Susi Lusanna Lubis, H.Delyuzar
Departemen Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran USU
PENDAHULUAN
Proses penuaan meupakan proses yang dialami setiap makhluk hidup. Hal ini dapat berlangsung secara fisiologis maupun patologis. Umur manusia telah ditentukan, namun banyak faktor yang dapat mempengaruhinya. Pertumbuhan manusia normal dapat digambarkan seperti gunung. Tahap pertama meningkat, mencapai puncak (saat manusia berumur 20-an), tiba tahap kedua menurun. Dengan sendirinya , jika proses penuaan dapat dihentikan saat manusia berada di puncak, kemudaannya akan bertambah.
Banyak teori yang menjelaskan mengenai proses penuaan sel antara lain teori Telomere, Teori “wear-and tear”, Teori Mutasi Somatik, Teori “akumulasi kesalahan” ,Teori akumulasi sampah, Teori autoimun, teori “Aging-Clock”, Teori “Cross-Linkage”, Teori “radikal bebas “,Mitohormesis.Dan sekarang yang paling sering dianut adalah teori Telomer. Namun demikian proses penuaan sel adalah multifaktorial baik secara intrinsik maupun ekstrinsik.
Dengan mengetahui proses penuaan ini, banyak orang yang berusaha untuk menghindari dari proses penuaan tersebut dengan munculnya produk- produk “Anti Aging”. Dimana produk yang paling sering digunakan adalah produk yang memakai teori “Free-Radical”.
PROSES PENUAAN
Proses penuaan merupakan proses yang berhubungan dengan umur seseorang. Manusia mengalami perubahan sesuai dengan bertambahnya umur seseorang tersebut. Semakin bertambah umur semakin berkurang fungsi-fungsi organ tubuh. Hal ini dapat kita lihat dari perbandingan struktur dan fungsi organ antara manusia yang berumur 70 tahun dengan mereka yang berumur 30 tahun yaitu :
- berat otak 56%
- Aliran darah ke otak 80%
- CardiacOutput 70 %
- Jumlah glomerulus 56%
- Glomerular filtration rate 69%
- Vital capacity 56%
- Asupan O2 selama olahraga 40%
- Jumlah dari axon pada saraf spinal 63%
- Kecepatan pengantar inpuls saraf 90%
- Berat badan 88%
Banyak faktor yang mempengaruhi proses penuaan tersebut sehingga muncullah teori-teori yang menjelaskan mengenai faktor penyebab proses penuaan ini.Diantara teori yang terkenal adalah teori Telomere dan teori radikal bebas.
Adapun faktor yang mempengaruhi proses penuaan tersebut dapat dibagi atas dua bagian yaitu :
- Faktor genetik, yang melibatkan :
- “ jam gen “
- Perbaikan DNA
- Respon terhadap stress
- Pertahanan terhadap antioksidan
- Faktor lingkungan, yang melibatkan:
- pemasukan kalori
- penyakit-penyakit
- Stress dari luar (misalnya : radiasi, bahan-bahan kimia)
Kedua faktor tersebut akan mempengarui aktifitas metabolisme sel yang akan menyebabkan terjadinya stress oksidasi sehinga terjadi kerusakan pada sel yang menyebabkan terjadinya proses penuaan.
TEORI TELOMERE
Pada ujung setiap kromosom, terdapat sekuen pendek DNA nontranskripsi yang dapat diulang berkali-kali (TTAGGG), yang dikenal sebagai telomere. Sekuen telomere ini tidak seluruhnya terkopi sepanjang sintesis DNA menuju ke mitosis. Sebagai hasilnya, ekor untaian tunggal DNA ditinggal di ujung setiap kromosom; ini akan dibuang dan, pada setiap pembelahan sel, telomere menjadi pendeksel . Pada saat sel somatik bereplikasi, satu potongan kecil tiap susunan telomere tidak berduplikasi, dan telomere memendek secara progresif. Akhirnya , setelah pembelahan sel yang multiple, telomere yang terpotong parah diperkirakan mensinyal proses penuaan sel. Namun demikian, pada sel germ dan sel stem panjang telomere diperbaiki setelah pembelahan tiap sel oleh enzim khusus yang disebut telomerase.
