Juga dikenal lisis osmotik, sitolisis adalah proses yang terjadi pada sel-sel hewan dan bakteri tertentu, terutama ketika sel-sel tersebut terpapar pada lingkungan hipotonik, menyebabkan air bergerak ke dalam sel, sehingga meningkatkan atau memperluas sel. Jika membran sel tidak dapat mengatur atau menahan masuknya air secara berlebihan, sel pada akhirnya akan pecah. Lisis osmotik tidak terjadi pada sel tanaman karena dinding sel yang mengandung tekanan turgor.
Sitolisis, juga disebut sebagai lisis osmotik, terjadi ketika sebuah sel meledak dan melepaskan isinya ke dalam lingkungan ekstraseluler karena aliran besar air ke dalam sel, jauh melebihi kapasitas membran sel untuk menampung volume ekstra. Sitolisis adalah masalah terutama untuk sel-sel yang tidak memiliki dinding sel tangguh untuk menahan tekanan air internal.
Air perlahan-lahan dapat berdifusi melintasi lapisan ganda lipid dari membran sel tetapi transportasi cepat membutuhkan adanya saluran transmembran selektif yang disebut aquaporin. Protein membran integral ini memungkinkan pergerakan air sambil mencegah akses ke banyak zat terlarut dan ion.
Sitolisis adalah istilah yang berasal dari “sito” merujuk pada sel, sedangkan “lisis” mengacu pada kematian atau kehancurannya.
Istilah sitosis adalah, seperti yang Anda katakan, luas dan beragam dan digunakan dalam pengobatan untuk menggambarkan banyak keadaan. Sitolisis mengacu pada sel. Ini digunakan untuk menunjukkan, misalnya, keadaan inti dalam kaitannya dengan ukurannya. Jadi isositosis berarti inti dengan ukuran yang sama, anisositosis, inti dengan ukuran yang berbeda, dll. Juga untuk menggambarkan jumlah sel (hipo atau hiperosis).
Sitolisis adalah kematian sel karena pecahnya membran sel. Ini disebabkan ketika osmosis menghasilkan gerakan air yang berlebihan ke bagian dalam sel, yang akhirnya menyebabkan pecahnya membran..
Ketika jumlah air meningkat, tekanan yang diberikan cairan terhadap membran menjadi lebih besar. Itulah sebabnya ketika sel menerima jumlah yang lebih besar daripada yang dapat diproses, membrannya rusak, konten seluler dilepaskan dan sel mati..
Sitolisis tidak terjadi pada sel tumbuhan, namun pada sel hewan, sitoma sangat sering terjadi.
Fenomena ini dapat terjadi secara alami, tetapi juga dapat menjadi penyebab atau konsekuensi dari kondisi medis yang sulit.
Pengertian
Banyaknya kata-kata di dunia kedokteran yang ada untuk menggambarkan fenomena tertentu yang umum pada manusia tampaknya tidak lama terpendam dalam pikiran kita, karena sangat jarang kita dapat memahami istilah-istilah ini sekaligus, jadi Kita perlu penjelasan tentang hal itu untuk dapat mengatakan bahwa kita memahami apa itu tetapi dengan cara yang sama beberapa nama menjadi membingungkan dan kita bisa melupakannya atau hanya memanggil fenomena ini dengan nama lain.
Namun, ada banyak fenomena yang harus benar-benar kita ketahui setidaknya dengan namanya, dan jika kita tidak setidaknya tahu tentang penyebab dan konsekuensinya yang secara signifikan mempengaruhi kehidupan kita, mengetahui bahwa kita adalah manusia yang terpapar pada semua jenis hal-hal yang dapat kita derita, sehingga informasi dan pengetahuan mengenai berbagai fenomena medis tidak terlalu banyak dalam diri kita, jadi mari kita mencari informasi dengan cara kita sendiri jika kita bisa.
Menurut hal di atas, maka, dapat ditekankan bahwa ada fenomena yang disebut sitolisis, yang merupakan nama yang biasanya tidak sering didengar orang karena tidak begitu sering digunakan oleh dokter, tetapi mereka lebih suka merujuk ke detail spesifik daripada generalisasi masalah.
Sel biasanya memiliki konsentrasi garam dan ion yang lebih tinggi daripada lingkungan terdekatnya, terutama pada organisme bersel tunggal yang hidup di badan air tawar dan ini dapat menyebabkan masuknya air. Sebagian besar sel memiliki mekanisme internal untuk menangani pergerakan konstitutif air. Namun, ketika ada perubahan tiba-tiba dalam tonisitas lingkungan ekstraseluler, atau perubahan struktur membran, air dapat membanjiri sel dan menyebabkannya meledak.
