Telomer Penentu Umur Sel

Telomer

Telomer adalah Sekuens DNA yang berulang pada ujung kromosom. Telomer hanya dimiliki oleh sel eukariotik. Sel-sel prokariotik tidak memiliki telomer. Hal Tersebut disebabkan karena sel prokariotik memiliki genom sirkular yang tidak ada ujungnya. Genom sirkular pada prokariot tidak membutuhkan telomer karena struktur genomnya yang sirkular tidak memiliki ujung-ujung kromosom seperti yang terdapat pada kromosom eukariotik yang linier. Dalam genom sirkular, ujung kromosomnya saling berhubungan dan terikat membentuk struktur lingkaran.

Pada prokariotik, replikasi DNA dimulai dari satu titik pada lingkaran genom dan berlanjut hingga bertemu lagi di titik awal. Dengan begitu, genom sirkular dapat mereplikasi dan mempertahankan stabilitas genomnya tanpa membutuhkan telomer. Proses replikasi pada genom sirkular juga lebih sederhana dibandingkan dengan genom linier yang membutuhkan telomer untuk melindungi ujung kromosomnya.

Telomer merupakan urutan DNA yang berulang. Pada manusia contohnya, terdapat 5 nukelotida yaitu TTAGGG yang berulang-ulang hingga 1000 kali.

Telomer Melindungi DNA

Telomer adalah struktur pelindung yang terletak di ujung-ujung kromosom. Setiap kali sel membelah, telomer memendek karena proses replikasi DNA yang tidak sempurna. Jika telomer menjadi terlalu pendek, maka DNA dapat rusak dan menyebabkan masalah kesehatan.

Telomer berfungsi untuk melindungi DNA dengan dua cara utama. Pertama, telomer membantu mencegah kehilangan informasi genetik yang penting pada ujung-ujung kromosom. Kedua, telomer membantu menjaga stabilitas kromosom selama proses replikasi DNA.

Ketika telomer memendek, sel biasanya memasuki masa senescence atau menghentikan pertumbuhan. Namun, beberapa sel seperti sel kanker dapat mengaktifkan enzim telomerase untuk memperpanjang telomer mereka dan memungkinkan pertumbuhan terus berlanjut. Oleh karena itu, penelitian tentang telomer dan telomerase saat ini sedang berkembang sebagai potensi terapi kanker.

Pemendekan Telomer

Mekanisme pemendekan telomer terjadi saat sel membelah dan proses replikasi DNA tidak sempurna. Karena ujung-ujung kromosom tidak dapat direplikasi dengan sempurna pada setiap pembelahan sel, maka telomer di ujung kromosom akan memendek setiap kali sel membelah.

Hal ini terjadi karena enzim DNA polimerase, yang bertanggung jawab untuk mereplikasi DNA, tidak dapat menyalin ujung kromosom yang terletak pada ujung 5' DNA (5' end) dengan sempurna. Akibatnya, setiap kali sel membelah, telomer di ujung kromosom akan memendek sekitar 50-100 pasangan basa DNA.

Proses Pemendekan Telomer

Pemendekan telomer juga dapat terjadi karena faktor-faktor lingkungan dan gaya hidup yang tidak sehat, seperti stres kronis, merokok, kurangnya aktivitas fisik, dan polusi lingkungan. Hal ini dapat mempercepat pemendekan telomer dan mempercepat penuaan seluler.

Namun, ada juga sel yang dapat menghasilkan enzim telomerase, yang berfungsi untuk memperpanjang telomer. Enzim ini biasanya ditemukan pada sel yang memerlukan pembelahan yang sering, seperti sel embrio dan sel kanker. Pemendekan telomer juga dapat dicegah dengan gaya hidup yang sehat, seperti mengonsumsi makanan yang sehat, berolahraga teratur, dan mengurangi stres.

Telomer Menentukan Umur Sel

Telomer diyakini mempunyai peran penting dalam menentukan umur sel karena setiap kali sel membelah, telomer di ujung kromosom akan menjadi lebih pendek. Hal ini terjadi karena selama proses replikasi DNA, sebagian kecil ujung telomer tidak dapat disalin dengan sempurna. Akibatnya, setiap kali sel membelah, telomer akan menjadi lebih pendek hingga mencapai batas kritis yang menyebabkan sel tidak dapat membelah lagi, atau mengalami apoptosis (kematian sel).

Kondisi ini biasanya terjadi pada sel-sel yang telah berusia lanjut, sehingga telomer juga sering dikaitkan dengan proses penuaan. Selain itu, penelitian juga menunjukkan bahwa adanya kerusakan pada telomer juga dapat berkontribusi pada terjadinya berbagai penyakit degeneratif seperti kanker, penyakit jantung, dan diabetes.

Proses penuaan sel yang disebabkan oleh pengikisan telomer ini dikenal sebagai teori penuaan oleh pengikisan telomer. Dalam teori ini, semakin pendek telomer, semakin besar kemungkinan sel untuk mengalami penuaan dan gangguan fungsi seluler yang berhubungan dengan penuaan seperti gangguan sistem kekebalan tubuh dan risiko penyakit kronis.

Demikian postingan tentang Telomer Penentu Umur Sel. Semoga bermanfaat.

Read more

Protein atau Enzim yang Berperan dalam Replikasi DNA (baru)

  Seperti yang telah kita ketahui bersama bahwa replikasi DNA adalah proses penggandaan, penyalinan, atau pengcopian DNA dari suatu organisme. Dalam prosesnya, pilinan / untaian ganda dari DNA akan dibuka dan masing-masing untaian akan menjadi template/cetakan. Replikasi DNA sangat penting dalam pembelahan sel dan reproduksi, karena memastikan bahwa setiap sel turunan menerima salinan lengkap dari informasi genetik yang terkandung dalam DNA. Replikasi DNA juga memungkinkan sel untuk memperbaiki kerusakan pada molekul DNA yang dapat disebabkan oleh faktor internal dan eksternal, seperti radiasi dan bahan kimia berbahaya.