Pemendekan telomere dapat menjelaskan batas replikasi (“Hayflick”) sel. Hal ini didukung oleh penemuaan bahwa panjang telomer berkurang sesuai umur individu darimana kromosom didapat. Dari pengamatan jangka panjang bahwa fibroblast manusia dewasa normal pada kultur sel, memiliki rentang masa hidup tertentu; fibroblast berhenti membelah dan menjadi menua setelah kira-kira 50 kali penggandaan. Fibroblast neonatus mengalami sekitar 65 kali penggandaan sebelum berhenti membelah, sementara itu fibroblast pada pasien dengan progeria, yang berusia premature, hanya memperlihatkan 35 kali penggandaan atau lebih. Menuanya fibroblas manusia dalam biakan dapat dihindari secara parsial dengan melumpuhkan gen RB dan TP 53. Namun sel ini akhirnya juga mengalami suatu krisis, yang ditandai dengan kematiaan sel masif.
TEORI “ WEAR AND TEAR”
Teori “Wear and Tear” disebut juga teori “Pakai dan Lepas”. Teori ini memberi kesan bahwa hilangnya sel secara normal akibat dari perubahan dalam kehidupan sehari-hari dan penumpukan rangsang subletal dalam sel yang berakhir dengan kegagalan sistem yang cukup besar sehingga keseluruhan organisme akan mati.Teori ini memberikan penjelasan yang baik mengapa kegagalan jantung dan system saraf sentral merupakan penyebab yang sering pada kematian; sel-sel yang mempunyai fungsi penting pada jaringan ini tidak mempunyai kemampuaan regenerasi.Teori ini sama sekali tergantung pada pandangan statistik penuaan. Pada teori ini kita mempunyai harapan hidup yang sama bagi setiap individu, namun perubahan panjang umur setiap individu diakibatkan oleh perubahan pola hidup dari individu itu sendiri
Berbagai mekanisme seluler dan subseluler yang diperkirakan sebagai penyebab kesalahan penumpukan yang menyebabkan terjadinya penuaan sel adalah:
- ikatan silang protein
- ikatan silang DNA
- mutasi dalam DNA yang membuat gen yang penting tidak tersedia atau berubah fungsinya
- kerusakan mitokondria
- cacat lain dalam penggunaan oksigen dan nutrisi
TEORI RADIKAL BEBAS
Berdasarkan penelitian Gomberg dan ilmuwan lainnya, istilah radikal bebas diartikan sebagai molekul yang relatif tidak stabil, mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan diorbit luarnya. Molekul tersebut bersifat reaktif dalam mencari pasangan elektronnya. Jika sudah terbentuk dalam tubuh maka akan terjadi reaksi berantai dan menghasilkan radikal bebas baru yang akhirnya jumlahnya terus bertambah.
Oksigen yang kita hirup akan diubah oleh sel tubuh secara konstan menjadi senyawa yang sangat reaktif , dikenal sebagai senyawa reaktif oksigen yang diterjemahkan dari reactive oxygen species (ROS), satu bentuk radikal bebas. Peristiwa ini berlangsung saat proses sintesa energi oleh mitokondria atau proses detoksifikasi yang melibatkan enzim sitokrom P-450 di hati. Produksi ROS secara fisiologis ini merupakan konsekuensi logis dalam kehidupan aerobik.
Sebagian ROS berasal dari proses fisiologis tersebut (ROS endogen) dan lainnya adalah ROS eksogen, seperti berbagai polutan lingkungan (emisi kendaraan bermotor dan industri, asbes, asap rokok dan lain-lain), radiasi ionisasi, infeksi bakteri, jamur dan virus, serta paparan zat kimia ( termasuk obat) yang bersifat mengoksidasi.
Didalam tubuh manusia sendiri juga dilengkapi oleh system defensive terhadap radikal bebas tersebut berupa perangkat antioksidan enzimatis (gluthatione, ubiquinol, catalase, superoxide dismutase, hydroperoksidase dan lain sebagainya). Antioksidan enzimatis endogen ini pertama kali dikemukakan oleh J.M. Mc Cord dan I.Fridovich yang menemukan enzim antioksidan alami dalam tubuh manusia dengan nama superoksida dismutase (SOD). Hanya dalam waktu singkat setelah teori tersebut disampaikan, selanjutkan ditemukan enzim-enzim antioksidan endogen lainnya seperti glutation peroksidase dan katalase yang mengubah hydrogen peroksidase menjadi air dan oksigen.
Sebenarnya radikal bebas, termasuk ROS, penting artinya bagi kesehatan dan fungsi tubuh yang normal dalam memerangi peradangan, membunuh bakteri, dan mengendalikan tonus otot polos pembuluh darah dan organ-organ dalam tubuh kita. Namun bila dihasilkan melebihi batas kemampuan proteksi antioksidan seluler, maka dia akan menyerang sel itu sendiri. Struktur sel yang berubah turut merubah fungsinya, yang akan mengarah pada proses munculnya penyakit.
