6
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Protein p53
Protein  p53  pertama  kali  diidentifikasi  pada  tahun  1979  sebagai transformation-related protein dan protein yang terakumulasi pada inti sel
kanker serta berikatan kuat dengan antigen T simian virus 40 SV40. Akan tetapi, sepuluh tahun kemudian, para peneliti mendapatkan bahwa ternyata
protein tersebut merupakan mutasi dari bentuk awal p53wild-type p53 wt p53 dan sifat onkogenik p53 sebenarnya merupakan hasil dari mutasi p53
Bai    Zhu,  2006.  Gen  p53  merupakan  tumor  suppressor  gene  yang multifungsi dan sering mengalami alterasi pada kanker ovarium dan jenis
kanker  lainnya.  Pada  kondisi  normal,  p53  berinteraksi  dengan  berbagai jenis protein yang terlibat dalam regulasi transkripsional, repair DNA, siklus
sel, apoptosis, dan degradasi protein yang dimediasi oleh proteosom
22
Dalam  kondisi  normal,  jaringan  p53  dalam  kondisi  tidak  aktif, biasanya  diaktifkan  oleh  semacam  stress  seluler  yang  dapat  mengubah
siklus  pertumbuhan  sel  normal  atau  menginduksi  mutasi  genom  yang kemudian  mengarah  pada  tranformasi  onkogenik.  Protein  p53  yang  aktif
dapat  menghentikan  siklus  sel  atau  menghidupkan  jalur  apoptosis  dan memaksa  sel-sel  rusak  dan  mengandung  mutasi  melakukan  bunuh  diri
sehingga  mencegah  perbanyakan  dan  pertumbuhan  selular  yang abnormal. Oleh karena itu, protein p53, sebagai guardian of genom, adalah
inhibitor penting dari perkembangan tumor sehingga menjelaskan mengapa
7
gen  ini  menjadi  paling  sering  bermutasi  dalam  penyakit  kanker  pada manusia
23
.
2.1.1. Struktur protein p53
Gen  p53  terletak  pada  bagian  lengan  pendek  dari  kromosom  17 17p13.1,  merupakan  suatu  nuklear  phospoprotein  yang  memiliki  berat
molekul sebesar 53 kilo Dalton kDa. Gen p53 ini dikode oleh 20 kilobasa kb yang terdiri dari 11 ekson dan 10 29 intron. Gen  p53 ini termasuk di
dalam  kelompok  gen  pelindung  sel,  yang  memiliki  dua  anggota  lainnya yaitu, p63 dan p73. Protein p53wild type wt p53, mengandung sebanyak
393  asam  amino  dan  terdiri  dari  tiga  domain  fungsional  yaitu  N-terminal activation  domain,  DNA  binding  domain  dan  C-terminal  tetramerization
domain Gambar 1.  Selain itu, terdapat sebuah daerah domain inti sentral atau central core, yaitu pada residu 102 sampai 292 dan daerah domain C-
terminal, yaitu pada residu 324 sampai 393
22
.
Gambar 1 Representasi Skematik Struktur p53
19
8
2.1.2. Peran protein p53
Protein p53 memiliki aktivitas biokimia sebagai faktor transkripsi dan peran biologi sebagai tumor suppressor yang sangat kuat. Sebagai faktor
transkripsi  multitarget,  p53  mengontrol  berbagai  jenis  gen  dengan  fungsi yang  berbeda-beda.  Sebagai  penekan  tumor,  p53  sangat  penting  untuk
mencegah  proliferasi  sel  yang  menyimpang  serta  mempertahankan integritas genom akibat stress genotoksik
10
.
