BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kolon (Usus Besar) 2.1.1. Anatomi dan histologi Kolon adalah bagian akhir dari saluran pencernaan yang berbentuk seperti tabung dengan ukuran 150 cm.9 Kolon secara anatomi terdiri dari beberapa bagian yaitu: (1). Saekum; (2). Bagian asenden; (3). Bagian transversal; (4). Bagian desenden; (5). Sigmoid; (6). rektum10
Gambar 2.1 Anatomi Usus Besar.11
5 Universitas Sumatera Utara
6
Bagian dari dinding kolon terdiri dari lapisan mukosa dan sub mukosa. Mukosa kolon tersusun oleh lapisan epitel, lamina propia dan muskularis mukosa.Lapisan epitel kolon tersusun oleh sedikit villi dan banyak crypta.Pada lapisan mukosa dilapisi oleh epitel kolumnar dan pada lapisan mukosa juga terdapat sel goblet dan sel-sel endokrin.Sel–sel goblet memproduksi sejumlah mukus yang melapisi epitel. Mukus ini berfungsi melindungi sel–sel epitel dari trauma mekanis dan bakteri.12,13,14
Gambar 2.2 Lapisan pada usus besar.15
Universitas Sumatera Utara
7
2.1.2. Fungsi kolon Kolon memiliki fungsi pencernaan yang terbatas pada pembentukan feses, absorbsi air dan elektrolit. Setiap harinya kolon mengabsorbsi sekitar 1,5 liter air. Kolon memiliki pola motilitas yaitu segmental mixing contraction berupa gerakan pelan kearah depan dan high amplitude sweeping contration yang berlangsung 10 kali dalam sehari. Sweeping contration biasanya terjadi pada pagi hari dan setelah makan sehingga menyebabkan gastrocolic reflex yang merangsang timbulnya defekasi. Ketika rektum terisi oleh feses maka dinding rektum akan meregang dan mengaktifkan rectoanal inhibitor reflex sehingga terjadi relaxasi internal spincter.10
2.2. Karsinoma kolorektal 2.2.1. Epidemiologi Karsinoma kolorektal merupakan jenis karsinoma urutan ketiga terbanyak yang
sering
dijumpai
di
Amerika
Serikat.The
American
Cancer
Society(ACS)memperkirakan jumlah kasus baru karsinoma kolorektal di Amerika Serikat tahun 2011 sebesar 101.340 kasus, sedangkan untuk karsinoma rektum sendiri mencapai 39.870 kasus baru. Risiko terjadinya karsinoma kolorektal lebih banyak ditemukan pada pria dibandingkan wanita dengan perbandingan 20:1.16 Terdapat variasi insiden karsinoma kolorektal diseluruh dunia. Insiden di Amerika Utara pada pria 40,6% dan wanita 30,6% sedangkan negara Eropa pada pria 34,7% dan pada wanita 25,2%. Pada negara-negara Asia terutama pada Asia Tenggara insidennya pada pria 12,6 % dan wanita 10 %.17
Universitas Sumatera Utara
8
Di Indonesia karsinoma kolorektal menempati urutan ketiga. Dari data yang ditemukan pada Departemen Kesehatan (2006) dijumpai kasus karsinoma kolorektaldi Indonesia sekitar 1,8 per 100.000 penduduk, jumlah ini semakin bertambah seiring dengan perubahan pola hidup penduduk Indonesia.18 Menurut data Patologi Anatomi FK UI 2003-2007, jumlah penderita karsinoma kolorektaldi bawah 40 tahun mencapai 28,17%.19 Di Medan pada tahun 20112012 dijumpai 133 kasus karsinoma kolorektal.20
2.2.2 Etiologi Karsinoma kolorektal berasal dari tumor jinak yang berbentuk polip pada saluran pencernaan. Polip pada saluran pencernaan terbagi atas dua yaitu: (1). Polip hyperplastikdengan ukuran lebih kecil dari 5 mm dan jenis polip ini tidak merupakan prekursor kanker,(2). Polip adenomatous. Polip ini tumbuh dan berkembang dari epitel glandular dengan gambaran morfologinya berupa dysplasia dan differensiasi sel epitel.21 Polip adenomatous ini tumbuh dan berkembang secara terus menerus dan berdegenerasi menjadi malignant seiring dengan bertambahnya usia.22,23 Risiko terjadinya karsinoma kolorektaldapat meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah polip adenomatous.Lokasi polip adenomatous sering dijumpai berdekatan dengankarsinoma kolorektal.Sekitar 4% kasus dengan adenoma kolorektal dapat tumbuh dan berkembang menjadi karsinoma kolorektalsetelah 5 tahun, dan 14% diantaranya setelah 10 tahun. Polip
