DIFERENSIASI SEL DAN ORGANOGENESIS
Oleh : Titta Novianti, S.Si., M.Biomed.
Pendahuluan
Diferensiasi sel pada embrio merupakan proses perubahan dari sel primordial menjadi sel yang lebih terstruktur serta memiliki fungsi yang lebih spesifik bersifat irreversibel. terjadi perubahan struktur, komposisi dan fungsi sel eliminasi struktur dan komponen sel yang tidak relevan dengan fungsi sel atau jaringan pembentukan struktur dan komponen lainnya yang relevan
Contoh pada sel eritrosit terjadi eliminasi nukleus, mitokondria, retikulum endoplasma dan lisosom, tetapi terbentuk molekul haemo dan rantai globin. Sel jaringan organ sistem organ individu Proses pembentukan organ semasa embrio ini disebut sebagai organogenesis.
Diferensiasi SEL
didahului oleh induksi oleh zat induktor berupa protein yang dihasilkan oleh mRNA Terjadi proses ekspresi gen sesuai dengan tingkat kebutuhan Terjadi proses inaktivasi gen yang tidak diperlukan Oleh karena itu diferensiasi sel diatur pada tingkat gen atau DNA serta dipengaruhi oleh lingkungannya Setiap sel yang terdiferensiasi akan mengekspresikan protein spesifik yang berbeda tergantung sel asal serta spesifikasinya.
Sel primordial : sel yang memiliki potensi untuk berproliferasi berubah menjadi sel yang berbeda sifat atau karakternya sesuai dengan fungsinya Kemampuan sel embrio (zigot atau morula) menjadi sel terdeferensiasi disebut kemampuan totipoten, sedangkan jika telah terbentuk 3 lapisan germinal (gastrula) maka disebut kemampuan multipoten .
Induksi embriologi
Belum banyak diketahui mekanismenya Teori pertama : Sel yang berperan sebagai induktor akan melepaskan substansi sitoplasma dari inhibitornya dan mengaktifkan serta menghentikan aktifitas gen di dalam sel yang diinduksi Teori kedua : zat induktor masuk ke dalam sel yang diinduksi sehingga bereaksi dan menghasilkan suatu zat yang dapat mengaktifkan atau menghentikan aktifitas sel Kemungkinan kedua lebih mudah diterima karena dari hasil percobaan, zat induktor akan selalu bereaksi di dalam sitoplasma sel yang diinduksi.
proses induksi berjalan sangat cepat dan efisien Diduga zat induktor telah terkirim ke sel-sel lainnya sesaat ketika terjadi proses pembelahan sel Induktor bekerja dengan cara mengaktifkan atau menutupi aktivitas gen selama perkembangan faktor induksi sekunder : mesodermalisasi yang akan menginduksi ektoderm sehingga membentuk notokord, somit, pronefros dan bagian ekor Pembentukan jaringan hati dan ginjal merupakan hasil induktor neural sehingga disebut faktor neuralisasi.
Diferensiasi lapisan embrionik
Lapisan ektoderm di berbagai organ luar dan tepi tubuh (kulit, jaringan syaraf di otak serta sel pigmen) Lapisan mesoderm sel-sel otot polos, otot lurik, otot jantung, tubula ginjal serta sel darah Lapisan entoderm sel jantung, sel kelenjar tyroid dan sel pankreas
Organogenesis
Organogenesis berlangsung sejak gastrulasi membentuk 3 lapisan embrionik sampai embrio lahir Selama organogenesis embrio mendapatkan makanan melalui tali plasenta dan umbilikal kord dari sel-sel trofoblast embrio yang berhubungan pembuluh darah ibu Kantong amnion akan melindungi embrio, sehingga proses organogenesis berjalan normal
Pembentukkan mesoderm
Mesoderm terbagi menjadi 4 daerah utama:
mesoderm lateral paraksial intermediet mesoderm Korda mesoderm
Mesoderm paraksial, intermediet dan lateral termasuk ke dalam golongan mesoderm badan sedang korda mesoderm adalah pergerakan mesoderm ke arah kepala
Korda mesoderm : membentuk notokord (awal dari tulang belakang) Mesoderm intermediet : membentuk ginjal dan sel-sel gonad Paraksial mesoderm : membentuk kepala dan somit yang akan berdiferensiasi membentuk sklerotom, miotom dan dermatom Lateral mesoderm : membentuk berbagai sistem sirkulasi, rongga badan dan lapisan ekstra embrionik.
neural tube dari ektoderm dan mesoderm akan membentuk intermediet mesoderm, korda mesoderm, paraksial mesoderm dan lateral mesoderm Somit : menjadi sklerotom (bakal jaringan tulang), miotom (bakal jaringan otot) serta dermatom (bakal jaringan kulit) lateral mesoderm akan berkembang menjadi splanknik atau bakal jaringan sirkulasi darah, somatik bakal rongga badan, serta jaringan ekstra embrionik.
Pada usia minggu ke 3 maka, mesoderm mulai membentuk saluran berupa tabung jantung Pada minggu ke 4, seiring dengan pembentukan sel-sel darah, terbentuk pula pembuluh darah menuju jantung dan jantung akan tumbuh dengan cepat. segmen-segmen mesoderm (somit) sesuai dengan umur perkembangan embrio Contoh pada ayam
usia usia usia usia
18 24 30 60
jam jam jam jam
: : : :
3 somit 5 somit 11 somit 31 somit