Gambar 2. Protein p53 pada Persimpangan Jalur Hubungan Kompleks Respon Sel terhadap Stress
22
Sebagai  penekan  tumor,p53  sangat  penting  dalam  mencegah proliferasi yang salah dari sel dan menjaga integritas gen yang diakibatkan
oleh stress genotoksik. Dengan adanya stimulus yang beragam yang dapat berasal dari luar dan dalam sel, seperti kerusakan DNA disebabkan radiasi
ion, radiasi sinar ultraviolet, obat-obat yang bersifat racun, virus, paparan
9
panas,  hypoksia,  kemoterapi  ,  akan  mengaktifkan  wt  p53  yang  akan berfungsi  sebagai  pengatur  protein  yang  memicu  perubahan  respon
biologis  sel.  Aktivasi  p53  tersebut  akan  menyebabkan  pengaktifan  gen target  p53.  Sebagai  contoh,  sebagai  respon  kerusakan  DNA  akan
menyebabkan  putusnya  rantai  ganda  DNA  ,  ATM  ataxia-telangiectasia mutated  protein  kinase  yang  akan  mengaktifkan  Chk2  kinase.  ATM  dan
Chk2  bersama-sama  akan  memfosforilasi  p53  yang  menyebabkan berhentinya siklus sel atau apoptosis.
22
Pada  kondisi  yang  normal,  wt  p53  ada  pada  kadar  yang  rendah dengan bentuk laten inaktif. Selama perlembangan sel, kadar rendah dari
wt  p53  ini  diatur  secara  cermat,  dan  half-lifenya  hanya  terbatas  pada hitungan  menit.  Namun  dengan  adanya  stress  atau  agen  yang  merusak
DNA,  half-life  tersebut  menjadi  diperpanjang  menjadi  hitungan  jam. Peningkatan kadar dari protein p53 diatur dengan perpanjangan dari half-
life tersebut, dan bergantung kepada stimulus di dalam dan di luar sel.
22
2.2 Apoptosis
Sebagai  penjaga  sel,  salah  satu  tugas  dari  p53  adalah  untuk mengawasi stress dari sel dan menginduksi apoptosis. Pada jaringan yang
mengalami  stress  dan  kerusakan,  p53  akan  menginisiasi  apoptosis  yang akan menghancurkan sel yang rusak tersebut.
22
Produk  hasil  gen  apoptosis  yang  diinduksi  oleh  p53  termasuk didalamnya  adalah  Bax  Bcl-2  associated  protein,  DR5KILLER  death
receptor,  DRAL,  FasCD95  cel  death  signaling  reseptor,  PIG3  p53-
10
inducible  gen,  Puma  p53-upregulated  modulator  of  apoptosis,  Noxa, PIDD  p53-induced  protein  with  death  domain,  PERP  p53  apoptotis
effector related to PMP-22,Apaf-1 apoptotic protease-activating factor-1, Scotin, p53AIP1 p53-regulated apoptosis-inducing protein 1, dll.
22
Proses  apoptosis  dapat  dibagi  menjadi  tahap  inisiasi,  dimana terdapat  beberapa  caspases  yang  menjadi  katalis  aktif,  serta  tahap
eksekusi  atau  pelaksanaan,  dimana  caspases  lainnya  memicu  degradasi komponen seluler. Inisiasi apoptosis terjadi oleh karena sinyal dari dua jalur
yang berbeda. Jalur intrinsik atau mitokondria dan ekstrinsik atau kematian reseptor. Jalur ini diinduksi oleh stimulus yang berbeda dan melibatkan set
protein  yang  berbeda,  walaupun  terdapat  beberapa  persilangan  jalur diantaranya.  Kedua  jalur  bertemu  untuk  mengaktifkan  caspases,  yang
merupakan mediator sebenarnya kematian sel.
