DNA dalam kromosom TINJAUAN PUSTAKA

Struktur kromatin dibentuk oleh ketiga tingkat kromatin berupa susunan serat 30-nm. Yang menyatu dalam satu gumpalan. 27 Gambar 8. Segmen kromatin 4

e. DNA dalam kromosom

Sebelum mitosis, kromosom-kromosom interfase dikondensasikan menjadi kromosom mitosis. Perubahan dari kromosom interfase ke kromosom mitosis membutuhkan sebuah klas protein yang disebut condensins ; dibutuhkan energi yang berasal dari hidrolisis ATP untuk merubah kromosom interfase menjadi kromosom mitosis. 27 DNA kromosom dilipat dan disusun, dikemas secara efisien. Keenam tingkat DNA yang berurutan menurut strukturnya disusun, dikemas dalam kromosom metafase. 27,30

2.2.2 MITOSIS

Semua eukariotik dari jamur sampai manusia mengalami pembelahan dan multiplikasi sel dengan cara yang sama. Proses pembelahan inti sel pada semua sel somatik disebut mitosis. Dalam mitosis tiap kromosom dibagi menjadi dua. Untuk pertumbuhan dan perkembangan normal, keseluruhan informasi genom harus direproduksi dalam setiap sel. 27 Mitosis terdiri dari fase-fase berikut ini: 28,29,30 Interfase: Universitas Sumatera Utara Dalam fase ini, semua aktivitas sel normal terjadi kecuali pembelahan aktif. Dalam fase ini kromosom X inaktif badan Barr atau kromatin sex dapat terlihat pada sel-sel wanita. Profase: Saat pembelahan dimulai, kromosom berkondensasi, dan dua kromatid dapat terlihat; masing-masing kromosom melipatgandakan DNAnya. Membran nukleus hilang. Sentriol adalah organella dibagian luar nukleus yang membentuk gelendong-gelendong untuk pembelahan sel, sentriol berduplikasi sendiri, dan 2 sentriol bermigrasi ke kutub sel yang berlawanan. Metafase: Kromosom bermigrasi ke bagian tengah sel dan membentuk sebuah garis yang menggambarkan bidang ekuatorial. Kromosom sekarang sudah terkondensasi maksimal. Gelendong mikrotubulus dari protein yang asalnya dari sentriol menyebar dan melekat ke sentromer. Anafase: Pembelahan terjadi pada bidang longitudinal dari sentomer. Dua kromatid baru bergerak ke sisi berlawanan dari sel ditarik oleh kontraksi dari gelendong. Telofase Pembelahan sitoplasma bermula pada bidang ekuatorial, berakhir dengan pembentukan 2 membran sel yang komplit. Dua kelompok kromosom dikelilingi oleh membran nucleus yang menghasilkan nukleus baru. Setiap rantai DNA berperan sebagai model, dan kandungan DNA dari sel bertambah dua kali lipat. Setiap sel anak menerima separuh dari semua materi kromosom yang telah berlipat dua tersebut, dengan demikian jumlah kromosom dipertahankan seperti sel induknya. Universitas Sumatera Utara Gambar 9 Mitosis 4,7

