PERKEMBANGAN AKSIS PARS INTERMEDIA HIPOFISE – MELANOSIT KULIT MONYET EKOR PANJANG (Macaca fascicularis)
SRI WAHYUNI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Perkembangan Aksis Pars Intermedia Hipofise – Melanosit Kulit Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis) adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Februari 2008
Sri Wahyuni NRP B053050051
ABSTRACT SRI WAHYUNI. The Development of Pars Intermedia of Hypophysis – Skin Melanocyte Axis of The Long - Tailed Macaque (Macaca fascicularis). Under the supervision of NURHIDAYAT and CHAIRUN NISA’. The pars intermedia (PI) is a part of the adenohypophysis that plays an important role on the synthesis and secretion of the melanocyte stimulating hormone (MSH). The primary function of MSH which is secreted by the melanotroph (MSH cells) of PI is regulating the melanogenesis of pigmentation process in the skin epidermis and hair follicle melanocyte. The aim of this study was to elaborate the development of PI ACTH-MSH cells – skin epidermis and hair follicle melanocyte axis during pre and postnatal periods of long-tailed macaque (Macaca fascicularis). Six fetuses aged 55 (F-55)(skin tissue only), 70 (F-70), 85 (F-85), 100 (F-100), 120 (F-120) and 150 (F-150) days of gestation; two postnatal aged 10 (P-1) and 105 (P-3) days; one infant aged 15 (P-15) month; and two adults aged 50 (P-50) and 100 (P-100) months were used in this research. The sections of the hypophysis and skin tissues were stained with hematoxylin-eosin (HE), Masson’s trichrome (MT) and immunohistochemical (IHC) with avidin-biotin-peroxidase-complex methods (ABC method). The results showed that the PI was dominated by acidophil cells at F-70 and F-85, and tend to decreased at F-100 to P-50. These cells were replaced by the basophil cells (melanotropes/MSH cells and corticotropes/ACTH cells) in the rostral, medial and distal areas of PI, but these cells decreased at P-100 in medial area, whereas in the rostral and distal areas not appeared. Based on IHC method, the ACTH-MSH immunoreactive (ACTH-MSH-ir) cells appeared at F-70, predominantly in the rostral of PI. ACTH-MSH-ir cells were densely distributed in the rostral and distal areas from F85 to P3, whereas in their distribution pattern changed at F-100. At F-150, P-1 and P-3, ACTH-MSH-ir cells were scattered in rostral, medial and distal areas of PI and slightly decreased at P-15. At the adult (P-50), ACTH-MSHir cells still appeared positive reaction, although in the rostral and distal areas were associated with the pars distalis (PD) and pars nervosa (PN) of hypophysis. At the adult (P-100), the rostral and distal areas of PI were disappeared, but in the medial, still exist and forms an invagination to the medial area of PN. The changed of density and distribution pattern of ACTH-MSH-ir cells showed positive correlation with the development of the blood vessels of the PI. The PI blood vessels were densely distributed at the distal area of PI at F-85, and in the rostral and medial areas at the F-100 and F-120. At the P-100, blood vessels still exist in the medial area, whereas in the rostral and distal areas, they were associated with the PD and PN blood vessels. The pigmentation differences during pre and postnatal periods showed the similar pattern with the distribution pattern of ACTH-MSH-ir cells of PI and the epidermal melanocytes and hair follicles. From the results, we concluded that the development of PI showed a closed correlation with the melanogenesis or epidermal and hair follicles pigmentation process that involved the MSH and ACTH in the melanocyte during pre and postnatal periods. Keywords : long-tailed macaque, pars intermedia, hypophysis, ACTH-MSH-ir cells, melanocytes, melanogenesis
