2. TINJAUAN PUSTAKA
2.6. Gambaran Darah Tikus Putih
Darah merupakan media cair yang terdiri dari komponen selular yaitu sel-sel darah dan komponen cairan yang kaya akan protein yaitu plasma darah (Schalm 2010). Darah dianggap sebagai jaringan khusus yang menjalani sirkulasi dan terdiri atas sel-sel yang terendam dalam plasma darah (Dellman & Brown 1992).
Darah mempunyai peranan penting dalam mempertahankan homeostasis tubuh yang meliputi keseimbangan cairan tubuh, pH maupun suhu tubuh, transportasi enzim dan hormon, pertahanan tubuh terhadap infiltrasi benda-benda asing dan mikroorganisme (Guyton & Hall 2008). Fungsi darah juga untuk mengalirkan substansi-substansi yang sangat penting untuk kehidupan dan kesehatan termasuk oksigen dan nutrisi yang dibutuhkan oleh setiap sel. Darah juga membawa karbondioksida dan produk metabolit lain dari berbagai sel didalam tubuh dan mengalirkannya ke paru-paru, ginjal, dan hati dimana mereka akan dikeluarkan (Cunningham 1997). Darah mempunyai fungsi untuk koagulasi sehingga akan mencegah kehilangan darah apabila ada kerusakan dalam pembuluh darah. Selain itu, darah berperan penting dalam pengaturan suhu, menjaga sistem keseimbangan asam basa tubuh, serta mengandung faktor penting untuk pertahanan tubuh terhadap penyakit (Schalm 2010).
Pada sumsum tulang terdapat sel-sel yang disebut sel stem hematopoietik pluripoten (PHSC) yang merupakan asal dari seluruh sel-sel darah dalam sirkulasi. Pembelahan sel-sel PHSC membentuk bermacam-macam sel darah tepi. Pertumbuhan dan reproduksi berbagai sel stem ini diatur oleh protein yang disebut penginduksi pertumbuhan. Tetapi, protein penginduksi pertumbuhan ini hanya akan memicu pertumbuhan, tidak mampu untuk membeda-bedakan sel. Pembedaan sel-sel ini diatur oleh protein lain yaitu penginduksi diferensiasi. Setelah itu, masing-masing dari protein penginduksi diferensiasi akan menghasilkan satu tipe sel stem untuk berdiferensiasi sampai akhirnya membentuk sel darah merah dewasa. Sel-sel darah ini diproduksi secara terus menerus sepanjang hidup, oleh sebab itu sebagian dari sel-sel asal ini masih seperti sel-sel pluripoten asal dan disimpan dalam sumsum guna mempertahankan pasokannya (Guyton & Hall 2008).
Pembentukan penginduksi pertumbuhan dan penginduksi diferensiasi dikendalikan oleh faktor-faktor diluar sumsum tulang. Pada eritrosit, pembentukan penginduksi pertumbuhan dan penginduksi diferensiasi dipengaruhi oleh tinggi rendahnya kadar oksigen di lingkungan. Pada keadaan dimana kontak tubuh dengan oksigen rendah dalam waktu yang lama akan menyebabkan induksi pertumbuhan, diferensiasi dan produksi eritrosit dalam jumlah yang sangat
meningkat. Pada leukosit, penyakit infeksi akan menyebabkan pertumbuhan, diferensiasi, dan akhirnya pembentukan leukosit tipe spesifik yang diperlukan untuk memberantas infeksi (Guyton & Hall 2008). Pembentukan berbagai sel darah tepi yang berbeda-beda dari sel stem hematopoietik pluripoten asal (PHSC) dalam sumsum tulang disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Pembentukan berbagai sel darah tepi yang berbeda-beda dari sel stem hematopoietik pluripoten asal (PHSC) dalam sumsum tulang (www.thefullwiki.org/Haematopoiesis).
Unsur seluler dari darah terdiri dari leukosit (sel darah putih), eritrosit (sel darah merah), dan platelet (trombosit) yang tersuspensi di dalam plasma (Ganong 2008). Jika tubuh hewan mengalami perubahan fisiologis maka gambaran darah juga akan mengalami perubahan. Perubahan fisiologis ini dapat disebabkan secara internal dan eksternal. Secara internal seperti pertambahan umur, status gizi, latihan, kesehatan, stres, siklus estrus dan suhu tubuh, sedangkan secara eksternal
akibat infeksi kuman, fraktura, dan perubahan suhu lingkungan (Guyton & Hall 2008).