2.2.3 MEIOSIS

Meiosis adalah pembelahan sel yang membentuk gamet-gamet, yang setiap gamet memiliki jumlah kromosom haploid. Meiosis mempunyai dua tujuan, yaitu reduksi dari jumlah kromosom dan rekombinasi untuk mentransmisi Universitas Sumatera Utara informasi genetik. Pada meiosis I, pasangan kromosom homolog saling menjauh . Meiosis II adalah mirip dengan mitosis yang membagi dua kromosom, yang saling memisahkan diri dan terbentuk 2 sel baru. 28,31 Pembelahan meiosis pertama Meiosis I 28,31 Proses Meiosis I dimulai dari fase profase yang terkondensasi. Profase Lepotene : Kondensasi dari kromosom Zigotene : Kromosom homolog berpasangan Synapsis Pakitene : Setiap pasangan kromosom menebal membentuk 4 rantai kromatid. Ini adalah fase dimana dapat terjadi tukar silang cross over atau rekombinasi pertukaran DNA antara segmen homolog dari 2 rantai dari 4 rantai kromatid yang ada. Kiasmata adalah tempat-tempat kontak dimana ‘ cross over’ terjadi dan dapat dilihat. Pergerakan blok DNA ini adalah suatu cara menciptakan keragaman genetik. Diplotene : Pemisahan longitudinal dari setiap kromosom Metafase, Anafase, dan Telofase Meiosis I 28,31 Membran nukleus hilang dan kromosom bergerak ke tengah sel. Satu anggota dari setiap pasangan kromosom bergerak menuju setiap kutub dan sel membelah. Meiosis I sering disebut pembelahan reduksi karena setiap produk baru sekarang memiliki jumlah kromosom haploid. Pewarisan Mendelian terjadi pada meiosis I. Cross over yang terjadi sebelum metafase menghasilkan kombinasi materi genetik yang baru, hasilnya bisa menguntungkan atau merugikan. Pembelahan meiosis kedua Meiosis II 28,31 Pembelahan meiosis II mengikuti pembelahan meiosis I tanpa replikasi DNA. Pada oosit, meiosis II terjadi setelah fertilisasi. Hasil akhirnya adalah empat sel haploid yang masing-masing mempunyai kromosom 22 + 1X atau 22 + 1Y Universitas Sumatera Utara Gambar 10. Meiosis