RINGKASAN SRI WAHYUNI. Perkembangan Aksis Pars Intermedia Hipofise – Melanosit Kulit Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis). Dibimbing oleh NURHIDAYAT dan CHAIRUN NISA’. Satwa primata dengan populasi terbanyak dan memiliki penyebaran yang luas di Asia Tenggara adalah Macaca fascicularis/monyet ekor panjang (MEP). Penyebaran MEP di Indonesia mulai dari Pulau Sumatera sampai Pulau Timor, tetapi tidak ditemukan di Pulau Sulawesi. Satwa primata sering digunakan sebagai hewan model dalam penelitian biomedis, karena secara anatomis dan fisiologis satwa ini memiliki banyak kemiripan secara filogenetik dengan manusia. Hipofise merupakan organ endokrin yang terletak di ventral diensefalon otak, yang berhubungan erat dengan hipotalamus. Secara anatomis, hipofise terbagi atas adenohipofise dan neurohipofise. Adenohipofise terdiri atas pars tuberalis (PT), pars distalis (PD) dan pars intermedia (PI). Pada PI, terdapat dua jenis sel granul sekretori yang tergolong basofilik, yaitu melanotrop (sel MSH) dan kortikotrop (sel ACTH). Melanotrop berperan dalam mensintesis dan mensekresikan melanocyte stimulating hormone (MSH), sedangkan kortikotrop merupakan sel penghasil adrenocorticotropic hormone (ACTH). MSH bekerja pada melanosit (sel pigmen) di stratum basale epidermis kulit dan folikel rambut, yaitu pada proses melanogenesis untuk menghasilkan pigmen melanin, yang berperan penting dalam memelihara homeostasis kulit. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan PI kelenjar hipofise serta aksis PI dan melanosit kulit MEP pada masa pre dan postnatal. Monyet ekor panjang yang digunakan pada penelitian ini, dibagi atas dua periode sampling, yaitu sampel periode pertama dan sampel periode kedua. Sampel periode pertama adalah fetus MEP umur 55 hari (F-55), 70 hari (F-70), 85 hari (F-85), 100 hari (F-100), 120 hari (F-120) dan 150 hari (F-150) serta postnatal umur 1 bulan (P-1) dan 3 bulan (P-3). Sedangkan sampel periode kedua adalah anak umur 15 bulan (P-15), dewasa umur 50 bulan (P-50) dan 100 bulan (P-100). Jumlah sampel adalah satu ekor untuk setiap tingkatan umur MEP. Dari kedua periode sampel tersebut diambil jaringan hipofise dan kulit di bagian kepala dan perut (khusus untuk F-55) dengan ukuran 0.5 cm2. Sampel hipofise dan kulit dicuci dengan larutan NaCl fisiologis dan difiksasi di dalam larutan paraformaldehid 4% selama 24 jam. Pada sampel periode pertama, jaringan hipofise dalam keadaan utuh langsung difiksasi, sedangkan pada sampel periode kedua, jaringan hipofise yang berukuran lebih besar pada bidang median dipotong menjadi dua bagian. Selanjutnya, sampel diproses dengan metode histologi standar, meliputi dehidrasi di dalam larutan alkohol konsentrasi bertingkat dan clearing di dalam larutan silol dengan ulangan sebanyak tiga kali. Proses berikutnya adalah infiltrasi jaringan di dalam parafin cair, embedding, blocking dan disayat dengan ketebalan 5–10 µm. Hasil sayatan dilekatkan di atas gelas objek dan diinkubasikan dalam inkubator dengan suhu 37oC, selama semalam dan siap diwarnai dengan metode pewarnaan hematoksilin- eosin (HE) dan Masson’s trichrome (MT) untuk mengamati morfologi dan identifikasi sel-sel penyusun PI serta perkembangan buluh darah dan jaringan ikat. Sedangkan dengan metode pewarnaan imunohistokimia (IHK), dapat diketahui perkembangan dan distribusi sel-sel ir-ACTH-MSH dan aksis antara sel tersebut dengan melanogenesis pada melanosit epidermis dan folikel rambut.