Proses Replikasi DNA secara detail dapat Anda baca dalam postingan Proses Replikasi DNA. Ada banyak enzim yang berperan dalam replikasi DNA. Berikut adalah beberapa enzim yang berperan dalam replikasi DNA bakteri.

1. Protein Helicase

Protein helicase adalah enzim yang memainkan peran penting dalam membuka dan memisahkan molekul DNA. Protein helicase menggunakan energi dari hidrolisis ATP untuk memecah ikatan hidrogen antar basa nitrogen sehingga double helix / pilinan DNA terpisah sehingga DNA dapat melakukan proses replikasi dan proses-proses lainnya.

Protein / enzim helicase yang berperan dalam replikasi DNA

2. Single-stranded binding protein (SSB) atau protein pengikat untai tunggal

Single-stranded binding protein (SSB) atau protein pengikat untai tunggal adalah merupakan enzim yang menjaga atau menstabilkan untangan tunggal DNA sehingga DNA tetap berbentuk untaian tunggal. Setelah protein helicase memecah untaian ganda DNA, masing-masing untaian di tempeli oleh Single-stranded binding protein agar DNA tersebut tidak membentuk untaian ganda lagi.

Single-stranded binding protein (SSB) atau protein pengikat untai tunggal

3. Topoisomerase

Topoisomerase merupakan salah satu enzim yang berperan dalam replikasi DNA. Fungsi dari topoisomerase secara umum adalah meregangkan ketegangan DNA. Topoisomerase memodifikasi struktur DNA sehingga tidak berbelit ketika akan direplikasi. Topoisomerase akan memotong salah satu dari dua untai ganda DNA, kemudian memutar salah satu untai DNA dan kemudian mengikat kembali ikatan-ikatan DNA yang terpotong. Hal tersebut menghilangkan tegangan pada molekul DNA, sehingga memungkinkan untai ganda DNA terurai dan disalin oleh polimerase. Setelah proses replikasi selesai, topoisomerase kemudian mengembalikan struktur DNA ke posisi semula dengan merekatkan kembali ikatan-ikatan yang telah dipotong. Oleh karena itu, topoisomerase memainkan peran penting dalam menjaga stabilitas dan integritas molekul DNA selama proses replikasi dan memastikan bahwa proses ini dapat berlangsung dengan lancar.

Topoisomerase memodifikasi struktur DNA sehingga tidak berbelit ketika akan direplikasi

4. Enzim Primase

Primase merupakan enzim yang sangat penting dalam proses replikasi DNA. Primase berperan mensintesis primer RNA. Primer RNA kemudian menjadi awalan bagi DNA polimerase untuk memulai sintesis untai DNA baru. Primer RNA yang disintesis oleh primase memiliki panjang sekitar 10-12 nukleotida. Tanpa adanya primase, replikasi DNA tidak dapat dimulai karena DNA polimerase tidak dapat memulai sintesis untai DNA baru. 

Primase berperan mensintesis primer RNA

5. DNA polimerase III

DNA polimerase III berperan mensistesis untai DNA baru dengan menambahkan nukleotida pada Primer RNA atau nukleotida yang sudah ada. Fungsi utama DNA polimerase III adalah mensintesis untai DNA baru selama proses replikasi DNA. Selama replikasi, DNA polimerase III berinteraksi dengan molekul DNA yang sudah ada, membaca cetakan DNA tersebut, dan menambahkan nukleotida-nukleotida baru secara berurutan untuk membentuk untai DNA yang baru. DNA polimerase III memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam prosesivitas. DNA polimerase III juga memiliki kemampuan proofreading, yaitu untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan yang mungkin terjadi selama proses replikasi DNA, sehingga menjaga akurasi replikasi.

DNA polimerase III berperan mensistesis untai DNA baru dengan menambahkan nukleotida pada Primer RNA atau nukleotida yang sudah ada

6. DNA polimerase I

Peran DNA polimerase I adalah mengganti primer RNA yang ada pada untaian DNA dengan Nukleotida DNA. Primer RNA yang dimaksud adalah primer RNA yang disintesis enzim primase saat awal terjadinya replikasi DNA.

Fungsi DNA polimerase I adalah mengganti primer RNA yang ada pada untaian DNA dengan Nukleotida DNA

7. DNA ligase

DNA ligase adalah enzim yang berfungsi untuk menghubungkan fragmen-fragmen okizaki pada lagging strand. DNA ligase menggabungkan fragmen-fragmen DNA dengan cara membentuk ikatan fosfodiester antara gugus fosfat di ujung 3' dari satu fragmen dengan gugus hidroksil di ujung 5' dari fragmen lain.

DNA ligase (kanan) merupakan enzim yang berfungsi untuk menghubungkan fragmen-fragmen okizaki pada lagging strand

Demikian postingan tentang Protein atau Enzim yang Berperan dalam Replikasi DNA. Semoga Bermanfaat.

Read more

Penyebab terjadinya Variasi Genetik

Mengapa wajah kita berbeda dengan wajah orang lain?

Mengapa wajah saudara kembar pun berbeda?

Oke, perbedaan tersebut disebabkan oleh adanya variasi genetik. Variasi genetik terjadi dalam perkembangbiakan secara seksual. Variasi genetik inilah yang sangat berkontribusi terjadinya evolusi. Variasi genetik merupakan titik awal dari evolusi. Evolusi telah terjadi jika variasi genetik terus terjadi dan anakan yang dihasilkan sudah sangat berbeda dengan nenek moyangnya.

Salah satu peristiwa yang menyebabkan variasi genetik adalah terjadinya pembelahan meiosis. Pada meiosis terjadi pemisahan kromosom secara acak dan crossing over.

Pemisahan acak / segregasi acak

Pemisahan kromosom secara acak adalah proses di mana kromosom-kromosom yang terduplikasi selama tahap mitosis atau meiosis dipisahkan secara acak ke dalam sel anak.

