Sel eukariotik merupakan unit struktural dan fungsional dasar dari semua organisme multisel, termasuk manusia, hewan, tumbuhan, dan protista. Keunikan sel eukariotik terletak pada keberadaan inti sel yang dibungkus membran, organel-organel kompleks seperti mitokondria, retikulum endoplasma, dan kompleks Golgi, serta sistem transport intraseluler yang canggih. Namun, justru karena kompleksitas ini, sel eukariotik sangat rentan terhadap gangguan. Kerusakan pada salah satu organel atau fungsi selular dapat memicu berbagai penyakit serius, dari gangguan metabolisme hingga kanker dan gangguan neurodegeneratif.
Setiap bagian sel memiliki peran spesifik dan saling tergantung. Kerusakan kecil dalam satu komponen bisa berdampak besar pada keseluruhan fungsi sel. Dalam artikel ini, kita akan mengulas berbagai penyakit yang timbul akibat kerusakan pada struktur dan fungsi penting dalam sel eukariotik, disertai dengan penjelasan ilustratif untuk membantu memahami bagaimana disfungsi pada level mikroskopis bisa mengarah pada penyakit makroskopis.
Gangguan Mitokondria: Energi yang Gagal Terdistribusi
Mitokondria dikenal sebagai “pembangkit listrik” sel karena menghasilkan ATP, sumber energi utama bagi aktivitas seluler. Organisasi dan fungsi mitokondria sangat krusial, dan kerusakan padanya menyebabkan penyakit yang dikenal sebagai penyakit mitokondrial.
Contoh penyakit akibat disfungsi mitokondria adalah Leigh syndrome, gangguan neurodegeneratif yang menyerang otak dan sistem saraf pusat. Dalam kondisi ini, mitokondria gagal menghasilkan cukup energi untuk jaringan dengan kebutuhan energi tinggi seperti otak dan otot. Gejala termasuk gangguan gerak, kejang, dan kegagalan pernapasan.
Ilustrasinya seperti kota besar yang tiba-tiba mengalami pemadaman listrik. Semua sistem mulai dari transportasi, komunikasi, hingga layanan kesehatan terganggu. Demikian pula, sel yang kekurangan ATP akan mengalami kerusakan struktural dan kehilangan fungsi vital.
Beberapa kerusakan mitokondria disebabkan oleh mutasi genetik yang diwariskan melalui garis maternal, karena mitokondria memiliki DNA sendiri. Ini menjadikan penyakit mitokondrial sulit disembuhkan karena menyerang pada level dasar produksi energi sel.
Gangguan Lisosom: Akumulasi Limbah Sel
Lisosom adalah organel yang bertugas mendaur ulang bahan-bahan sel yang tidak dibutuhkan lagi melalui enzim hidrolitik. Jika lisosom rusak atau enzimnya tidak bekerja, limbah tidak dapat diurai dan akan menumpuk, menyebabkan penyakit penyimpanan lisosomal (lysosomal storage diseases).
Contoh yang paling dikenal adalah Tay-Sachs disease, suatu kondisi genetik langka di mana enzim hexosaminidase A tidak diproduksi. Akibatnya, gangliosida (jenis lipid) menumpuk dalam neuron, menyebabkan kemunduran fungsi otak yang progresif. Anak dengan penyakit ini mengalami kehilangan keterampilan motorik, kebutaan, kejang, dan akhirnya kematian dini.
Gambaran sederhananya: seperti sistem pengangkut sampah kota yang mogok. Sampah menumpuk di jalan, merusak lingkungan dan kesehatan masyarakat. Dalam sel, limbah yang tidak dibuang menyebabkan stres dan kematian sel.
Penyakit lain seperti Gaucher disease dan Pompe disease juga melibatkan gangguan fungsi lisosom dan menimbulkan kerusakan pada organ hati, limpa, otot, bahkan tulang.
Gangguan Retikulum Endoplasma: Protein Gagal Terlipat
Retikulum endoplasma (RE) memiliki peran penting dalam sintesis dan pelipatan protein. RE kasar (REk) dilapisi ribosom dan bertanggung jawab dalam produksi protein, sedangkan RE halus (REh) terlibat dalam sintesis lipid dan detoksifikasi. Jika terjadi stres pada RE, akibat akumulasi protein yang salah lipat, akan terjadi respon stres RE yang bisa mengarah pada kematian sel terprogram (apoptosis).
