Laporan Hasil Diskusi Kelompok Kecil (Kelompok 3) Blok 7 Modul 1 "Pensinyalan Sel"

1. LAPORAN HASIL DISKUSI KELOMPOK KECIL
BLOK 7 MODUL 1
PENSINYALAN SEL
Disusun oleh : Kelompok 3
Luly Kartika Dewi Br. Kaban 2010026006
Nabila Maulida 2010026007
Fitria Ayu Cahyani 2010026008
Gusti Novia Ramadhana 2010026009
Cici Nur Aisyah Eka Putri 2010026013
Asri Puspita Dewi 2010026017
Airvin Wika Samiaji 2010026025
Sheviola Wahyu Okta Angelia 2010026027
Richardo Filbert Kwan 2010026028
Rheznandya Asylla Aulin Eddys 2010026033
Defirst Elfani Damayanti 2010026034
Tutor :
Dr. drg. Lilies Anggarwati A, Sp. Perio
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS MULAWARMAN
SAMARINDA
2021

2. i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan laporan yang berjudul “Pensinyalan Sel” pada
waktunya. Laporan ini kami susun dari berbagai sumber ilmiah sebagai hasil dari
diskusi kelompok kecil (DKK) kami.
Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
sehingga terselesaikannya laporan ini, antara lain :
1. Dr. drg. Lilies Anggarwati A, Sp. Perio selaku tutor kelompok 3 yang telah
membimbing kami dalam menyelesaikan diskusi kelompok kecil (DKK).
2. Bapak Alhawaris, S.Si., M.Kes selaku dosen penanggung jawab kuliah modul
ini yang telah mengajar dan membimbing kami.
3. Teman-teman kelompok 3 yang telah menyampaikan pemikiran dan usulannya
sehingga Diskusi Kelompok Kecil (DKK) 1 dan 2 dapat berjalan dengan baik,
serta dapat menyelesaikan laporan hasil Diskusi Kelompok Kecil (DKK).
4. Teman-teman mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Mulawarman
angkatan 2020 dan pihak-pihak lain yang tidak dapat kami sebutkan satu per
satu.
Kami menyadari bahwa kemampuan kami dalam menyusun laporan ini sangat
terbatas. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun demi tercapainya kesempurnaan dari isi laporan hasil Diskusi Kelompok
Kecil (DKK) ini.
Samarinda, 26 Agustus 2021
Kelompok 3

3. ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...................................................... .......................... i
DAFTAR ISI................................................................................................ ii
BAB I PENDAHULUAN............................................................................ 1
1.1.LATAR BELAKANG................................................................... 1
1.2.TUJUAN PEMBELAJARAN........................................................ 1
1.3.MANFAAT .................................................................................. 2
BAB II PEMBAHASAN............................................................................. 3
2.1. SKENARIO.................................................................................. 3
2.2 IDENTIFIKASI ISTILAH ASING ............................................... 4
2.3. IDENTIFIKASI MASALAH........................................................ 5
2.4. ANALISIS MASALAH ............................................................... 6
2.5. STRUKTURISASI KONSEP ....................................................... 10
2.6. LEARNING OBJECTIVE............................................................ 10
2.7. BELAJAR MANDIRI .................................................................. 10
2.8. SINTESIS..................................................................................... 11
BAB III PENUTUP .................................................................................... 30
3.1. KESIMPULAN ............................................................................ 30
3.2. SARAN ....................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA................................................................................... iii

4. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil penyusun organisme yang tidak
mampu bekerja dan membentuk sebuah jaringan jika tidak ada koordinasi antara satu
dengan yang lain. Koordinasi tersebut dapat terjadi dengan adanya pensinyalan sel.
Pensinyalan sel atau komunikasi sel merupakan kemampuan sel untuk berinteraksi antara
sel satu dengan yang lain, serta memungkinkan sel merespons dengan cara yang tepat
terhadap stimulus atau rangsangan dari lingkungan tertentu.
Pensinyalan sel berkembang sejak awal sejarah kehidupan. Pensinyalan sel pada
mikroorganisme memiliki banyak persamaan dengan pensinyalan sel yang berlangsung
pada organisme multiseluler yang menandakan bahwa pengiriman dan penerimaan sinyal
umumnya muncul pada awal sejarah kehidupan.
Sel yang saling berinteraksi bisa jadi berdekatan atau terpisah jauh. Sel berinteraksi
dengan sel lain didekatnya dengan cara mensekresikan molekul sinyal berupa mediator
lokal atau sel saraf, dan mensekresikan neurotransmitter pada sinapsis. Dalam pensinyalan
yang jaraknya jauh molekul sinyalnya adalah hormon. Sel dapat berkomunikasi dengan
kontak langsung melalui gap junction (celah).
Pensinyalan sel umumnya dilakukan dengan menggunakan molekul sinyal kimiawi
atau ligan yang berupa hormon, neurotransmitter dan protein lain seperti faktor
pertumbuhan. Proses komunikasi sel terjadi melalui tiga proses utama, yaitu reception
(penerimaan), transduksi dan respon.
Bila terjadi gangguan pada pensinyalan sel akan mengakibatkan timbulnya penyakit-
penyakit infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme dan juga berbagai penyakit
degeneratif. Dengan memahami materi pensinyalan sel ini diharapkan dapat membantu
untuk menjawab sejumlah pertanyaan penting, mulai dari perkembangan embriologis
hingga kerja hormon untuk berbagai penyakit terkait pensinyalan sel.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan laporan kami, yaitu:
1. Mahasiswa mampu menjelaskan komunikasi sel
2. Mahasiswa mampu menjelaskan jenis pensinyalan sel
3. Mahasiswa mampu menjelaskan komponen pensinyalan sel (ligan, reseptor)

5. 2
4. Mahasiswa mampu menjelaskan mekanisme pensinyalan sel
a) Reseptor terikat
b) Reseptor intraselular
5. Mahasiswa mampu menjelaskan faktor yang mempengaruhi pensinyalan sel
6. Mahasiswa mampu menjelaskan gangguan yang dapat terjadi dalam pensinyalan
sel
1.3 Manfaat
Adapun manfaat yang diharapkan dari laporan hasil diskusi kelompok kami adalah
mahasiswa serta pembaca dapat memahami dan menjelaskan semua aspek darimateri
pensinyalan sel yang meliputi definisi komunikasi sel, jenis-jenis pensinyalan sel,
komponen yang terlibat, mekanisme, faktor yang mempengaruhi, hingga gangguan yang
dapat terjadi dalam pensinyalan sel agar dapat diterapkan kedepannya dalam jangka
panjang.

6. 3
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Skenario
Di Perpustakaan Kampus….
Mahasiswa 1: Akhir-akhir ini saya perhatikan Pak Madhan, pengelola
perpustakaan di kampus kita sering sakit-sakitan ya bro. Sering kali
beliau mengeluh sakit pada beberapa area tubuhnya.
Mahasiswa 2: Maklum lah bro, umur beliau yang sudah menginjak kepala lima,
sangat rentan menderita berbagai penyakit, terutama penyakit
degeneratif. Sebagai mahasiswa medis tahun ke-3, sepatutnya kita
sudah paham bahwa pasti terdapat masalah pada komunikasi antar
sel di dalam tubuh beliau yang diperantarai baik oleh sinyal elektrik
maupun kimiawi.
Mahasiswa 1: Iya ya Bro. Tentunya komunikasi antar sel tersebut sangat
dipengaruhi oleh proses atau mekanisme pensinyalan sel (cell
signaling), baik antar sel yang berdekatan seperti juxtakrin,
autokrin, dan parakrin maupun yang berjauhan seperti endokrin.
Dalam pensinyalan sel tersebut tentu saja melibatkan sejumlah
jenis ligan dengan berbagai tipe reseptor pada sel, baik reseptor-
reseptor pada permukaan sel maupun reseptor intraseluler. Apabila
pensinyalan sel terganggu, maka bisa berpotensi menimbulkan
penyakit. Tidak hanya penyakit-penyakit degeratif saja sih
menurutku, namun bisa juga penyakit infeksi.
Mahasiswa 2: Nah, itu kamu tahu bro…
Mahasiswa 1: Jelas lah bro, pelajaran mengenai hal ini masih teringat jelas di
otakku. Hehe…

