Apa Itu Apoptosis?

Tubuh manusia normal memiliki suatu mekanisme keseimbangan (homeo-stasis) antara pertumbuhan (proliferasi) dan kematian sel (cell death). Hal ini berguna untuk pertumbuhan normal. Bila salah satu keseimbangan terganggu akan menyebabkan suatu penyakit, misalnya bila pertumbuhan sel lebih cepat dari kematian sel maka akan menimbulkan Alzheimer dan penyakit parkison.

Apoptosis adalah kematian sel terprogram dengan tujuan untuk menghilangkan sel yang tidak diinginkan dan mengurangi jumlah sel yang terlalu banyak, sehingga jumlah sel dalam jaringan organisme multiseluler dapat dikendalikan. Selain itu apoptosis juga menghilangkan sel yang berbahaya bagi tubuh. Oleh karena itu, apoptosis memiliki peranan penting untuk perkembangan, homeostasis  jaringan, dan proteksi terhadap patogen.

Pada  sel  mamalia, saat terjadi rangsangan untuk apoptosis maka akan mengakibatkan terjadinya peningkatan permeabilitas membran luar mitokondria  yang menyebabkan pelepasan sitokrom-c ke dalam sitosol. Sitokrom-c berfungsi sebagai apoptosis-inducing factor (AIF) yang menginduksi terjadinya apoptosis sel.  Sitokrom-c bersama dengan molekul adaptor Apaf-1, memicu dimerisasi dan aktivasi proenzim caspase-9. Caspase-9 yang aktif, selanjutnya akan mengaktifkan caspase-3. Caspase-3 akan mengaktifkan beberapa target selular, termasuk inhibitor dari caspase-activated deoxyribonuclease  (ICAD). Akibatnya akan terjadi apoptosis inti yang ditandai  dengan  kondensasi  kromatin lanjut dan degradasi DNA oligonukleosomal. Jalur apoptosis yang tergantung pada caspase ini dipengaruhi oleh sistem pengendalian ganda, termasuk anggota keluarga Bcl-2  yang mempunyai pengaruh anti-apoptotik dengan menghambat pelepasan sitokrom-c, yaitu Bcl-2  dan  Bcl -X_1.  Selain itu ada anggota keluarga Bcl-2 yang  mempunyai pengaruh pro-apoptotik dengan mempermudah pelepasan sitokrom-c, yaitu Bax dan Bid. Pengendalian apoptosis melalui jalur ini juga dilakukan oleh  IAP (inhibitors  of apoptosis) dan smac/ DIABLO.

Mekanisme terjadinya apoptosis

Komponen-komponen yang terlibat dalam proses apoptosis, yaitu protein caspase, protein adaptor, kelompok TNF dan TNF-R, serta kelompok protein Bcl-2. Caspase atau Cystein Aspertyl-specific Protease merupakan enzim yang berperan dalam proses apoptosis. Enzim ini terdiri dari berbagai jenis yang masing-masing memiliki pern dan fungsinya masing-masing, contohnya yaitu caspase-8 yang berperan dalam proses apoptosis melalui jalur ekstrinsik dan caspase -9 yang berperan dalam proses apoptosis melalui jalur intrinsik. Kelompok protein Bcl-2 ada yang berperan sebagai anti-apoptosis (Bcl-2 dan Bcl-X_L) dan ada yang berperan sebagai pro-apoptosis (Bax, Bcl-X₅, Bak, dan Bad). Mekanisme aksi dari protein Bcl-2, yaitu membentuk pori-pori, heterodimerisasi protein pro- & anti-apoptosis, regulasi caspase melalui adaptor, interaksi dengan protein mitokondria lain, dan oligomerisasi membentuk kanal ion selektif.