24
2.2.1 Inisiasi apoptosis jalur intrinsik mitokondria
Sesuai  dengan  namanya,  jalur  intrinsik  berlangsung  di  dalam  sel. Jalur  apoptosis  intrinsik  akan  menghasilkan  peningkatan  permeabilitas
mitokondria dan pelepasan dari molekul pro-apoptosis death inducers ke dalam  sitoplasma  .    Mitokondria  mengandung  protein  seperti  sitokrom  c
yang  penting  bagi  kehidupan,  tetapi  bila  beberapa  protein  yang  serupa terlepas ke dalam sitoplasma merupakan indikasi bahwa sel tersebut tidak
sehat, akan menginisiasi program “bunuh diri” dari apoptosis. Pelepasan protein mitokondria ini dikontrol secara seimbang melalui anggota keluarga
protein  Bcl  antara  pro  dan  antiapoptosis.    Ada  2  kelompok  Bcl-2,  yang
11
pertama protein pro-apoptosis Bax, Bak, Bad, Bcl-X, Bid, Bik, Bim, dan Hrk dan  uang  kedua  adalah  anti-apoptosis    Bcl-2,  Bcl-xl,  Bcl-W,  Bcl-1  dan
Mcl-1.
24,25
Ketika  protein  anti-apoptosis  mengatur  apoptosis  dengan  cara menghambat  pengeluaran  sitokrom,  sedangkan  protein  pro-apoptosis
melakukan yang sebaliknya. Keseimbangan antara pro dan anti apoptosis akan  menentukan  apakah  sel  tersebut  akan  mati  atau  tidak.  Faktor
apoptosis  lain  yang  dilepaskan  oleh  mitokondria  ke  sitoplasma  yaitu  : apoptosis
inducing factor
AIF,-derived second
mitochondria Bindingderived activator of caspase Smac, direct IAP binding protein with
low pl DIABLO dan Omihigh temperature requirement protein A HtrA2. Sitoplasma melepaskan sitokrom c akan mengaktifkan caspase 3 melalui
pembentukan  kompleks  protein  yang  disebut  dengan apoptosome terdiri dari  sitokrom  c,  Apaf-1  dan  caspase  9.  Dilain  pihak,  SmacDIABLO  atau
OmiHtrA2  akan menyebabkan pengaktifan caspase dngan melekat pada protein  penghambat  apoptosis  IAPs  yang  akan  merusak  interaksi  IAPs
dengan caspase 3 atau 9.
24,25
2.2.2  Inisiasi apoptosis jalur ekstrinsik inisiasi reseptor kematian
24
Jalur  ini  diawali  melalui  keterlibatan  ligan  kematian  yang  akan berikatan  dengan  reseptor  kematian.  Walaupun  beberapa  reseptor
kematian  telah  banyak  diketahui,  namun  reseptor  kematian  yang  paling banyak dikenal yaitu TNF reseptor tipe 1 TNFR 1 dan protein yang disebut
12
dengan Fas CD 95 dan ligand mereka yang disebut dengan TNF dan Fas ligand FasL.
Dengan  berikatannya  ligan  kematian  dengan  reseptornya  akan membentuk suatu kompleks yang disebut dengan death inducing signaling
complex  DISC  yang  akan  mengaktifkan  pro-caspase  8.  Caspase  ini merupakan suatu kaspase pencetus terhadap apoptosis.
24,25
Alur apoptosis ini dapat dihambat oleh protein yang dinamakan FLIP, yang  dapat  mengikat  pro-caspase-8.  Beberapa  virus  dan  sel  normal
memproduksi FLIP dan menggunakan inhibitor ini untuk melindungi dirinya dari apoptosis yang dimediasi oleh Fas.
25
Gambar 3  Hubungan antara inisiasi apoptosis jalur ekstrinsik dengan jalur intrinsik
24
13
2.2.3  Disregulasi Apoptosis
,24,25,26
Apoptosis dan gen yang mengontrolnya mepunyai efek yang besar pada fenotip keganasan. Gangguan  regulasi  pada program apoptosis akan
menyebabkan  mortalitas  sel.  Mutasi  onkogenik  yang  apoptosis mempengaruhi  inisiasi  tumor,  progresifitas  tumor  dan  metastase.  Kanker
merupakan  hasil  dari  perubahan  genetik  dimana  sel  normal  berubah menjadi  ganas,  dimana  penghentian  kematian  sel  sementara  merupakan
salah  satu  perubahan    penting  yang  menyebabkan  suatu  transformasi kearah keganasan.