Selama meiosis, pemisahan acak kromosom terjadi dua kali. Selama meiosis I, homolog kromosom dipisahkan secara acak ke dalam sel anak, sehingga setiap sel anak menerima satu salinan dari setiap kromosom homolog. Selama meiosis II, kromatid-kromatid dipisahkan secara acak ke dalam sel anak, sehingga setiap sel anak menerima satu salinan dari setiap kromosom.

Setiap pasang kromosom homologus mempunyai posisi acak  pada tahap metafase I sehingga akan terjadi kombinasi susunan kromosom / variasi genetik pada sel anakan. Jumlah kombinasi atau variasi yang terjadi dapat dihitung dengan rumus 2ⁿ, dengan n adalah jumlah pasang kromosom. Manusia mempunyai 23 pasang kromosom sehingga perhitungannya adalah 2²³ = 8,4 juta kombinasi. Jika ditambah lagi dengan kombinasi / variasi genetik yang dihasilkan dari crossing over maka kombinasi / variasi genetik yang dihasilkan dari proses meiosis akan lebih dari 8,4 juta.

Segregasi acak atau pemisahan acak pada pembelahan meiosis

Crossing over

Crossing over adalah proses bertukarnya sebagian kromosom antara dua kromosom homolog. Hal tersebut terjadi pada saat prophase I dan terjadi pertukaran materi genetik antara kedua kromosom.

Crossing over terjadi pada suatu titik / lokasi yang disebut dengan disebut kiasma. Kiasma terbentuk ketika suatu enzim menggerakkan bagian dari kromosom homolog ke arah yang berbeda, sehingga bagian-bagian kromosom tersebut terpotong dan terjadi pertukaran. Proses ini dapat menghasilkan variasi genetik yang baru pada keturunan yang dihasilkan.

Detail tejadinya crossing over

Setelah fase interphase, kromosom diduplikasi dan sister kromatid disatukan oleh protein kohein. Pada awal prophase I, pasangan kromosom homolog tidak terlalu mampat. Setiap gen pada satu homolog diselaraskan dengan presisi dengan alel yang sesuai dari gen tersebut pada homolog lainnya.

DNA dari kromatid non sister diputus oleh protein spesifik pada titik-titik tertentu. Kemudian terbentuk struktur seperti ritsleting yang disebut dengan kompleks sinaptonemal menahan satu homolog erat ke homolog lainnya. Terjadi penggabungan kembali DNA yang terputus pada daerah yang disebut dengan sinapsis. Crossing over terjadi ketika DNA dari suatu kromatid bersambungan dengan DNA dari non sister kromatid.

crossing over menghasilkan kromosom rekombinan

Dalam ilustrasi tersebut, terlihat dua kromosom homolog yang saling bersilangan dan terjalin bersama. Kemudian, enzim rekomendasi memotong bagian kromosom homolog dan saling menukar fragmen yang terpotong tersebut. Akhirnya, kedua kromosom homolog dipisahkan dan menjadi sel-sel haploid yang memiliki kombinasi genetik yang unik.

Fertilisasi acak (Random Fertilization)

Proses fertilisasi atau pembuahan bersifat acak sehingga menghasilkan variasi genetik yang besar pada keturunan yang dihasilkan. Random Fertilization / Fertilisasi acak adalah proses pembuahan di mana pasangan gamet jantan dan betina yang bersifat acak atau tidak terduga, sehingga menghasilkan variasi genetik yang besar pada keturunan yang dihasilkan.  Setiap gamet mengandung kombinasi kromosom yang berbeda-beda, dan pasangan gamet yang membuahi secara acak, sehingga setiap keturunan memiliki kombinasi genetik yang unik. Hal ini meningkatkan keanekaragaman genetik di antara individu dalam populasi.

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa masing-masing gamet jantan dan betina merupakan hasil dari 8,4 juta kemungkinan (223) kombinasi atau variasi akibat dari perisiwa pemisahan secara acak pada meiosis. Oleh karena itu zigot hasil fertilisasi / pembuahan mempunyai kemungkinan kombinasi sebanyak 70 triliun berdasarkan rumus 223 *223. Jika ditambah lagi dengan variasi akibat dari crossing over, jumlahnya menjadi lebih banyak lagi.

Jadi sudah paham kan,Mengapa wajah kita berbeda dengan wajah orang lain?

Demikian postingan tentang Penyebab terjadinya Variasi Genetik. Semoga Bermanfaat 

Read more

Pembelahan Meiosis dan Kromosom pada Manusia

Kromosom Manusia

Kromosom sebenarnya adalah untaian DNA yang tergulung atau termampatkan. Manusia memiliki 46 kromosom yang terdiri dari 23 pasang. Ketika terjadi pembelahan mitosis, kromosom akan sangat mampat dan dapat diamati menggunakan mikroskop sehingga dapat dibedakan antara kromosom satu dengan yang lainnya.

Berdasarkan pengamatan kromosom saat terjadi pembelahan mitosis terdapat 23 jenis / tipe kromosom. Setiap jenis / tipe terdiri dari 2 kromosom sehingga totalnya ada 46 kromosom. Ada beberapa istilah yang berhubungan dengan kromosom, diantaranya adalah kariotipe dan kromosom homolog. Kariotipe adalah penyusunan pasangan kromosom berdasarkan ukurannya. Penyusunan dimulai dari kromosom yang memiliki ukuran terpanjang. 

Kariotipe : Penyusunan kromosom berdasarkan ukurannya

Kromosom homolog adalah kromosom yang mempunyai panjang dan posisi sentromer yang sama. Kromosom mempunyai bagian-bagian yang menyandikan gen. Bagian tersebut disebut dengan lokus.

Ada 2 jenis kromosom pada manusia yaitu kromosom sex dan autosom. Kromosom sex adalah kromosom yang mempunyai gen penentu jenis kelamin. Autosom adalah kromosom selain kromosom sex.