Universitas Sumatera Utara
9
adenomatous pada kolorektal lebih berisiko menjadi ganas dibandingkan polip hiperplastik.24 Faktor risiko terjadinya karsinoma kolorektalantara lain: (1). Umur. Sembilan dari sepuluh orang yang didiagnosa karsinoma kolorektal berusia lebih dari lima puluh tahun,(2). Riwayat menderita polip kolorektal.Penderita polip adenomatous memiliki risiko yang lebih tinggi menderita karsinoma kolorektal terutama bila polipnya berukuran besar atau banyak, (3).Riwayat menderita inflammatory bowel disease (IBD).Merupakan suatu kondisi dimana kolon mengalami
inflamasi
dalam
periode
waktu
yang
lama.Pada
penderita
inflammatory bowel disease biasanya terjadi dysplasia dan dysplasia ini dapat memiliki risiko yang tinggi untuk dapat berubah menjadi kanker,(4).Riwayat keluarga menderita karsinoma kolorektal. Satu diantara lima penderita karsinoma kolorektalmemiliki riwayat keluarga yang menderita karsinoma kolorektal, (5). Inherited syndrome. Sekitar 5–10% penderita karsinoma kolorektal mengalami inheritedgen defect (mutasi). Biasanya defek ini menyebabkan kanker yang menyerang pada usia yang lebih muda. Ada 2 inherited syndrome yang menyebabkan karsinoma kolorektal yaitu: (a). Familial Adenomatous Polyposis (FAP) yang disebabkan mutasi pada gen APC.Sekitar 1 % dari seluruh karsinoma kolorektaldisebabkan FAP.Penderita FAP biasanya memiliki ratusan atau ribuan polip pada kolon atau rektum diusia remaja; (b).Heriditery Non polyposis Colon Cancer (HNPCC) disebut juga Lynch Syndrome yang merupakan 3-5% dari seluruh karsinoma kolorektalyang disebabkan perubahan sejumlah gen yang berbeda. Penderita HNPCC memiliki sejumlah polip pada kolon tetapi tidak
Universitas Sumatera Utara
10
sebanyak pada penderita FAP, (6).Ras dan etnik.Ras Afrika dan Yahudi dari Eropa Timur memiliki risiko yang lebih tinggi menderita karsinoma kolorektaldisebabkan
adanya
mutasi
genAPC
I1307K,
(7).
Tipe
diet
tertentu.Daging merah dan daging olahan meningkatkan risiko karsinoma kolorektal, (8).Aktifitas fisik.Aktifitas fisik yang rendah meningkatkan risiko terjadinya karsinoma kolorektal, (9).Obesitas.Berat badan yang berlebihan meningkatkan risiko karsinoma kolorektal, (10).Merokok.Merokok biasanya dapat meningkatkan risiko terjadinya karsinoma kolorektal,(11).Alkohol. Alkohol dapat meningkatkan risiko terjadinya karsinoma kolorektal.16,25,3
2.2.3. Gejala Klinis Gejala dan keluhan klinis dari karsinoma kolorektal sangat bervariasi, dimana pada stadium awal tidak ditemukan. Keluhan klinis akan terlihat pada stadium lanjut. Gejala dari karsinoma kolorektalberupa: (1). Perubahan kebiasaan defekasi seperi diare, konstipasi atau feces sedikit, (2). Perdarahan dari rektum dan dijumpainya feces berwarna kehitaman. Sering ditemukan kesulitan untuk membedakan kelainan pada usus yang disebabkan oleh infeksi atau pun yang disebabkan oleh kanker.Oleh karena itu untuk membedakannya perlu dilakukan pemeriksaan sebagai skrining pada karsinoma kolorektal, (3).Nyeri abdomen atau kram pada perut, (4).Penderita sering merasa lelah dan lemah, (5).Penurunan berat badan secara draktis akan ditemukan pada karsinoma kolorektal.16
Universitas Sumatera Utara
11
2.2.4. Deteksi dini Deteksi
dini
pada
karsinoma
kolorektal
dengan
melakukan