Pada  awal  1970  Kerr  dkk  telah  mengaitkan  apoptosis  untuk menghapus sel yang berpotensi ganas , sel yang mengalami hiperplasi dan
perkembangan tumor. Oleh karena itu, pengurangan peran apoptosis dan resistensinya memainkan peran penting dalam karsinogenesis. Ada benyak
cara  sel  menjadi  tumor  atau  mengalami  keganasan  melalui  proses pengurangan  apoptosis  dan  rsistensi  apoptosis.  Umumnya,  mekanisme
perubahan  apoptosis  yang  bisa  meyebabkan  kanker  atau  tumor  dapat dibagi atas 3 bagian besar, yaitu
1.  Gangguan  keseimbangan  protein  proapotosis  dan  protein antiapoptosis
2.  Berkurangnya fungsi caspase 3.  Rusaknyaterganggunya sinyal reseptor kematian death receptor
14
Gambar 4  Mekanisme perubahan Apoptosis dan proses Karsinogenesis
25
Pada  proses  apoptosis  dapat  terjadi  kegagalan  pada  jalur  ,  yang akan  menyebabkan  terjadinya  kanker.  Kegagalan  ini  lebih  sering  terjadi
pada jalur intrinsik dibandingkan jalur ekstrinsik,  karena jalur ekstrinsik ini lebih sensitif dan paling sering disebabkan oleh mutasi dari gen p53. Gen
p53  ini  merupakan  tumor  supresor  gen  yang  terakumulasi  bila  DNA mengalami  kerusakan.  Fungsi  dari  p53  ini  yaitu  mencegah  replikasi  sel
pada  sel  yang  rusak  secara  genetik  melalui  penghentian  siklus  sel  pada fase G1 atau interface, sehingga sel mempunyai waktu untuk repair. Selain
itu gen ini juga berfungsi untuk mencetuskan apoptosis bila kerusakan sel cukup luas dan terjadi kegagalan repair.
Bila  terjadi  mutasi  pada  gen  p53  dapat  mengakibatkan  disregulasi gen  ini  sehingga  terjadi  kegagalan  apoptosis  dan  sel  yang  rusak  terus
mengalami replikasi dan akhirnya terjadi kanker.
15
Faktor lain
yang berperan
pada karsinogenesis
adalah keseimbangan antara proapotosis dan anti apoptosis dari kelompok Bcl2.
Pada  sel  tumor,  mutasi  dari  gen  Bcl2  dapat  meyebabkan  peningkatan ekspresi  yang  dapat  menekan  fungsi  normal  dari  protein  proapotosis,
seperti  Bax  dan  Bak.  Jika  terjadi  mutasi  pada  gen  Bax  dan  Bak  dapat meyebabkan  penurunan  regulasi,  sehingga  sel  kehilangan  kemampuan
untuk regulasi apoptosis yang dapat menimbulkan kanker.
2.3. Genetik dari Endometriosis
Komponen yang dimiliki oleh endometriosis telah banyak diketahui walaupun gen spesifik yang berkaitan dengan endometriosis masih banyak
diteliti.  Analisa  terhadap  gen  yang  berhubungan  dengan  1100  keluarga dengan dua atau lebih keterlibatan dari saudara kandung telah dilakukan
dan  didapatkan  adanya  lokus  pada  kromosom  10q26  dan  7-13-15.
24
Penelitian terhadap berbagai hubungan antara gene  dengan proses yang terlibat  pada  endometriosis  termasuk  didalamnya  sinyal  steroid,  matrix
degradasi,  inflamasi  dan  detoksifikasi  seperti  yang  dilaporkan,  telah dilakukan  review  terhadap  penelitian  tersebut.  Untuk  mendapatkan
hubungan  gen  dengan  penyakit  ini,  penelitian  kohort  terhadap  wanita dengan  dan  tanpa  endometriosis  adalah  memiliki  genotip  SNPs  Single
Nucleotide  Polymoprhisms.