Penggunaan antibodi pada pewarnaan imunohistokimia dalam penelitian ini dilakukan secara tidak langsung, yang bertujuan untuk mendeteksi keberadaan sel-sel ir-MSH melalui reaksi yang terjadi antara anti human ACTH rabbit serum dan ACTH. Teknik ini dapat dilakukan, karena ACTH merupakan prekursor MSH, baik di melanotrop PI maupun di melanosit kulit. Dari hasil pengamatan terhadap morfologi PI, ditemukan sel-sel asidofil yang mendominasi PI pada F-70 dan F-85, namun pada tingkatan umur berikutnya sel asidofil menurun diiringi dengan peningkatan sel-sel basofil (melanotrop/sel MSH dan kortikotrop/sel ACTH). Pada P-100 sel-sel tersebut masih eksis di medial PI, sedangkan di rostral dan distal, tidak ditemukan lagi karena PI telah bersatu dengan PD dan PN. Perkembangan PI hipofise MEP berkaitan erat dengan pola penyebaran sel-sel asidofilik dan sel-sel basofilik pada berbagai tingkatan umur di rostral, medial dan distal. Pada F70, seluruh jaringan PI didominasi oleh sel-sel asidofilik, sedangkan sel-sel basofilik belum ditemukan. Dari kondisi tersebut dapat diasumsikan bahwa proses diferensiasi kortikotrop dan melanotrop belum sempurna, sehingga proses sintesis hormon belum terjadi, yang ditandai dengan belum ditemukannya granul sekretori di sitoplasma. Peningkatan sintesis hormon ditunjukkan dengan semakin meningkatnya densitas sel-sel granul sekretori di PI (sel basofil). Sebaliknya, penurunan sintesis ditandai dengan berkurangnya ukuran dan jumlah sel-sel granul sekretori yang berimplikasi pada mengecilnya PI. Faktor penting lainnya yang berperan dalam proses perkembangan PI hipofise MEP adalah perkembangan buluh darah. Dari gambaran pola penyebaran buluh darah pada berbagai tingkatan umur, menunjukkan pola yang sesuai dengan pola penyebaran sel-sel granul sekretori PI. Perkembangan buluh darah di rostral, medial dan distal PI berasal dari PN, hal ini disebabkan oleh posisi PI dan PN yang berdekatan (lobus neurointermedia). Perkembangan buluh darah di PI sejalan dengan perkembangan jaringan ikat, yang juga berasal dari perkembangan jaringan ikat PN. Jaringan ikat PI didominasi oleh jaringan ikat kolagen yang menunjukkan hasil positif dengan pewarna lightgreen pada pewarnaan MT. Pada pengamatan terhadap perkembangan sel-sel ir-ACTH-MSH, ditemukan adanya perbedaan pola distribusi sel dan intensitas pewarnaan pada beberapa kelompok umur. Pada F-70, ditemukan sel-sel ir-ACTH-MSH di bagian rostral PI hipofise, sedangkan pada F-85 sampai P-3, distribusi sel terpadat ditemukan di rostral dan distal. Perubahan pola distribusi sel ditemukan pada F-100, yaitu sel telah tersebar di bagian rostral, medial dan distal PI dan berlanjut hingga P-3. Pada P-15, distribusi sel sedikit menurun dan masih menunjukkan hasil positif hingga P-50, walaupun di bagian rostral dan distal PI telah bersatu dengan PD dan PN. Pada P-100, sel-sel ir-ACTH-MSH hanya tersisa di bagian medial PI dengan intensitas lemah, sedangkan di rostral dan distal tidak ditemukan lagi karena PI telah menghilang di kedua bagian tersebut. Dari pengamatan terhadap distribusi sel-sel ir-ACTH-MSH di kulit MEP, dapat diketahui bahwa terjadinya proses melanogenesis (pembentukan pigmen melanin) di melanosit epidermis dan folikel rambut, ditandai dengan reaksi positif antara antibodi human ACTH dengan sel-sel ir-ACTH-MSH di kulit. Dari gambaran tersebut dapat diasumsikan, bahwa pada membran melanosit terdapat reseptor terhadap ACTH dan MSH (melanocortin receptor 1/MC-1R), yang berikatan dengan kedua hormon yang dihasilkan oleh sel-sel ACTH dan MSH di PI hipofise, Ikatan yang terbentuk merupakan tahap awal dari proses melanogenesis di melanosit.