Kromosom homolog mempunyai lokus-lokus yang menyandikan gen serupa. Misalnya, suatu kromosom pada salah satu lokusnya mempunyai gen yang menyandikan warna kulit maka kromosom homolognya juga mempunyai lokus yang berisi gen penyandi warna kulit.

 Ada pengecualian untuk kromosom sex. Pada manusia, wanita mempunyai kromosom sex (XX) sedangkan pria kromosom sex (XY). Sangat sedikit lokus-lokus pada kromosom X dan kromosom Y yang homolog. Sebagian besar gen di kromosom X tidak mempunyai pasangan di kromosom Y.

 Dalam autosom, masing-masing kromosom selalu mempunyai pasangan yang homolog. Pada tiap-tiap pasang kromosom homolog, satu kromosom berasal dari ayah dan satu pasang berasal dari ibu.

Sehingga dari total 46 kromosom yang dimiliki oleh manusia, 23 kromosom berasal dari ayah (paternal) dan 23 kromosom berasal dari ibu (maternal).

Sel yang mempunyai kromosom homolog disebut dengan sel diploid (2n) sedangkan sel yang tidak mempunyai kromosom homolog disebut dengan sel haploid (n).

Ketika terjadi sintesis DNA, tiap-tiap kromosom akan berduplikasi membentuk kromatid. Kromatid yang identik disebut dengan sister kromatid. Kromatid yang identik terhubung pada sentromer.

Kromosom homolog, sentromer dan sister kromatid

Siklus hidup manusia diawali dengan terjadinya fertilisasi atau pembuahan. Fertilisasi adalah bertemunya sel sperma dan sel telur. Sel sperma dan sel telur merupakan sel haploid (n). Fertilisasi menyebabkan fusi atau penyatuan antara inti sel sperma dan sel telur sehingga menghasilkan zigot yang haploid (2n). Zigot tersebut akan membelah secara mitosis berkali-kali hingga membentuk janin.

Fertilisasi dan pembelahan meiosis pada manusia

Ada dua jenis pembelahan sel, yaitu pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis. Pembelahan mitosis terjadi pada sel-sel somatic menghasilkan sel diploid (2n). Pembelahan meiosis terjadi pada testis dan ovarium menghasilkan sel haploid. Testis menghasilkan sel sperma dan ovarium menghasilkan sel telur.

Ada 2 jenis pembelahan sel, yaitu pembelahan meiosis dan pembelahan mitosis.

Dalam postingan ini akan dibahas tentang pembelahan meiosis

Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis adalah pembelahan sel diploid (2n) menjadi sel haploid (n). Ada beberapa tahapan dalam pembelahan meiosis yaitu :

- Profase I

Profase I merupakan tahap awal dari pembelahan meiosis. Selama profase terjadi beberapa hal yaitu :

1. Selaput inti sel mulai terdegradasi.

2. Terjadi perpindahan sentrosom pada kutub yang berlawanan

3. Terjadi pembentukan benang spindle

4. terjadi pemampatan kromosom

5. Tiap-tiap kromosom berdekatan dengan homolognya

6. Mikrotubus mulai menempel pada kinetokor pada tiap-tiap kromosom homolog

 

Tahap profase I pada pembelahan meiosis

- Metafase I

Tahapan metafase I ditandai dengan pasangan kromosom berjajar pada lempeng metaphase. Lempeng metaphase adalah garis lurus diantara dua sentrosom. Kromosong siap ditarik ke masing-masing kutup.

Tahapan metafase I pada pembelahan meiosis

- Anafase I

Tahapan anafase I ditandai dengan ditariknya kromosom ke kutup berbeda. Tiap-tiap kromosom pada pasangan kromosom homolog ditarik ke kutup yang berbeda.

Tahapan anafase I pada pembelahan meiosis

- Telofase I dan sitokinesis

Tahap telofase ditandai dengan telah berkumpulnya kromosom di tiap-tiap kutup yang berlawanan dan diikuti dengan proses pembelahan sel sehingga terbentuk 2 sel haploid. Tidak terjadi duplikasi kromosom diantara meiosis I dan meiosis II. Kemudian diikuti dengan pembelahan sel.

Telofase I dan sitokinesis pada pembelahan meiosis

- Prophase II

Hampir sama dengan tahap profase I, tahap Profase II ditandai dengan terjadi perpindahan sentrosom pada kutub yang berlawanan, terjadi pembentukan benang spindle. Tiap-tiap kromosom masih terdiri dari dua kromatid yang terhubung dengan sentromer. Pada tahap akhir profase II, terjadi pergerakan kromosom ke lempeng metafase.

Tahap profase II pada pembelahan meiosis

- Metafase II

Pada tahap metafase II, tiap-tiap kromosom berjajar pada lempeng metafase dan kromatid siap untuk ditarik ke kutup yang berbeda.

Tahap metafase II pada pembelahan meiosis

- Anafase II

Di tahap anafase II, kromatid dari tiap-tiap kromosom ditarik ke kutup yang berbeda, sehingga setiap kromatid akhirnya menjadi krmomosom tunggal.

Tahapan anafase II pada pembelahan meiosis

- Telofase II dan sitokinesis

Dalam tahapan telofase II dan sitokinesis, inti sel mulai terbentuk. Proses pembentukan inti sel ditandai dengan mulai munculnya selaput inti. Kromosom mulai memampat dan kemudian diikuti dengan sitokinesis.

Tahapan Telofase II yang diikuti sitokinesis pada pembelahan meiosis

Dalam pembelahan meiosis, 1 sel induk diploid akan menghasilkan 4 anakan sel haploid. Empat anakan yang dihasilkan memiliki sifat yang berbeda dengan induknya karena telah terjadi crossing over.

Dapat disimpulkan bahwa pembelahan meiosis dikelompokkan menjadi dua, yaitu meiosis I dan meiosis II. Dalam meiosis I, terjadi pemisahan kromosom homolog sedangkan dalam meiosis II terjadi pemisahan sister kromosom.