27
Penelitian  terbaru  terhadap  1900  wanita dengan  endometriosis  dengan  memakai  kontrol  sebanyak  5300  wanita
yang sehat melaporkan adanya hubungan SPNs dengan gen CDKN2BAS
16
pada  kromosom  9p21  dan  gen  WNT4  pada  kromosom  1p36  pada peritoneum endometriosis.
28
Pada  level  transkripsi  gen,  ditemukan  adanya  perbedaan  ekspresi gen  pada  endometrioum  ektopik  pada  wanita  dengan  dan  tanpa
endometriosis  perbedaan  tersebut  memperlihatkan  adanya  abnormalitas yang  diturunkan  ataupun  yang  didapat  pada  endometrium  yang
memberikan  ketahanan  hidup  yang  berbeda  dan  implantasi  terhadap pembentukan dari lesi endometriosis.
1
2.4. Konsep Biokimia dari endometriosis
Konsep  yang  ada  mengenai  endometriosis  adalah  kelainan  yang berkaitan  dengan  esterogen.  Pada  saat  ini,  endometriosis  memiliki
hubungan  dengan  proses  inflamasi,  penurunan  fungsi  progesteron  pada level endometrium dan neuroangiogenesis.
1
2.4.1. Inflamasi
Endometriosis sangat menarik dan dianggap sebagai kondisi yang merupakan  inflamasi  kronik.  Lingkungan  peritonum  dari  endometriosis
mempunyai karakterisik dengan adanya peningkatan makrofag yang aktif dan peningkatan kadar sitokin inflamasi, kemokin, faktor pertumbuhan dan
prostaglandin.  Analisa  terhadap  endometrium  eutopik  dan  ektopik menunjukkan adanya peningkatan yang tinggi terhadap phospoliphase A2
PLA2 pada peritoneum dan ovarium endometriosis.
29
17
Faktor  nuklear  kappaB  NF-kB  ternyata  memiliki  peranan  yang penting dalam memediasi kunci biokimia dari endometriosis. faktor tersebut
diaktivasi oleh proinflamasi sitokin dan stres oksidatif dan meningkat pada tipe lesi endometriosis merah. Sebagai faktor transkripsi, pengaktifan dari
NF-kB akan meningkatkan ekspresi dari beberapa gen yang terlibat dalam inflamasi,  termasuk  didalamnya  interleukin  1  IL-1,  IL-6,  IL-8,  dan
sikooksigenase 2. Pada endometriosis ditemukan adanya aktifasi abnormal terhadap NF-kB.
1,29,30
Sebagai  tambahan  terhadap  kaskade  dari  inflamasi,  NF-kB mengatur gen yang terkait dengan antiapoptosis, invasi jaringan, proliferasi
sel dan angiogenesis yang merupakan langkah penting dalam patogenesis dari endometriosis.
1
2.4.2. Penurunan Fungsi Progesteron
Sebagai tambahan dari adanya ketergantungan dengan esterogen, peningkatan temuan terhadap adanya penurunan dari fungsi progesteron
pada  endometrium  pada  patofisiologi  dari  endometrium  telah  banyak ditemukan.
1
Penelitian  terhadap  ekspresi  gen  menunjukkan  adanya penurunan respon endometrium terhadap progesteron pada fase sekretori
pada  endometriosis  dibandingkan  dengan  kelompok  kontrol  normal. Dengan  adanya  efek  dari  anti  inflamasi  oleh  progesteron,    sehingga  jika
terjadi  penurunan  fungsinya  pada  endometrium  dapat  menghasilkan peningkatan  proinflamasi  pada  uterus  yang  menyebabkan  uterus  tidak
dapat ditempati oleh implantasi emrbrio.
31