2. TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Cerebrum dan Medula Spinalis
2.4.1 Anatomi dan Histologi Cerebrum dan Medula Spinalis
Sistem saraf dapat dibedakan menjadi sistem saraf pusat (otak dan medula spinalis) dan sistem saraf tepi (nervus cranialis, spinalis termasuk ganglia, dan serabut saraf) (Beitz dan Fletcher 2006). Otak dapat dibagi menjadi batang otak, cerebellum (otak kecil) dan cerebrum (otak besar) (Aughey dan Frye 2001; Beitz dan Fletcher 2006). Otak mencit divaskularisasi oleh arteri carotis interna (Radovsky dan Mahler 1999).
Apabila otak disayat, dapat dibedakan adanya bagian substansia putih, substansia abu-abu, dan campuran substansia putih dan abu-abu (Gambar 5). Substansia putih mengandung banyak akson bermyelin, sedangkan substansia abu-abu mengandung badan sel saraf, neurofil dan neuroglia (Beitz dan Fletcher 2006). Neurofil merupakan bagian non-anatomik otak pada pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE) yang mencakup bagian otak selain badan neuron dan inti sel-sel neuroglia.
Gambar 5 Cerebrum (kiri) dan medula spinalis (kanan) (Eurell dan Frappier 2006).
Keterangan: (g) girus, (s) sulcus, (sp) substansia putih, (sa) substansia abu- abu, (m) meningen.
Pengamatan otak pada penelitian ini dilakukan terhadap cerebrum dan medula spinalis. Permukaan cerebrum membentuk bukit ke arah meningen (girus) dan lekukan ke dalam (sulcus) (Radovsky dan Mahler 1999) (Gambar 5). Lapisan
superfisial cerebrum berupa substansia abu-abu, yang disebut juga cortex cerebri, sedangkan lapisan profundal berupa substansia putih (Aughey dan Frye 2001).
Adapun keenam lapisan pembentuk cortex cerebri berdasarkan morfologi dari sel neuron yang membentuknya (Gambar 6) dari lapisan superfisial sampai profundal yaitu (1) lapisan molekuler, (2) lapisan granuler eksternal, (3) lapisan piramidal eksternal, (4) lapisan granuler internal, (5) lapisan piramidal internal, dan (6) lapisan multiform (Beitz dan Fletcher 2006). Berbeda dengan cerebrum, lapisan superfisial medula spinalis berupa substansia putih, sedangkan lapisan profundalnya berupa substansia abu-abu (Aughey dan Frye 2001).
Gambar 6 Lapisan pembentuk cortex cerebri secara skematis (Eurell dan Frappier 2006).
Keterangan: (I) lapisan molekuler, (II) lapisan granuler eksternal, (III) lapisan piramidal eksternal, (IV) lapisan granuler internal, (V) lapisan piramidal internal, (VI) lapisan multiform, (wm) substansia putih.
Otak maupun medula spinalis dibungkus oleh meningen yang mengandung unsur kolagen dan fibril yang elastis (Radovsky dan Mahler 1999) serta cairan cerebrospinal (Beitz dan Fletcher 2006). Dari superfisial ke profundal, terdapat tiga lapisan meningen, yaitu dura mater, arachnoid dan pia mater (Gambar 7).
Gambar 7 Meningen (Eurell dan Frappier 2006).
Keterangan: (a) tulang, (b) dura mater, (c) arachnoid, (d) sub arachnoid, (e) pia mater, (f) pembuluh darah, (g) otak.
Dura mater kadangkala disebut pachimeningen karena tebal, kuat, dan mengandung serabut kolagen. Pada dura mater dapat diamati adanya serabut elastis, fibrosit, saraf, pembuluh darah, dan limfe. Lapisan dalam dura mater terdiri dari beberapa lapis fibrosit pipih dan sel-sel luar dari lapisan arachnoid.