2.2.4 KELAINAN KROMOSOMGENETIK :

Penyebab utama dari abortus spontan adalah kelainan kromosom dimana hampir 50. Pada pemeriksaan villi korionik yang sebelumnya telah dilakukan konfirmasi dengan UltraSonoGraphy USG didapati angka kejadian dari kelainan kromosom pada kehamilan yang tidak berkembang memiliki frekwensi 75-90. 9 Abnormalitas numerikal biasanya terjadi karena non-disjunction , yaitu kegagalan pemisahan kromosom pada fase anafase baik selama mitosis dan meiosis. Gambar 9 Meiosis 4 Universitas Sumatera Utara Aneuploidi adalah deviasi jumlah kromosom yang menyebabkan hilangnya atau bertambahnya satu atau beberapa kromosom individual dari jumlah kromosom diploid, seperti monosomi 45,X sindrom Turner atau trisomi trisomi 13, sindrom Patau, trisomi 18: sindrom Edward, trisomi 21 sindrom Down, 47,XXY sindrom Klinefelter. Mosaik menunjukkan satu atau lebih turunan sel dengan perubahan kariotipe, biasanya meningkatkan kejadian non disjunction pada awal mitosis dua pasang kromoson gagal untuk berpisah. Poliploidi , jumlah kromosom multipel dari jumlah kromosom haploid, adalah penyebab bermakna dari abortus spontan. Frekuensi nondisjunction pada manusia dipengaruhi oleh umur ibu pada waktu konsepsi. 26,27,28 Nondisjunction bisa terjadi selama meiosis I atau meiosis II. Selama meiosis I, satu sel anak akan menerima dua kromosom normalnya masing-masing sel anak menerima 1 kromosom sedangkan sel anak lain tidak menerima kromosom. Akibatnya, terbentuk gamet yang membawa 2 kromosom disomi atau tanpa kromosom nullisomi. Sewaktu pembelahan meiosis II, satu sel anak akan menerima 2 kromosom menjadi disomi, sel anak yang lain tidak menerima kromosom nullisomi. Setelah terjadi fertilisasi, gamet disomi menghasilkan zigot trisomi dan gamet nullisomi menghasilkan zigot monosomi. Pada beberapa kasus monosomi X dapat dijumpai bayi lahir hidup. 29 Yang termasuk aneuploidi adalah: i trisomi tiga kromosom dalam satu pasang ii monosomi satu kromosom dalam satu pasang iii triploidi dan tetraploidi semua kromosom berjumlah berlipat tiga atau berlipat empat. Triploidi tidak hanya dikarenakan nondisjunction saat meiosis, dimana dua sperma dapat mempenetrasi ovum dispermia. Ovum atau sperma bisa memiliki kromosom yang belum tereduksi sebagai akibat restitusi pada pembelahan meiosis I atau II; atau badan polar kedua dapat bersatu dengan nukleus sel telur haploid. Dengan dispermia, dua dari tiga set kromosom adalah berasal dari paternal, menghasilkan 69,XYY, 69,XXY atau 69,XXX. Dispermia adalah penyebab triploidi sebanyak 66 kasus dimana fertilisasi sel telur haploid dengan sebuah sperma diploid terjadi pada 24 kasus kegagalan meiosis I sedangkan sel telur diploid didapati 10. Triploidi adalah satu dari penyebab abrasi kromosom tersering pada laki-laki, menyebabkan 17 abortus spontan. Tetraploidi lebih jarang dari triploidi. 26,29 Pada manusia, hanya tiga trisomi autosom terjadi pada bayi lahir hidup: trisomi 13 dengan Universitas Sumatera Utara kejadian 1 dalam 12.000 bayi lahir; trisomi 18 adalah 1 dalam 6000; dan trisomi 21 adalah 1 dalam 650. Kejadian trisomi autosom meningkat pada ibu yang berusia lebih dari 35 tahun, mencapai 10 kali lipat dari insiden normal pada ibu dengan usia lebih dari 40 tahun. 26,29,31 Kromosom X atau Y tambahan terjadi pada 1 dalam 800 bayi lahir. Sejumlah individu dengan abrasi ini rentan memiliki gangguan berbicara, kemampuan belajar yang terbatas dan masalah sikap. 26,29 Plachot dkk menyatakan kelainan kromosom memiliki frekwensi lebih banyak dijumpai pada kelainan embrio, pada penelitian secara meta-analisis dijumpai kelainan kromosom 78 embrio abnormal dibandingkan dengan 12,5 embrio normal. 32 Sebagian besar abortus spontan disebabkan oleh kelainan kariotip embrio. Paling sedikit 50 kejadian abortus spontan pada trimester pertama merupakan kelainan sitogenetik. Kejadian tertinggi kelainan sitogenetik konsepsi terjadi pada awal kehamilan. Kelainan sitogenetik embrio biasanya berupa aneuploidi yang disebabkan oleh kejadian nondisjunction meiosis atau poliploidi dari fertilitas abnormal. 33 Wanita yang usia 41 tahun dengan kelainan kromosom dan malformasi sangat mungkin menjadi penyebab keguguran. Analisa sitogenetik perlu dilakukan terhadap hasil konsepsi untuk melihat kelainan kromosom. Kultur dan analisa trofoblas mahal, karenanya jarang di usulkan untuk wanita yang baru satu kali keguguran, kariotip dilakukan pada kasus keguguran berulang penting untuk mengetahui penyebab keguguran tersebut. Kariotip produk konsepsi dapat memberi informasi berguna untuk konseling dan penanganan kehamilan dimasa mendatang. 34 Abnormalitas sitogenetik dapat dibagi menjadi abnormalitas numerik, abnormalitas struktur kromosom dan mozaik. Abnormalitas numerik dapat dibagi menjadi aneuploidi dan poliploidi; trisomi lebih banyak dijumpai, diikuti poliploidi 21 dan monosomi X 13 . 