Demikian postingan tentang Pembelahan Meiosis dan Kromosom pada Manusia, semoga bermafaat.

Read more

Morfologi, Siklus hidup, gejala dan Pengobatan Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

Cacing tambang merupakan parasit yang paling umun menginfeksi manusia. Tidak seperti malaria, amoebiasis, atau schistosomiasis, infeksi cacing tambang tidak terlalu mendapat perhatian di dunia medis walaupun sangat berpengaruh pada populasi manusi. Infeksi cacing tambang secara bertahap dapat melemahkan kekuatan dan vitalitas korbannya. Ada dua spesies cacing tambang yang seringkali menginfeksi manusia, yaitu Ancylostoma duodenale dan Necator americanus.

Morfologi Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

 Ancylostoma duodenale lebih patogen daripada Necator americanus serta memiliki bentuk morfologi yang lebih besar.  Ancylostoma duodenale betina mempunyai panjang 9-13 mm sedangkan yang jantang mempunyai panjang 5-11 mm. Sistem reproduksi tergolong didelfis, yaitu memiliki ovarium ganda. Sedangkan yang  Ancylostoma duodenale jantan hanya memiliki satu testis. Ujung posterior  Ancylostoma duodenale  jantan memiliki struktur yang mirip dengan payung serta memiliki jari-jari yang mirip dengan tulang rusuk. Struktur tersebut disebut dengan copulatory bursa yang berfungsi untuk menempel pada vulva betina saat kopulasi.

Telur cacing tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

Telur Ancylostoma duodenale dan Necator americanus sangatlah mirip. Hanya saja telur Necator americanus berukuran lebih besar, yaitu mempunyai panjang 64-76 um dan lebar 36-40 um. Telur dari kedua spesies tersebut memiliki cangkang tipis dan transparan dan ujung yang membulat.

Gambar cacing tambang dewasa: a) Jantan, b) Betina

Siklus Hidup  Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

Manusia merupakan inang dari Ancylostoma duodenale sedangkan Necator americanus inang umumnya adalah anjing. Telur akan keluar dari inang bersama dengan feses. Dalam kondisi optimal (suhu 23-22 derajat celcius) larva rhabditiform akan terbentuk dalam 1-2 hari dan menetas.  Larva rhabditiform yang baru menetas mempunyai ukuran 275 um. Larva tersebut akan memakan bakteri dan sisa-sisa bahan organik. Ukuran larva akan bertambah menjadi 2 kali lipat setelah 5 hari. Setelah dua kali ganti kulit, larva rhabditiform menjadi larva filariform. Larva filariform merupakan larva yang tidak makan (nonfeeding) dan infektif. Larva filariformlah yang akan menginfeksi inangnya, termasuk manusia.

Larva cacing tambang necator americanus menginfeksi tubuh manusia melalui kulit. Infeksi pada manusia terjadi ketika larva filariform menembus kulit, biasanya pada kaki dan tungkai. Jalan masuk dari larva tersebut adalah melalui folikel rambut, pori-pori dan kulit yang lecet. Setelah penetrasi, larva memasuki sistem limfatik inang, bermigrasi ke sisi kanan jantung, dan memasuki paru-paru melalui arteri pulmonalis. Setelah keluar dari kapiler paru-paru, larva memasuki alveoli dan bermigrasi naik ke saluran pernafasan atas. Setelah itu akan masuk ke sistem pernafasan setelah tertelan. Begitu larva mencapai usus, larva akan masuk ke dalam ruang antarvili. Larva menjadi dewasa secara seksual 5 sampai 6 minggu pasca penetrasi.

Gambar siklus hidup cacing tambang (Ancylostoma duodenale dan Necator americanus)

Gejala dan diagnosis  Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

Ada tiga tahapan ketika cacing tambang menginfeksi manusia, yaitu invasi, migrasi, dan perkembangan di usus. Invasi dimulai ketika larva infektif menembus kulit manusia. Ketika penetrasi terjadi pada kulit bagian superfisial, terjadi  reaksi seluller dan reaksi inflamasi dengan tujuan agar dapat mengisolasi dan membunuh larva.

Fase migrasi adalah fase ketika larva keluar dari kapiler di paru-paru, memasuki alveoli, bronkus dan tenggorokan. Larva terkadang akan berhenti di paru-paru, berkembang dan bereproduksi layaknya di usus. Hal tersebut menyebabkan terjadinya sensasi rasa terbakar di paru-paru.

Fase perkembangan dan diagnosis  Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

Cacing tambang betina akan menempel pada mukosa usus, jarang sampai menembus di luar otot usus. Infeksi cacing tambang menyebabkan rasa sakit dan rasa terbakar di daerah perut, disertai mual, muntah, dan diare.

Setelah mencapai usus kecil, cacing muda menggunakan kapsul bukal dan gigi-giginya untuk melukai mukosa usus dan minum darah inangnya. Kelenjar ludah dari Ancylostoma duodenale dan Necator americanus mengandung antikoagulan. Antikoagulan adalah suatu zat yang mampu menghambat proses pembekuan darah sehingga cacing dapat dengan mudah mengisap darah. Oleh karena itu penderita penyakit cacing ini biasanya akan mengalami anemia dan defisiensi nutrisi.

Diagnosis yang paling depat dan akurat adalah dengan cara identifikasi larva rhabditiform atau filariform dalam tinja.

Pengobatan cacing tambang  Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus

Beberapa obat dapat secara efektif mengobati infeksi cacing tambang. Obat-obat yang dapat membasmi cacing tambang diantaranya adalah mebendazol atau albendazol. Pengobatan dengan mebendazol atau albendazol selama tiga hari berturut-turut secara efektif mampu menyembuhkan serangan cacing tambang.

Demikian postingan tentang Morfologi, Siklus hidup, gejala dan Pengobatan Cacing Tambang Ancylostoma duodenale dan Necator americanus. 

