Makalah Biologi Sel “TERAPI SEL PUNCA PADA DIABETES”

MAKALAH BIOLOGI SEL

“TERAPI SEL PUNCA PADA DIABETES”

Oleh                            :

Nama                          : FATMA ZAHRA

No. BP                        : 1404045

Kelas                          : A

SEKOLAH TINGGI FARMASI INDONESIA (STIFI)

YAYASAN PERINTIS

 PADANG

2015

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Terapi Sel Punca pada Diabetes”

Adapun karya makalah ini telah kami usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar proses pembuatannya. Untuk itu, tidak lupa kami sampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam pembuatan makalah ini.

Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bahwa ada kekurangan baik dari segi penyusun bahasanya maupun dari segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada dan tangan terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaca untuk memberi saran dan kritik kepada kami sehingga kami dapat memperbaiki makalah ini.

Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah yang berjudul “Terapi Sel Punca pada Diabetes” dapat diambil hikmah dan manfaatnya. Akhir kata penyusun ucapkan terima kasih.

Padang,  Juni 2015

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan saat ini sudah semakin maju dan mengarah pada hal-hal yang sifatnya cepat dan praktis banyak sekali pengetahuan yang telas di kembangkan oleh manusia dan saling mengkaitkan beberapa ilmu menjadi satu kesatuan. Salah satu contohnya adalah ilmu biologi yang mengkaji ilmu kehidupan saat ini dapat dikaitkan dengan ilmu lain sehingga dapat menjadi pengetahuan yang lebih mantap.

Salah satu perkembangan ilmu mengenai penelitian bioteknologi yang menarik untuk dikaji adalah pemanfaatan stem cell atau sel induk.Ditingkat dunia saat ini, sel induk merupakan salah satu focus utama dalam penelitian bioteknologi, khususnya dalam kaitannya dengan terapi sel serta pengobatan regenerative.Sebelum ada pemanfaatn stem cell, pengobatan penyakit dilakukan secara konvensional yaitu dengan pemberian obat yang mengandung zat kimia.

Namun dengan adanya bioteknologi stem cell, dunia sedang mengalami pergeseran paradigma dalam hal pengobatan dari ovbat-obatan kimia konvensional menuju kea rah terapi yang lebih molekuler, perubhan ini telah membuka pintu harapan untuk menyembuhkan bermacam penyakit yang sebelumnya tidak dapat di sembuhkan.

Beberapa penyakit yang memiliki potensi untuk dilakukan terapi stem cell misalnya terkait dengan penyakit gula darah atau yang sering disebut gula darah.

Untuk memperjelas mengenai apa itu stem cell dan pemanfaatan terapi stem cell pada penyakit diabetes dalam makalah ini kami akan mencoba menguls beberapa hal terkait dengan pemanfaatn stem cell pada terapi diabetes sehingga dapat dimengerti di pahami.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa itu stemcell?

2.      Apa itu diabetes?

3.      Bagaimana pemanfaatan terapi stemcell pada diabetes?

4.      Apa kalebihan metode stemcell?

5.      Bagaimana mekanisme kerja dari stemcell pada terapi diabetes?

C.     Tujuan Penulisan Makalah

1.      Untuk mengetahui apa itu stem cell

2.      Untuk mengetahui tentang diabetes secara umum

3.      Untuk mengetahui pemanfaatan terapi stem cell pada diabetes

4.      Untuk mengetahui kelebihan metode stem cell

5.      Untuk mengetahui mekanisme kerja stem cell pada terapi diabetes

D.    Manfaat Penulisan Makalah

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah:

1.      Bagi Penulis  mengetahui lebih dalam tentang  terapi sel punca pada diabetes dan untuk memenuhi tugas perkuliahan.

2.      Bagi mahasiswa dan masyarakat umumnya untuk sebagai bahan bacaan dan untuk dijadikan penelitian yang lebih lanjut mengenai terapi sel punca pada diabetes.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1      Kajian umum mengenai stem cell

Stem Cell atau sel punca adalah sel yang bisa membentuk sel khusus lainnya, seperti sel otot, sel darah merah, dan sel otak. Belakangan, sel punca pun dikembangkan agar dapat menyembuhkan berbagai penyakit berbahaya demi kelangsungan hidup pasien.

Stem cell berfungsi sebagai system perbaikan untuk mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak demi kelangsungan hidup organisme.

2.2      Pengertian Diabetes

Diabetes merupakan gangguan kesehatan serius yang dikaitkan dengan tingkat tinggi glukosa dalam darah. Terapi sel punca ini sebagai alternatif terapi untuk pengobatan penyakit diabetes di masa yang akan datang.