35 Dan Diego Alvarez dkk 2005 mendapati tujuh kasus trisomi ganda pada 321 pasien abortus spontan 21,8. Frekuensi yang dilaporkan untuk kasus trisomi ganda berkisar 0,21-2,8, dan dalam studi ini tidak terbatas pada abortus trimester pertama. Usia kehamilan dari abortus spontan berkisar antara Universitas Sumatera Utara 4 sampai 20 minggu. Usia kehamilan untuk kasus trisomi ganda adalah 9,4±2,1. 15 Aneuploidi Autosomal : Aneuploidi terjadi oleh karena kesalahan pada meiosis I, secara spesifik pada perkembangan meisosis. Kesalahan pada meiosis I berhubungan dengan usia lanjut pada wanita dan berkorelasi dengan penurunan rekombinasi meiotik. 36 Kelainan kromosom sering dijumpai pada mudigah atau janin awal yang mengalami abortus spontan dan menyebabkan sebagian besar abortus pada awal kehamilan. Jacobs Hassold 1980 melaporkan bahwa sekitar ¼ dari kelainan kromosom disebabkan oleh kesalahan gametogenesis ibu dan 5 oleh kesalahan ayah. 37 Robinson dkk 1996 dalam suatu studi terhadap janin dan bayi dengan trisomi 13, melaporkan bahwa pada 21 dari 23 kasus, kromosom tambahan berasal dari ibu. 38 Aneuploidi janin penyebab terpenting dari keguguran sebelum usia kehamilan 10 minggu. Sekurang-kurangnya 50-60 dari seluruh penyebab keguguran itu berkaitan dengan abnormalitas sitogenetik dan yang paling sering adalah trisomi diikuti poliploidi dan monosomi X. Kebanyakan manusia aneuploidi disebabkan dari kesalahan pada meiotik pertama dari oosit, dimana dimulai pada masa pre-natal dan ini tidak lengkap sampai masa ovulasi. Hubungan antara umur ibu yang lanjut dengan aneuploidi janin, menurut satu hipotesa Universitas Sumatera Utara adalah merupakan pengurangan relatif dari kematangan oosit yang tergantung pada wanita usia tua dan jumlah oosit terbatas. 39 Aneuploidi adalah penyebab abortus spontan terbanyak yang merupakan kelainan kromosom manusia. Aneuploidi itu bisa berupa trisomi 21, 18, 22, dan kromosom seks yang terpisah. Kebanyakan 45 X konsepsi melibatkan hilangnya kromosom X dari ayah dan trisomi terjadi akibat kesalahan pada ibu yaitu pada meiosis I. Sebanyak 15 kehamilan berakhir dengan abortus spontan oleh karena terjadinya kesalahan kombinasi kromosom pada ibu di miosis I sehingga dijumpai trisomi 15, 16, 18 dan 21 serta Trisomi kromosom X pada miosis I yang berasal dari pihak ayah. 15 Konsepsi dikatakan sebagai aneuploidi jika memiliki lebih sedikit atau lebih banyak kromosom dari beberapa haploid. Jumlah ini sedikit melebihi setengah dari anomali kromosom yang terjadi pada bayi lahir hidup. Aneuploidi yang paling sering adalah trisomi kromosom tambahan , monosomi hilangnya kromosom , dan mosaik adanya lebih dari satu sel, masing-masing memiliki nomor kromosom yang berbeda. Dikatakan mosaik bila ada 2 kromosom atau lebih turunan sel pada satu individu yang berbeda genotipnya, dimana genotip tersebut berasal dari satu zygot. 40 Trisomi autosom : Gardner Sutherland 1996 melaporkan kelainan jumlah paling sering adalah disebabkan non-disjungsi yaitu kromosom berpasangan secara benar tetapi kemudian gagal berpisah. Kelainan ini juga dapat terjadi setelah pemisahan dini kromosom yang telah berpasangan, atau akibat kegagalan membentuk pasangan. Resiko non-disjungsi meningkat seiring dengan usia ibu. Oosit tertahan dalam midprofase dari miosis I yaitu sejak lahir sampai ovulasi, yang pada sebagian kasus dapat berlangsung selama 50 tahun. Universitas Sumatera Utara Penuaan diperkirakan merusak kiasmata yang menjaga agar pasangan kromosom tetap menyatu. Apabila miosis dilanjutkan hingga selesai pada waktu ovulasi, non-disjungsi menyebabkan salah satu gamet anak mendapatkan dua salinan dari kromosom yang bersangkutan sehingga terbentuk trisomi. 29 Trisomi 16 merupakan penyebab pada 16 dari semua keguguran trimester pertama, tetapi kelainan ini belum pernah ditemukan pada kehamilan tahap selanjutnya. Sedangkan trisomi 13, 18, 21 dapat menghasilkan kehamilan viable aterm dengan presentase 57 pada trisomi 13, 14 trisomi 18, 70 trisomi 21. 1 Trisomi autosom dijumpai hampir 50 pada kejadian abortus spontan dimana trisomi 16 lebih banyak dijumpai dan berhubungan dengan usia ibu dan merupakan kelainan kromosom yang tersering dijumpai pada abortus spontan trimester pertama. Translokasi dapat ditemukan pada kedua orang tua. Inverse kromosom seimbang juga dapat dijumpai pada pasangan dengan abortus yang berulang. Trisomi untuk semua autosom kecuali kromosom nomor 1 pernah dijumpai pada abortus spontan, tetapi tersering adalah autosom 13, 16, 18, 21, dan 22. 36 Sekitar 30 dari kasus abortus spontan yang disebabkan trisomi dan 10 adalah kromosom sex monosomi atau poliploidi. Insidensi dari trisomi meningkat seiring dengan usia ibu, dimana kromosom sex monosomi dan poliploidi tidak. 