Lapisan arachnoid terdiri atas fibrosit berbentuk pipih dan serabut kolagen (Beitz dan Fletcher 2006). Lapisan arachnoid mempunyai dua komponen, yaitu suatu lapisan yang berhubungan dengan dura mater dan suatu sistem trabekula yang menghubungkan lapisan tersebut dengan pia mater. Ruangan di antara trabekula membentuk ruang subarachnoid yang berisi cairan serebrospinal dan sama sekali dipisahkan dari ruang subdural (Junquera dan Carneiro 1988). Pada beberapa daerah, arachnoid melubangi dura mater, dengan membentuk penonjolan yang membentuk trabekula di dalam sinus venous dura mater. Bagian ini dikenal dengan vilus arachnoidalis yang berfungsi memindahkan cairan cerebrospinal ke darah sinus venous (Junquera dan Carneiro 1988; Bevelander dan Ramaley 1988). Pia mater mengandung sedikit serabut kolagen dan membungkus seluruh permukaan sistem saraf pusat dan vaskula besar yang menembus otak (Beitz dan Fletcher 2006).
Secara histologis, jaringan parenkim saraf terdiri dari neuron (sel saraf) sebagai unit fungsional dan struktural sistem saraf serta neuroglia sebagai jaringan penyokong (Beitz dan Fletcher 2006). Secara morfologis, bagian-bagian neuron terdiri atas badan sel saraf (perikaryon) dan pejuluran sel saraf (akson dan dendrit). Nukleus sel saraf terletak di tengah, berbentuk sperikal atau ovoid dan
cenderung eukromatik. Akson merupakan awal segmen saraf dan berakhir di cabang terminal atau dendrit neuron yang lain. Akson berbentuk silinder, panjang, diselubungi myelin dan mengandung sel Schwann dan Nodus Ranvier. Dendrit lebih pendek daripada akson namun berjumlah lebih banyak. Dendrit akan menerima stimulus elektris dari ujung akson dari neuron yang lain. Pada pewarnaan Hematoksilin Eosin (HE), hanya dapat dilihat badan sel dengan inti sel neuron (Aughey dan Frye 2001).
Neuroglia(Gambar 8, Gambar 9)merupakan jaringan penyokong susunan saraf yang memiliki banyak penjuluran (serabut) dan terdiri atas astrosit, oligodendrosit, mikroglia, sel ependimal, sel Schwann, sel satelit dan kapsula (Beitz dan Fletcher 2006). Astrosit berwarna pucat, bernukleus ovoid dan merupakan jenis neuroglia terbanyak. Dengan pewarnaan HE astrosit hanya tampak intinya saja dengan kromatin halus tanpa nukleolus. Oligodendrosit berinti bulat, piknotik, bercabang banyak dan lebih kecil daripada astrosit (Radovsky dan Mahler 1999). Mikroglia memiliki inti kromofilik berukuran kecil berbentuk bulat atau lonjong. Sel ependim berbentuk silinder atau kubus dan memiliki silia yang motil. Sel Schwan merupakan pembungkus akson dan pembentuk mielin. Sel satelit dan kapsula nengelilingi badan sel ganglion (Beitz dan Fletcher 2006).
Gambar 8 Neuron dan neuroglia pada sistem saraf pusat dengan pewarnaan luxol blue dan hematoksilin (Eurell dan Frappier 2006).
Keterangan: (n) inti sel neuron, (m) mikroglia, (a) astrosit, (o) oligodendrosit .
Gambar 9 Neuron dan neuroglia secara skematis (Fox 2004).
2.4.2 Patologi Cerebrum dan Medula Spinalis
Dalam kondisi normal, sistem saraf pusat (SSP) steril. Apabila SSP terinfeksi suatu agen maka infeksi akan menyebar dan antara lain mengakibatkan peradangan pada meningen (meningitis). Meningitis terutama terjadi pada bagian subarachinoid yang melibatkan arachnoid dan pia mater. Namun tidak menutup kemungkinan bila meningitis juga terjadi di dura mater (Ironside 1994).