7. 4
2.2 Identifikasi Istilah Asing
1. Penyakit degeneratif
 Penyakit yang tidak menular dan berlangsung kronis seperti hipertensi dan
diabetes.
 Terjadi karena adanya perubahan sel tubuh yang mempengaruhi fungsi organ
secara menyeluruh, disebabkan oleh proses penuaan sehingga fungsi organ
mengalami penurunan.
 Penyakit yang muncul akibat kemunduran sel tubuh.
2. Juxtakrin
 Hormon lokal yang memberikan informasi dari satu sel ke sel lain yang letaknya
berdekatan.
 Interaksi juxtakrin terjadi pada protein sel penginduksi dengan protein sel lain
yang berdekatan.
3. Autokrin
 Pensinyalan yang erjadi dimana sel merespon zat yang dilepaskan sendiri.
 Molekul sinyal yang bekerja mempengaruhi diri sendiri dan merupakan cara
kerja dari sebagian besar faktor pertumbuhan.
 Sel mengeluarkan senyawa kimia kemudian diserap kembali oleh sel itu sendiri.
Biasanya untuk pembelahan dan regenerasi.
4. Komunikasi antar sel
 Proses penyampaian informasi dari sel sinyal ke sel target.
 Hubungan atau interaksi antara sel dengan sel lain atau sel dengan
lingkungannya.
 Komunikasi melalui messenger kimiawi di dalam jaringan dari satu sel ke sel
lain melalui taut celah.
 Bertujuan agar setiap organ menjalankan fungsi dengan baik sehingga
kelangsungan hidup sel terjaga.
5. Pensinyalan sel
 Kemampuan sel untuk berinteraksi dari satu sel dengan sel lain, atau dari sel
dengan lingkungannya sehingga dapat menjalankan fungsi dengan baik.
 Koordinasi dari komunikasi sel yang sangat kompleks pada tingkat selular.
 Suatu proses komunikasi yang meliputi tentang respon sel terhadap rangsangan
dari sekelilingnya yang disusul dengan timbulnya reaksi didalam sel.

8. 5
6. Parakrin
 Molekul pensinyalan yang dilepaskan dan mempengaruhi sel target didekatnya
dan merupakan komunikasi jarak dekat.
7. Ligan
 Molekul sinyal yang bekerja optimum pada konsentrasi rendah, memiliki cara
berbeda-beda saat berikatan dengan reseptor.
 Sel berkomunikasi satu sama lain melalui pesan (messenger) kimiawi. Di dalam
jaringan, sebagian pesan kimiawi berpindah dari sel ke sel melalui taut celah
tanpa masuk ke dalam cairan ekstraseluler. Selain itu sel juga dipengaruhi oleh
pesan kimiawi yang disekresikan ke dalam cairan ekstraseluler.
 Molekul sinyal untuk mengontrol sintesis protein dan beperan sebagai first
messenger.
8. Sinyal elektrik
 Sinyal yang sangat cepat yang ihantarkan sepanjang syaraf berbentuk potensial
aksi dimana sinyalnya dapat mendorong komunikasi antar sel.
9. Sinyal kimiawi
 Komunikasi antar sel yang berlangsung dengan sekresi zat kimia tertentu seperti
parakrin dan neurohormon.
 Sinyal yang dihasilkan oleh sel untuk mengikat pada sel di reseptor.
 Suatu komunikasi sel yang mendapat stimulus kimiawi yang membutuhkan
waktu lebih lama dari sinyal elektrik.
 Dapat berupa hormon dan second messenger.
2.3 Identifikasi Masalah
1. Apa fungsi dari pensinyalan sel?
2. Apa saja jenis pensinyalan sel?
3. Komponen apa saja yang terlibat dalam proses pensinyalan sel?
4. Bagaimana tahapan dalam pensinyalan sel?
5. Apa saja tipe reseptor dalam pensinyalan sel?
6. Apa saja jenis ligan yang terlibat dalam pensinyalan sel?
7. Apa peran dari sinyal elektrik dan sinyal kimiawi?
8. Apa saja jenis komunikasi antar sel yang terdapat pada tubuh manusia?
9. Faktor apa saja yang dapat menyebabkan pensinyalan sel terganggu?

9. 6
10. Apa yang membedakan gangguan komunikasi sel untuk penyakit infeksi dan
degeneratif?
11. Apa saja gangguan komunikasi sinyal yang menyebabkan penyakit degeneratif dan
penyakit infeksi pada rongga mulut?
2.4 Analisa Masalah
1. Fungsi pensinyalan sel.
a) Sebagai perkembangan dan pertumbuhan diferensiasi suatu sel.
b) Untuk mengkoordinasi fluks metabolit (pergantian molekul yang dilakukan
melalui jalur metabolisme) antara sel-sel dari berbagai jaringan.
c) Memungkinkan sel merespon secara tepat terhadap stimulus. Sinyal yang
dihasilkan harus diterima dan diproses dalam sel target.
d) Untuk melakukan komunikasi dengan sel disekelilingnya.
e) Pada tingkat selular berguna untuk kelangsungan hidup sel itu sendiri.
2. Jenis pensinyalan sel.
a) Sinyal autokrin adalah sinyal yang dilepaskan satu sel dan akan mempengaruhi
oleh sel itu sendiri untuk menghasilkan respon tertentu. Cara kerja sebagian
besar pada faktor pertumbuhan dan untuk mengatur proses proliferasi.
b) Kontak langsung terjadi dengan cara sel berdekatan memberikan sinyal
langsung terhadap sel yang berdekatan melalui gap junction.
c) Sinyal parakrin berkerja pada sel target yang berdekatan pada molekul
pembuatnya. Biasanya diperantarai oleh neurotransmitter. Sel utama akan
memberikan sinyal ke sel yang berdekatan.
d) Sinyal endokrin adalah pensinyalan jarak jauh, sinyal dibawa melalui pembuluh
darah berupa hormon yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin. Molekul sinyal
adalah hormon, mediatornya adalah peredaran darah, sel target adalah seluruh
tubuh, contohnya adalah adrenalin.
3. Komponen yang terlibat dalam proses pensinyalan sel.
a) Stimulus dalam bentuk molekul sinyal.
b) Penerima sinyal (pada permukaan membran maupun di dalam sel).
c) Tranduser yang melakukan trandusksi sinyal dari luar sel.

10. 7
d) Efektor adalah stilah yang menggambarkan proses seluler yang bertanggung
jawab untuk melakukan tindakan pada jalur pensinyalan.
e) Sensor berfungsi untuk mendeteksi sinyal yang datang dari jalur pensinyalan
yang berbeda dan merangsang efektor yang menghasilkan proses yang berbeda.
f) Reseptor
g) Mediator berupa pembuluh darah, cairan ekstrasel, dan membran sel.
4. Tahapan dalam pensinyalan sel.
1. Penerimaan (reception)
Penerimaan adalah ketika sel target mendeteksi molekul sinyal yang
berasal dari luar sel. Sinyal kimiawi 'terdeteksi' ketika molekul sinyal berikatan
dengan protein reseptor yang terletak di permukaan sel atau di dalam sel.
2. Transduksi (transduction)
Pengikatan molekul sinyal mengubah protein reseptor dengan suatu
cara, sehingga menginisiasi proses transduksi. Proses transduksi mengubah
sinyal menjadi bentuk yang dapat menyebabkan respon seluler spesifik.
Transduksi terkadang terjadi dalam satu langkah, namun lebih sering
membutuhkan suatu urutan perubahan dalam serangkaian molekul yang
berbeda-jalur transduksi sinyal.
3. Respons (response)
Sinyal yang ditransduksikan akhirnya memicu respon selular spesifik.
Respon ini mungkin merupakan aktifitas selular apa pun yang bisa
dibayangkan- misalnya katalis oleh suatu enzim, penyusunan ulang
sitoskeleton.
5. Tipe reseptor dalam pensinyalan sel.
a) Reseptor intraselular adalah reseptor yang terletak di sitoplasma. Contohnya
adalah hormon steriod. Protein regulator yang mengaktifkan gen lalu sinyal
kimiawi masuk ke dalam sel melewati membran plasma. Molekul sinyal
berukuran cukup kecil sehingga bisa melewati fosfolipid membran atau molekul
sinyal berupa lipid sehingga terlarut dalam membran.
b) Reseptor pada membran sel :
- Reseptor terkait protein G berupa protein membran yang bekerja sama
dengan enzim.