Stress oksidatif (oksidative stress) adalah ketidak seimbangan antara radikal bebas (prooksidan) dan antioksidan yang dipicu oleh dua kondisi umum:
- kurangnya antioksidan
- Kelebihan produksi radikal bebas
Keadaan stress oksidatif membawa pada kerusakan oksidatif mulai dari tingkat sel, jaringan hingga ke organ tubuh, menyebabkan terjadinya percepatan proses penuaan dan munculnya penyakit.Teori penuaan dan radikal bebas pertama kali digulirkan oleh Denham Harman dari University of Nebraska Medical Center di Omaha, AS pada 1956 yang menyatakan bahwa tubuh mengalami penuaan karena serangan oksidasi dari zat-zat perusak.
TEORI GENETIKA
Proses penuaan kelihatannya mempunyai komponen genetik. Hal ini dapat dilihat dari pengamatan bahwa anggota keluarga yang sama cenderung hidup pada umur yang sama dan umurnya mempunyai umur yang rata-rata sama, tanpa mengikut sertakan meninggal akibat kecelakaan dan penyakit. Mekanisme penuaan yang jelas secara genetik belumlah jelas, tetapi penting jadi catatan bahwa lamanya hidup kelihatannya diturunkan melalui garis wanita dan seluruh mitokondria mamalia berasal dari telur dan tidak ada satupun dipindahkan melalui spermatozoa. Pengalaman kultur sel sugestif bahwa beberapa gen yang mempengaruhi penuaan terdapat pada kromosom 1, tetapi bagaimana cara mereka mempengaruhi penuaan masih belum jelas. Disamping itu terdapat juga “eksperimen alami” yang baik dimana beberapa manusia dengan kondisi genetik yang jarang (progerias) seperti sindroma Werner menunjukkan penuaan yang premature dan meninggal akibat penyakit usia lanjut seperti ateroma derajat berat pada usianya yang masih belasan tahun atau permulaan remaja.Serupa dengan itu, penderita sindroma Down pada umumnya proses penuaannya lebih cepat dibandingkan dengan populasi lain. Disamping itu fibroblasnya mampu membelah dalam jumlah lebih sedikit di dalam kultur dibandingkan dengan control yang umurnya sama. Tetapi ini masih sangat jauh dari bukti akhir bahwa penuaan merupakan kondisi genetik; hal ini hanya menunjukkan kepada kita bahwa beberapa bentuk penuaan dipengaruhi oleh mekanisme genetik.
TEORI PEROSES PENUAAN YANG LAIN
- Teori mutasi somatik
Teori ini mengemukakan bahwa proses penuaan diakibatkan oleh kerusakan pada integritas genetik sel-sel tubuh itu.
- Teori akumulasi kesalahan
Teori ini mengemukakan bahwa proses penuaan diakibatkan adanya kesalahan pada kode genetic yang berangsur-angsur rusak yang kemudian menumpuk dan menyebabkan rusaknya kode genetic tersebut.
- Teori akumulasi sampah
Menurut teori ini proses penuaan disebabkan karena menumpuknya sisa-sisa pembuangan (sampah metabolisme) yang akhirnya menyebabkan kerusakan pada sistem metabolisme.
- Teori Autoimune
Penuaan yang terjadi disebabkan karena terbentuknya autoantibodi yang menyerang jaringan tubuh itu sendiri. Hal ini dapat terlihat pada radang lambung atropi, Hashimoto tiroiditis.
- Teori “Aging Clock”
Teori ini mengemukakan bahwa proses penuaan disebabkan karena suatu urutan yang telah terprogram, seperti halnya jam, dimana telah diatur oleh saraf atau sistem endokrin kita.Sel-sel membelah dan terjadi pemendekan dari telomer ini seperti jam yang telah diatur waktunya.
- Teori “cross-linkage”
Penuaan terjadi karena akumulasi dari cross-linkage yang mana akan menghalangi fungsi sel normal
- Mitohormesis
Sejak tahun 1930 diketahui bahwa membatasi asupan kalori mencegah timbulnya proses penuaan. Baru-baru ini, Michael Ristow menunjukkan bahwa penundaan proses penuaan dapat dilakukan dengan meningkatkan antioksidan yang menghambat pembentukan radikal bebas dalam mitokondria.
SINDROMA PROSES PENUAAN YANG PREMATUR
- Werner’s syndrome
Pada penderita ini kelihatan pada rambut mereka telah beruban pada usia 20 tahun dan penderita umumnya meninggal pada usia 40 tahun. Tanda-tanda proses penuaan seperti osteoporosis, katarak, dan arterosklerosis dapat terlihat pada penderita. Meskipun pada waktu mudanya, sel-sel juga mengalami replikasi penuaan namun hanya sebanyak 20 kali, sedangkan yangnormal mencapai 70 kali atau lebih. Hal ini disebabkan oleh mutasi di WRN, dimana WRN ini diperlukan untuk perbaikan dan pemeliharaan DNA yang terdapat di telomere.