Semoga Bermanfaat

Read more

Siklus Hidup, Penularan, Gejala terinfeksi, Pengobatan, dan Pencegahan Strongyloides stercoralis

Morfologi Strongyloides stercoralis

Strongyloides stercoralis merupakan nematoda dari kelas Secernentea. Strongyloides stercoralis  mempunyai tiga macam siklus hidup yaitu hidup bebas (Free-living Phase), sebagai parasit (Parasitic Phase) dan autoinfeksi (autoinfectious). Pada Strongyloides stercoralis yang hidup bebas (Free-living Phase) terdapat individu jantan dan betina. Sedangkan pada Strongyloides stercoralis yang parasit (Parasitic Phase) hanya terdapat betina protandrogonous. Di awal pertumbuhanya, betina protandrogonous sebenarnya mempunyai sistem reproduksi jantan, namun akan berlahan-lahan hilang dan  organ reproduksi betina terus berkembang sehingga memberikan kesan bahwa cacing Strongyloides stercoralis bereproduksi secara partenogenesis.

Betina protandrogonous memiliki panjang sekitar 2,0 mm dan lebar 0,04 mm. Strongyloides stercoralis jantan yang hidup bebas mempunyai panjangnya sekitar 1,0 mm sedangkan betina yang hidup bebas panjangnya sekitar 2,0 hingga 2,5 mm. Uterus Strongyloides stercoralis yang hidup bebas mengandung lebih banyak telur daripada betina protandrogonous.

a) Strongyloides stercoralis Betina protandrogonous, b). Strongyloides stercoralis jantan (Free-living Phase), c). Strongyloides stercoralis betina (Free-living Phase)

Siklus Hidup cacing Strongyloides stercoralis

1. Fase hidup bebas (Free-living Phase)

Strongyloides stercoralis dapat hidup bebas di tanah lembab dan iklim hangat. Kopulasi antara cacing jantan dan cacing betina terjadi di dalam tanah. Ketika sperma telah menembus oosit, inti sperma akan hancur. Penetrasi sperma hanya mengaktifkan oosit untuk berkembang secara partenogenetik tanpa memberi kontribusi pada materi genetik embrio yang sedang berkembang. Telur akan menetas di tanah. Larva rhabditiform akan memakan sisa-sisa bahan organik. Setelah melewati 4 kali molting, larva akan menjadi dewasa secara seksual kemudia siklus akan berulang.

Namun, jika lingkungan menjadi tidak ramah, larva rhabditiform berganti kulit dua kali kemudian  menjadi larva filariform. Larva tersebut tidak makan dan merupakan bentuk infektif bagi manusia.

2. Fase sebagai parasit (Parasitic Phase)

Ketika manusia bersentuhan dengan larva filariform. Larva kemudian dengan mudah menembus kulit kemudian masuk ke pembuluh darah atau pemluluh limfa. Larva filariform lalu masuk ke jantung dan bersama darah masuk ke paru-paru. Di dalam paru-paru terjadi molting yang ketiga, larva pecah dari kapiler paru dan masuk ke alveoli. 

Ada beberapa bukti laboratorium dengan menggunakan hewan percobaan bahwa tidak semua larva masuk paru-paru. Namun gejala pada sebagian besar pasien yang terinfeksi mengeluhkan gejala pada paru-paru, sehingga disimpulkan bahwa kasus infeksi pada manusia hampir semuanya masuk ke dalam paru-paru.

Dari alveolus, larva bergerak ke ke epiglotis kemudian menuju kerongkongan dan turun ke usus. Di dalam usus cacing melakukan ganti kulit terakhir dan menjadi cacing protandrogonous. . Cacing menggali ke dalam mukosa kecil dan menghasilkan telur berembrio dalam waktu 25 sampai 30 hari setelah infeksi. 

Beberapa peneliti melaporkan bahwa embrio diproduksi secara partenogenetik, namun ada juga yang melaporkan bahwa telur merupakan hasil pembuahan.

Telur, rata-rata berukuran 54 x 32 mm dan ditutupi oleh cangkang tipis transparan. Telur menetas di mukosa kemudian menjadi larva rhabditiform. Larva rhabditiform dalam lumen usus keluar dari tubuh inang bersama tinja. Telur jarang ditemukan dalam tinja.

 Dalam kondisi yang menguntungkan, larva tetap di dalam tanah serta mengalami empat kali ganti kulit hingga menjadi dewasa (hidup bebas). Namun, dalam kondisi yang merugikan, larva rhabditiform bermetamorfosis menjadi larva filariform yang infektif ada manusia.

Siklus Hidup Strongyloides stercoralis

3. Fase Autoinfeksi

Selama perjalanan melalui saluran pencernaan larva rhabditiform dapat dengan cepat mengalami dua kali pergantian kulit menjadi larva filariform kemudian menembus mukosa usus atau kulit perianal lalu memasuki sistem peredaran darah. Cacing melanjutkan hidup parasit mereka tanpa pernah meninggalkan inangnya. Siklus seperti itu sering terjadi dan menyebabkan beberapa orang telah menyimpan infeksi selama lebih dari 50 tahun, serta mengakibatkan infeksi yang semakin berat, bahkan mematikan.

Penularan Strongyloides stercoralis

Manusia biasanya tertular infeksi melalui kontak dengan larva infektif di dalam tanah dan lebih jarang dari larva mengkontaminasi air.

Gejala terinfeksi Strongyloides stercoralis

Ada tiga gejala ketika manusia terinfeksi Strongyloides stercoralis yaitu gejala yang muncul pada kulit, paru, dan usus. Gejala pada kulit ditandai dengan sedikit pendarahan, pembengkakan, dan rasa gatal yang hebat pada tempat masuknya larva filariform. Migrasi larva melalui paru-paru menyebabkan gejala pada paru-paru. Kerusakan paru-paru karena migrasi larva tersebut menyebabkan reaksi seluler terjadi sehingga menunda atau mencegah migrasi ke tempat lain. Ketika hal tersebut terjadi, larva dapat berkembang di paru-paru dan mulai bereproduksi seperti di usus sehingga penderita mengalami sensasi terbakar di dada, batuk, dan gejala pneumonia bronkial lainnya.