11. 8
- Reseptor tirosin kinase
- Reseptor saluran ion merupakan reseptor membran yang memiliki bagian
yang berfungsi sebagai gerbang ketika reseptor berubah bentuk. Terdapat
pengikatan ligan yang menyebabkan terbukanya saluran ion sehingga cairan
ekstrasel bisa masuk ke dalam sitosol target. Ada protein membran berupa
ion channel protein yang akan membuka ketika berikatan dengan ligan.
Ketika ligan telepas, maka protein channel akan tertutup kembali.
6. Jenis ligan yang terlibat dalam pensinyalan sel.
a) Hormon epinefrin.
b) Hormon steroid.
c) Molekul kecil seperti asam amino dan turunannya (contoh: glutamate, glisin,
epineprin) yang bertindak sebagai hormon dan neurotransmitter.
d) Eicosanoid, contoh: prostaglandin, tromboksan, lekotrin.
e) Siklik AMP adalah molekul yang dibuat dari ATP (Adenosin Tri Fosfat) yang
merupakan molekul sinyal intraseluler. Siklik AMP disebut juga pembawa
pesan kedua (second messenger) dalam sel eukariotik.
f) Hidrophobic (tidak suka air): memasuki sel dengan menempel pada protein.
g) Hidropholic (yang suka air): memasuki sel dengan menempel pada reseptor.
7. Peran dari sinyal elektrik dan sinyal kimiawi.
Suatu sinyal elektrik dan kimiawi berefek terhadap aktivitas dari sel dalam
sirkuit saraf. Sinyal elektrik dan kimia akan diterima dan diteruskan oleh neuron ke
sel yang lain. Di dalam neuron itu sendiri juga terjadi interaksi antara sinyal dan
reseptor, reseptor bisa berada di permukaan, di sitoplasma atau di nukleus.
8. Jenis komunikasi antar sel yang terdapat pada tubuh manusia.
a) Komunikasi langsung adalah komunikasi antar sel yang berdekatan secara
langsung. Melibatkan kontak fisik antar sel yang beinteraksi, dapat terjadi
dengan 2 cara, pertama dengan taut celah (sel satu dengan sel lainnya memiliki
terowongan yang menjembatani kedua sel lalu bertukar ion tanpa masuk ke
cairan ekstrasel), yang kedua dapat terjadi secara langsung dimana beberapa sel
memiliki penanda khusus pada membran permukaannya, contohnya adalah sel
imun.

12. 9
b) Komunikasi lokal terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan ekstrasel
yang berdekatan.
c) Komunikasi jarah jauh terjadi antar sel dengan jarak yang jauh, dengan sinyal
listrik oleh sel saraf atau dengan sinyal kimia (disebut dengan neurokrin). Jika
berdifusi ke sel target dengan cepat disebut neurotransmitter dan jika berdifusi
ke dalam darah disebut neurohormon.
9. Faktor yang dapat menyebabkan pensinyalan sel terganggu.
 Usia dimana pada saat usia tua, sel tidak bekerja secara optimal, bisa memicu
penyakit degeneratif.
 Penyakit yang menyebabkan gangguan pada fungsi tubuh sehingga tidak
normal.
 Kegagalan pengaturan sel tubuh dimana sel tidak terkontrol sehingga terus
memproduksi tanpa hambatan dan apoptosis
 Terjadi mutasi pada reseptor yang mengganggu proses pensinyalan sel.
10. Perbedaan gangguan komunikasi sel untuk penyakit infeksi dan penyakit
degeneratif.
 Penyakit infeksi : karena virus atau bakteri.
 Penyakit degeneratif : perubahan sel oleh usia.
11. Gangguan komunikasi sinyal yang menyebabkan penyakit degeneratif dan penyakit
infeksi pada rongga mulut.
 Degeneratif : Pada lansia terjadi kehilangan gigi dan osteoporosis.
 Infeksi : Sariawan dan lesi pada gingiva.

13. 10
2.5 Strukturisasi Konsep
2.6 Learning Objective
1. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan tentang komunikasi sel.
2. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan jenis pensinyalan sel.
3. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan komponen pensinyalan sel.
4. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan mekanisme pensinyalan sel.
a) Reseptor terikat
b) Reseptor intraseluler
5. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan faktor yang mempengaruhi
pensinyalan sel.
6. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan gangguan yang dapat terjadi dalam
pensinyalan sel.
2.7 Belajar Mandiri
Pada step ini setiap anggota kelompok belajar secara mandiri untuk menemukan
jawaban dari learning objective yang sebelumnya sudah disepakati bersama.
Komunikasi Sel
Pensinyalan Sel Tipe Reseptor
Abnormalitas
Penyakit
Degeneratif dan
Infeksi

14. 11
2.8 Sintesis
1. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan tentang komunikasi sel.
Komunikasi sel merupakan kemampuan sel untuk berinteraksi antara satu sel
dengan sel yang lain ataupun antara sel dengan lingkungannya, sehingga sel-sel yang
ada di dalam tubuh dapat menjalankan tugasnya dengan baik. Komunikasi sel adalah
suatu hal yang diperlukan bagi organisme, dimana sinyal eksternal diubah menjadi
respon di dalam sel. Sel berkomunikasi dengan melepas pembawa pesan5
.
Komunikasi sel merupakan proses biologis yang memungkinkan berbagai sel
untuk bekerja sama dan mengkoordinasikan kegiatannya, komunikasi sel antar satu
dengan lainnya disebut juga dengan pensinyalan sel. Pensinyalan sel memungkinkan
sel merespons dengan cara yang tepat terhadap stimulus atau rangsangan yang
datang1
. Komunikasi sel berperan penting dalam menyelenggarakan homeostasis
karena tubuh harus senantiasa memantau adanya perubahan-perubahan nilai berbagai
parameter, lalu mengkoordinasikan respons yang sesuai sehingga perubahan yang
terjadi dapat diredam. Untuk itu sel-sel tubuh harus mampu berkomunikasi satu
dengan lainnya. Dalam tubuh manusia terdapat 2 jenis komunikasi antar sel, yaitu:
wired system (komunikasi melalui saraf) dan non-wired system (komunikasi
kimiawi)8
.
Komunikasi antar sel dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung14
.
Komunikasi langsung melibatkan kontak fisik antara sel-sel yang berinteraksi:
1. Melalui taut celah. Cara yang paling intim adalah melalui taut celah
(terowongan kecil yang menjembatani sitoplasma 2 sel bersebelahan
pada beberapa jenis jaringan). Melalui taut celah, ion dan molekul kecil
secara langsung dipertukarkan antara sel-sel bersebelahan yang
berinteraksi tanpa pernah masuk ke CES.
2. Melalui hubungan langsung sesaat penanda permukaan. Beberapa sel
seperti sel imun memiliki penanda khusus di permukaan membrannya,
yang memungkinkan sel tersebut berhubungan langsung dengan sel lain
yang memiliki penanda yang cocok untuk ‘interaksi sesaat’. Mekanisme
ini merupakan cara sel imun ‘penghancur sel’ pada sistem pertahanan
tubuh yang secara spesifik mengenali dan secara selektif hanya
menghancurkan sel yang tidak diinginkan, misalnya ‘sel kanker’,
sedangkan sel tubuh sendiri yang sehat tidak akan terpengaruh.

15. 12
Komunikasi tak langsung. Sel dapat berkomunikasi tak langsung melalui
messenger kimiawi eskternal atau molekul sinyal. Molekul sinyal terdiri dari
empat jenis: parakrin/autokrin, neurotransmitter, hormon, dan neurohormon.
Keempat molekul sinyal ini dibedakan berdasarkan sumbernya, jarak ke tempat
kerjanya, dan caranya mencapai tempat kerjanya.
a) Parakrin/autokrin
Parakrin merupakan messenger kimiawi lokal yang memberikan efek
hanya pada sel-sel disekitarnya yang berdekatan dengan tempat sekresinya.
Parakrin terdistribusi melalui difusi sederhana didalam cairan intertisial yang
kerjanya terbatas pada jarak yang dekat. Contohnya adalah histamin. Histamin
dibebaskan dari jenis tertentu sel jaringan ikat sewaktu merespon adanya
peradangan pada jaringan yang diserang atau cedera. Histamin ini
menyebabkan efek dilatasi atau pelebaran pembuluh darah disekitarnya untuk
meningkatkan aliran darah ke jaringan. Efek tersebut menyebabkan datangnya
pasokan tambahan sel-sel pertahanan bawaan dari darah ke tempat cedera.
b) Neurotransmitter
Neurotransmitter adalah messenger kimiawi jangkauan pendek yang
merespon atas sinyal listrik (potensial aksi). Neurotransmitter berdifusi dari
tempat pelepasannya menyebrangi ruang ekternal sempit yaitu celah sinaps
untuk bekerja setempat pada sel sasaran yang terhubung.
c) Hormon
Hormon merupakan mesenger kimiawi jangkauan panjang yang secara
spesifik disekresikan ke dalam darah oleh kelenjar endokrin sebagai respon
atas sinyal yang sesuai. Hanya sel sasaran hormon tertentu yang memiliki
reseptor membran untuk berikatan dengan hormon ini. Sedangkan sel yang
bukan menjadi sasaran hormon tidak dipengaruhi.
d) Neurohormon
Neurohormon adalah hormon yang disekresikan ke dalam darah oleh neuron
neurosekretorik14
.
2. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan jenis pensinyalan sel.
Jenis komunikasi atau pensinyalan sel berdasarkan letak dan jenis sel target
dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, antara lain:
1. Pensinyalan jarak jauh