Meningitis dapat disebabkan oleh beragam agen, misalnya bakteri, virus, fungi dan protozoa (Percy dan Barthold 2001). Lebih dari dua pertiga kasus meningitis manusia pada neonatus di negara maju disebabkan oleh Streptococcus grup B dan bakteri gram negatif berbentuk batang di usus (Saez-Liorens dan McCracken 2003). Macfarlane et al. (2000) membagi meningitis oleh bakteri menjadi dua tipe yaitu meningitis pyogenik dan meningtis granulomatous. Meningitis pyogenik dapat disebabkan oleh Meningococcus, Pneumococcus dan Haemophilus, sedangkan meningitis granulomatous dapat disebabkan oleh Tubercle bacillus dan Treponema pallidum. Apabila meningitis akibat bakteri yang bersifat akut tidak diobati, maka terjadi peningkatan cairan di ventrikel otak dan penyebaran bakteri lewat aliran cairan serebrospinal yang mengakibatkan kehilangan kesadaran bahkan kematian. Ciri meningitis secara histopatologi yaitu adanya infiltrasi sel radang di meningen.
Cairan serebrospinal pada meningitis bakterial mengandung banyak netrofil, bakteri, protein dalam konsentrasi tinggi, namun glukosa dalam konsentrasi rendah (Ironside 1994). Komplikasi bakterial meningitis berupa infark otak, hidrosephalus obstruktif, subdural empyema, epilepsi, serebral tromboplebitis dan abses. Pus tergenang pada sulkus serebralis dan di sekitar dasar otak maupun di medula spinalis. Pembuluh darah pada meningen mengalami kongesti disertai hemoragi perivaskular. Patologi otak manusia pada neonatal manusia akibat infeksi E. sakazakii menunjukkan abses pada serebral, infark, formasi kiste dengan berbagai gangguan saraf (Lai 2001).
Selain pengamatan terhadap meningen, kondisi patologis pada otak dapat dilakukan dengan mengamati neuron dan neuroglia yang memiliki hubungan yang sangat kompleks dan vital. Seringkali reaksi pada neuroglia memberikan gambaran terbaik mengenai kondisi patologis sistem saraf (Radovsky dan Mahler 1999).
Encephalitis adalah peradangan substansi otak dengan ciri adanya infiltrasi sel-sel radang perivaskuler (perivasculer cuffing) dan gliosis. Gliosis merupakan peningkatan jumlah sel glia yang biasanya mencakup respon astrosit yang mencolok. Gliosis dapat terfokus atau difus. Selain itu, bila terjadi infeksi SSP maka sel glia akan berkumpul di tempat terjadinya lesi atau mengubah bentuk dan fungsinya (Damjanov 2000). Menurut Damjanov (2000), kerusakan SSP akibat infeksi mikroorganisme menyebabkan sel mikroglia memfagosit sel-sel mati atau rusak pada SSP melalui pembentukan nodulus glia. Sel mikroglia yang dijumpai di sekitar infark atau abses otak memfagosit myelin kaya lemak sehingga sitoplasmanya bervakuol dan tampak berbusa. Sel ini disebut sel gitter.
Malacia merupakan pelunakan atau pengempukan bagian atau jaringan. Di sistem saraf pusat, malacia merupakan tanda terjadi nekrosa jaringan saraf. Malacia di medula spinalis disebut myelomalacia sedangkan malacia di otak disebut encephalomalacia. Bila malacia terjadi di substansi abu-abu maka disebut poliomalacia, sedangkan malacia di substansi putih disebut leukomalacia (Koestner dan Jones 2006). Malacia antara lain dapat disebabkan oleh toksin bakteri, misalnya enterotoksemia akibat Clostridium sp. (Jubb et al. 1993).