Fungsi utama eritrosit adalah mengangkut hemoglobin, dan seterusnya mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Eritrosit juga banyak mengandung karbonik anhidrase, yang berfungsi untuk mengkatalisis reaksi antara karbondioksida (CO2) dan air, sehingga akan meningkatkan kecepatan reaksi bolak-balik beberapa ribu kali lipat (Guyton & Hall 2008).
Proses diferensiasi eritrosit melewati berbagai tahapan. Sel-sel pertama yang dapat dikenali sebagai rangkaian eritrosit adalah proeritroblas, dimana dengan rangsangan yang sempurna maka dari sel stem CFU-E dapat dibentuk banyak sekali proeritroblast. Kemudian proeritroblast ini akan membelah beberapa kali sampai akhirnya akan terbentuk banyak sekali eritrosit yang matang. Sel-sel generasi pertama ini disebut basofil eritroblas, dimana pada saat ini sel akan mengumpulkan sedikit sekali hemoglobin. Kemudian pada perkembangan selanjutnya akan menjadi polikromatik eritroblas lalu menjadi ortokromatik eritroblas dimana sel-sel tersebut sudah dipenuhi oleh hemoglobin dengan konsentrasi 34% dan nukleus terlihat memadat dan mengecil. Setelah itu, retikulum endoplasma akan direabsorbsi, dan tahap ini disebut retikulosit karena masih mengandung bahan basofilik. Bahan basofilik yang tersisa tersebut akan menghilang dalam waktu 1 sampai dengan 2 hari dan sel tersebut selanjutnya menjadi eritrosit matang (Guyton & Hall 2008).
Proses pembentukan eritrosit diatur oleh suatu hormon glikoprotein yaitu eritropoietin (Ganong 2008). Pada hewan dewasa kira-kira 85% eritropoetin berasal dari ginjal dan 15% berasal dari hati (Guyton & Hall 2008). Pembentukan eritropoietin di ginjal, dipengaruhi oleh adanya peningkatan prostaglandin di medula (Jain 1993). Eritropoietin terdapat di dalam darah pada keadaan hipoksia, dan selanjutnya bekerja pada sumsum tulang untuk meningkatkan kecepatan pembentukan eritrosit (Guyton & Hall 2008).
Beberapa bahan penting yang dibutuhkan dalam pembentukan eritrosit antara lain protein (asam amino), vitamin (vitamin B2, B6, B12, folat, tiamin, vitamin C, dan E), dan mineral (Fe, Cu, Mn, dan Co). Bila tubuh mengalami defisiensi salah satu bahan-bahan penting tersebut, maka proses pembentukan
eritrosit akan terganggu dan dapat menyebabkan terjadinya anemia (Darmawan 1996).
Hemoglobin adalah substansi pembawa oksigen dalam eritrosit (Ganong 2008). Menurut Cunnigham (1997) hemoglobin adalah pigmen merah protein dalam eritrosit. Hemoglobin terdiri atas protein 96% globin dan 4% hem (Hartono 1988). Hem adalah suatu derifat protein yang mengandung besi, sedangkan Globin adalah suatu polipeptida yang didapatkan dari pembentukan hemoglobin yang disintesis oleh sitoplasma eritrosit (Ganong 2008).
Hemoglobin mampu berikatan dengan oksigen yang di bawa dari paru-paru menuju jaringan tubuh dan sebaliknya juga dapat berikatan dengan karbondioksida yang diangkut dari jaringan ke paru-paru di bawah pengaturan enzim karbonik anhidrase (Hartono 1988). Pembentukan hemoglobin dimulai dalam eritroblas dalam stadium retikulosit kemudian diteruskan sampai eritosit matang. Jika eritrosit meninggalkan sumsum tulang dan masuk ke aliran darah maka akan tetap melanjutkan pembentukan sedikit hemoglobin selama beberapa hari atau sesudahnya (Schalm 2010).
Hematokrit atau Packed Corpuscular Volume (PCV) adalah suatu ukuran yang mewakili eritrosit di dalam 100 ml darah, sehingga dilaporkan dalam bentuk persentase. Nilai hematokrit sangat berhubungan dengan proses pembentukan eritrosit. Dimana nilai hematokrit dipengaruhi oleh faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah eritrosit dan ukuran eritrosit (Schalm 2010).