Stem cell untuk penyakit ini dilakukan dengan memilih sel punca yang akan diisolasi, dioptimalkan atau dimodifikasi kondisinya, dan kemudian akan ditransplantasikan ke tubuh pasien, agar mampu menghasilkan hormon insulin  untuk menyerap sel gula.

2.3      Mengenal pengobatan diabetes dengan metode stem cell

Kemajuan teknologi membawa banyak manfaat bagi umat manusia. Salah satunya adalah di bidang medis, di mana teknologi berhasil menemukan teknik-teknik pengobatan baru yang memberi harapan akan kesembuhan.

Salah satunya dapat lihat dari pengobatan dengan metode stem cell pada penyakit diabetes. Penyakit diabetes banyak menyerang manusia modern akibat berbagai faktor, di antaranya adalah gaya hidup yang tidak sehat.

Stem cell adalah sel induk yang berada dalam tubuh kita sendiri yang memiliki kemampuan memperbaharui dan memulihkan. Dalam kondisi seperti ini, ia dapat dikelompokkan sebagai sel multifungsi, dengan efek memulihkan, melengkapi atau menghapus sel-sel yang rusak, bahkan memperbaharui organ.

Metode stem cell terhadap penyakit diabetes menggunakan kemampuan stem cell yang dapat memulihkan dan memperbaharui sel pancreas yang rusak., sehingga dapat mengurangi penderitaan pasien terhadap insulin dalam jangka waktu yang lama.

2.4      Metode stem cell dapat mengobati jenis diabetes 

Efek dari terapi stem cell terhadap penyakit diabetes sangat nyata, baik terhadap diabetes I, diabetes II, maupun Gestational diabetes hasilnya sangat efektif.Karena keunggulan waktu terapi yang pendek, hasil yang cepat terlihat, terapi stem cell juga dapat diterapkan untuk pencegahan dan penyembuhan komplikasi yang umum terjadi pada penderita diabetes, seperti penyakit kaki (nekrosis kaki, amputasi), penyakit ginjal (disfungsi ginjal, uremia), mata (kabur, kebutaan), ensefalopati (penyakit pembuluh darah otak), penyakit kulit, gastroparesis, ketoasidosis (DKA), penyakit jantung, kerusakan saraf, dan komplikasi umum diabetes lainnya.

2.5      Kelebihan metode pengobatan Stem cell

Dalam hasil suatu penelitian yang diterbitkan Journal of American Medical Association dilaporkan, para dokter ahli melakukan terapi stem cell terhadap 15 orang penderita Diabetes I di Brazil, hasilnya terdapat 13 orang yang berhasil mengatasi ketergantungannya terhadap insulin, juga tidak lagi tergantung pada obat-obatan. Pasien pertama yang menjalani terapi ini sudah berhenti dari insulin selama 3 tahun hingga saat ini.

Kelebihan metode pengobatan stemcell diantaranya:

1.      Efek sampingnya kecil

Terapi Stem cell sangat aman, efek sampingnya pun kecil. Sebelum melakukan terapi stem cell, umumnya mereka menjalani pengobatan untuk anti-body, pengobatan induksi bertarget, serta pengobatan untuk menjaga kestabilan dan serangkaian pemeriksaan demi keamanan lainnya, termasuk uji toksisitas, uji genetik, uji immunotoxicity, dll. Hasilnya membuktikan, metode stem cell tidak memiliki efek samping, aman dan tidak beracun.

Pengobatan dengan menggunakan obat-obatan adalah salah satu cara pengobatan diabetes, menggunakan obat-obatan dalam jangka waktu tertentu dapat mengontrol penyakit diabetes untuk sementara. Selain itu, penggunaan obat-obatan dalam jangka waktu yang lama mempunyai efek samping yang sangat besar, banyak orang yang dikarenakan hal itu terkena dampak, seperti gagal ginjal, rusaknya fungsi hati, dll.

2.      Proses pengobatan yang singkat

Proses terapi stem cell sangat singkat, hanya membutuhkan waktu 3 minggu. Terapi stem cell terhadap diabetes, pasien hanya diharuskan ada di rumah sakit sekitar 3 minggu, satu proses metodenya membutuhkan waktu sekitar 1 bulan, dalam waktu yang singkat, gangguan yang dialami oleh penderita diabetes akan segera teratasi.

Pada pengobatan tradisional, beberapa pasien terpaksa hidup melalui suntikan insulin, bahkan sampai akhirnya hidupnya pun tidak bisa melepaskan ketergantungannya terhadap insulin.

Gambar proses terjadinya diabetes

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1.      Stem Cell atau sel punca adalah sel yang bisa membentuk sel khusus lainnya, seperti sel otot, sel darah merah, dan sel otak.