1,22,23 Kebanyakan trisomi dipercaya adalah akibat non-disjunction sewaktu meiosis I maternal. Trisomi 16 adalah trisomi yang paling sering dijumpai dan tidak pernah mencapai kehamilan aterm. Sebanyak 70 kelainan kromosom pada beberapa wanita yang menderita abortus spontan yang berulang didapati trisomi pada pemeriksaan secara FISH. 23 Kelainan numerik yang paling sering adalah trisomi, dimana tiga salinan dari satu kromosom yang diberikan ada di sel, bukan dua, menghasilkan total 47 kromosom pada tiap sel. Misalnya trisomi 21 menunjukan bahwa semua sel orang tersebut memiliki 3 salinan kromosom 21. Hal ini dijelaskan oleh adanya nomenklatur sebagai 47 XX +21 atau 47 XY + 21. Penyebab paling sering Universitas Sumatera Utara adalah trisomi non-disjunction , dimana kromosom pasangan gagal untuk terpisah selama meiosis I atau II. Hasil ini dalam satu sel anak monosomik memiliki 45 kromosom, Kondisi ini biasanya tidak kompatibel dengan viabilitas seluler, dan sel anak lain memiliki ekstra kromosom trisomi. Non disjunction meiosis maternal terjadi dengan frekuensi secara eksponensional meningkat dengan peningkatan usia maternal. Sebaliknya, non-disjunction meiosis paternal tidak berhubungan dengan usia dan dengan demikian dapat ditemukan dalam keturunan dari orang tua muda. Trisomi autosomal yang paling sering ditemukan pada bayi lahir hidup adalah trisomi 21, 18, dan 13, masing-masing trisomi autosomal lain seperti trisomi 16 dan 22, biasanya tampak pada abortus spontan tetapi tidak pernah pada kelahiran hidup. 40 Monosomi X 45 X : Non-disjunction menyebabkan gamet nulisomik dan disomik dan tidak ada keterkaitan antara usia ibu dan monosomi yang diketahui secara klinis. Kemungkinan besar karena monosomi hampir tidak memungkinkan hidup, dan konseptus monosomi lenyap sebelum implantasi. Bagi suatu makhluk hidup, kehilangan sepotong bahan kromosom biasanya jauh lebih merugikan daripada mendapatkan tambahan kromosom. Salah satu pengecualian adalah monosomi X atau sindroma Turner. Walaupun kelainan ini menyebabkan sekitar 20 keguguran pada trimester pertama dan sebagian kecil janin dapat bertahan hidup. Kelainan kromosom yang sering dijumpai dimana kemungkinan melahirkan bayi perempuan hidup adalah sindroma Turner. Monosomi X biasanya terjadi akibat hilangnya kromosom seks ayah, monosomi loss autosomal terlihat jarang dari pada monosomi X pada Universitas Sumatera Utara keguguran. Dari hasil sitogenetik sebanyak 4.969 kasus keguguran dimana dilaporkan pada 2319 kasus dijumpai kelainan kromosom, dari 2319 kasus tersebut hanya lima kasus yang memiliki monosomi autosom 0,2. 13 Monosomi X adalah kelainan kromosom yang dijumpai pada abortus spontan dengan frekuensi 15-20. Embrio monosomi X biasanya memiliki kelainan penyempitan pada tali pusat. Pada perkembangan kehamilan lanjut, anomalikelainan yang dijumpai dapat berupa sindroma Turner, lebih spesifik kistik higroma dan edema anasarka. Meskipun lahir hidup dijumpai pada individu tersebut dengan gambaran 45 X biasanya kurang struktur gen selnya. Kekurangan dari germ selnya jarang berkembang pada tingkat primordial. Patogenesis dari 45 X biasanya 80 terjadi oleh karena kehilangan sex kromosom dari ayah. 33 Kelainan struktural kromosom : Kelainan struktural kromosom dapat dibagi atas delesi, translokasi, inverse, dan duplikasi, hanya translokasi dan inverse yang berperan dalam kejadian abortus spontan dan abortus yang berulang. Sebanyak 6 dari kasus abortus spontan dengan kelainan kromosom penyebabnya adalah kelainan structural, dan yang lainnya sebagian didapati dari ayahnya yaitu translokasi dan inversi. Jika salah satu dari orang tua sebagai pembawa kelainan struktural kromosom maka kehamilannya kemungkinan dengan anak lahir dengan kromosom normal, anak lahir dengan kelainan kromosom dan anak dengan kelainan struktural kromosom. 39 Universitas Sumatera Utara Abortus spontan yang disebabkan kelainan kromosom mulai teridentifikasi setelah dikembangkannya teknik-teknik pemitaan banding . Sebagian dari bayi ini lahir hidup dengan translokasi seimbang dan mungkin normal. Monosomi autosom sangat jarang dijumpai dan tidak memungkinkan untuk hidup. Polisomi kromosom seks 47 XXX atau 47 XXY jarang dijumpai pada abortus tetapi relatif sering pada bayi lahir hidup. 1 47 XXY Sindroma Klinefelter merupakan salah satu penyebab paling umum ketidak suburan laki-laki dengan angka kejadian sekitar 1 dari 1000 kelahiran hidup laki-laki. Diperkirakan bahwa sekitar setengah dari konsepsi dengan 47 XXY mengalami abortus spontan. Kesalahan non-disjunctional tampaknya karena meiosis paternal pada sekitar 50 dari kasus, non-disjunction meiosis I pada sekitar 33 kasus, non-disjunction meiosis II 77 kasus. Sekitar 15 dari Sindroma Klinefelter adalah mosaik, sebagian besar 47 XXY 46 XY. Ini biasanya merupakan hasil dari mitosis non-disjunction pada tahap awal embrio. 40 Euploid : Kaji dkk 1980 melaporkan bahwa ¾ dari abortus spontan adalah aneuploidi terjadi sebelum minggu ke 8, sedangkan abortus spontan euploidi meningkat pada usia kehamilan sekitar 13 minggu. dikutip dari no.1 Stein dkk 1980 membuktikan bahwa insiden abortus spontan euploid meningkat secara drastis setelah usia ibu 35 tahun. Universitas Sumatera Utara Penyebab pasti abortus euploid umumnya tidak diketahui, kemungkinan disebabkan oleh: dikutip dari no 1 1. Kelainan genetik 2. Berbagai faktor ibu 3. Beberapa faktor ayah Universitas Sumatera Utara