Pada saat perdarahan jumlah eritrosit yang hilang berbanding lurus dengan plasma darah sehingga nilai hematokrit tidak berubah. Namun anemia menyebabkan nilai hematokrit turun (Duncan & Prase 1977). Nilai hematokrit sangat bervariasi pada setiap individu. Angka ini bergantung derajat aktivitas tubuh, anemia, dan ketinggian dimana individu tersebut berada (Guyton & Hall 2008).
Fungsi leukosit adalah untuk menyediakan pertahanan yang cepat dan kuat terhadap setiap agen infeksi. Mekanisme pertahanan yang dilakukan adalah dengan cara menghancurkan agen infeksi melalui proses fagositosis atau dengan membentuk antibodi dan limfosit yang disensitifkan (Dellmann & Brown 1992). Leukosit digolongkan menjadi dua, yaitu granulosit dan agranulosit. Leukosit
granulosit terdiri atas netrofil, basofil, dan eosinofil, sedangkan leukosit agranulosit terdiri atas monosit dan limfosit (Frandson 1992)
Leukosit sebagian dibentuk di sumsum tulang dan sebagian lagi di jaringan limfe. Granulosit dan monosit dibentuk dalam sumsum tulang kemudian di simpan dan dikeluarkan ke dalam sistem sirkulasi bila diperlukan. Limfosit dan sel plasma diproduksi dalam berbagai organ limfogen termasuk kelenjar limfe, limpatik, timus, tonsil, dan berbagai kantong jaringan limfoid di dalam tubuh (Guyton & Hall 2008).
Jumlah seluruh leukosit jauh di bawah eritrosit dan bervariasi tergantung dari jenis hewan (Dellmann dan Brown 1992). Peningkatan jumlah leukosit pada umumnya merupakan pertanda adanya infeksi. Selain itu, suatu kanker jaringan yang menghasilkan leukosit akan menghasilkan juga jumlah leukosit yang berlebihan, yang disebut dengan leukemia (Frandson 1992).
Netrofil merupakan leukosit darah perifer yang paling banyak (Hoffbrand 2006). Netrofil dewasa memiliki nukleus yang bersegmen. Sementara itu, netrofil muda disebut juga band cell memiliki nuklues yang menggulung, seperti batang tanpa segmentasi (Swenson 1984). Sel netrofil berukuran antara 12-15 mikron, inti memiliki gelambir sebanyak 2 sampai dengan 5. Sitoplasma bergranul eosinofilik dan basofilik. Setelah 6 sampai dengan 10 jam di dalam darah, netrofil memasuki jaringan dan tahan 1 sampai dengan 2 hari. Waktu paruh rata-rata sel neutrofil di dalam sirkulasi adalah 6 jam. Kadar normal netrofil di dalam peredaran darah diperlukan pembentukan lebih dari 100 miliar sel netrofil per hari (Ganong 2008).
Jumlah netrofil di dalam darah akan meningkat pada kasus penyakit bakteri. Netrofil memiliki butir-butir spesifik yang mengandung lisozime, laktoferin dan mieloperoksidase yang merupakan bakterisida (Dellmann & Brown 1992). Sel netrofil merupakan sel pertahanan pertama terhadap kontaminasi mikroba pada peradangan. Netrofil bertugas membunuh dan memfagosit partikel-partikel asing yang terdapat pada luka dengan cara fagositosis. Setelah memfagosit partikel asing (termasuk sisa nekrosa sel inang), netrofil akan mati dan akan digantikan oleh makrofag sebagai sel pertahanan kedua (Vegad 1995).
Sel netrofil dapat memfagositosis 5 sampai dengan 20 bakteri sebelum sel netrofil itu sendiri menjadi inaktif dan mati (Guyton & Hall 2008).