2.      Diabetes merupakan gangguan kesehatan serius yang dikaitkan dengan tingkat tinggi glukosa dalam darah.

3.      Metode stem cell terhadap penyakit diabetes menggunakan kemampuan stem cell yang dapat memulihkan dan memperbaharui sel pancreas yang rusak., sehingga dapat mengurangi penderitaan pasien terhadap insulin dalam jangka waktu yang lama.

4.      Efek dari terapi stem cell terhadap penyakit diabetes sangat nyata terhadap diabetes I, diabetes II, maupun Gestational diabetes hasilnya sangat efektif.  Keunggulannya waktu terapi yang pendek, hasil yang cepat terlihat.

5.      Proses terapi sel punca yaitu, sebelum melakukan terapi stem cell, umumnya dinjalani pengobatan untuk anti-body, pengobatan induksi bertarget, serta pengobatan untuk menjaga kestabilan dan serangkaian pemeriksaan lainnya. Prosesnya membutuhkan waktu 3 minggu.

1.2  Saran

1.      Untuk pencegahan penyakit diabetes : kurangi berat badan,porsi makan yang cukup,hindari merokok,sering-sering olah raga.

2.      Untuk penderita diabetes :

a.       Memahami penyajit diabetes dan cara mengobatinya

b.      menjalani pengobatan yang kontinyu

c.       pilih makanan yang tepat

d.      usahakan gula darah tidak terlalu rendah atau terlalu tinggi

e.       jaga diri agar tidak sampai ada luka di tubuh

DAFTAR PUSTAKA

Http://Gaya.Tempo.Co/Read/News/2014/05/25/060580185/Manfaat-Stem-Cell-Untuk-Sembuhkan-Penyakit

Http://Www.Academia.Edu/8424525/Makalah_Stem_Cell

Http://Life.Viva.Co.Id/News/read/309285-Bebas-Diabetes-Berkat-Terapi-Stem-Cell

Anfistumb "FERMENTASI"

FERMENTASI Merupakan proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob (respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal ). Fermentasi merupakan proses enzimatik dimana enzim yang bekerja mungkin sudah dalam keadaan terisolasi. Yaitu terpisah dari selnya atau masih dalam keadaan terikat didalam sel. Pada beberapa proses fermentasi yang menggunakan sel mikroba, reaksi enzim mungkin sepenuhnya dalam sel mikroba, karena enzim yang bekerja bersifat intra seluler.

Sumber mikroba

           1.      Bakteri

2. Fungi
3. Kapang
4. Khamir

Manfaat mikroba untuk fermentasi

           1.      Produksi massa sel

2. Produksi enzim,antigen,pigmen,lipid,
3. Produksi metabolit primer
4. Produksimetabolit sekunder
5. Aplikasi aktivitas metabolisme : pengawetan keju,pengolahan pembuatan roti,pengolahan limbah,
6. Modifikasi  struktur kimia / biotransformasi
7. Merangsang fixasi nitrogen

Fermentasi menurut Pasteur yaitu keberadaan oksigen akan menghambat  jalur fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber karbon yang ada akan digunakan melalui jalur  respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai  Pasteur effect (Walker 1998). Pada sel-sel prokariota  dan eukariota, Pasteur effect banyak dijumpai,  salah satu contoh adalah fermentasi asam laktat oleh sel  otot manusia ketika kekurangan oksigen. Berdasarkan  fenomena ini, seharusnya produksi ethanol oleh khamir  terjadi pada kondisi anaerob. Namun ternyata terjadi dalam proses aerob, Pasteur effect  pada sel khamir diamati pada sel yang telah memasuki  fase stasioner (resting), Sedangkan produksi alkohol terjadi  ketika sel berada pada fase pertumbuhan (fase log)  (Alexander & Jeffries 1990). Hal inilah yang membuat Pasteur effect diduga bukan fenomena yang terjadi saat produksi ethanol oleh Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae Telah lama digunakan dalam  industri alkohol dan minuman beralkohol sebab  memiliki kemampuan dalam memfermentasi glukosa  menjadi ethanol. Hal yang menarik adalah proses  fermentasi ethanol pada khamir tersebut berlangsung  pada kondisi aerob.