- Cockayne syndrome (CS)
Terjadi karena mutasi pada gen-gen yang berfungsi pada perbaikan DNA yaitu
pada saat terjadi transkripsi DNA. Pada penderita ini hanya menunjukkan
beberapa tanda proses penuaan, namun proses kematian sangatlah cepat pada
penderita ini.
- Ataxia telangiectasia (AT)
Penderita menunjukkan proses penuaan yang premature hal ini disebabkan karena kerusakan pada fungsi gen yang mendeteksi kerusakan DNA (ATM) sehingga gen gagal memulai untuk proses perbaikan selnya.
-
Anak-anak yang menderita sindroma ini akan menunjukkan tanda-tanda proses penuaan premature yang parah sejak mereka dilahirkan dan penderita akan meninggal setelah mereka berumur belasan tahun. Disebabkan oleh mutasi gen (LMNA) untuk lamin yang berfungsi menstabilkan membrane dalam dari pembungkus inti sel. Sebagaimana telah diketahui bahwa replikasi, transkripsi, dan perbaikan dari DNA berlangsung di bagian dalam dari inti sel, sedangkan pada penderita sindroma ini terjadi peningkatan kerusakan pada DNA dan kerusakan pada ekspresi gen.
Dari sindrom penuaan yang premature ini terlihat bahwa terjadinya mutasi bukan seluruhnya pada sel, tetapi terjadi mutasi pada gen-gen yang bertanggung jawab pada proses replikasi, perbaikan, dan transkripsi dari dari seluruh gen.
ANTI AGING
Pada penderita proses penuaan yang premature terapi yang maksimal belumlah dijumpai, namun dengan diketahuinya bahwa adanya enzim telomerase yang menghambat pemendekan telomere ini,maka para ilmuwan masih berusaha untuk membentuk suatu substrat yang bekerja seperti enzim telomerase tersebut.
Namun penghambatan proses penuaan pada sel-sel yang normal telah banyak ditemukan dengan munculnya produk-produk anti aging.
Dugaan bahwa radikal bebas tersebar dimana-mana, pada setiap kejadian pembakaran seperti merokok, memasak, pembakaran bahan baker pada mesin dan kendaraan bermotor. Paparan sinar ultraviolet yang terus-menerus, pestisida dan pencemaran lain di dalam makanan kita, bahkan karena olahraga yang berlebihan, menyebabkan tidak ada pilihan selain tubuh harus melakukan tindakan protektif. Langkah yang tepat untuk menghadapi banyaknya radikal bebas tersebut adalah dengan mengurangi paparannya atau mengoptimalkan pertahanan tubuh melalui aktivitas antioksidan.
Selain jenis antioksidan enzimatis seperti yang disebut di awal, dikenal pula jenis antioksidan nonenzimatis. Jenis ini dapat berupa golongan vitamin, seperti vitamin C, vitamin E serta golongan senyawa fitokimia seperti senyawa fenolik. Senyawa fenolik ini banyak dijumpai pada sayuran, buah-buahan, rempah-rempah dan sebagainya yang merupakan konsumsi makanan kita sehari-hari.
Suplemen vitamin banyak beredar di pasaran dalam berbagai dosis. Namun perlu diketahui, hingga saat ini para ahli masih sulit memastikan berapa komposisi yang seimbang antara radikal bebas dan antioksidan di dalam tubuh.Beberapa antioksidan dalam dosis tertentu bisa berubah sifat menjadi prooksidan.
DAFTAR PUSTAKA
- Aging (life cycle)
Available at : http://en.wikipedia.org/wiki/aging process.
- Aging Process
Available at : http: //www.the rubins.com/aging/precess htm
- Curriculum Module on the Aging Process
Available at :http://en.wikipedia.org./wiki/aging process
4. Kumar V, Cotran R.S, Robbin S.L, Basic Pathology, 84. Kumar V, Cotran R.S,
Robbin S.L, Basic Pathology, 8th ed, Saunders,
- Mengenal dan Menangkal Radikal Bebas
Available at: http:// Berita Iptek online/2006/mengenal dan menangkal radikal bebas.htm.
- Rubin E., Pathology : Clinicopathologic Foundations of Medicine, 4th edition,
Lippincott Williams & Wilkins,
7. Underwood J.C.E, Patologi:Umum dan Sistemik, Edisi 2, EGC,
1999, 307-14