skrining.Skrining bertujuan untuk menemukan kanker pada orang yang tidak memiliki symptom. Beberapa tes yang dapat dilakakukan untuk skrining karsinoma kolorektaladalah: (1). Pemeriksaan darah yaitu: (a). Pemeriksaan darah lengkap. Untuk melihat adanya anemia karena biasanya terjadi perdarahan dari tumor, (b).Enzim hati.Biasanya karsinoma kolorektal dapat menyebar ke hati; (c).Tumor marker.Tumor marker yaitu CEA (Carcino Embrionik Antigen) dan CA 19-9, (2).Kolonoskopi dan sigmoidoskopi.Untuk melihat langsung ke kolorektal dan menemukan polip atau karsinoma kolorektal, (3). Pemeriksaan CT-scan. Biasanya disertai dengan penggunaan zat kontras yang diminum atau diinjeksi secara intra vena untuk melihat adanya masa di kolorektal, (4).USG.Dengan menggunakan gelombang suara untuk menghasilkan gambar dari kolorektal atau pada masa kolorektal.Jenis USG yang dipergunakan adalah endorectal ultrasound dengan menggunakan transducer khusus yang dimasukkan ke dalam rektum untuk melihat sejauh mana suatu karsinoma berpenetrasi ke dinding rektum dan penyebarannya ke organ terdekat, (5).MRI. Untuk melihat gambaran jaringan ikat yang diserang karsinoma kolorektal.16,26,27
Universitas Sumatera Utara
12
2.2.5.Patogenesa Proses molekuler yang menyebabkan karsinoma kolorektal bersifat heterogen dan melibatkan kelainan genetik dan epigenetik. Setidaknya ada dua jalur genetik yang telah diketahui yaitu: (1). APC/β- catenin pathway, dimana berhubungan dengan WNT signaling dan clasic adenoma carcinoma sequence, (2). Microsatelite instability pathway, berhubungan dengan adanya defek pada mismatch DNA repair.28 Kedua pathway ini melibatkan sejumlah mutasi tetapi gen yang terlibat dan mekanisme bagaimana mutasi ini terakumulasi secara berbeda. Proses epigenetik yang tersering terlibat pada kedua pathway ini adalah methylationinduced gene silencing.28 Clasic adenoma-carcinoma squence merupakan sekitar 80 % dari tumor kolon sporadik yang ditandai adanya mutasi gen APC pada awal proses neoplaastik. Kedua copy dari gen APC dinonaktifkan oleh mutasi atau proses epigenetik
sehingga
terbentuk
adenoma.
APC
merupakan
suatu
key
negativeregulator of β-catenin yang merupakan komponen dari WNT signaling pathway. Protein APC normalnya berikatan dengan β-catenin dan membantu degradasi β-catenin. Dengan hilangnya fungsi APC maka β-catenin akan terkumpul dan bertranslokasi ke nucleus, lalu mengaktifkan gene transcription seperti MYC dan Cyclin D1 yang mempromosikan proliferasi. Proses ini diikuti mutasi tambahan berupa pengaktifan mutasi pada K-ras dan juga mempromosikan pertumbuhan serta mencegah apoptosis. Mutasi K-ras merupakan proses akhir, hal ini didukung observasi adanya mutasi kurang dari 10% adenoma yang
Universitas Sumatera Utara
13
berdiameter lebih kecil dari 1 cm dan pada 50% dijumpai adenocarcinoma invasive. Perkembangan neoplastik juga berhubungan dengan mutasi pada gen supresor tumor lainnya seperti SMAD2 dan SMAD4 yang merupakan efektor dari TGF-β. TGF-β signaling normalnya menghambat siklus sel sehingga hilangnya gen ini menyebabkan pertumbuhan sel tidak terkendali. P53 supresor tumor mengalami mutasi pada 70-80% karsinoma kolorektal tetapi jarang dijumpai pada adenoma. Sehingga diduga mutasi p53 terjadi pada tahap akhir perkembangan tumor, lost of function dari p53 dan gen supresor tumor lainnya biasanya disebabkan delesi kromosomal. Sehingga ketidakstabilan kromosomal merupakan ciri khas dari APC/β-catenin pathway.28
Gambar 2.3. Clasic adenoma-carcinoma sequence.28
Universitas Sumatera Utara
14
Microsatelite
Instability
Pathway.