Sitolisis adalah penyebab kematian sel pada organisme multiseluler ketika cairan tubuh mereka menjadi hipotonik dan dipandang sebagai efek samping dari menderita stroke. Lisis osmotik juga digunakan oleh beberapa partikel virus yang direplikasi untuk keluar dari sel inangnya dan melanjutkan proses infeksi.
Namun, sitolisis juga memiliki peran fungsional dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk menghancurkan sel-sel tumor secara selektif atau yang terinfeksi oleh beberapa patogen.
Jenis-jenis Sitolisis
Sitolisis dapat disebabkan oleh banyak faktor, mulai dari tonisitas cairan ekstraseluler hingga aktivitas sel-sel lain yang memengaruhi struktur membran sel.
Sitolisis oleh Lingkungan Hipotonik
Ketika sel ditempatkan di lingkungan air murni, air membanjiri sel dan menyebabkannya meledak. Misalnya, sel darah merah akan menjalani hemolisis ketika ditempatkan dalam air suling dan ini dapat diukur dari penampilan hemoglobin dalam larutan. Suatu larutan yang mengandung 0,9 gram natrium klorida (NaCl, atau garam biasa) dalam 100 ml air dianggap isotonik, atau mengandung konsentrasi garam yang sama dengan bagian dalam sel darah merah. Larutan dengan konsentrasi garam yang lebih rendah akan menyebabkan sel-sel ini pecah. Oleh karena itu, suntikan air suling murni intravena dapat sangat berbahaya, terutama untuk membran sel eritrosit yang rapuh atau sel darah merah.
Sitolisis oleh Patogen
Virus sangat spesifik dalam pilihan inang mereka. Selain itu, kebanyakan dari mereka diadaptasi untuk menginfeksi tidak hanya organisme tertentu tetapi tipe sel tertentu dalam inang. Virus tidak dapat berfungsi di luar inang dan harus membajak mesin seluler untuk menjalani metabolisme dan memulai reproduksi. Namun, setelah beberapa putaran duplikasi, keberadaan partikel virion dapat membanjiri sel inang. Pada titik ini, virus dapat merusak membran sel dengan cara yang menyebabkan masuknya air dan akhirnya terjadi sitolisis. Setelah sel mengalami lisis, virus dilepaskan yang memungkinkan mereka untuk mengulangi siklus infektif dengan sel inang baru di jaringan yang sama.
Spesifisitas virus untuk inang mereka berpotensi dieksploitasi dalam terapi kanker. Fenomena virus yang memicu remisi dari kanker telah diamati sejak tahun 1800-an. Banyak virus yang secara khusus menginfeksi sel-sel kanker sambil membiarkan sel-sel normal tetap utuh karena keganasan meredam respons antivirus suatu sel. Virus ini dapat menginduksi sitolisis dalam sel tumor dan dengan demikian berkontribusi terhadap pengobatan. Pada tahun 2011, sebuah partikel virus dilaporkan sebagai penginduksi sitolisis dalam garis sel tumor, sel pemicu tumor serta jaringan tumor primer dari pasien. Pada tahun 2015, US FDA menyetujui terapi melanoma virus pertama.
Sitolisis bakteri telah diamati karena pertumbuhan berlebih lactobacilli di vagina. Vagina wanita dewasa biasanya dijajah oleh lactobacillus dan, dalam jumlah rendah, bakteri ini melindungi terhadap infeksi jamur. Namun, beberapa wanita menunjukkan gejala infeksi jamur yang resisten terhadap pengobatan dengan obat antijamur. Dalam kasus ini, wanita yang mengalami keluarnya cairan yang banyak, gatal dan tidak ada bakteri patogen atau jamur pada apusan basah juga menunjukkan peningkatan jumlah lactobacilli. Keputihan ini disebabkan oleh sitolisis sel epitel vagina akibat infeksi bakteri oleh lactobacilli.
Sitolisis oleh Sistem Kekebalan Tubuh
Sistem kekebalan tubuh menggunakan berbagai metode untuk menginduksi sitolisis – dalam patogen serta dalam sel yang terinfeksi atau kanker dalam tubuh. Di antara mediator yang paling kuat dari sitolisis dalam sistem kekebalan adalah sel-T dan sel Natural Killer (NK). Kedua sel ini dapat menginduksi sel untuk menjalani apoptosis atau melepaskan protein yang disebut perforin yang membentuk saluran pada membran sel. Ketika air memasuki sel melalui saluran ini, ia mengalami lisis osmotik. Selain itu, sel NK juga dapat bertindak melalui sistem imun adaptif, berinteraksi dengan sel-T serta antibodi yang dilepaskan dari sel B. Melalui sistem antibodi dan komplemen, sel-sel patogen dapat dilisiskan melalui pembentukan struktur transmembran seperti cincin pada membran sel dengan protein pelengkap.