Salah satu penyakit terkait adalah fibrosis kistik, di mana protein CFTR gagal dilipat dengan benar dan akhirnya dihancurkan sebelum mencapai permukaan sel. Akibatnya, saluran ion pada sel epitel tidak bekerja normal, menyebabkan penumpukan lendir kental di paru-paru dan saluran pencernaan.
Bayangkan sebuah pabrik yang memproduksi barang dengan cacat desain. Jika sistem pengawasan kualitas terlalu ketat, semua produk dibuang, menyebabkan kelangkaan di pasar. Jika terlalu longgar, produk rusak menyebabkan kerusakan lebih lanjut. Dalam sel, keseimbangan ini dikendalikan oleh RE—dan kerusakannya merusak sistem produksi protein secara keseluruhan.
Gangguan Nukleus dan DNA: Mutasi dan Kanker
Nukleus adalah pusat komando sel yang menyimpan DNA. Kerusakan pada nukleus, entah akibat mutasi genetik, radiasi, atau infeksi virus, dapat menyebabkan kanker atau kelainan genetik seperti progeria.
Kanker adalah hasil dari mutasi DNA yang menyebabkan pembelahan sel yang tak terkendali. Jika gen penekan tumor seperti p53 rusak, sel akan terus membelah tanpa kendali dan membentuk massa tumor. Kerusakan ini bisa terjadi akibat bahan kimia, radiasi UV, atau kesalahan replikasi DNA.
Sementara itu, progeria adalah penyakit langka yang menyebabkan penuaan dini akibat mutasi pada gen LMNA yang menyandi protein lamina nukleus. Tanpa lamina yang stabil, nukleus kehilangan bentuknya dan fungsinya terganggu. Anak-anak dengan progeria mengalami kerontokan rambut, pengerasan pembuluh darah, dan kematian dini akibat penyakit jantung.
Analoginya seperti sistem kontrol komputer pusat yang disusupi virus atau mengalami kerusakan perangkat lunak. Jika sistem ini tidak berjalan, seluruh jaringan terganggu, informasi salah dikirim, dan kerusakan menyebar.
Gangguan Membran Sel: Sinyal Gagal Diterima
Membran sel bukan hanya pembatas fisik, tetapi juga pusat komunikasi antar sel dan lingkungannya. Protein reseptor di membran bertugas menerima sinyal seperti hormon, neurotransmiter, atau faktor pertumbuhan. Kerusakan membran atau proteinnya bisa menyebabkan gangguan komunikasi sel dan penyakit seperti diabetes tipe 2 atau sklerosis multipel (MS).
Dalam diabetes tipe 2, reseptor insulin menjadi tidak sensitif. Meskipun insulin tersedia, sel gagal menerima sinyal untuk menyerap glukosa, menyebabkan kadar gula darah meningkat.
Sedangkan dalam sklerosis multipel, sistem imun menyerang mielin (lapisan pelindung saraf yang terbentuk dari membran), mengganggu transmisi impuls saraf. Hasilnya adalah kelumpuhan, gangguan bicara, dan kelelahan kronis.
Ilustrasinya seperti antena radio yang rusak: sinyal dikirim, tetapi tidak diterima atau diterjemahkan dengan benar. Sel tidak bisa merespons dengan tepat, dan sistem tubuh menjadi tidak terkoordinasi.
Penutup
Sel eukariotik adalah struktur biologis yang sangat kompleks namun rentan. Setiap organel di dalamnya memiliki tugas vital yang jika terganggu, dapat menyebabkan gangguan serius pada seluruh sistem tubuh. Dari mitokondria yang gagal menghasilkan energi, lisosom yang tidak bisa membersihkan limbah, RE yang tidak mampu melipat protein, hingga kerusakan DNA yang memicu kanker—semuanya berakar dari disfungsi mikro yang berdampak makro.
Memahami penyakit-penyakit akibat kerusakan sel eukariotik memberikan gambaran jelas bahwa kesehatan manusia dimulai dari skala seluler. Inovasi pengobatan modern kini fokus tidak hanya pada gejala penyakit, tetapi juga pada upaya memperbaiki atau mengganti bagian sel yang rusak. Melalui terapi gen, pengobatan berbasis enzim, dan pendekatan molekuler lainnya, sains berupaya menjawab tantangan kompleksitas ini demi kehidupan yang lebih sehat dan berkelanjutan.