Pada
kasus
DNA
mismatch
repairdeficiency yang disebabkan hilangnya mismatch repair gene terjadi akumulasi mutasi pada microsatelite yang disebut microsatelite instability. Mutasi–mutasi ini biasanya silence karena microsatelite berada pada daerah noncoding regionstetapi sejumlah microsatelite squence berlokasi pada coding regions atau promoter region dari gen yang terlibat pada regulasi pertumbuhan sel contohnya tipe II TGF-β reseptor, menyebabkan pertumbuhan sel tidak terkontrol sedangkan hilangnya BAX meningkatkan survival clon yang genetiknya abnormal. Mutasi pada BRAF oncogene
dan silencing pada group gen tertentu yang
disebabkan hypermetilasi CPG island juga sering terjadi pada kanker yang berkembang melalui DNA mismatch repair defect.28
Gambar 2.4. Microsatelite Instability Pathway.28
Universitas Sumatera Utara
15
2.2.6. Gambaran mikroskopis karsinoma kolorektal 2.2.6.1. Adenocarcinoma Secara
mikroskopis
gambaranadenokarsinomakolorektal
digrading
berdasarkan gambaran glandular dan terbagi atas 4 bagian yaitu: (1). Well differentiated
adenocarcinoma.Memperlihatkan
>95%,(2).Moderately differentiated adenocarcinoma
struktur
glandular
memperlihatkan struktur
glandular 50-95%, (3). Poorly differentiated adenocarcinomamemperlihatkan 550 % struktur glandular, (4).Undifferentiated carcinoma memperlihatkan <5% struktur glandular.3
Gbr 2.5. Well differentiated adenocarcinoma colon.3
Gbr 2.6. Moderately differentiated adenocarcinoma colon.3
Universitas Sumatera Utara
16
Gbr 2.7. Poorly differentiated adenocarcinoma colon.3
Gbr 2.8. Undifferentiated carcinoma colon.3
2.2.6.2. Mucinous adenocarcinoma Ditandai dengan adanya jumlah lesi > 50% tersusun di musin. Varian ini ditandai adalanya kolam-kolam ekstraseluler musin yang mengandung epitel malignant dan sebagian diantaranya ada yang membentuk struktur seperti asinar. Merupakan 15% dari seluruh karsinoma kolorektal dan sebagian besar menyerang rektum.3,29 Pada type mucinousadenocarcinoma sering ditemukan pada stadium lanjut.30,31
Universitas Sumatera Utara
17
Gambar 2.9.Mucinous Adenocarcinoma.32 2.2.6.3.Signet ring cell carcinoma Varian ini ditandai dengan adanya > 50% sel-sel tumor yang mengandung intrasitoplasmic mucin. Juga ditandai adanya suatu vacuola mucin yang luas pada sitoplasma dan mendorong nucleus ke pinggir.3,28 Tumor ini tumbuh secara diffuse infiltrative ataupun exophytic dan sering merupakan metastasis dari organ lain seperti karsinoma pada lambung, payudara ataupun vesica urinaria.33
Gambar 2.10. Signet ring cell carcinoma.34
Universitas Sumatera Utara
18
2.2.6.4. Adenosquamous Carcinoma Memperlihatkan gambaran squamous carcinoma dan adenocarcinoma secara bersama-sama.3 Secara histologi adenosquamous dibagi menjadi 2 subgroup yaitu: (1). Memiliki gambaran histologi dengan adanya dua tipe histologi yang bercampur pada satu tempat, (2). Memiliki gambaran histologi yang terpisah pada suatu organ. Diagnosa adenosquamous carcinoma colorectal ditegakkan dengan memperhatikan sejumlah kondisi berupa : (1). Tidak terdapat kontinuitas antara karsinoma kolorektal dan epitel squamous normal, (2). Pada pasien tidak ditemukan adanya squamous cell carcinoma pada organ lain yang berpotensial tumbuh pada colon atau rectum melalui penyebaran lokal maupun metastasis.35,36
Gambar 2.11.Adenosquamous carcinoma.37
Universitas Sumatera Utara
19
2.2.6.5. Medullary Carcinoma Merupakan varian yang jarang dengan gambaran berupa lembaranlembaran sel-sel malignantyang memiliki nuklei yang vesikuler, prominent dan sitoplasma yang banyak serta adanya infiltrasi limfosit intraepithelial.3 Biasanya tumbuh pada caecum dan rectum.Kadang-kadang terdapat gambaran differensiasi neuroendokrin tetapi marker neuroendokrinnya negative.29
Gambar 2.12. Medullary Carcinoma.38
2.2.6.6. Undifferentiated Carcinoma Merupakan tumor yang jarang terjadi dan memiliki gambaran histologi yang beragam.3 Gambaran histologinya tidak memiliki formasi kelenjar dengan membentuk gambaran solid, sheets dan nest. Sel-sel bentuk besar pleomorfik, nuklei vesikular, sitoplasma sedikit dan eosinofilik.29 Pada type undifferentiated carcinoma memiliki gambaran histopatologi yang beragam. Prognosis dari undifferentiated carcinoma adalah buruk.14
Universitas Sumatera Utara
20
Gambar 2.13.Undifferentiated Carcinoma.38