CONTOH PRODUK FERMENTASI  MAKANAN

a.      Fermentasi Tempe

Tempe merupakan hasil fermentasi dari kedelai menggunakan jamur Rhizopus oryzae. Tempe selain dibuat dari kedelai dapat juga dibuat dari berbagai bahan nabati berprotein. Jamur selain berfungsi mengikat/menyatukan biji kedelai sehingga menjadi satu kesatuan produk yang kompak juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna tempe saat dikonsumsi.

b.      Fermentasi tape

Tape dibuat dari ubi kayu ataupun beras ketan dan merupakan makanan yang populer di Indonesia dan Malaysia. Dalam pembuatan tape melibatkan tiga kelompok mikroorganisme yaitu :

1.      Endomycopsis fibuliger , Mikrobia perombak pati menjadi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi berasa manis.

2.      Mikrobia yang banyak dianggap penting dalam proses ini adalah Saccharomyces dan Cabdida . Akan menyebabkan mikrobia yang mengunakan gula sebagai sumber karbon , gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. Yang masuk dalam kelompok ini adalah yang menyebabkan tape berubah menjadi alkoholik.

3.      Acetobacter aceti , alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu   yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebakan rasa masam pada tape yang dihasilkan.

c.       Fermentasi Keju

Keju merupakan hasil fermentasi susu, tetapi dalam proses produksi yang lebih kompleks. Perbedaan bakteri  yang berperan menyebab kan waktu fermentasi yang lebih lama dari yogurt. Keju sangat beragam, tedapat lebih dari 20 klas dan ratusan vaietas, namun awal proses nya adalah sama.

d.      Fermentasi Nata deCoco

Nata de coco sebenarnya adalah selulosa murni. Merupakan produk hasil kegiatan mikroba Acetobacter xylinum. Mikroba ini dapat merubah gula menjadi selulosa.Jalinan selulosa inilah yang membuat nata terlihat putih. Sebagai makanan berserat, nata de coco memiliki kandungan selulosa ± 2,5 % dan air lebih dari 95 %. Nata de coco memiliki kandungan serat kasar 2,75 %, protein 1,5 – 2,8 %, lemak 0,35 % dan sisanya air

CONTOH PRODUK FERMENTASI  MINUMAN

a. Wine

Bahan yang utama diperlukan adalah buah (jika buahnya anggur disebut wine . Tetapi bila menggunakan buah bukan anggur maka diberi nama sesuai nama buahnya.yang saja, misal :  Pisang maka disebut wine pisang dan sebagainya tergantung nama buah). Selain buah diperlukan juga peralatan (fermentor) dan mikro orga nisme yaitu khamir, dan nutrisi tambahan. Hampir semua buah dapat dibuat wine terutama yang mengandung gula. Dapat pula dari bahan yang kaya pati misalnya beras ketan, pati atau beras ini harus dipecah terlebih dahulu misal menggunakan ragi tape dijadikan tape atau dihidrolisis dengan asam maupun enzim.Bila gula pada buah tadi kurang maka sering ditambahkan gula. Contoh produk yang berasal dari beras ketan ( fermentasi ) adalah brem bali, sedang yang melalui hidrolisis adalah bio-etanol.

b. Fermentasi Yogurt

Produksi yogurt dimulai dengan kondisi susu. Kandungan air pada susu diturunkan hingga 25% dengan evaporasi vacuum dan ditambah 5% susu bubuk. Tahap akhir kondisioning, panaskan susu pada suhu 86 – 93⁰C selama 30 – 60 menit (Hal ini akan menyebabkan beberapa protein mengalami pemecahan dan mikrobia kontaminan akan terbunuh. Setelah itu didinginkan pada suhu 45⁰C dan ditambahkan campuran Streptococcus thermophilus  dan Lactobacillus bulgaricus dalam perbandingan 1:1. Buah yang baik adalah bila mengandung asam-asam seperti asam tartart, malat dan sitrat. Asam tartart adalah antioksidan dan menghasilkan rasa asam. Asam malat juga dikenal sebagai asam buah terutama pada apel. Asam sitrat adalah pengawet alami dan juga memberi rasa asam.

c. Khamir

Adalah mikrooorganisme yang melakukan fementasi pada juice buah untuk menjadi wine. Khamir yang umum digunakan adalah : Saccharomyces sp. Khamir ini akan mengubah gula menjadi alkohol dan CO2. Dalam perombakan ini diperlukan pula nutrien yang mendukung pertumbuhan khamir, jika tidak tersedia pada bahan baku. Maka bahan yang umum ditambah kan adalah amonium fosfat sebagai sumber nitrogen.