16. 13
Pensinyalan jarak jauh yang disebut juga pensinyalan endokrin. Dalam
prosesnya, pensinyalan ini membutuhkan molekul sinyal dalam bentuk hormon.
Pensinyalan jarak jauh ini bekerja pada sel target yang jauh dari tempat
sintesisnya yang disalurkan melalui aliran darah. Sinyal yang disampaikan
adalah berupa hormon yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin. Sel target
umumnya berada jauh dari sel penghasil sinyal, dimana sinyal dibawa melalui
pembuluh darah17
.
Hormon mempunyai jarak tempuh yang sangat jauh dari organ endokrin
tempat sintesis molekul dengan sel target. Hormon dilepaskan ke dalam aliran
darah, dalam kadar yang rendah akan beraksi pada sel target yang tersebar di
seluruh tubuh. Sel target memiliki reseptor dengan daya ikat tinggi sehingga
dapat menarik hormon dari aliran darah. Sinyal hormone umumnya bersifat
menahun, dalam artian akan bekerja dalam jangka waktu yang lama. Contoh
pensinyalan endokrin yaitu komunikasi hipofisis ke gonad, harus menggunakan
substansi tertentu untuk menghantarkan sinyal12
.
Respon seluler yang dihasilkan pada pensinyalan ini berupa reaksi
fisiologis yang berkaitan dengan kerja hormon sinyal. Contoh dari pensinyalan
endokrin ini adalah kerja hormon FSH (Follicle Stimulating Hormone) pada sel-
sel folikel ovum, dimana FSH akan memicu pembentukan sel folikel dan
perkembangan sel telur.
Komunikasi antar sel yang mempunyai jarak yang cukup jauh, antara lain:
a. Hormon
Hormon merupakan mesenger kimiawi jangkauan panjang yang secara
spesifik disekresikan ke dalam darah oleh kelenjar endokrin sebagai respon
atas sinyal yang sesuai. Hanya sel sasaran hormon tertentu yang memiliki
reseptor membran untuk berikatan dengan hormon ini. Sedangkan sel yang
bukan menjadi sasaran hormon tidak dipengaruhi13
.
b. Neurohormon
Neurohormon adalah hormon yang disekresikan ke dalam darah oleh
neuron neurosekretorik. Sel neurosekretori adalah sel yang berbentuk
seperti saraf, tetapi berfungsi sebagai penghasil hormon. Contohnya ialah
sel saraf pada hipotalamus, yang menunjukkan fungsi endokrin sehingga
dapat disebut sebagai sel neuroendokrin.

17. 14
Neurosekretorik dapat merespon dan menghantarkan sinyal listrik
namun, tidak secara langsung mempersyarafi sel sasaran dan membebaskan
neurotransmitter ke celah sinaps. Tetapi membebaskan messenger kimiawi
yaitu sebuah neurohormon ke dalam darah saat potensial aksi mencapai
terminal akson. Kemudian neurohormon didistribusikan melalui darah ke
sel sasaran yang jauh. Contohnya yaitu vasopresin, vaspresin adalah
neurohormon yang diproduksi oleh sel saraf di otak yang merangsang
retensi air oleh ginjal selama pembentukan urine5
.
2. Pensinyalan Jarak Dekat
Pensinyalan jarak dekat atau disebut pensinyalan parakrin bekerja pada
sel target yang berdekatan dengan pembuatnya. Biasanya diperantarai oleh
neurotransmiter dan beberapa faktor pertumbuhan17
.
Secara spesifik molekul parakrin dapat menstimulasi7
:
1. Sel punca endogenous aktif.
2. Mensupresi apoptosis sel sekitar.
3. Remodelling matrik ekstraseluler.
4. Proses angiogenesis.
Molekul ligan yang disekresi sel menuju ke-reseptor sel target
(reseptor dengan karakteristik yang sesuai). Ikatan antara molekul sinyal
sesuai reseptor sel target, menyebabkan sel target menjadi aktif.
Parakrin adalah zat kimia perantara yang berefek hanya pada sel-sel
sekitar dalam lingkungan dekat tempat sekresinya. (Autokrin bahkan lebih
terlokalisasi setelah disekresi, zat kimia perantara ini hanya bekerja pada sel
yang menyekresinya.) Kerja parakrin terbatas pada jarak dekat karena hanya
terdistribusi melalui difusi di dalam cairan interstisial. Parakrin tidak dapat
masuk ke dalam darah dalam jumlah bermakna karena cepat diinaktifkan oleh

18. 15
enzim-enzim lokal. Salah satu contoh parakrin adalah histamin, yang
dibebaskan dari jaringan ikat jenis tertentu sewaktu respons peradangan pada
jaringan yang terserang atau cedera. Salah satu efek dari histamin adalah
dilatasi (pelebaran) pembuluh darah di sekitarnya untuk meningkatkan aliran
darah ke jaringan. Efek ini mendatangkan pasokan tambahan sel-sel
pertahanan bawaan-darah ke tempat cedera13
.
3. Pensinyalan Autokrin
Pensinyalan autokrin terjadi dimana molekul sinyal bekerja
mempengaruhi dirinya sendiri, merupakan cara kerja dari sebagian besar faktor
pertumbuhan. Fungsi pensinyalan autokrin adalah mengatur proses proliferasi.
Autokrin adalah bentuk komunikasi intraseluler yang unik, karena
sebagian subtansi molekul ligan telah disekresikan ke ekstraseluler namun
sebagian juga dapat digunakan kembali oleh sel tersebut dengan mengikatnya
pada reseptor sendiri. Hal ini menyebabkan ligan yang dihasilkan sel disamping
mempengaruhi sel target (sel lain) juga akan mempengaruhi aktivitas dirinya11
.
4. Pensinyalan Sinaptik
Pada pensinyalan sinaptik, sel saraf melepaskan molekul
neurotransmiter ke dalam celah sinaps yaitu ruang sempit antara dua sel saraf,
yaitu sel pengirim dan sel target. Pensinyalan yang terjadi pada sel saraf yang
spesifik. Sel saraf menghasilkan sinyal kimia melalui neurotransmitter yang
berdifusi ke sel target (sel saraf) melalui ruangan sempit (sinapsis) untuk
meneruskan rangsangan17
.

19. 16
Pensinyalan sinaptik, sel saraf melepaskan molekul neurotransmitter ke dalam sinaps, merangsang sel
target seperti sel otot atau sel saraf
Neurotransmitter adalah messenger kimiawi jangkauan pendek yang
merespon atas sinyal listrik (potensial aksi). Neurotransmitter berdifusi dari
tempat pelepasannya menyebrangi ruang ekternal sempit yaitu celah sinaps
untuk bekerja setempat pada sel sasaran yang terhubung13
.
3. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan komponen pensinyalan sel.
1) Stimulus
Stimulus dalam bentuk molekul sinyal yaitu molekul kimia organik dan
nonorganik di lingkungan sel17
. Beberapa molekul sinyal kimia dapat
dikelompokkan menjadi tiga kelas: molekul sinyal cell-impermeant, cell-
permeant, dan cellassociated.
Gambar. Tiga kelas dari molekul sinyal. (Kurniawan, 2015)

20. 17
Molekul sinyal cell-impermeant terutama berikatan dengan
reseptor yang berhubungan dengan membran sel. Ratusan molekul yang
disekresikan telah diidentifikasi, meliputi neurotransmiter, protein
seperti faktor neurotropik, dan hormon peptide seperti glukagon, insulin, dan
berbagai hormone reproduktif. Molekul sinyal ini bertahan dalam
waktu pendek, karena molekul tersebut dimetabolisme dengan cepat atau karena
diinternalisasi oleh endositosis ketika molekul tersebut pertama kali bertemu
dengan reseptor9
.
Molekul sinyal cell-permeant dapat melewati membran plasma untuk bekerja
secara langsung pada reseptor-reseptor yang ada di dalam sel. Contohnya meliputi
beberapa steroid (glukokortikoid, estradiol, dan testoteron) dan hormon tiroid
(tiroksin), dan retinoid. Molekul sinyal ini relatif tidak larut pada cairan aueous
dan seringkali ditransportasikan di darah dan cairan ekstraselular lewat ikatan
dengan protein karier spesifik. Dalam bentuk ini, molekul ini akan bertahan dalam
aliran darah dalam waktu berjamjam atau bahkan sampai berhari-hari9
.
Kelompok ketiga dari molekul sinyal kimia, molekul sinyal cell-associated,
disusun pada permukaan ekstraselular dari membran plasma. Sebagai hasilnya,
molekul-molekul ini bekerja hanya pada sel-sel lainnya yang kontak secara fisik
dengan sel yang membawa sinyal. Contohnya meliputi protein seperti integrin
dan neural cell adhesion molecules (NCAMs) yang mempengaruhi pertumbuhan
aksonal. Molekul sinyal yang berikatan dengan membran lebih sulit untuk
dipelajari, akan tetapi penting dalam perkembangan neuronal dan keadaan lainnya
dimana kontak fisik antarsel akan memberikan informasi tentang identitas
selular9
.
2) Reseptor
Penerima sinyal yaitu reseptor. Reseptor terletak pada permukaan luar
membran sel maupun sitoplasma dan nukleus, mempunyai daya ikat tinggi dan
bersifat khusus pada molekul sinyal kimia. Fungsi reseptor adalah mengirimkan
informasi dari lingkungan luar sel ke bagian dalam sel dengan cara mengubah
bentuk saat berikatan dengan ligan yang spesifik 17
.
 Reseptor pada membran sel
Jenis reseptor pada membran sel terdiri dari tiga macam yaitu:
reseptor terkopel atau terkait protein G, reseptor tirosin kinase, dan reseptor
saluran ion.

