ERITROSIT

Eritropoiesis adalah proses pembentukan eritrosit (sel darah merah). Bagaimana proses terbentuknya? Mari kita pelajari satu persatu…

Eritrosit mengandung hemoglobin yang berfungsi mengangkut oksigen. Seperti kita ketahui, manusia membutuhkan oksigen untuk proses metabolisme selular. Pada beberapa hewan tingkat rendah, hemoglobin beredar bebas di plasma. Mengapa hemoglobin manusia terdapat di dalam eritrosit? Karena apabila hemoglobin beredar bebas dalam plasma manusia, kira-kira 3% dari hemoglobin tersebut akan keluar melalui membran kapiler masuk ke dalam ruangan jaringan atau melalui membran glomerulus ginjal masuk ke dalam filtrat glomerulus sehingga tidak efektif.

Masih ingat dengan pelajaran SMA tentang sistem buffer? Tubuh kita juga mempunyai sistem buffer juga kan, yaitu H₂PO₄^2--HPO₄^2- (intraseluler) dan H₂CO₃-HCO₃^- (ekstraseluler). Nah, erotrosit mengandung enzim anhidrase karbonat yang berfungsi mengkatalisis reaksi reversibel karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O) membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Karena asam karbonat bersifat labil, maka selama mengalir di dalam darah ia akan berubah menjadi ion bikarbonat (HCO₃^-). Setelah sampai di paru-paru, ion tersebut akan diubah kembali menjadi CO₂ dan dikeluarkan dari tubuh. Mekanismenya : CO₂ + H₂O à H₂CO₃à HCO₃^- + H⁺ à CO₂ + H₂O 

Eritrosit normal berbentuk cakram bikonkaf dengan ketebalan 2,5 mikron pada bagian paling tebal dan kurang lebih 1 mikron pada bagian tengahnya. Volume rata-rata eritrosit adalah 90-95 mikron³. Sebenarnya, bentuk eritrosit dapat berubah-ubah sewaktu melewati pembuluh darah yang kecil (kapiler) karena membrannya yang elastis. 

Dalam minggu-minggu pertama kehidupan embrio, eritrosit primitif (memiliki inti) diproduksi di yolk sac. Selama pertengahan trimester masa gestasi, organ utama pembentuk eritrosit adalah hati, namun terdapat juga eritrosit dalam jumlah cukup banyak yang diproduksi di limpa dan kelenjar limfe. Pada bulan terakhir kehamilan dan sesudah lahir, sel-sel darah merah hanya diproduksi di sumsum tulang. Sumsum tulang yang mana? Pada dasarnya, sumsum tulang dari semua tulang memproduksi eritrosit sampai seseorang berusia 5 tahun, kemudian sumsum tulang panjang menjadi berlemak dan tidak memproduksi eritrosit setelah seseorang berusia kurang lebih 20 tahun. Setelah usia ini, eritrosit diproduksi di dalam sumsum tulang membranosa seperti vertebra, sternum, rusuk, dan ilium, yang seiring bertambahnya usia pun akan menjadi kurang produktif.

Eritrosit berasal dari sel punca hematopoietic pluripoten, yang merupakan asal dari semua sel dalam darah sirkulasi. Sewaktu sel ini membelah, ada beberapa sel yang bertahan persis seperti sel pluripotent aslinya, walaupun jumlahnya semakin berkurang seiring bertambahnya usia. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar tetap ada yang menjadi sel punca hematopoietic pluripotent. Sel-sel yang lain akan berdiferensiasi membentuk committed stem cells, yang akan berubah menjadi tipe sel darah yang spesifik. Sebagai contoh adalah CFU-E yang merupakan committed stem cells  untuk menjadi eritrosit.

Pertumbuhan dan reproduksi berbagai sel punca diatur oleh bermacam-macam protein yang disebut penginduksi pertumbuhan. IL-3 memulai pertumbuhan dan reproduksi hampir semua jenis committed stem cells yang berbeda. Penginduksi pertumbuhan memicu pertumbuhan, bukan diferensiasi sel. Diferensiasi sel adalah tugas dari penginduksi diferensiasi.

CFU-E membentuk proeritroblas. Proeritoblas membentuk eritroblast basophil (pada tahap ini sel hanya mampu menampung sedikit hemoglobin). Kemudian perlahan sel terisi hemoglobin sampai sekitar 34%, nucleus memadat menjadi kecil, dan sisa akhirnya diabsorbsi atau didorong keluar dari sel (oleh karena itu eritrosit tidak memiliki inti sel/nukleus). Pada waktu yang sama reticulum endoplasma direabsorbsi. Sel pada tahap ini disebut retikulosit karena mengandung sejumlah kecil materi basofilik, yaitu terdiri atas sisa-sisa apparatus Golgi, mitokondria, dan sedikit organel sitoplasma lainnya. Selama tahap  retikulosit, sel-sel berjalan dari sumsum tulang masuk ke dalam kapiler darah dengan cara diapedesis (terperas melalui pori-pori membran kapiler)

Siapa yang mengatur pembentukan eritrosit? Jawabannya adalah eritropoietin, yang memastikan bahwa eritrosit selalu tersedia untuk memasok oksigen yang cukup untuk tubuh dan sekaligus mengatur produksinya agar tidak berlebihan sehingga tidak menghambat aliran darah. Eritropoietin adalah suatu glikoprotein yang sebagian besar diproduksi di ginjal (90%) dan hati (10%). Di ginjal, eritropoietin kemungkinan diproduksi oleh sel epitel dan sel interstisial mirip fibroblas disekitar tubulus pada sekret korteks dan medulla luar, tempat konsumsi oksigen ginjal banyak terjadi. Pertanyaan selanjutnya, apakah yang mempengaruhi eritropoietin? Yappp.. oksigenasi jaringan. Apabila tubuh merasa kebutuhan oksigennya belum terpenuhi, eritropoietin akan merangsang sumsum tulang akan memproduksi eritrosit lebih banyak. Contohnya orang yang tinggal di dataran tinggi dengan kadar oksigen yang rendah, sumsum tulang dan memproduksi eritrosit lebih banyak sebagai upaya untuk memenuhi kebutuhan eritrosit dalam tubuh. Tanpa eritropoietin, keadaan hipoksia tidak akan atau sedikit sekali pengaruhnya terhadap perangsangan pembentukan eritrosit. Contoh lainnya adalah pada keadaan gagal jantung yang lama dan pada penyakit paru. Tahukah kamu apabila terjadi kerusakan sumsum tulang akibat sebab apapun, sumsum tulang yang tersisa akan mengalami hiperplasia. Hal ini lagi-lagi dilakukan untuk memenuuhi kebutuhan eritrosit tubuh. Hipoksia jaringan ginjal akan meningkatkan kadar hypoxia-inducible facor-1(HIF-1) jaringan, yang berfungsi sebagai faktor transkripsi untuk sejumlah besar gen terinduksi hipoksia (hypoxia-inducible genes), termasuk gen eritropoietin. HIF-1 akan mengikat unsur respon hipoksia (hypoxia response element) yang ada pada gen eritropoietin, merangsang transkripsi mRNA dan pada akhirnya meingkatkan sintesis eritropoietin.

Referensi :

Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Guyton dan Hall Edisi 12