2.2.6.7. Squamous Cell Carcinoma Squamous cell carcinoma kolon memiliki 3 kriteria yaitu: (1). Tidak ada lesi squamous cell carcinoma yang lain dilokasi organ lain yang dapat menjadi sumber metastasi atau sumber penjalaran langsung, (2). Tidak ada hubungan antara sel squamous pada tumor dengan epitel squamous pada anal, (3). Bagian kolorektal yang terserang tidak memiliki hubungan dengan fistul yang tersusun oleh sel squamous, (4). Adanya intercellular bridge dengan atau tanpa keratin pearl horn formation, tidak ada mucin.39 Diperkirakan tumor jenis ini adanya keterlibatan dari Human Papiloma Virus melaui diteksi dari P161NK4A.29 Patogenesa dari squamous cell karsinoma kolorektalprimer timbul dari adanya metaplasia squamous epitel kelenjar akibat iritasi kronik.39
Universitas Sumatera Utara
21
Gambar 2.14. Squamous Cell Carcinoma.39
2.2.6.8. Small Cell Carcinoma Small cell carcinoma memiliki bentuk mikroskopis yang sama dengan small cell carcinoma pada paru. Jenis tumor ini sering dijumpai pada colon bagian ascenden dengan gambaran mikroskopis berupa small cell dengan nuklei hyperkromatik,
nukleoli
yang tidak
jelas
dan
sitoplasma
sedikit
dan
eosinofilik.29,40 Pada small cell carcinoma terdapat daerah yang solid, nest dan sel-sel dengan gambaran apoptosis, mitosis dan daerah nekrosis. Kadang-kadang terlihat rossette formation.41 Prognosis dari small cell carcinoma adalah jelek , sering bermetastasis ke hati dan kelenjar getah bening.29
Universitas Sumatera Utara
22
Gambar 2.15. Small Cell Carcinoma.41
2.3. Gen p53 Karsinoma kolorektal terbentuk melaui suatu kaskade dari defek histopatologi dan genetik dimana diketahui adenoma berubah menjadi karsinoma. Perubahan genetik p53 terjadi pada tahap akhir proses tumorigenesis kolorektal. Gen supresor tumor ini terletak pada kromosom manusia 17p13.1 dan memainkan peranan penting dalam mengontrol pertumbuhan sel.42 Protein protoonkogen berfungsi mempromosikan proliferasi dan survival sel maka diperlukan penyeimbang aktivitas berupa satu set protein yang menghambat proliferasi sel dan mendorong kematian sel. Protein ini disebut gen supresor tumor.43 Gen supresor tumor adalah memberikan sinyal untuk menghambat pertumbuhan. Setiap gen supresor menjadi signal transducing protein yang membawa pesan menghambat pertumbuhan (growth inhibition) dari bagian sel yang satu kebagian sel yang lain melalui suatu signaling cascade dan disampaikan kepada responder protein. Bila salah satu protein supresor hilang
Universitas Sumatera Utara
23
atau tidak berfungsi, maka salah satu mata rantai sinyal hilang sehingga pesan yang dibawanya tidak sampai ke tujuan.44 Mutasi gen yang mengaktivasi protoonkogen menjadi onkogen terletak pada struktural yang secara langsung menghasilkan produk gen (protein) abnormal, atau pada kasus-kasus tertentu mutasi itu terdapat pada bagian regulator dari gen sehingga menghasilkan protein normal secara berlebihan. Kedua hal tersebut menyebabkan peningkatan fungsi dan ini sering kali mengakibatkan sinyal pertumbuhan terus menerus atau proliferasi yang abnormal. Jenis mutasi ini dominan untuk alel wild-type. Sebaliknya, produk gen supresor bekerja untuk menghentikan pertumbuhan, terutama apabila sinyal pertumbuhan yang sampai pada mesin mengatur siklus sel adalah abnormal. Produk gen supresor dapat mendeteksi adanya siklus sel misalnya adanya kerusakan DNA atau produk replikasi DNA yang salah. Pada keadaan ini gen supresor bekerja sebagai regulator negatif bagi berlangsungnya proliferasi dan siklus sel.43 Sebagai regulator negatif dari proses proliferasi sel, kehilangan satu alel akibat mutasi diharapkan tidak berpengaruh pada fungsi alel kedua (alel normal/wild type), sehingga mutasi ini merupakan lost of function mutation dan bersifat resesif. Produk gen supresor baru menjadi inaktif, apabila kedua alel mengalami mutasi. Tetapi umumnya yang sering terjadi adalah mutasi pada satu alel yang diikuti dengan hilangnya alel wild type hingga menjadi homozigot (lost of heterozygosity). Mutasi resesif pada gen supresor pada beberapa kasus tidak menimbulkan fenotip pertumbuhan abnormal pada keadaan heterozigot, tetapi mutasi ini dapat diwariskan melalui sel-sel germinal (germline cells). Germline
Universitas Sumatera Utara
24