21. 18
a) Reseptor Terkait Protein G
Reseptor terkait protein G adalah reseptor berupa protein membran yang
bekerja bersamaan dengan protein lain (biasanya enzim). Pendeteksian
sinyal berupa cahaya, bau dan deteksi hormon serta neurotransmitter
tertentu. Aktivasi enzim seperti adenilil siklase yang akan menghasilkan
sejumlah second messenger yang menentukan respon seluler terhadap
sinyal yang datang17
.
b) Reseptor Tirosin Kinase
Reseptor membran yang memiliki bagian protein di sisi sitoplasmik
yang berperan sebagai enzim (tirosin kinase). Kinase adalah enzim yang
mengkatalisis transfer gugus fosfat. Fungsi untuk mengaktalisis transfer
gugus fosfat (fosforilasi) dari ATP ke asam amino tirosin pada protein
substrat. Contoh pada factor pertumbuhan yang merangsang sel untuk
tumbuh dan bereproduksi17
.
c) Reseptor Saluran Ion
Reseptor saluran ion adalah suatu jenis reseptor membran yang memiliki
bagian yang dapat berfungsi sebagai gerbang atau pintu masuk ketika
reseptor berubah bentuk. Protein membran berupa ion-channel protein
yang membuka ketika berikatan dengan ligan dan menutup ketika ligan
terlepas dari reseptor. Pengikatan ligan menyebabkan terbukanya saluran
ion sehingga ion-ion dari cairan ekstraseluler dapat masuk ke dalam sitosol
sel target. Perubahan konsentrasi menyebabkan perubahan potensial
elektrik membran plasma17
.
Contoh:
 Pada sel saraf: saluran ion Na+ dan K+ pada sel saraf terbuka
ketika hormon asetilkolin berikatan dengan reseptornya.
 Pada sel otot: pengikatan asetilkolin mengakibatkan masuknya ion
Ca+ dan menghasilkan kontraksi otot17
.
 Reseptor Intraseluler
Reseptor intraseluler adalah jenis reseptor berupa reseptor yang terletak
di sitoplasma atau inti sel target. Sinyal kimiawi masuk ke
dalam sel melewati membran sel. Molekul sinyal berukuran cukup kecil

22. 19
sehingga dapat melewati fosfolipid membran atau molekul
sinyal berupa lipid sehingga terlarut dalam membran. Contoh:
 Hormon steroid dan hormon tiroid (lipid) seperti testosteron.
 Molekul gas oksida nitrat (NO)17
.
3)Transduser
Transduser melakukan transduksi sinyal dari luar sel menjadi kegiatan
biokimiawi di dalam sel17
.
4)Sensor dan efektor dan respon sel
a) Sensor
Sensor intraseluler mendeteksi sinyal yang datang darijalur pensinyalan
yang berbeda dan menggunakan informasi untuk merangsangefektor yang
membawa proses seluler yang berbeda3
.
b) Efektor
Efektor adalah istilah umum yang digunakan untuk menggambarkan
proses seluler yang bertanggung jawab untuk melakukan tindakan jalur
pensinyalan. Informasi yang disediakan oleh sistem pensinyalan
menginstruksikan efektor untuk mengontrol berbagai proses seluler. Beberapa
efektor ini adalah entitas tunggal, seperti saluran ion atau enzim yang
mengatur proses metabolisme. Namun, ada mekanisme efektor yang lebih
kompleks yang seringkali menjadi target dari beberapa jalur pensinyalan3
.
Efektor ini kemudian bertanggung jawab untuk mengendalikan berbagai
proses seluler:
- Eksositosis
- Fagositosis
- Transkripsi gen
- Ciliary beating16
- Pemodelan ulang aktin3
c) Respon Sel
Respon sel ditimbulkan dari pembentukan sinyal transduksi menuju
nucleus11
.
5) Ligan
Ligan adalah molekul yang berikatan secara spesifik dengan molekul lain
sehingga menyebabkan terjadinya perubahan bentuk pada protein reseptor.

23. 20
(Susilowati, 2019). Ligan juga merupakan molekul sinyal yang bekerja optimum
pada konsentrasi rendah <10-8 M11
.
a) Klasifikasi molekul ligan bedasarkan difusi
Sebagian besar molekul ligan berfungsi sebagai molekul
sinyal komunikasi dengan cara mengikat molekul ligan tersebut
melalui reseptor permukaan atau secara langsung berdifusi melewati
membran lipid bilayer. Difusi merupakan pergerakan suatu molekul
dari area konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah secara
pasif. Hal ini menunjukan bahwa molekul ligan yang berbeda dengan
komponen membran lipid bilayer akan berdifusi secara langsung,
sedangkan yang sesuai dengan membrane lipid bilayer akan terikat
pada reseptor. Bedasarkan hal tersebut maka molekul ligan
diklasifikasikan menjadi 2 macam:
1. Ligan Non-Difusi (Hidrofilik)
Ligan yang bersifat hidrofilik (tertarik dengan air) maka
berikatan dengan reseptor pada permukaan membrane. Sehingga
reseptor untuk ligan hidrofilik berada diluar permukaan, tidak
pernah masuk ke sitoplasma untuk mengaktifkan respon sel. Yang
termasuk ligan hidrofilik yaitu11
:
1.1.Ligan peptide
 FSH
 LH
 Gonadotropin
1.2.Neurotransmitter
 Ligan asetikolin
 Ligan serotonin
Molekul ligan hidrofilik dijelaskan pada gambar dibawah ini.

24. 21
Gambar. Molekul ligan hidrofilik (Putra, 2019)
2. Ligan Difusi (Hidrofobik)
Molekul ligan yang bersifat hidrofobik (tidak tertarik dengan air)
maka akan berdifusi secara langsung melewati membran lipid
bilayer. Secara spesifik molekul ligan hidrofobik dibagi menjadi:
2.1.Hormon steroid
 Hormon estradiol
 Hormon progesterone
 Hormon testoteron
 Pheromone
2.2.Vitamin D dan asam retinoid
2.3.Tiroksin
2.4.Molekul sinyal gas
 Gas CO2 dan O2
 Gas nitrit oksida
Molekul ligan hidrofobik dijelaskan pada gambar dibawah ini.
Gambar. Molekul ligan hidrofobik (Putra, 2019)
4. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan mekanisme pensinyalan sel.
Mekanisme pensinyalan sel secara umum terbagi menjadi tiga tahapan, yaitu
penerimaan, transduksi, dan respon.
1. Penerimaan
Pada proses penerimaan sinyal terjadi proses pendeteksian molekul
sinyal yang datang dari luar sel. Berdasarkan sifat molekul sinyal, penerimaan
dapat dilakukan oleh protein reseptor yang terdapat di membrane sel seperti
reseptor hormon epinefrin, dan sitoplasma atau reseptor intraeluler seperti
reseptor hormone steroid.

25. 22
2. Transduksi (Pengolahan Sinyal)
Transduksi atau pengolahan sinyal merupakan urutan perubahan dalam
sederetan molekul yang berbeda dan disebut jalur transduksi sinyal. Pada tahap
ini terjadi perubahan sinyal menjadi suatu bentuk yang dapat menimbulkan
respon seluler spesifik.
Transduksi dilakukan oleh molekul relai. Molekul relai adalah molekul
yang berfungsi menyampaikan (mentransmisikan) sinyal dari reseptor hingga
dihasilkan respon sel yang sesuai17
.
Transduksi sinyal berlangsung melalui beragam mekanisme, bergantung
pada jenis sinyal kimiawi dan reseptor :
a) Sinyal kimiawi ekstrasel larut-lipid, misalnya hormone steroid yg
merupakan turunan kolestrol dapat masuk ke sel dengan melarutkan diri
dan menembus lapisan ganda lipid membrane plasma sel sasaran.
b) Sinyal kimiawi ekstrasel larut-air, kebalikan dari yg larut lipid, sinyal ini
tidak dapat masuk ke sel target karena sukar larut dalam lipid dan tidak
bisa larut dalam membrane plasma14
.
3. Respon
Pada tahap ini, sinyal ditransduksi akhirnya memicu respon tertentu
dalam sel. Respon ini dapat berupa aktivitas seluler seperti katalis oleh suatu
enzim, penyusunan ulang sitoskleton, atau pengaktifan gen spesifik di dalam
nucleus. Proses pensinyalan sel membantu memastikan bahwa aktivitas penting
pada sel terjadi dengan benar.
a. Reseptor terikat
Jenis reseptor yang berada pada permukaan membran sel terdiri dari tiga
macam yaitu: reseptor saluran ion, reseptor tirosin kinase, dan reseptor terkopel
atau terkait protein G.
Pensinyalan Sel dengan Reseptor Terikat Membran
Pensinyalan sel dengan reseptor terikat membran, contoh pengaruh
hormon epinefrin, terdiri dari beberapa tahap antara lain sebagai berikut:
1. Penerimaan
Penerimaan sinyal adalah ketika sel target mendeteksi molekul
sinyal yang berasal dari luar sel. Sinyal kimiawi terdeteksi ketika
molekul sinyal berikatan dengan protein reseptor yang terletak di
permukaan sel atau di dalam sel. Contoh proses penerimaan sinyal