Eosinofil memiliki nukleus bergelambir dua, dikelilingi butir-butir asidofil yang cukup besar berukuran antara 0,5-1,0 µm. Diameter eosinofil berkisar antara 10-15 µm dan jangka waktu hidup dalam sirkulasi darah selama 3 sampai dengan 5 hari (Dellman & Brown 1989). Eosinofil sangat penting dalam respon terhadap penyakit parasitik dan alergi. Pelepasan isi granulnya ke patogen yang lebih besar membantu dekstruksinya dan fagositosis berikutnya (Hoffbrand 2006). Pada penyakit alergi, seperti asma pada saluran pernapasan, jumlah eosinofil yang beredar dalam sirkulasi akan meningkat. Eosinofil melepaskan protein, sitokin, dan kemokin yang mengakibatkan reaksi peradangan tetapi mampu membunuh mikroorganisme yang menyusup ke dalam tubuh (Ganong 2008). Eosinofil mampu membunuh bakteri tapi kurang efisien dibandingkan dengan neutrofil (Jubb et al. 1993). Fungsi utama eosinofil ialah detoksikasi baik terhadap protein asing yang masuk ke dalam tubuh melalui paru-paru ataupun saluran pencernaan maupun racun yang dihasilkan oleh bakteri dan parasit (Frandson 1992).
Basofil memiliki diameter antara 10-12 µm dengan inti bergelambir dua atau tidak teratur. Butirnya berkisar antara 0,5-1,5 µm berwarna biru tua sampai ungu sering menutupi inti yang berwarna agak cerah. Butir-butir tersebut mengandung heparin, histamin, asam hialuronat, kondroitin sulfat, serotonin, dan beberapa faktor kemotaktik (Dellmann & Brown 1992). Jumlah basofil di dalam sirkulasi darah relatif sedikit. Di dalam sel basofil terkandung histamin dan heparin (antikoagulan). Heparin ini dilepaskan di daerah peradangan guna mencegah timbulnya pembekuan serta statis darah dan limfe, sehingga sel basofil diduga merupakan prekursor bagi mast cell (Frandson 1992). Basofil memiliki fungsi utama dalam membangun reaksi hipersensitif dan sekresi mediator yang bersifat vasoaktif (Dellmann & Brown 1992).
Sel limfosit memiliki dua bentuk, yaitu limfosit besar yang merupakan bentuk belum dewasa, berdiameter antara 12-15 µm, memiliki lebih banyak sitoplasma, nukleus lebih besar dan sedikit pucat dibandingkan limfosit kecil. Sementara limfosit kecil merupakan bentuk dewasa berdiameter antara 6-9 µm, nukleus besar dan kuat mengambil zat warna, serta memiliki sedikit sitoplasma
berwarna biru pucat. Umumnya inti limfosit memiliki sedikit lekuk pada satu sisi (Dellmann & Brown 1992). Limfosit merupakan unsur kunci pada proses kekebalan tubuh (sistem imunitas). Limfosit merupakan sel yang memiliki inti bulat besar dan sitoplasma sedikit. Limfosit dibentuk di sumsum tulang pasca kelahiran, tetapi sebagian besar dibentuk dalam kelenjar limfe, timus, dan limpa dari sel prekursor yang berasal dari sumsum tulang. Setelah diproses di dalam timus atau bursa ekivalen menjadi prekursor sel T atau sel B. Pada umumnya limfosit memasuki sistem peredaran darah melalui pembuluh limfe lebih dari satu kali (resirkulasi) (Ganong 2008).
Monosit adalah leukosit terbesar berdiameter antara 15-20 µm. Sitoplasma lebih banyak daripada sitoplasma sel limfosit. Nukleus seperti ginjal atau mirip tapal kuda. Monosit darah tidak pernah mencapai dewasa penuh sampai bermigrasi ke dalam jaringan menjadi makrofag tetap pada sinusoid hati, sumsum tulang, alveoli paru-paru, dan jaringan limfoid (Dellmann & Brown 1992). Monosit berfungsi melindungi tubuh tehadap organisme penyerang dengan cara fagositosis. Setelah masuk ke dalam jaringan, sel-sel ini membengkak dengan ukuran yang sangat besar untuk membentuk makrofag jaringan, dan dalam bentuk ini, sel-sel tersebut dapat hidup berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun kecuali bila mereka dimusnahkan karena melakukan fungsi fagositik (Guyton & Hall 2008). Makrofag atau monosit sering memakan partikel yang sama atau lebih besar darinya. Saat benda asing terlalu besar untuk dicerna, beberapa makrofag bergabung menjadi satu yang dikenal dengan nama phagocytic giant cell sampai cukup besar untuk melakukan tugasnya (Martini et al. 1992).