mutations gen supresor baru menunjukkan manifestasi bila alel wild type yang kedua oleh salah satu sebab hilang. Hilangnya alel wild type biasanya terjadi lama setelah lahir.41 Jika terjadi mutasi pada onkogen ini maka akan terganggu regulasi siklus sel. Mutasi ini merubah struktur protein sehingga melemahkan fungsinya. Mutasi pada tumor supresor gen menyebabkan hilangnya kontrol pada pertumbuhan dan pembelahan sel sehingga menyebabkan hilangnya atau berkurangnya inisiasi apoptosis.43 Individu-individu dengan mutasi germinal (germinal mutations) gen p53 biasanya berkembang normal, walaupun individuindividu ini berisiko tinggi untuk menderita kanker.44 Ada dua jenis gen supresor tumor yaitu caretakers dan gatekeepers .Caretakers berperan menjaga integritas genom. Protein yang dikode oleh gen caratakers memperbaiki kerusakan struktur kromosom, memperbaiki mutasi sequencing DNA yang terjadi selama replikasi DNA dan menyeleksi kromosom yang diturunkan ke sel anak selama pembelahan sel. Gatekeepers gen memproduksi protein yang berfungsi pada checkpoint siklus sel. Protein gatekeepers mencegah suatu sel melanjutkan siklus sel jika terjadi kondisi yang tidak sesuai. Jika terjadi pada kondisi yang tidak sesuai maka gen gatekeepers dapat mendorong terjadinya apoptosis.43 Diperkirakan lebih dari 50% kanker memiliki alel mutan dari gatekeepers gen p53. Jumlah p53 di dalam sel normalnya sangat rendah dan konsentrasinya meningkat jika terjadi kerusakan DNA. Protein p53 berfungsi pada checkpoint akhirnya di G1s dan G2 serta berperan sebagai transcription factor yang meregulasi ekspresi sejumlah gen yang mendorong penghentian siklus sel,
Universitas Sumatera Utara
25
repairDNA dan apoptosis. Aktivitas Checkpoint mengistirahatkan siklus sel dan memberi waktu pada sel untuk memperbaiki kerusakan sebelum melanjutkan untuk membelah. Checkpoint kerusakan DNA terjadi pada perbatasan fase G1/S dan G2/M pada siklus sel. Pada checkpoint G1/S, replikasi DNA dihentikan apabila terjadi kerusakan DNA dan apoptosis akan diaktivasi oleh protein p53. CDK2 dan cyclin E dibutuhkan sel untuk memasuki fase S. Protein p53 melakukan deaktivasi kompleks CDK2/cyclin E melalui fosforilasi. Gen p53 sangat dibutuhkan untuk pencegahan kanker, sehingga dinobatkan sebagai penjaga/pelindung genom (the guardian of the genome).44 Pada checkpoint G2/M, sel dicegah agar tidak mengalami mitosis hingga proses perbaikan DNA diselesaikan. Hal tersebut terutamadiperantarai oleh protein p21 yang melakukan deaktivasi kompleks CDK1/cyclin B yang mengontrol checkpoint.Checkpoint kerusakan DNA lainnya adalah pada mitotic spindle selama mitosis yang menghentikan segregasi kromosom menempel dengan benar pada spindle fibres. Faktor-faktor yang penting untuk proses ini antara lain adalah protein APC. Mutasi pada gen APC berkaitan dengan kanker kolon.44 Aktivasi checkpoint dikontrol oleh 2 kinase utama yaitu ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated) dan ATR (Ataxia Telangiectasia Mutated and rad3 Related).ATM memberikan respons terhadap kerusakan untai ganda DNA dan disrupsi struktur kromatin. Sedangkan ATR terutama memberikan respon terhadap kerusakan pada waktu replikasi DNA. Selain itu protein ATM mendeteksi kerusakan DNA yang diinduksi radiasi ionisasi, sedangkan ATR mendeteksi kerusakan DNA akibat sinar UV. Kedua protein kinase ini memfosforilasi protein
Universitas Sumatera Utara
26
kinase CHK2 dan CHK1 yang merupakan protein pembawa sinyal pada transduksi sinyal, sehingga memungkinkan berhentinya siklus sel.41 Mutasi pada gen p53 menyebabkan hilangnya fungsi regulasi sehingga menyebabkan kerusakan atau perubahan sel.43
Gambar 2.16.Peran gen p53 pada proses siklus sel.43
Onkogen merupakan bentuk mutasi dari proto onkogen yang berfungsi untuk merangsang pertumbuhan sel. Rangsangan ini melibatkan sejumlah tahap awal dari reseptor-reseptor pada membrane sel. Reseptor-reseptor ini diaktifkan oleh growth factoractived protein di dalam sitoplasma kemudian mengaktifkan transcriptionfactor yang membantu sel melakukan siklus sel. Perubahan yang di sebabkan perubahan struktur atau perubahan kadar ekspresi protoonkogen dapat mengaktifkan onokogen sehingga menyebabkan pertumbuhan sel menjadi tidak terkontrol.45
Universitas Sumatera Utara
27
Tumorigenesis kolorektal merupakan suatu proses yang kompleks. Pada proses ini terjadi aktivasi mutasi dari onkogen dan hilangnya sejumlah gen supresor tumor. Model genetik dari perkembangan kanker kolorektal berdasarkan pada
perubahan
dari
adenoma
menjadi
karsinoma.