26. 23
adalah pada molekul sinyal (ligan) berupa hormon epinefrin yang
terdapat di cairan ekstraseluler terikat pada reseptor spesifik pada
membran sel target (sel hati dan sel otot rangka).
2. Transduksi
Transduksi sinyal atau penyaluran sinyal merupakan suatu
tahapan dimana terjadi pengikatan molekul sinyal yang mengubah
protein reseptor dengan suatu cara tertentu sehingga terjadi proses
transduksi. Tahap transduksi mengubah sinyal menjadi bentuk yang
dapat menyebabkan respon seluler menjadi lebih spesifik.
Transduksi kadang-kadang hanya terjadi dalam satu langkah saja,
namun lebih sering membutuhkan suatu urutan perubahan dalam
serangkaian molekul yang berbeda melalui jalur transduksi sinyal.
Molekul-molekul dalam jalur ini seringkali disebut molekul relai.
3. Respon sel
Sinyal yang ditransduksikan akhirnya memicu respons seluler
yang spesifik. Proses pensinyalan sel membantu memasikan bahwa
aktivitas seperti ini berlangsung di dalam sel yang benar, pada waktu
yang tepat, dan dalam koordinasi yang sesuai dengan sel-sel lain.
Sinyal yang dihasilkan di dalam sel hanya dapat ditangkap oleh sel
tertentu saja yang disebut reseptor atau sel target.
Protein reseptor yang terdapat pada sel target memungkinkan sel
dapat memberikan respon. Molekul sinyal memiliki bentuk seperti
substrat yang hanya dapat berikatan dengan enzim tertentu, sehingga
molekul sinyal disebut ligan. Ligan adalah molekul yang berikatan
secara spesifik dengan molekul lain sehingga menyebabkan
terjadinya perubahan bentuk pada protein reseptor.
Jenis reseptor terikat membrane:
a. Reseptor terkait protein G : Reseptor berupa protein
membran yang bekerja bersamaan dengan protein lain (biasanya
enzim). Reseptor ini dapat mengaktivasi atau menghambat aktivitas
enzim yg terikat dengan reseptor.
b. Reseptor tirosin kinase : Reseptor pada membrane plasma
yg berperan dalam penambahan gugus fosfat, pada sel berperan

27. 24
dalam merangsang sel untuk tumbuh dan bereproduksi. Tahapan
transduksi pada reseptor tirosin kinase17
:
1. Pengikatan ligan menyebabkan dua polipeptida reseptor
membentuk dimer.
2. Dengan menggunakan gugus fosfat dari ATP, daerah tirosin
kinase setiap polipeptida memfosforilasi tirosin pada peptide
lain (dimer merupakan substrat sekaligus enzim) menjadi protein
reseptor yang teraktivasi.
3. Aktivasi reseptor menyebabkan reseptor dapat berikatan dengan
protein intraseluler dan mengaktifkannya melalui fosforilasi.
Keterangan gambar :
1. Banyak reseptor tirosin kinase memiliki struktur yang digambarkan
secara skematis di sini. Sebelum molekul pensinyalan mengikat,
reseptor ada sebagai unit individu yang disebut sebagai monomer.
Perhatikan bahwa masing-masing memiliki situs pengikatan ligan
ekstraseluler, heliks α yang membentang membran, dan ekor
intraseluler yang mengandung banyak tirosin.
2. Pengikatan molekul pensinyalan (seperti faktor pertumbuhan)
menyebabkan dua monomer reseptor saling berhubungan erat,
membentuk kompleks yang dikenal sebagai dimer dalam proses
yang disebut dimerisasi.

28. 25
3. Dimerisasi mengaktifkan wilayah tirosin kinase dari setiap
monomer, setiap tirosin kinase menambahkan fosfat dari molekul
ATP ke tirosin di ujung monomer lainnya.
4. Sekarang setelah reseptor diaktifkan sepenuhnya, reseptor ini
dikenali oleh protein relai spesifik di dalam sel. Setiap protein
tersebut berikatan dengan tirosin terfosforilasi spesifik, mengalami
perubahan struktural yang menghasilkan protein terikat. Setiap
protein yang diaktifkan memicu jalur transduksi, yang mengarah ke
respons seluler17
.
c. Respon saluran ion : Reseptor saluran
ion adalah suatu jenis reseptor membran yang memiliki bagian yang
dapat berfungsi sebagai gerbang atau pintu masuk ketika reseptor
berubah bentuk. Protein membran berupa ion-channel protein yang
membuka ketika berikatan dengan ligan dan menutup ketika ligan
terlepas dari reseptor Pengikatan ligan menyebabkan terbukanya
saluran ion sehingga ion-ion dari cairan ekstraseluler dapat masuk
ke dalam sitosol sel target. Perubahan konsentrasi menyebabkan
perubahan potensial elektrik membran plasma17
.
Keterangan gambar :
1. Di sini ditunjukkan reseptor saluran ion ligangated di mana gerbang
tetap ditutup sampai ligan mengikat ke reseptor.

29. 26
2. Ketika ligan berikatan dengan reseptor dan gerbang terbuka, ion
spesifik dapat mengalir melalui saluran dan dengan cepat mengubah
konsentrasi ion tertentu di dalam sel. Perubahan ini dapat secara
langsung mempengaruhi aktivitas sel dalam beberapa cara.
3. Ketika ligan terlepas dari reseptor ini, gerbang menutup dan ion
tidak lagi memasuki sel17
.
b. Reseptor intraseluler
Reseptor intraseluler adalah jenis reseptor berupa reseptor yang terletak
di sitoplasma atau inti sel target. Sinyal kimiawi masuk ke dalam sel melewati
membran sel. Molekul sinyal berukuran cukup kecil sehingga dapat melewati
fosfolipid membran atau molekul sinyal berupa lipid sehingga terlarut dalam
membran. Contoh: Hormon steroid dan hormon tiroid (lipid) seperti
testosteron17
.
5. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan faktor yang mempengaruhi
pensinyalan sel.
Kehidupan sel secara terus menerus dimonitor, dikelilingi, dan diatur oleh
aktivitasnya sendiri dan juga sesuai dengan komposisinya. Sel-sel juga
berkomunikasi secara sengaja dengan mengirimkan sinyal yang dapat diterima dan
diterjemahkan oleh sel yang lainnya, misalkan bau buah-buahan bagi manusia dan
sebagian hewan merupakan tanda adanya makanan. Sinyal yang terjadi pada sel
termasuk di dalamnya adalah sinyal kimiawi sederhana, gas, protein, cahaya, dan
reaksi kimia. Sel memiliki banyak protein reseptor untuk mendeteksi sinyal dan jalur
yang rumit untuk menterjemahkan sinyal tersebut menjadi sebuah respon.
Selain interaksi dan komunikasi yang mengharuskan sel-sel saling terhubung
secara fisik, maka bentuk komunikasi juga dapat terjalin dengan adanya sinyal yang
dapat berfungsi untuk menjalankan mekanisme tertentu dalam tubuh makhluk hidup.
Sinyal untuk komunikasi tersebut dilakukan dengan dikeluarkannya protein yang
berperan sebagai pemicu reseptor pada bagian sel yang lain sebagai kode untuk
memulai dilakukannya suatu mekanisme tertentu dalam sel.
Organisme dan virus yang bersifat patogen, banyak di antaranya dapat
mengganggu pensinyalan, dapat menyebabkan beberapa cacat ini. Sebagian besar
penyakit serius pada manusia, seperti: hipertensi, penyakit jantung, diabetes dan
berbagai bentuk penyakit mental, tampaknya muncul dari modifikasi fenotipik yang