CONTOH PRODUK FERMENTASI  ASAM

a.      Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat banyak terjadi pada susu. Jasada yang paling berperan dalam fermentasi ini adalah Lacobacillus sp. Laktosa diubah menjadi asam laktat. Kini asam laktat juga digunakan untuk produksi plastik dalam bentuk PLA

b.      Fermentasi Asam Sitrat

Asam sitrat dihasilkan melalui fermentasi menggunakan  jamur Aspergillus niger. Meskipun beberapa bakteri mampu melakukan, namun yang paling umum digunakan adalah jamur ini. Pada kondisi aerob jamur ini mengubah gula atau pati menjadi asm sitrat melalui pengubahan pada TCA

c.       Fermentasi Asam Glutamat

Asam glutamat digunakan untuk penyedap makanan sebagai penegas rasa. Organisme yang kini banyak digunakan adalah mutan dari Corynebacterium glutamicum.Pertama kali dikembangkan di negara Jepang.

CONTOH PRODUK FERMENTASI VITAMIN

Fermentasi Vitamin

Vitamin selain dapat diperoleh dari berbagai tumbuhan juga dapat dihasilkan secara fermentasi. Terutama vitamin B.  Mikroorganisme yang terlibat dalam produksi vitamin ini adalah kapang , askomisetes Eremothecium ashbyii dan  Ashbya gossypii. Bakteri dapat juga digunakan untuk produksi. Hasil yang dicapai dapat lebih dari 20 g riboflavin per liter kultur cair yang dilakukan secara steril dan kondisi aerob dengan medium yang mengandung molase atau minyak tumbuhan sebagai sumber karbon utama. 

CONTOH PRODUK FERMENTASI ENZIM

a.      Amilase

Amilase (alfa, beta dan glukoamilase) merupakan enzim yang penting dalam bidang pangan dan bioteknologi. Amilase dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti tanaman, binatang dan mikroorganisme.  Saat  ini sejumlah enzim amilae telah diproduksi secara komersial. Penggunaan mikroba dianggap lebih prospektif karena mudah tumbuh, cepat menghasilkan dan kondisi lingkungan dapat dikendalikan Mikroba yang umum digunakan adalah Trichoderma dari anggota genus Aspergillus dan Rhizopus. Produksi enzim amilase dapat menggunakan berbagai sumber karbon. Sumber  karbon yang murah adalah sekam, molase, tepung jagung, jagung, limbah tapioka dan sebagainya. Jika digunakan limbah sebagai substrat, maka limbah tadi dapat diperkaya nutrisinya untuk mengoptimalkan produksi enzim.Sumber karbon yang dapat digunakan sebagai suplemen antara lain : pati, sukrosa, laktosa, maltosa, dekstrosa, fruktosa, dan glukosa. Sumber nitrogen sebagai suplemen antara lain: pepton, tripton, ekstrak daging, ekstrak khamir, amonium sulfat, tepung kedelai, urea dan natrium nitrat. Sumber enzim kasar dapat diukur aktivitas enzimnya dengan cara campur enzim dengan larutan soluble starch 1% dalam bufer sodium asetat 0,1 M (pH 6,0) pada suhu 50⁰C selama 5 menit. Lalu ukur glukosa yang dihasilkan.

CONTOH PRODUK FERMENTASI ALKOHOL

a.      Fermentasi Alkohol

Mikroorganisme yang terlibat adalah : Khamir dari genus Saccharomyces sp. Saccharomyces yang paling banyak digunakan adalah S. cerevisiae  dan S. carlbergensis.  Khamir ini akan mengubah gula pada substrat menjadi alkohol pada kondisi aerob. Jika khamir ini ditumbuh kan pada suasana aerob, maka akan dihasilkan sel lebih banyak daripada metabolitnya. Produk ini dimanfaatkan dalam memproduksi ragi roti.

CONTOH PRODUK FARMASI LOVASTATIN

Lovastatin adalah suatu ‘pro-drug’, yang memiliki arti penting secara medis sebagai zat penurun kadar kolesterol darah dan diindikasikan berguna untuk mengurangi resiko arteriosklerosis.  Biosintesis lovastatin dapat dilakukan melalui fermentasi cair terhadap jamur Aspergillus terreus dengan tersedianya sumber karbon yang cukup dan kondisi proses yang terjaga pada agitasi 150 rpm dan suhu 28 ^o C. Produk dipanen setelah 6 hari fermentasi dan selan jutnya diekstraksi untuk memperoleh lovastatin murni. Mikroorganisme yang digunakan adalah Jamur Aspergillus terreus  ATCC 20542.Media fermentasi cair steril terdiri dari  Laktosa 9 g; pepton 0.6 g;  corn steep liquor 1 g; gliserol 3 g; susu skim 0.42 g; tepung jagung  (dalam beberapa konsentrasi) dan aquades. pH media diatur sebesar 6.8 dengan penambahan NaOH 1.125 N atau HCl 25 %, lalu media disterilisasipada 121 °C selama 15 menit. Produksi metabolit sekunder dari Aspergillus terreus dilakukan melalui metode fermentasi kultur curah atau media cair dengan melakukan peragaman konsentrasi tepung jagung yaitu : 2.5, 5 , 7.5, 10, dan 12.5 %. Inokulum 10 % dengan usia 30 jam diinoku lasikan ke dalam tabung Erlenmeyer 500 mL yang berisi 100 mL media fermentasi cair steril. Biakan dikocok dengan pengocok orbital kecepatan 150 rpm, suhu 28 °C selama 144 jam (atau 6 hari).