Pada
karsinoma
kolorektalterjadi inaktivasi gen supresor tumor akibat delesi dan mutasi pada alel dianggap merupakan proses penting dalam karsinogenesis. LOH dan LOE dari gen supresor tumor p53 mengkode multifungsional transcription factor berupa transkripsi, replikasi DNA, repair
DNA, diferensiasi, perkembangan dan
pengaturan kematian sel. Perubahan pada gen p53 terjadi pada tahap lanjut dari proses perkembangan benignt menjadi malignant dimana gen p53 merupakan suatu marker dari perubahan adenoma menjadi karsinoma.46 Tumorigenesis merupakan proses perubahan genetik yang terjadi pada onkogen dan gen supresor tumor, biasanya gen supresor tumor pada kedua alel mengalami perubahan selama proses transformasi yang biasanya berupa fenotip yang kehilangan fungsinya.Gen supresor tumor p53 sering dijumpai pada kanker yang menyerang manusia. Gen p53 wild type berperan sebagai pelindung untuk melawan kanker. Protein p53 wild type memiliki half life yang pendek (biasanya kurang dari 30 menit) berfungsi menghambat pertumbuhan sel tumor dan menghambat transformasifibroblast oleh onkogen. Protein 53 wild type tersusun oleh aktivitas ikatan DNA spesifik dan non spesifik yang diperlukan untuk menjalankan fungsinya dalam transkripsi dan transaktivasi. Sedangkan protein p53 mutan memiliki half life yang lebih panjang, tidak dapat menekan
Universitas Sumatera Utara
28
pertumbuhan sel tumor dan tidak dapat menghambat transformasi fibroblast oleh onkogen.47 P53 mutan memerlukan perubahan genetik paling sering di temukan pada kanker yang menyerang manusia. Gen p53 berlokasi pada lengan pendek (p) dari kromosom 17 dan delesi 17p ditemukan pada 6% sampai dengan 25% adenoma kolon dan 75% dari karsinoma kolorektal. Mutasi p53 biasanya terjadi oleh hilangnya wild type ketika suatu insitu neoplasma berkembang menjadi invasive. P53 wildtype berperan dalam regulasi transkripsi dan ketika sel-sel rusak oleh sinar ultraviolet, radiasi atau chemotherapy agent maka p53 akan terkumpul dan membantu untuk menghentikan sel pada G1-phase dari siklus sel. P53 wild type berikatan dengan double strain DNA pada specific sequence membentuk suatu tetramer. Pada sejumlah kasus dimana terdapat alel p53 mutan dan hilangnya alel wild type pada pembentukan tumor karena hilangnya fungsi penekan pertumbuhan tumor dari p53 maka p53 mutan akan bertindak sebagai tumor supresor gen.Pertumbuhan dari sejumlah sel kanker hanya memiliki alel p53 mutan yang dapat ditekan oleh transfeksi dari gen p53 wild type ke dalam sel-sel kanker. Protein p53 mutan dapat berperan sebagai dominan negatif yang menghambat fungsi p53 wild type sehingga memberikan keuntungan pertumbuhan bagi sel–sel kanker. Ketika titik mutasi terjadi pada satu alel maka alel yang lain segera hilang menyebabkan tingginya insiden mutasi p53 dan chromosomal loss.6 Mutasi p53 dapat menyebabkan 3 efek fenotip yaitu : (1).Lost of function. Menyebabkan gangguan kemampuan p53 untuk memblok pembelahan sel atau membatalkan perubahan fenotip, (2). Gain of function. Gen p53 mutan
Universitas Sumatera Utara
29
menginduksi fenotip tumorigenic, (3). Transdominan mutation. Alel p53 mutan masuk ke dalam sel yang mengandung p53 wild type sehingga menyebabkan terganggunya fungsi inhibitor dari p53.48