Gejala pada usus muncul ketika cacing betina tertanam di mukosa. Infeksi sedang sampai berat menghasilkan rasa sakit dan rasa terbakar yang hebat di daerah perut, disertai dengan mual, muntah, dan diare intermiten. Infeksi yang berlangsung lama menyebabkan disentri kronis dan penurunan berat badan. Infeksi yang sangat berat dapat berakibat fatal. 

Cara diagnosis yang paling mudah dan akurat adalah identifikasi mikroskopis larva rhabditiform atau filariform dalam tinja.

Pengobatan Infeksi Strongyloides stercoralis

Pengobatan dilakukan dengan pemberian 400 mg albendazole setiap hari selama 3 hari berturut-turut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian ivermectin (200 mg/kg) satu kali dosis berhasil mengobati infeksi Strongyloides stercoralis dengan tingkat kesembuhan sebesar 90%.

Pencegahan Infeksi Strongyloides stercoralis

Pencegahan infeksi Strongyloides stercoralis adalah dengan menjaga sanitasi lingkungan. Tidak membuang kotoran manusia sembarangan serta mengobati orang yang telah terinfeksi agar tidak menyebarkan cacing ke orang lain di sekitarnya.

Demikian postingan tentang Siklus Hidup, Penularan, Gejala terinfeksi, Pengobatan, dan Pencegahan Strongyloides stercoralis. Semoga bermanfaat

Read more

Pentingnya menjaga pH tanah untuk kesuburan tanaman

 

Keasaman tanah seringkali disebut dengan pH tanah. Keasaman atau pH tanah mempunyai nilai 1 hingga 14. pH 1 merupakan kondisi yang sangat asam, pH 14 merupakan kondisi yang sangat basa sedangkan pH 7 merupakan kondisi netral. pH atau keasaman tanah bisa berubah-ubah sesuai kondisi. Genangan di musim hujan biasanya menyebabkan ph tanah turun.

pH tanah mempengaruhi penyerapan dari unsur hara. Setiap unsur hara misalnya unsur hidrogen fosfat atau kalium mempunyai rentangan ph tertentu agar dapat diserap optimal oleh tanaman. Secara umum, unsur-unsur hara dapat diserap oleh tanaman ketika pH tanah diantara 5,5 hingga 7. Itulah pentingnya mengukur dan mengatur pH tanah. Coba bayangkan kita sudah melakukan pemupukan pada tanaman kita, namun PH tanahnya sekitar 4 atau 5 maka pupuk kita tidak akan diserap oleh tanaman tersebut, jadi pemupukan yang kita lakukan sia-sia. Berikut adalah tabel tentang kisaran PH optimum untuk penyerapan tiap-tiap unsur hara.

Keasaman tanah seringkali disebut dengan pH tanah. Keasaman atau pH tanah mempunyai nilai 1 hingga 14. pH 1 merupakan kondisi yang sangat asam, pH 14 merupakan kondisi yang sangat basa sedangkan pH 7 merupakan kondisi netral. pH atau keasaman tanah bisa berubah-ubah sesuai kondisi. Genangan di musim hujan biasanya menyebabkan ph tanah turun.

pH tanah mempengaruhi penyerapan dari unsur hara. Setiap unsur hara misalnya unsur hidrogen fosfat atau kalium mempunyai rentangan ph tertentu agar dapat diserap optimal oleh tanaman. Secara umum, unsur-unsur hara dapat diserap oleh tanaman ketika pH tanah diantara 5,5 hingga 7. Itulah pentingnya mengukur dan mengatur pH tanah. Coba bayangkan kita sudah melakukan pemupukan pada tanaman kita, namun PH tanahnya sekitar 4 atau 5 maka pupuk kita tidak akan diserap oleh tanaman tersebut, jadi pemupukan yang kita lakukan sia-sia. Berikut adalah tabel tentang kisaran PH optimum untuk penyerapan tiap-tiap unsur hara.

Tabel pH yang optimal untuk penyerapan nutrisi

Di tabel tersebut terlihat ada daftar nama unsur hara, pH, serta warna merah, putih, biru dan hitam. Warna merah menunjukkan bahwa penyerapan Hara tidak bisa terjadi sama sekali. Warna putih menunjukkan penyerapan unsur hara dapat terjadi namun sangat sedikit. Warna hijau menunjukkan bahwa penyerapan unsur hara dapat terjadi cukup banyak sedangkan warna hitam menunjukkan bahwa penyerapan nutrisi terjadi sangat optimal.

Dari tabel tersebut dapat kita baca bahwa unsur nitrogen fosfor dan kalium penyerapannya oleh tanaman akan terjadi pada PH di atas 6,0 hingga PH 8, dan yang paling optimal adalah pada pH 6,5 hingga 7. Penyerapan akan sangat sedikit ketika PH tanah dibawah 6 bahkan tidak akan terjadi penyerapan jika PH tanah adalah 5.

Untuk magnesium dan kalsium tidak akan diserap tanaman ketika pH tanah dibawah 6,4. Magnesium dan kalium baru akan diserap oleh tanaman jika pH tanah di atas 6,5 sama hingga 8 dan optimumnya pada pH 6,5 hingga 7.

Untuk zink dan besi penyerapan oleh tanaman akan terjadi ketika PH tanah diatas 5 sampai dengan pH 7. Ketika PH diatas 7, zink dan besi tidak bisa diserap lagi oleh tanaman.

Pada gambar diatas terlihat warna hitam antara pH 6,5 hingga pH 7. Warna hitam tersebut menunjukkan pH optimun. Pada pH 6,5 hingga pH 7 tersebut semua unsur akan diserap secara optimal.