Metode sitolisis ini dapat menyebabkan komplikasi besar ketika ada ketidakcocokan histo antara ibu dan janin. Ketika satu jenis antibodi (IgG) tertentu melewati plasenta dan mengenali antigen pada darah janin, ia dapat mengaktifkan sistem komplemen serta kekebalan bawaan yang menyebabkan sel-sel darah merah tersebut menjalani hemolisis. Anak itu lahir dengan gejala seperti penyakit kuning.
Sel Pembunuh Alami juga penting untuk mekanisme pertahanan tubuh terhadap pembentukan tumor. Ketika sel-sel kanker menurunkan regulasi antigen permukaan, sel-sel yang kuat dari sistem kekebalan adaptif tidak dapat mengenali sel-sel ini atau memasang respons imun terhadap mereka. Sel-sel NK dapat mengaktifkan respon inflamasi, menarik sel-sel sitotoksik lainnya dan bersama-sama menginduksi lisis osmotik atau apoptosis pada sel-sel prekursor tumor.
Fungsi Sitolisis
Sitolisis sering digunakan sebagai alat bertahan hidup oleh berbagai sel. Sementara organisme bersel tunggal dan patogen menggunakannya untuk mengusir serangan atau mendapatkan akses ke inang baru, organisme multisel menggunakan sitolisis selama respons imun atau untuk menghilangkan sel-sel yang rusak dan berbahaya dari dalam tubuh mereka.
Pencegahan Sitolisis
Terlepas dari banyak kegunaannya, penting bagi suatu organisme untuk mengontrol kapan dan bagaimana sitolisis terjadi. Tumbuhan memiliki mekanisme pertahanan alami terhadap sitolisis karena mengandung dinding sel yang tangguh. Ketika sel tanaman ditempatkan di lingkungan hipotonik dan air mengalir masuk, dinding sel memberikan tekanan yang berlawanan pada membran sel, mencegahnya berkembang atau pecah. Dalam lingkungan hipertonik, sel mengalami kehilangan air, juga dikenal sebagai plasmolisis. Dalam larutan isotonik, ada jumlah air yang sama yang masuk dan keluar sel, sehingga volume keseluruhannya tetap utuh. Dalam larutan hipotonik, ketika air memasuki sel, vakuola mengambil banyak air berlebih, melindungi sitoplasma dari pengenceran.
Dinding sel juga menciptakan tekanan balik, menyebabkan air meninggalkan sel, sambil mempertahankan turgiditas optimal. Turgiditas ini memungkinkan tanaman tetap tegak tanpa adanya sistem kerangka internal.
Protista sel tunggal seperti amuba dan paramecium mengandung organel yang disebut vakuola kontraktil yang terlibat dalam mencegah sitolisis. Ini adalah struktur berdenyut yang mengalami siklus berulang diastole (air memasuki vakuola) dan sistol (air yang dipompa keluar dari sel). Mekanisme pasti dari kontraksi ini tidak diketahui, tetapi organel ini tampaknya berfungsi bahkan ketika sel ditempatkan dalam larutan dengan konsentrasi garam tinggi.
Organisme multiseluler biasanya memiliki mekanisme canggih untuk memastikan bahwa semua sel mereka dimandikan dalam larutan isotonik. Pada manusia dan mamalia lain, ini adalah sistem organ ekskretoris yang dibentuk oleh unit fungsional nefron di ginjal. Ketika darah disaring di ginjal, garam, ion, produk limbah, amonia dan air berlebih dikeluarkan dan dikeluarkan secara berkala, memungkinkan organisme mempertahankan homeostasis. Jika ada peningkatan asupan air, ada peningkatan bersamaan dalam pembuangan air melalui sistem ekskresi. Sistem ini berada di bawah regulasi jaringan hormon yang rumit dan respons fisiologis lainnya dan memastikan bahwa semua sel dalam tubuh terpapar pada cairan ekstraseluler isotonik. Sel hadir pada antarmuka dengan dunia luar – baik pada kulit atau lapisan sistem pencernaan – dilindungi dari sitolisis melalui lapisan hidrofobik yang terbuat dari minyak atau lilin.
Kadang-kadang, sistem ekskretoris kewalahan ketika suatu organisme tiba-tiba menyerap sejumlah besar air dalam kaitannya dengan cadangan garam tubuh. Ini disebut keracunan air dan gejala timbul dari efek sitolisis dalam sel-sel otak.