Sumber:

Http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/DIKTAT%20KULIAH%20FISIOLOGI%20TUMBUHAN%20DASAR.pdf

http://slideplayer.info/slide/3155505/

id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi

Biologi Sel "SEL PUNCA"

SEL PUNCA

I.                   PENGERTIAN

Sel punca adalah sel yang belum terdiferensiasi dengan dua sifat dasar yaitu:

1.      Mempunyai kemampuan berdiferensiasi menjadi sel khusus yang matang (matur) misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel darah, dll

2.       Mampu memperbaharui diri atau regenerasi

II.                JENIS- JENIS SEL PUNCA

a.      Berdasarkan potensinya :

1.      Totipotent

Merupakan Sel Punca yang dapat berdifferensiasi menjadi semua jenis sel

sel embrionik awal:

a.      Mampu membentuk berbagai jenis sel

b.      Mampu membentuk satu individu yang utuh

c.       Mampu membentuk sel-sel yang menyusun plasenta dan tali pusat

Contohnya zigot dan morula

2.       Pluripotent

Mrupakan Sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3 lapisan germinal yaitu ektoderm, mesoderm, dan endoderm tetapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembrionik contohnya plasenta dan tali pusat sel punca pluripotent ini tidak dapat berkembang menjadi 1 fetus yang utuh. Disebut juga dengan sel punca embrionik (embryonic stem cells)

3.       Multipotent

Merupakan sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi banyak jenis sel

hemopoetic stem cells yang terdapat pada sumsum tulang. Sel multipotent ini berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat dalam darah (eritrosit, lekosit dan trombosit) . pada neural stem cells  misalnya sel saraf dan sel glia.

4.      Unipoten

Merupakan Sel punca yang mampu berdifferensiasi menjadi hanya satu jenis sel lainnya dan dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew) Contohnya erythroid progenitor cells yang hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah

5.      Oligopotent

b.      Berdasarkan Asalnya :

1.      Sel Punca Embrio.

Sel yang diambil dari inner cell massa suatu kumpulan sel yang terletak di satu sisi blastokista embrio. Sel punca embrio berumur 5 hari terdiri dari 100 sel. Sel ini  dapat berkembang biak secara terus menerus media kultur optimal sel ini dapat diarahkan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai sel yang terdifferensiasi seperti sel jantung, sel kulit, neuron, hepatosit dll selain itu juga dapat dipakai untuk transplantasi jaringan yang rusak. Contoh dari sel punca embrio ini adalah : sel-sel darah, sel-sel otot, sel-sel hati, sel-sel ginjal, dan sel-sel lainnya

Missal Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT) Salah satunya adalah Terapi kloning. Terapi cloning merupakan Suatu teknik yang bertujuan untuk menghindari resiko penolakan atau rejeksi inti sel telur donor dikeluarkan dan diganti dengan inti sel resipien Sel yang telah dimanipulasi ini kemudian akan membelah diri dan setelah menjadi blastokista maka inner cell massnya akan diambil sebagai embryonic stem cells

2.      Embryonic Germ Cell

Contohnya : sel germinal primodial dari janin 5-9 minggu.

3.      Sel Punca Fetal

Contohnya: Otak Janin.

4.      Sel Punca Dewasa.

Mempunyai 2 karakteristik:

a. sel induk hemotopoietik yaitu sel induk pembentuk darah

b. sel punca mesenkimal termasuk sel induk multipontensi yang dapat berdiferensiasi   menjadi sel-sel tulang, otot, ligamen, tendon,dan lemak.

5.   Sel punca kanker.

III.                FUNGSI SEL PUNCA

1.      Sistem perbaikan, untuk mengganti sel - sel tubuh yang telah rusak demi kelangsungan hidup organisme.

2.      Saat stem cell terbelah, sel yang baru mempunyai potensi untuk tetap menjadi sel punca / menjadi sel dari jenis lain dengan fungsi yang lebih khusus.