30. 27
tidak kentara dari jalur pensinyalan. Modifikasi/Remodeling fenotipik seperti itu
mengubah perilaku sel sehingga fungsi normalnya terganggu, dan menyebabkan
penyakit2,4
.
6. Mahasiswa/i mampu memahami dan menjelaskan gangguan yang dapat terjadi dalam
pensinyalan sel.
Adanya gangguan dalam pensinyalan sel seperti terjadinya kerusakan pada
reseptor, mutasi, proses penuaaan, dan lain-lainnya dapat menghasilkan berbagai
macam penyakit, antara lain:
 Thyroid-stimulating hormone (TSH)
Thyroid-stimulating hormone (TSH) memberikan dampak klinis jika
berikatan dengan thyroid-stimulating hormone receptor (TSHR). Ikatan TSH-
TSHR akan memberikan dampak klinis terhadap jaringan dan organ tempat
terjadinya ikatan tersebut. Ikatan tersebut bisa terjadi pada kelenjar tiroid dan
jaringan ekstratiroid. Pada kelenjar tiroid, TSHR menyebabkan tirosit
mengenali dan merespon TSH yang disekresikan oleh sel tirotropik pada
hipofisis. Hal ini mengatur proliferasi tirosit, produksi dan sekresi hormon
tiroid. Gangguan transduksi sinyal dari TSH menyebabkan kelainan tiroid,
seperti gondok, hipotiroid, dan hipertiroid, yang memiliki manifestasi klinis
yang kompleks6
.
 Hipertiroidisme
Hipertiroidisme adalah kondisi klinis yang disebabkan oleh peningkatan
konsentrasi hormon tiroid dalam jaringan akibat peningkatan sintesis hormon
oleh kelenjar tiroid berupa peningkatan pelepasan hormon tiroid endogenous
atau sumber ekstratiroidal eksogen. Penanganan hipertiroid dengan cara
menurunkan kadar synthesis thyroid hormone menggunakan terapi obat
antitiroid, radioiodine terapi (RAI Treatment) dan total tiroidektomi. Obat anti
tiroid yang sering dipakai dari golongan thionamide adalah propylthiouracyl
(PTU) methimazole (MMI) dan carbimazole (CBZ). Golongan thionamide
menghambat kopling iodiotironin dan mengurangi biosintesis hormone
tiroid15
.

31. 28
 Retinitis Pigmentosa (RP)
Retinitis Pigmentosa (RP) merupakan penyakit bawaan yang ditandai
oleh degenerasi retina progresif dan akhirnya mengalami kebutaan. RP dapat
disebabkan oleh mutasi pada gen yang menyandikan rhodopsin (pigmen
visual sel batang). Mutasi ini menyebabkan lipatan yang tidak tepat dari
protein rhodopsin dan eliminasi dari sel sebelum mencapai membran plasma.
Mutasi lain dapat menyebabkan sintesis molekul rhodopsin yang tidak dapat
mengaktifkan protein G-nya dan dengan demikian tidak dapat meneruskan
sinyal ke bagian ujung dari efektor. RP hasil dari mutasi yang mengarah pada
hilangnya fungsi reseptor yang dikodekan17
.
 Adenoma
Adenoma adalah sejenis tumor jinak yang disebabkan oleh mutasi.
Mutasi ini mengubah struktur protein pensinyalan sehingga memiliki efek
yang berlawanan, biasanya berupa peningkatan fungsi. Tidak seperti sel-sel
tiroid normal yang mengeluarkan hormon tiroid hanya sebagai respons
terhadap stimulasi oleh hormon hipofisis TSH, sel-sel adenoma tiroid ini
mengeluarkan sejumlah besar hormon tiroid tanpa harus dirangsang oleh
TSH. Reseptor TSH dalam sel-sel ini mengandung pengganti asam amino
yang mempengaruhi struktur loop intraseluler protein ketiga. Reseptor TSH
secara konstitutif mengaktifkan protein G pada permukaan bagian dalamnya,
mengirimkan sinyal secara terus menerus melalui jalur yang mengarah tidak
hanya pada sekresi hormon tiroid yang berlebihan tetapi pada proliferasi sel
berlebihan yang menyebabkan tumor17
.
 Defek reseptor
Defek reseptor menyebabkan beberapa penyakit, misalnya
pseudohipoparatiroidisme dan sejenis dwarfisme (cebol). Penyakit ini timbul
akibat reseptor hormon paratiroid dan reseptor hormon pertumbuhan yang
tidak berfungsi. Pada kedua kondisi ini, kelenjar menghasilkan hormon
terkait, tetapi sel sasaran tidak berespons karena tidak memiliki reseptor yang
normal10
.
 Sensorineural hearing loss (SNHL)
Sensorineural hearing loss (SNHL) merupakan gangguan pendengaran
yang terjadi akibat kerusakan telinga bagian dalam/ koklea yaitu sel rambut

32. 29
dan sel pendukung. Sel rambut sebagai penghantar suara mengalami
kerusakan yang di picu ROS (spesies oksigen reaktif). Mekanisme yang
berkontribusi terhadap kerusakan sensorineural di koklea, serta jalur
pensinyalan kelangsungan hidup yang dapat memberikan perlindungan
endogen dan penyelamatan jaringan. Ketidakseiambangan kadar IGF-1 dapat
mempengaruhi neurosensori organ corti telinga sehingga memicu gangguan
pendengaran1
.
 Penyakit degenerative
Penyakit degenerative ialah penyakit yang berkaitan dengan proses
penuaaan, yang mengakibatkan penurunan fungsi sel tubuh secara bertahap
yaitu dari keadaan normal menjadi lebih buruk hingga tidak berfungsi sama
sekali. Contoh penyakit ini seperti Osteoporosis. Osteoporosis ialah penyakit
degenerative pada tulang akibat kelainan metabolik dan mengakibatkan
peningkatan proses resorpsi oleh osteoklas sehingga menyebabkan kepadatan
tulang berkurang dan menjadi kropos serta rapuh16
.
 Kanker
Penyakit kanker adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh
pertumbuhan sel-sel jaringan tubuh yang tidak normal. Sel-sel kanker akan
berkembang dengan cepat, tidak terkendali dan akan terus membelah diri
selanjutnya menyusup ke jaringan sekitarnya (invasive) dan terus menyebar
melalui jaringan ikat, darah dan menyerang organ-organ penting serta syaraf
tulang belakang.
Dalam keadaan normal, sel hanya akan membelah diri jika ada
penggantian sel-sel yang telah mati dan rusak. Sebaliknya sel kanker akan
membelah terus meskipun tubuh tidak memerlukannya, sehingga akan terjadi
penumpukan sel baru yang disebut tumor ganas. Penumpukan sel tersebut
mendesak dan merusak jaringan normal, sehingga mengganggu organ yang
ditempatinya. Beberapa hal yang dapat menyebabkan sel normal dapat
berubah menjadi sel kanker antara lain:
- Kesalahan pertumbuhan atau replikasi yang terjadi pada saat sel-sel
yang mati/rusak digantikan oleh sel baru.
- Mutasi/kesalahan pada gen sel yang merupakan kesalahan genetika16
.

33. 30
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Pensinyalan sel yaitu proses komunikasi sel satu sama lainnya. Pertumbuhan,
metabolisme dan proses biologis memerlukan berbagai sel untuk bekerja bersama dan
mengkoordinasikannya, sehingga diperlukan pensinyalan sel agar proses tersebut dapat
berjalan. Pensinyalan sel memungkinkan sel merespons dengan cara yang tepat terhadap
stimulus atau rangsangan dari lingkungan tertentu.
Komunikasi sel merupakan proses penyampaian informasi sel, dari sel pensinyal
menuju ke sel target untuk berkoordinasi agar dapat melakukan fungsi yang sama. Proses
komunikasi sel terjadi melalui tiga tahapan, yaitu reception (penerimaan), transduksi, dan
respon. Proses pesinyalan sel membantu untuk memastikan aktivitas penting dalam sel
bekerja seperti seharusnya. Dalam tubuh manusia terdapat 2 jenis komunikasi antar sel,
yaitu: wired system (komunikasi melalui saraf) dan non-wired system (komunikasi
kimiawi). Komunikasi antar sel dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung.
Komunikasi langsung melibatkan kontak fisik antara sel-sel yang berinteraksi sedangkan
Komunikasi tak langsung ialah sel yang dapat berkomunikasi tak langsung melalui
messenger kimiawi eskternal atau molekul sinyal.
Jenis komunikasi atau pensinyalan sel berdasarkan letak dan jenis sel target dapat
dibedakan menjadi beberapa jenis, antara lain: Pensinyalan jarak jauh, Pensinyalan jarak
dekat, Pensinyalan autokrin, Pensinyalan sinaptik. Pensinyalan jarak jauh yang disebut
juga pensinyalan endokrin. Dalam prosesnya, pensinyalan ini membutuhkan molekul
sinyal dalam bentuk hormon. Pensinyalan jarak jauh ini bekerja pada sel target yang jauh
dari tempat sintesisnya yang disalurkan melalui aliran darah. Komunikasi antar sel yang
mempunyai jarak yang cukup jauh, antara lain: Hormon dan Neurohormon. Pensinyalan
jarak dekat atau disebut pensinyalan parakrin bekerja pada sel target yang berdekatan
dengan pembuatnya. Biasanya diperantarai oleh neurotransmiter dan beberapa faktor
pertumbuhan. Pensinyalan autokrin terjadi dimana molekul sinyal bekerja mempengaruhi
dirinya sendiri, merupakan cara kerja dari sebagian besar faktor pertumbuhan. Fungsi
pensinyalan autokrin adalah mengatur proses proliferasi. Pada pensinyalan sinaptik, sel
saraf melepaskan molekul neurotransmiter ke dalam celah sinaps yaitu ruang sempit antara
dua sel saraf, yaitu sel pengirim dan sel target.

