Apoptosis adalah kematian sel secara terprogram yang terjadi secara normal selama proses perkembangan dan penuaan semua jaringan tubuh. Apoptosis merupakan mekanisme homeostatis sel untuk memelihara populasi sel dalam jaringan tubuh dan dalam mekanisme pertahanan tubuh. Ada 2 jalur apoptosis yaitu jalur ekstrinsik dan jalur intrinsik. Jalur ekstrinsik melibatkan Fas, sedangkan jalur intrinsik melibatkan sitokrom c yang dirilis dari mitokondria.
Mitokondria memegang peran kunci dalam proses regulasi kematian sel. Hal ini karena adanya sitokrom c yang berada di space membran mitokondria. Sitokrom c ini dalam keadaan normal tidak boleh keluar dari mitokondria. Perannya penting pada foforilasi oksidatif dari reaksi berantai dalam produksi ATP.
Jalur ekstrinsik
Jalur ekstrinsik melibatkan Fas Ligan/FASL yang dimiliki oleh sel Tc. Sel Tc ini terkenal untuk recovery, sukanya keliling-keliling dan bisa mengenali reseptor FAS. Ketika ada target sel yang akan dibunuh (karena rusak), maka sel tadi mengekspresikan reseptor FAS. Hal inilah yang membuat dia bisa dikenali oleh FAS ligan.
Ketika mereka saling menempel, terjadi perubahan bentuk pada domain sitosolik (death domain) dari reseptor FAS. Reseptor FAS sendiri adalah protein integral yang memiliki domain ekstraseluler dan domain sitosolik. Perubahan domain dari death domain ini membuat dia dikenali oleh protein adaptor yaitu FADD.
Kompleks FADD tersebut bisa memotong procaspase 8 menjadi caspase 8 (aktif). Caspase 8 selanjutnya bisa memotong procaspase 3 menjdi caspase 3 (aktif). Caspase 3 memiliki banyak peran, dia bisa memotong banyak substrat lain.
Jalur intrinsik
Pada mitokondria di membrannya terdapat protein Bcl-2 atau Bcl-XL yang gandengan dengan Bax. Kompleks protein tersebut menjaga sitokrom c supaya tidak keluar dari mitokondria. Jika ada protein Bad datang, maka dia akan mengganggu kompleks tadi dengan berikatan pada Bcl-2 atau Bcl-XL sehingga Bax terpisah. Bax kemudian berkolaborasi dengan Bax lain membentuk channel formation (suatu kanal). Kanal ini menjadi tempat masuknya ion Ca2+. Ketika ion ini masuk maka keluarlah sitokrom c.
Sitokrom c yang berada di sitosol membantuk kompleks dengan Apaf-1, ATP, dan caspase 9 dinamakan Apoptosom (suatu holoenzim, gabungan beberapa protein). Kompleks ini adalah suatu protease yang bertugas memotong/degradasi protein lain. Salah satunya adalah procaspase 3 menjadi caspase 3. Caspase 3 yang jumlahnya berlimpah ini akan memotong sitoskeleton (kerangka sel), PARP, ICAD, dll.
Apoptosis-inducing factor (AIF) dan CAD endonuklease juga dilepaskan dari intermembran mitokondria, pindah ke nukleus dan mendegradasi kromatin sehingga membentuk DNA ladder. CAD semula terikat ICAD dan kompleks ini tidak aktif. Namun jika kedatangan caspase 3, maka ICAD lepas dan CAD bisa masuk inti dan bisa memotong-motong DNA.
Sel yang sudah terpotong-potong ini dinamakan apoptotic bodies, yang selanjutnya akan dikenali oleh makrofag untuk di makan.
Further information
The DFF40/CAD endonuclease and its role in apoptosis