IV.             MEKANISME SEL PUNCA

Misal  Pengobatan stem cell pada kasus sirosis/pengerasan  hati prosesnya :

1.      Pengambilan sumsum tulang dari tubuh pasien.

2.      Pemisahan ,pemeliharaan, dan pengembangbiakan sel induk di luar tubuh.

V.                PENGGUNAAN KULTUR STEM CELLS

a.      Terapi gen pembawa transgen kedalam tubuh pasien^, pada sifat self renewing berupa pemberian stem cells yang mengandung transgen tak perlu dilakukan berulang-ulang. Dengan terapi gen dapat berdifferensiasi menjadi bermacam-macam sel sehingga transgen tersebut dapat menetap diberbagai  jaringan. Gunanya:

b.      Penelitian untuk mempelajari proses-proses biologis yang terjadi pada organisma melalui Pertumbuhan dan perkembangan organisma ,Pertumbuhan dan perkembangan kanker

c.       Penelitian untuk menemukan dan mengembangkan  obat-obat baru untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan

VI.             TERAPI MENGGUNAKAN SEL PUNCA

Stem cell dapat hidup diluar tubuh manusia sepetri di cawan Petri. manipulasi pada stem cells ditransplantasikan ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit-penyakit tertentu tanpa mengganggu organ tubuh

1.      pengobatan leukimia.

Pengobatan dengan kemoterapi atau radiasi untuk menghancurkan sel-sel leukimianya. Setelah itu, akan dilakukan transplantasi sel-sel induk yang sehat melalui pembuluh darah besar. Sel darah baru berkembang dari sel induk yang ditransplantasikan. Sel-sel darah baru menggantikan yang dihancurkan oleh pengobatan. Transplantasi dilakukan di rumah sakit. Sel induk berasal dari diri pasien sendiri, kembar identik atau donor sel induk yang cocok. Sumbernya adalah darah ataupun dari sumsum tulang dan darah tali pusar. Dibutuhkan waktu bagi sel-sel induk yang ditransplantasikan untuk mulai menghasilkan sel darah yang sehat.

2.      Terapi sel punca pada hati

Untuk mengobati hati, sel punca diambil dari sumsum tulang atau sel darah. Pembiakan lalu dilakukan di luar tubuh (in vitro) kemudian dimasukkan kembali ke dalam tubuh melalui pembuluh arteri hati karena pembuluh ini adalah pemasuk nutrisi sehingga hasilnya lebih efektif Terapi ini dengan menyuntikan sel punca ke hati, sel ini bisa menuju ke jaringan yang rusak lalu berubah menjadi sel pembuluh hati atau organ hati. 

3.      Terapi sel punca pada jantung

Penderita penyakit jantung sering datang dalam kondisi sudah terjadi kerusakan irreverseble atau berada amat lanjut sehingga sulit diatasi walaupun dengan terapi obat-obatan atau juga tindakan operasi dan pemasangan stent. Salah satu kondisi ini adalah gagal jantung. Alternatif pengobatannya yaitu sel punca. Terapi ini tujuannya memperbaiki dan meregenerasi jaringan. Dengan demikian bukannya mengganti jantung yang rusak dengan jantung lain, tetapi diciptakan otot jantung baru, yang sehat, di jantung yang sudah sakit tersebut,

VII.          PENGGUNAAN STEM CELLS PADA BERBAGAI PENYAKIT

1.      Spinal cord injury

Cidera medula spinalis disertai demielinisasi menyebabkan hilangnya fungsi neuron  Remielinisasi dengan sel punca (stem cell) dapat mengembalikan fungsi yang hilang.Percobaan dengan sel punca embrionik (embryonic stem cells) tikus dapat menghasilkan oligodendrosit yang kemudian dapat menyebabkan remielinisasi akson yang rusak

2.      Stem Cells Pada Penyakit Stroke

Penelitian menggunakan mesenchymal stem cells (MSC) dari sumsum tulang autolog Penelitian ini didasarkan pada hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya .Mesenchymal stem cells diperoleh dari aspirasi sumsum tulang Setelah disuntikkan perifer MSC akan melintas sawar darah otak pada daerah otak yang rusak. Pemberian MSC intravenous mengurangi terjadinya apoptosis menyebabkan proliferasi sel endogen setelah terjadinya stroke

3.      Stem Cells Pada Infark Miokard

Bartinek  telah melakukan intracoronary infusion bone marrow stem cells otolog pada 22 pasien dengan AMI dan mendapatkan hasil yang baik. Penelitian terkini menunjukkan bukti awal bahwa adult stem cells dan embryonic stem cells dapat menggantikan sel otot jantung yang rusak dan memberikan pembuluh darah baru. Strauer et al mencangkok mononuclear bone marrow cell autolog ke dalam arteri yang menimbulkan infark pada saat PTCA 6 hari setelah infark miokard. Sepuluh pasien yang diberi stem cells area infarkya menjadi lebih kecil dan indeks volume stoke, left ventricular end systolic volume, kontraktilitas area infark dan perfusi miokard menunjukkan perbaikan dibandingkan dengan kelompok kontrol.

