Bagian Ilmu Biomedik Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Airlangga CELL COMMUNICATION Junaidi Khotib, Ph.D Bagian Ilmu Biomedik Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Airlangga

Pengertian Cell communication: Sistem penghantaran informasi atau signal dari sel yang satu ke sel yang lain atau di dalam sel itu sendiri untuk melakukan aktivitas dan fungsi koordinasi. Intercellular Intracellular Kelangsungan hidup sel atau organisme Homeostasis sel normal Perkembangan dan pembelahan sel Perbaikan jaringan Sistem imunitas

Contoh: Budding yeast saccharomyces cerevisae Haploid saccharomyces cerevisae yang siap mating akan mengeluarkan mating factor yang mampu memberikan informasi untuk menghentikan proliferasi dan siap berkonjugasi menhasilkan sel diploid yang dapat mengalami meiosis.

Jenis Komunikasi Sel 1. Komunikasi antar sel (intercellular signaling) 2. Komunikasi dalam sel (intracellular signaling)

Intercellular Signaling 1. Kontak fisik Sel-sel yang berdekatan harus membuat kontak fisik untuk meneruskan informasi atau signal A. Juxtacrine signaling Sel memberikan informasi kepada sel yang lain melalui bagian protein tertentu yang terdapat pada permukaan membran sel. - Contoh: kontrol pada diferenisiasi sel selama perkembangan embrio Sel 2 Sel 1

B. Cell Junctions - Menghubungkan antara sitoplasma dari sel yang satu dengan sitoplasma sel yang lain - Contoh : Otot jantung Propagasi aksi potensial dari daerah cardiac pacemaker dari jantung untuk menyebar dan berkoordinasi yang menyebabkan kontraksi jantung Animal Cell Plant Cell Sel 1 Sel 2 Sel 1 Sel 2

Sel epitel dalam transport glukosa Tipe Cell Junctions 1. Occluding Junction - Bagian tertentu sel yang satu terikat secara kuat dengan sel yang lain - Menghindari penerobosan molekul kecil dari satu sel ke sel yang lain - Pada vertebrata: tight junction - Pada invertebrata: septate junction Sel epitel dalam transport glukosa

Struktur tight junction antar sel epitel dalam usus halus B Struktur tight junction antar sel epitel dalam usus halus A. Freeze-fracture electron micrograph B. Conventional electron micrograph

2. Anchoring junction Sel yang satu menempel secara mekanik pada membran sel atau matrik ekstraseluler dari sel yang lain a. Actin filament attachment sites Cell-cell adherens junction (adhesion belt) Cell-matrix adherens junction (focal contact) Septate junctions (pada invertebrata) b. Intermediate attachment sites Cell-cell (desmosomes) Cell-matrix (hemidesmosomes)

a. Sel ke sel dan sel ke matrik ekstraseluler Terdapat pada jaringan epitel Membentuk jaringan yang kuat Perlekatan dengan sitoskeletal b. Sel-matrik ekstraseluler - Terdapat intra, ekstraseluler dan transmembran protein Perlekatan dengan filamen aktin

C. Desmosome Intermediate filamen : keratin (sel epitel) desmin (otot jantung)

D. Hemidesmosome

3. Communication junction Gap junction Komunikasi langsung melalui sitoplasma Molekul kecil dan ion dapat melewati dengan bebas Dibentuk dari connecxon yang merupakan gabungan dari 6 protein connexin

- Sel adesi Jaringan tertentu ada yang diperantarai oleh cadherin (Ca-dependent protein)

Kontak Fisik

2. Paracrine signaling - Molekul pembawa signal dihasilkan oleh sel tertentu dan dilepaskan ke lingkungan sekitar - Sel target letaknya berdekatan - Dirusak oleh enzim ekstraselular - Contoh:　epinefrin dan nor epinefrin, estrogen oleh sel ovary Autocrine signals Paracrine signals

3. Endocrine signaling Dihasilkan oleh sel tertentu dan dilepaskan melalui sirkulasi sistemik (aliran darah) Sel target letaknya jauh Contoh: - Hormon pertumbuhan (EGF, PDGF) - Insulin - Tyroid - Estrogen - Progesteron Didistribusikan dalam bentuk bebas atau terikat dengan protein - Globulin (tiroksin, kortikosteroid) - Albumin (aldosteron) Endocrine signals

4. Synaptic signaling Syaraf yang teraktivasi akan memicu pelepasan neuro- transmitter pada akson terminal Sel target adalah post synaptic syaraf berikutnya Contoh : - Dopamin Norepinefrin Serotonin Gama amino butiric acid Synaptic signals

Reseptor Penerima chemical substance dalam penyampaian informasi atau signal Terdapat pada membran sel Macam : 1. Ion channel linked receptor 2. G protein coupled receptor 3. Enzyme linked receptor (1) Contoh : Reseptor NMDA Reseptor kompleks Benzodiazepin

(2) Contoh : Reseptor opioid Reseptor dopamin Reseptor Serotonin

(3) Contoh : Reseptor Insulin Reseptor hormon pertumbuhan

Reseptor ini termasuk yang mana ?

Struktur membran sel

Struktur membran sel

Bagaimana informasi atau signal disampaikan ke dalam sel target?