2.4.Immunohistokimia P53 Gen p53 merupakan suatu protein yang memelihara genomic integrity dengan menginduksi penghentian siklus sel dan apoptosis yang menyertai kerusakan DNA. Mutasi dari p53 menyebabkan peningkatan half-life protein ini dan biasanya menyebabkan overekspresi pada nucleus. Lebih dari 75 % karsinoma kolorektaldisebabkan oleh mutasi gen p53 dan ekspresi yang berlebih dari gen ini berhubungan dengan keganasan tahap lanjut dan merupakan indikator prognosis dan survival yang buruk.42 Adanya mutasi, delesi kecil dan insersi pada gen p53 dapat menyebabkan kerusakan fungsi protein secara total maupun parsial. Kerusakan ini menyebabkan kemampuan p53 untuk memelihara integritas genom melalui regulasi berbagai aktivitas seperti mengontrol penghentian siklus sel, repair DNA dan apoptosis karena sulitnya mengenali p53 dengan metode sequence biasanya dipakai tehnik imunohistokimia untuk mendeteksi p53 mutan dengan asumsi bahwa over ekspresi dari p53 biasanya disebabkan oleh adanya mutasi sedangkan ekspresi yang lemah dari p53 biasanya disebabkan oleh p53 wild type.2 Gen p53 mutan memiliki half-life yang lebih panjang sehingga dapat dideteksi dengan imunohistokimia yang merupakan suatu tes validasi untuk mutasi
p53
pada
karsinoma
kolorektal.
Studi
imunohistokimia
juga
Universitas Sumatera Utara
30
memperlihatkan over ekspresi p53 pada inti di karsinoma kolorektal berhubungan dengan penurunan survival pada kasus yang lymphadenopathy dan adanya metastasehepatic.6 Dari hasil penelitian Sun dkk.memperlihatkan adanya hubungan Ekspresi p53 mutan terhadap inti dan sitoplasma.Jika p53 mutan positip tertampil di inti dan sitoplasma memiliki prognosa yang buruk dan jika p53 mutan tertampil hanya diinti saja atau di sitoplasma saja memiliki prognosa yang sedang. Sedangkan jika tidak tertampil diinti dan sitoplasma memiliki prognosa yang baik.49 Pada penelitian Lee dan Bosari memperlihatkan Ekspresi p53 mutan pada sitoplasma memiliki hubungan dengan prognosa yang buruk.50
Gambar 2.17. Nuclear staining protein p53.7
Gambar 2.18. p53 staining score (0).51
Universitas Sumatera Utara
31
Gambar 2.19.p53 staining score (1+).7
Gambar 2.20.p53 staining score (2+).7
Gambar 2.21.p53 staining score (3+).7
Universitas Sumatera Utara
32
2.5. Kerangka Teori Kerangka teori pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini : Kolon Normal Mutasi germline atau somatik pada gen suppressor kanker. APCpada5q21 Mukosa Kolon yang beresiko Kelainan metilasi dan inaktivasi alel normal. APC, Β-catenin Adenoma Mutasi proto onkogen. K-RAS pada 12p12
Adenoma yang berkembang
Wild type p53
Adenoma mengalami penuaan karena diinduksi oleh onkogen Carcinoma
Hilangnya homozygot dari gen suppressor kanker tambahan dan overekspressiCOX-2. P53 pada 17p13, LOH pada 18q21 (SMAD 2 dan 4)
Mutasi tambahan dan perubahan yang besar pada kromosom. Telomerase pada gen-gen lainnya
Universitas Sumatera Utara
33
2.6.KerangkaKonsep
Adenokarsinoma kolorektal
Immunohistokimia p53 Mutan
Derajat intensitas warna
0
+1
+2
+3
DERAJAT DIFFERENSIASI (BERDASARKAN GRADING HISTOPATOLOGI)
Well differentiated adenocarcinoma
Moderately differentiated adenocarcinoma
Poorly differentiated adenocarcinoma
Universitas Sumatera Utara