Beberapa tahun terakhir telah dikenal bentuk lain dari kematian sel yaitu apoptosis. Apoptosis merupakan kematian sel yang terprogram oleh informasi genetik yang telah ada di dalam sel dengan mekanisme aktivasi gen untuk membentuk enzim baru yaitu endonuklease (yang dapat menghancurkan sel pembentuknya) atau pelepasan beberapa proses dari inhibisi normal mencetuskan kejadian-kejadian yang menyebabkan kematian sel. Apoptosis dapat terjadi pada kondisi abnormal (patologis) atau pada kondisi normal (fisiologis). Proses apoptosis biasanya melibatkan sel-sel tunggal atau sekelompok sel. Biasanya sel yang mengalami apoptosis terlihat sebagai penambahan warna eosinofilia pada sitoplasma, terjadi pemadatan kromatin inti, membentuk fragmen menjadi potongan-potongan yang terikat membran dan ukuran sel mengecil (disebut dengan badan apoptosis) (Gambar 1) , kemudian sel yang mengalami apoptosis ini dengan cepat difagositosis oleh sel-sel di sebelahnya atau oleh makrofag (Gambar 2). Meskipun sel yang mengalami apoptosis dapat difagositosis oleh makrofag, tetapi apoptosis tidak melibatkan terjadinya respon peradangan. Mekanisme terjadinya apoptosis secara rinci dapat diihat pada Gambar 3. Pada tabel di bawah ini akan dijelaskan perbedaan antara nekrosa dan apoptosis.
Tabel 1 Perbedaan nekrosa dan apoptosis
| Aspek pembeda | Nekrosa | Apoptosis |
| Stimulus | Biasanya akibat hipoksia dan toksin | Fisiologi atau patologi |
| Histopatologi | – Melibatkan kelompok sel hingga sebahagian jaringan
– Kerusakan organel sel dan nekrosa koagulasi |
– Sel tunggal atau kelompok sel
– Membentuk fragmen menjadi potongan-potongan yang terikat membran, pemadatan kromatin, membentuk badan apoptosis |
| Reaksi jaringan | Terjadi peradangan | – Tidak melibatkan respon peradangan
– Sel yang mengalami apoptosis difagositosis oleh makrofag |
| DNA | Terjadi kerusakan DNA | Terjadi pemecahan DNA |
| Mekanisme | – Hilangnya ATP
– Kerusakan membran sel |
Aktivasi genetik atau enzim (endonuklease, protease) |
Sumber: McGavin dan Zachary 2007
Gambar 1 Gambaran histopatologi sel pankreas tikus yang mengalami apoptosis. Perubahan yang terjadi berupa sel asinar menyusut, kromatin terkondensasi dan terfragmentasi (panah)
Sumber: McGavin dan Zachary 2007
Gambar 2 Perbedaan sel yang mengalami nekrosa dan apoptosis
Apoptosis pada kondisi normal (fisiologis) dapat terjadi pada pada kondisi sebagai berikut:
- Proses pertumbuhan dan involusi organ pada pertumbuhan embrional (pembentukan jari-jari tangan dan kaki memerlukan pembuangan jaringan diantara jari-jari tersebut melalui proses apoptosis)
- Proses hormonal pada organ reproduksi wanita (peluruhan endometrium pada awal menstruasi)
- Pembentukan hubungan yang sesuai (sinaps) di antara neuron di dalam otak memerlukan penghilangan kelebihan sel oleh apoptosis
- Sentra germinal dari folikel limfoid.
Apoptosis juga diperlukan untuk menghancurkan sel-sel yang merupakan ancaman bagi integritas organisme atau yang disebut dengan apoptosis patologis. Hal ini terjadi pada kondisi sebagai berikut:
- Sel-sel yang terinfeksi oleh virus
- Sel-sel sistem imun
- Sel-sel dengan kerusakan DNA
- Sel-sel kanker
- Kerusakan sel akibat toksin
Sumber: McGavin dan Zachary 2007
Gambar 3 Mekanisme apoptosis. (1) beberapa faktor yang memicu apoptosis: ligan kematian spesifik (tumor necrosis factor [TNF], fas), faktor pertumbuhan dan hormonal dan agen yang merugikan (radiasi, toksin, radikal bebas); (2) pengendalian dan regulasi dipengaruhi oleh anggota keluarga protein Bcl-2 yang dapat menghambat atau mempromosikan kematian sel; (3) executioner caspases mengaktifkan sitoplasma laten endonuklease dan protease yang mendegradasi protein nukleus dan sitoskeletal, hal ini menyebabkan kaskade degradasi intraseluler termasuk fragmentasi kromatin nukleus dan kerusakan sitoskeletal; (4) hasil akhir adalah pembentukan badan-badan apoptosis yang mengandung organel intraseluler dan komponen sitosol lainnya, badan-badan ini juga mengekspresikan ligan baru untuk mengikat dan pengambilan oleh sel fagosit
Sumber:
McGavin MD, Zachary JF. 2007. Pathologic Basis of Veterinary Disease. Edisi ke-4. USA: Mosby Elsevier.
Price SA, Wilson L M. 2006. Patofisiologi. Edisi VI. Volume I. Jakarta: EGC.