34. 31
Komponen yang terdapat pada pensinyalan sel ada 5 yaitu stimulus, reseptor,
transduser, sensor dan respon sel, ligan. Stimulus dalam bentuk molekul sinyal yaitu
molekul kimia organik dan nonorganik di lingkungan sel, molekul sinyal kimia dapat
dikelompokkan menjadi tiga kelas: molekul sinyal cell-impermeant, cell-permeant, dan
cellassociated. Reseptor ialah penerima sinyal. Reseptor terletak pada permukaan luar
membran sel maupun sitoplasma dan nukleus. Reseptor dibagi menjadi 2 yaitu: reseptor
pada membrane sel dan reseptor intraseluler. Transduser melakukan transduksi sinyal dari
luar sel menjadi kegiatan biokimiawi di dalam sel. Sensor intraseluler mendeteksi sinyal
yang datang dari jalur pensinyalan yang berbeda dan menggunakan informasi untuk
merangsang efektor yang membawa proses seluler yang berbeda. Efektor adalah istilah
umum yang digunakan untuk menggambarkan proses seluler yang bertanggung jawab
untuk melakukan tindakan jalur pensinyalan. Respon sel ditimbulkan dari pembentukan
sinyal transduksi menuju nucleus. Ligan adalah molekul yang berikatan secara spesifik
dengan molekul lain sehingga menyebabkan terjadinya perubahan bentuk pada protein
reseptor.
Mekanisme pensinyalan sel secara umum terbagi menjadi tiga tahapan, yaitu
penerimaan, transduksi, dan respon. Pada proses penerimaan sinyal terjadi proses
pendeteksian molekul sinyal yang datang dari luar sel. Berdasarkan sifat molekul sinyal,
penerimaan dapat dilakukan oleh protein reseptor yang terdapat di membrane sel seperti
reseptor hormon epinefrin, dan sitoplasma. Transduksi atau pengolahan sinyal merupakan
urutan perubahan dalam sederetan molekul yang berbeda dan disebut jalur transduksi
sinyal. Transduksi sinyal berlangsung melalui beragam mekanisme, bergantung pada jenis
sinyal kimiawi dan reseptor. Pada tahap ini, sinyal ditransduksi akhirnya memicu respon
tertentu dalam sel. Respon ini dapat berupa aktivitas seluler seperti katalis oleh suatu
enzim, penyusunan ulang sitoskleton, atau pengaktifan gen spesifik di dalam nucleus.
Pensinyalan sel dengan reseptor terikat membran, contoh pengaruh hormon epinefrin,
terdiri dari beberapa tahap antara lain sebagai berikut: Penerimaan sinyal, Transduksi
sinyal atau penyaluran sinyal, Respon sel. Terdapat 3 jenis reseptor terikat yaitu: Reseptor
Terkait Protein G, Reseptor tirosin kinase, Respon saluran ion. Reseptor intraseluler adalah
jenis reseptor berupa reseptor yang terletak di sitoplasma atau inti sel target. Sinyal
kimiawi masuk ke dalam sel melewati membran sel.
Kehidupan sel secara terus menerus dimonitor, dikelilingi, dan diatur oleh
aktivitasnya sendiri dan juga sesuai dengan komposisinya. Sel-sel juga berkomunikasi
secara sengaja dengan mengirimkan sinyal yang dapat diterima dan diterjemahkan oleh sel

35. 32
yang lainnya, misalkan bau buah-buahan bagi manusia dan sebagian hewan merupakan
tanda adanya makanan. Sel memiliki banyak protein reseptor untuk mendeteksi sinyal dan
jalur yang rumit untuk menterjemahkan sinyal tersebut menjadi sebuah respon. Selain
interaksi dan komunikasi yang mengharuskan sel-sel saling terhubung secara fisik, maka
bentuk komunikasi juga dapat terjalin dengan adanya sinyal yang dapat berfungsi untuk
menjalankan mekanisme tertentu dalam tubuh makhluk hidup. Sinyal untuk komunikasi
tersebut dilakukan dengan dikeluarkannya protein yang berperan sebagai pemicu reseptor
pada bagian sel yang lain sebagai kode untuk memulai dilakukannya suatu mekanisme
tertentu dalam sel. Organisme dan virus yang bersifat patogen, banyak di antaranya dapat
mengganggu pensinyalan, dapat menyebabkan beberapa cacat ini. Sebagian besar penyakit
serius pada manusia, seperti: hipertensi, penyakit jantung, diabetes dan berbagai bentuk
penyakit mental, tampaknya muncul dari modifikasi fenotipik yang tidak kentara dari jalur
pensinyalan. Modifikasi/Remodeling fenotipik seperti itu mengubah perilaku sel.
Adanya gangguan dalam pensinyalan sel seperti terjadinya kerusakan pada reseptor,
mutasi, proses penuaaan, dan lain-lainnya dapat menghasilkan berbagai macam penyakit,
antara lain: Thyroid-stimulating hormone (TSH), Hipertiroidisme, Retinitis Pigmentosa
(RP), Adenoma, Defek reseptor, Sensorineural hearing loss (SNHL), Penyakit
degenerative, Kanker.
3.2 Saran
Dengan disusunnya laporan ini, diharapkan pembaca dapat mengerti dan memahami
mengenai Pensinyalan Sel. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi seluruh pihak.
Dalam laporan ini kami memohon maaf jika terdapat tulisan atau bahasa kami yang kurang
berkenan. Dengan demikian kami mengharapkan kritik dan saran atas laporan kami agar
dapat membangun dan memotivasi sehingga bisa membuat laporan lebih baik lagi.

36. iii
DAFTAR PUSTAKA
1. Anggita, Dwi. dkk. (2019). “Peran Insulin-Like Growth Factor 1 Dalam
Patofisiologi Gangguan Pendengaran”. Jurnal Medula Vl. 9 No. 2.
2. Armijn, Abiyyu. dkk. (2020). “Overview of Cell Signaling and Cell
Communication”. Journal Review Assignment: Cell Biology NN-SB184406.
3. Berridge, M. J. (2014). Cell Signalling Biology Module 4. Biochemical Society
and Portland Press Limited.
4. Berridge, M.J. (2014). Cell Signalling Biology Module 12. 2014. Biochemical
Society and Portland Press Limited.
5. Campbell NA. (2004). Biologi. Edisi ke-5. Jakarta: Erlangga.
6. Decroli, Eva. (2017). Dampak Klinis Thyroid Stimulating Hormon. Andalas:
Jurnal Kesehatan Andalas.
7. Krauss G. (2008). Biochemistry of Signal Transduction and Regulation. 4th
Edition. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. pp. 1 – 26.
8. Kurniati, Tuti. (2020). Biologi Sel. Bandung: CV CENDIKIA PRESS.
9. Kurniawan, S. N. (2015). Neuronal Signaling. Malang Neurology Journal, 85-95.
10. Mescher, Anthony L. (2009). Histologi Dasar Junqueira Teks & Atlas. Jakarta:
EGC.
11. Putra, Agung. (2019). Basic Molecular Stem Cell. Semarang: Unissula Press.
12. Saryono. (2009). Biokimia hormon. Yogyakarta: Nuha Medika.
13. Sherwood L. 2015. Introduction to Human Physiology 8th edition. US: Cengage
Learning
14. Sherwood, Lauralee. (2018). Fisiologi Manusia Dari Sel Ke Sistem Edisi 9.
Jakarta: EGC.
15. Srikandi, Ni. (2020). Hipertiroidismee Graves Disease: Case Report. Bali: Jurnal
Kedokteran Raflesia
16. Suiraoka, I. (2012). Textbook “Penyakit Degeneratif, Mengenal Mencegah dan
Mengurangi Faktor Risiko 9 Penyakit Degeneratif”. Medical Book.
17. Susilowati, Rina Priastini. (2019). Kajian sel dan molekuler (Hubungannya
dengan penyakit pada manusia). Banyumas: CV. PENA PERSADA.