4.      Bioetika Stem Cell

Berkembangnya penelitian stem cell dan penggunaan stem cell dalam upaya untuk mengobati penyakit pada manusia akan mengakibatkan timbulnya masalah dalam hal etik Hal utama terkait dengan masalah etik adalah sumber stem cell tersebut.  Berbagai masalah etika yang perlu dipikirkan adalah Apakah penelitian embrio manusia secara moral dapat dipertanggung jawabkan Apakah penelitian embrio yang menyebabkan kematian embrio merupakan pelanggaran terhadap hak azasi manusia (HAM) dan berkurangnya penghormatan terhadap mahluk hidup .Apakah penyalahgunaan dapat diketahui dan dikendalikan Apakah penggunaan embrio sisa proses bayi tabung pada penelitian diperbolehkan. Apakah penelitian khusus membuat embrio untuk digunakan diperbolehkan Isu bioetika utama dalam penelitian dan penggunaan stem cell adalah penggunaan stem cell embrio terutama tentang sumber sel tersebut yaitu embrio hasil abortus, zigot sisa IVF dan hasil pengklonan. Pengklonan embrio manusia untuk memperoleh stem cell merupakan isu yang sangat menimbulkan kontroversi. Hal ini terkait dengan isu ”awal kehidupan” dan penghormatan terhadap kehidupan. pengkloninganan manusia yang ditentang oleh semua agama. Isu bioetika utama dalam penelitian dan penggunaan stem cell adalah penggunaan stem cell embrio terutama tentang sumber sel tersebut yaitu embrio Dalam proses pemanenan stem cell embrio terjadi kerusakan pada embrio dan menyebabkan embrio tersebut mati. Adanya anggapan bahwa embrio berstatus sama dengan manusia menyebabkan hal tersebut tidak dapat diterima Perdebatan yang cukup ramai adalah mengenai status moral embrio apakah embrio harus diperlakukan sebagai manusia atau sebagai sesuatu yang berpotensi untuk menjadi manusia atau sebagai jaringan hidup tubuh lainnya Lebih jauh lagi apakah embrio yang berkembang dianggap sebagai mahluk hidup. Penggunaan stem cell yang berasal dari surplus zigot pembuatan bayi tabung sendiri. juga menimbulkan kontroversi. Pendapat yang moderat mengatakan ketimbang surplus zigot itu dibuang, sebaiknya dipakai saja untuk penelitian. Sebaliknya ada juga yang berpendapat bahwa sisa itu harus dipelihara hingga zigot itu mati.

VIII.       TRANSPLANTASI SEL PUNCA

Transpalasi dapat berupa :

1.      Transplantasi autologus (menggunakan sel induk pasien sendiri, yang dikumpulkan sebelum pemberian kemoterapi dosis tinggi)

2.      Transplantasi alogenik (menggunakan sel induk dari donor yang cocok, baik dengan hubungan keluarga atau tanpa hubungan keluarga), atau

3.      transplantasi singenik(menggunakan sel induk dari saudara kembar identik.

IX.             JENIS-JENIS TRANSPLANTASI SEL PUNCA

1.      Transplantasi sel punca dari sumsum tulang (bone marrow transplantation)

2.      Transplantasi sel punca darah tepi (peripheral blood stem cell transplantation)

3.      Transplantasi sel induk darah tali pusat

Sumber:

¹⁰Liu S, Qu Y, Stewart TJ et al. Embryonic stem cells differentiate into oligodendrocyts and myelinated in culture and after spinal cord transplantation. PNAS 2000: 97(11):6126-6131

¹McNeish, J. (2004) Embryonic Stem Cells in Drug Discovery Nat. Rev. Drug Discov. 3, 70-80

²Davila, J.C., Cezar, G.G., Thiede, M., Strom, S., Miki, T., Trosko J. (2004) Use and Application of Stem Cells in Toxicology. Toxicol. Sci. 79, 214-223

⁹What are stem eclls? – CSA guide to discovery – http://www.csa.com/discovery guide/stem cell//overview.php

³Anatomy 101: Stem cell-Reeve Irvine Research Center- http/ www.reeve.uci.edu/anatomy/stem cells.php

⁷Therapeutic use of cell nuclear replacement: Therapeutic cloning-Research in focus- MRC (Medical Research Council)

³The stem Cell- Stem cell information- The Official national Institute of Health Resource for Stem Cell Research 

⁵Stem Cells-Wikipdia- http://en.wikipedia.org/wiki/stem cell