atau penyimpangan yang terjadi pada DNA. Apabila terdapat kerusakan DNA, checkpoint akan memacu cell cycle arrest sementara untuk melakukan perbaikan DNA atau cell cycle arrest permanen sehingga sel memasuki fase senescent. Bila mekanisme cell cycle arrest tidak cukup menjamin DNA yang rusak diperbaiki, maka sel akan dieliminasi dengan cara apoptosis (Siu et al., 1999).
2.6 Metode Imunohistokimia Imunohistokimia diartikan sebagai suatu metode penentuan keberadaan antigen dalam jaringan atau sel menggunakan reaksi antigen-antibodi. Metode ini diawali dengan prosedur histoteknik yaitu prosedur pembuatan preparat irisan jaringan (histologi), kemudian diamati dibawah mikroskop. Irisan jaringan yang didapat kemudian memasuki prosedur imunohistokimia. Prinsip dari teknik imunohistokimia adalah adanya ikatan antigen-antibodi yang digunakan untuk mendeteksi suatu molekul dalam jaringan. Interaksi antigen-antibodi adalah reaksi yang tidak kasat mata. Oleh karena itu, diperlukan visualisasi pada ikatan tersebut dengan cara melabel antibodi yang digunakan dengan enzim atau flourokrom. Enzim yang digunakan selanjutnya direaksikan dengan penambahan substrat kromogen yang reaksinya memunculkan warna pada jaringan, sehingga jaringan dapat diamati dengan mikroskop (Fatchiyah dkk, 2011).