2.2.5 Kerangka Teori

Abortus Spontan Genetikkelainan kromosom Faktor Infeksi Faktor Endokrin Faktor imunologi

2.2.6 Kerangka Konsep

Aneuploidi Mosaik Poliploidi Triploidi Monosomi 45 X, Sindrom Turner Trisomi 13,16,18, 21,22 Usia pasangan suami istri 35 tahun TORCH TBC DM Karsinoma Malnutrisi Radiasi Trauma SLE Kelainan struktural USIA IBU DAN SUAMI PADA SAAT KEJADIAN ABORTUS SPONTAN KELAINAN KROMOSOM JANIN Universitas Sumatera Utara

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 RANCANGAN PENELITIAN :

Penelitian ini adalah penelitian deskriptif analitik dengan rancangan cross sectional.

3.2 Waktu dan Tempat penelitian :

Penelitian ini dilakukan di Departemen Obstetri Ginekologi SMF Obstetri Ginekologi; RSUP. H. Adam Malik Medan, RSU Dr Pirngadi Medan, RS Haji Mina Medan, RS. PTPN II Tembakau Deli Medan, RSU. Sundari, dan RS. KESDAM Tk. II BB Medan Penelitian dimulai tanggal 20 September 2010 hingga tanggal 12 Februari 2011

3.3 Populasi Penelitian :

Sampel penelitian ini adalah semua pasien yang datang dengan diagnosa Abortus spontan yang sesuai dengan kriteria inklusi penelitian

3.4 Jumlah sampel penelitian :

N = Z 2 P Q D 2

N: jumlah sampel

Z : nilai baku normal pada table Z P : proporsi kejadian abortus Universitas Sumatera Utara