Perubahan pola distribusi sel-sel ir-ACTH-MSH di PI menunjukkan kemiripan dengan pola distribusi sel-sel ir-ACTH-MSH di kulit MEP. Menurunnya aktivitas melanogenesis di melanosit epidermis dan folikel rambut pada F100 ditunjukkan dengan berkurangnya distribusi sel-sel ir-ACTH-MSH di kedua bagian tersebut. Hal tersebut sesuai dengan penurunan distribusi sel-sel ir-ACTH-MSH di PI hipofise pada umur yang sama. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan, bahwa perkembangan sel-sel penghasil ACTH dan MSH (sel-sel ACTH-MSH) di PI hipofise menunjukkan korelasi yang erat dengan melanogenesis di melanosit epidermis dan folikel rambut pada proses pigmentasi kulit dan rambut MEP yang melibatkan peran ACTH-MSH pada periode pre dan postnatal. Kata kunci : monyet ekor panjang, pars intermedia, hipofise, sel ir-ACTH-MSH, melanosit, melanogenesis
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB.
PERKEMBANGAN AKSIS PARS INTERMEDIA HIPOFISE – MELANOSIT KULIT MONYET EKOR PANJANG (Macaca fascicularis)
SRI WAHYUNI
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
Judul Tesis
: Perkembangan Aksis Pars Intermedia Hipofise – Melanosit Kulit Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis)
Nama
: Sri Wahyuni
NRP
: B053050051
Program Studi : Sains Veteriner
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. drh. Nurhidayat, MS
Dr. drh. Chairun Nisa’, MSi
Ketua
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Sains Veteriner
Dr. drh. Bambang P. Priosoeryanto, MS
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
Tanggal Ujian : 25 Januari 2008
Tanggal Lulus:
PRAKATA Syukur ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis dengan judul ”Perkembangan Aksis Pars Intermedia Hipofise – Melanosit Kulit Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis)”. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Dr. drh. Nurhidayat, MS dan Dr. drh. Chairun Nisa’, M.Si, selaku Dewan Komisi Pembimbing atas segala bimbingan, arahan, ketelitian, kesabaran dan dorongan semangat yang dicurahkan dengan sepenuh hati kepada penulis selama pembimbingan hingga selesainya penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada Penguji Luar Komisi, Dr. drh. Agik Suprayogi, M.Sc, yang telah memberikan saran untuk perbaikan penulisan tesis ini. Selanjutnya penghargaan dan ucapan terima kasih kepada Prof. Dr. drh. Koeswinarning Sigit, MS, drh. Savitri Novelina, M.Si, drh. Supratikno, M.Si, Dr. drh. Heru Setijanto dan Dr. drh. Srihadi Agungpriyono, yang telah membimbing dan memberikan bantuan yang tak terhingga kepada penulis selama menjalankan pendidikan S2 di Bagian Anatomi, khususnya di Laboratorium Anatomi FKH IPB. Ucapan terima kasih penulis tujukan kepada Rektor Universitas Syiah Kuala dan Dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, yang telah memberikan ijin tugas belajar, dan Dekan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (SPs IPB) atas kesempatan belajar yang diberikan, serta kepada Dr. drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS, selaku Ketua Program Studi Sains Veteriner yang telah banyak memberikan saran dan bimbingan kepada penulis selama menjadi mahasiswi di Program Studi Sains Veteriner. Tak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada Kepala Pusat Studi Satwa Primata IPB beserta staf, yang telah memberikan bantuan berupa sampel hipofise dan kulit monyet ekor panjang yang digunakan pada peneltian ini. Demikian pula terima kasih tak terhingga kepada Dr. drh. Tri Wahyu Pangestiningsih, MP, yang telah memberikan bimbingan dan arahan yang terkait dengan penggunaan sampel penelitian.