Dalam tanah pertanian jarang pH tanah naik hingga diatas 8. Namun pada musim hujan pH tanah cenderung turun. pH tanah pada musim hujan bisa mencapai pH 5. Pada pH 5 pemupukan akan sia-sia karena tidak bisa diserap oleh tanamam. pH tanah di musim hujan bisa turun drastis karena air hujan mengandung nitrogen. Nitrogan dapat menyebabkan pH tanah turun. Pemupukan dengan pupuk yang kaya nitrogen juga perlu dihindari agar pH tanah tidak turun. Selain itu, pastikan sanitasi lahan Anda terjaga, jangan biarkan ada genangan air di lahan anda.

pH tanah dapat dinaikkan dengan menambahkan kapur dolomit pada lahan pertanian anda. Harga kapur dolomit sangat terjangkau. Pada tahun 2021, harga kapur dolomit berkisar antara Rp. 2000-3000. Anda dapat menggunakan pH meter untuk mengukur pH tanah. pH meter dapat Anda beli di toko online dengan variasi harga antara 150.000-400.000 rupiah.

Demikian postingan tentang Pentingnya menjaga pH tanah untuk kesuburan tanaman. Semoga Bermanfaat.

Read more

Trichinella Spiralis : Morfologi, Siklus Hidup, Epidemiologi, Gejala infeksi, Diagnosis dan Pencegahannya

 Morfologi cacing Trichinella Spiralis

Cacing dewasa mempunyai bentuk kecil dan ramping . Individu jantan berukuran 1,5 x 0,04 mm, memiliki ujung posterior melengkung dengan dua pelengkap lobus yang disebut alae. Sistem reproduksi pria adalah  testis tunggal yang terletak di sepertiga posterior dari tubuh. Cacing betina berukuran 3,5 x 0,06 mm, memiliki ujung posterior yang membulat dan bersifat monodelfis, dengan vulva di seperlima anterior tubuh.

Morfologi  Trichinella Spiralis; (a). Jantan, (b). Betina

Siklus Hidup Trichinella Spiralis

Infeksi cacing Trichinella Spiralis dimulai dengan manusia yang memakan daging babi, beruang ataupun hewan mamalia lainnya (karnivora dan omnivora), baik mentah ataupun yang sudah dimasak namun tidak sempurna. Daging mamalia banyak mengandung kista yang terdapat larva efektif yang masih hidup. Setelah manusia memakan hewan mamalia maka kista akan masuk kedalam lambung dan terjadi eksitasi dan larva akan masuk kedalam usus dan menjadi dewasa.

Pada hari keenam cacing betina mulai mengeluarkan larva, biasanya cacing betina menghasilkan larva sebanyak 1350-1500 ekor. pengeluaran larva akan berlangsung selama 4 minggu. Kemudian larva akan bergerak menuju pembuuh darah dan menuju jantung serta paru-paru dan akhirnya menembus otot.

Siklus Hidup Trichinella Spiralis

 Epidemiologi cacing Trichinella Spiralis

Trichinella Spiralis disebut juga cacing otot merupakan salah satu cacing terbesar di dunia (kosmopolit), kecuali di kepulauan pasifik dan australia. Infeksi cacing ini dapat ditentukan oleh adanya larva di dalam kista yang ada pada manusia atau melalui tes intrakutan. Infeksi banyak ditemukan di daerah yang penduduknya gemar makan daging babi ataupun daging hewan mamalia lainnya. Infeksi pada manusia tergantung jumlah larva yang ada pada tubuh babi. Larva dapat dimatikan denga suhu 60 hingga 70ºC, namun larva tidak akan mati pada daging yang diasap atau diasin.

Gejala infeksi Trichinella Spiralis

Setelah cacing masuk ke mukosa usus akan timbul gejala sakit perut dan diare. Gejala yang dikeluhkan tergantung dibagian manakah larva berada. Contohnya sembab di sekitar area mata jika larva menyebar ke bagian mata. Sakit di bagian persendian jika larva menyebar ke bagian persendian. Terjadi gangguan pernapasan jika larva menyebar ke paru-paru. Infeksi Trichinella spiralis dapat juga menyebabkan kelainan jantung atau kelainan syaraf. Jika penderita mengalami masa akut lebih dari 2 minggu maka biasanya akan menyebabkan kematian.

Diagnosis infeksi Trichinella Spiralis

Untuk mendiagnosis terjadinya infeksi cacing otot (Trichinella spiralis), tidak cukup jika hanya melihat gejala klinis pada pasien. Diagnosis yang pasti dapat diperoleh dengan melakukan pemeriksaan laboratorium dengan sampel tinja, test darah, X-Ray, USG dan CT-Scan. Infeksi Trichinella Spiralis juga ditandai dengan adanya benjolan memutih pada kulit berdiameter 5 mm atau lebih dan kulit memerah.

Pencegahan infeksi Trichinella Spiralis

- Hindari makan makanan mentah atau dimasak tidak matang

- Mencuci buah atau sayuran sebelum dimakan

- Mencuci tangan sebelum makan atau sesudah dari toilet

 Pengobatan Infeksi  Trichinella Spiralis

Pengobatan infeksi Trichinella Spiralis ada dua macam yaitu pengobatan spesifik dan pengobatan simtomatik. Pengobatan spesifik adalah pengobatan yang dilakukan oleh dokter dengan memberikan obat cacing spesifik, seperti mebendazole, piperazine dan albendazole. Sedangkan pengobatan simtomatik adalah pengobatan yang dilakukan dengan menyesuaikan gejala yang dikeluhkan oleh pasien, seperti  obat analgetik untuk penghilang rasa sakit kepala atau rasa nyeri pada otot dan obat sedatif untuk obat penenang apabila ada kelainan pada saraf pusat.

Demikian postingan tentang  Trichinella Spiralis : Morfologi, Siklus Hidup, Epidemiologi, Gejala infeksi, Diagnosis dan Pencegahan. 

SEMOGA BERMANFAAT

Read more