Teori Fiksasi Sel dan Jaringan

Teori Fiksasi Sel dan Jaringan
(Image : https://istock.com)

A. TINJAUAN UMUM FIKSASI 

Struktur sel dan jaringan ditentukan oleh bentuk dan ukuran makromolekul di dalam dan sekitar sel. Makromolekul utama di dalam sel adalah protein dan asam nukleat. Pada hewan vertebrata, makromolekul di permukaan luar sel dan di ruang ekstraselular adalah glikoprotein dan proteoglikan, di mana banyak bahan karbohidrat secara kovalen bergabung dengan molekul protein. Karbohidrat pda sel bersifat hidrofilik, dimana karbohidrat ini akan menyimpan banyak air di ruang ekstraselular yang dikatan dengan ikatan hidrogen. Selain kandungan tersebut, tentu saja tubuh kita ini terbentuk dari komponen besar air. Air setidaknya menyumbang sekitar 60 % dari berat tubuh manusia. Dengan adanya kandungan protein, air dan karbohidrat tersebut, dapat menyebabkan kerusakan / kematian dari sel baik yang disebabkan dari factor internal maupun factor eksternal. 

B. TUJUAN DARI FIKSASI 

Tahapan fiksasi secara umum dapat dituliskan beberapa tujuan sebagai berikut :

1. Menjaga Stuktur dan Komponen Kimiawi

Menjaga secara struktur dan komponen kimiawi dari sel atau jaringan seperti semula ketika bagian tersebut masih dalam kondisi "hidup", sehingga pemeriksaan struktur normal atau patologi dan senyawa histokimia dapat dilanjutkan semaksimal mungkin. 

2. Pencegahan Kerusakan dan Kematian

Untuk mencegah perubahan postmortem seperti autolisis dan pembusukan. Autolisis merupakan suatu aktivitas menghancurkan diri sendiri. Autolisis dilakukan pada mekanisme pencernaan jaringan yang dilakukan oleh enzim intraselular yang dilepaskan saat membran organel lisosom pecah. Pembusukan dapat juga terjadi akibat organisme mikro yang mungkin sudah ada dalam spesimen. Ciri yang menunjukkan adanya keberadaan mikroorganisme adalah dengan ditunjukkannya pembentukan gas pada wadah spesimen. 

3. Mengeraskan Sel dan Jaringan

Pengerasan pada dasarnya bukan tujuan utama dari fiksasi ini, namun pengerasan menjadi efek fiksasi yang menguntukngkan dari proses ini, sehingga efek pengerasan memungkinkan adanya pemotongan makroskopis yang lebih mudah khususnya jaringan yang lunak seperti otak, usus dan lain sebagainya.

4. Pemadatan

Dengan adanya rekasi kimiawi dari larutan fiksasi maka komponen di dalam sel atau jaringan mengalami pemadatan cairan dari konsistensi setengah cair (gel) menjadi konsistensi semipadat hingga padat.

5. Opticaldiferensiasi

Proses fiksasi ternyata tidak hanya sebagai penjaga sel dari kerusakan namun dampak lain dari larutan fiksasi itu dapat mengubah indeks bias dari berbagai komponen sel dan jaringan sehingga komponen yang terfiksasi dengan baik lebih mudah divisualisasikan. 

5. Efek pewarnaan

Pada kasus - kasus tertentu, pemberian larutan fiksasi dapat meningkatkan intensitas dari warna pada sel dan jaringan. Fiksatif tertentu seperti formalin dapat mengintensifkan karakter pewarnaan jaringan terutama ketika diwarnai dengan hematoksilin, lain halnya ketika sediaan hendak diwarnai dengan masson trichrome, maka fiksasi yang digunakan adalah larutan fiksasi Bouin yang dapat membuat warna menjadi lebih kontras. 

6. Menempelkan sel

Pada kasus pembuatan sediaan sitologik, larutan fiksasi dapat juga digunakan sebagai factor merekatkan sel dengan kaca objek. Sel yang difiksasi dapat merekat sempurna ketika difiksasi oleh larutan fiksasi atau dengan fiksasi kering. Fungsi ini digunakan pada apusan sel atau apusan bakteri pada kaca sediaan.

C. PRINSIP - PRINSIP DASAR FIKSASI 

Untuk dapat menghasilkan efek fiksasi dengan baik, ada beberapa factor yang harus dipenuhi oleh suatu proses fiksasi antara lain :

1. Koagulasi 

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid di dalam sel karena adanya penambahan bahan kimia atau pemberian perlakuan fisik sehingga partikel - partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan. Koagulasi pada proses fiksasi dapat terjadi pada protein yang ada di dalam sel atau kandungan lainnya yang dianggap perlu dipertahankan akibat degrasi yang terus berlangsung. 

2. Presipitasi

Secara umum pengertian dari presipitasi adalah pengendapan yang terjadi akibat koagulasi yang terjadi sebelumnya. Presipitasi yang diharapkan ketika proses fiksasi adalah presipitasi protein, yang mana protein inilah yang menjadi salah satu factor utama pembusukan.

D. FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FIKSASI

Adapun sejumlah faktor yang akan mempengaruhi tingkat efektivitas dan kecepatan fiksasi jaringan adalah sebagai berikut :

1. Suhu / Temperatur 

Meningkatkan suhu atau memanaskan larutan fiksasi akan berbanding lurus terhadap meningkatkan kecepatan penetrasi larutan fiksatif ke dalam jaringan. Peningkatan suhu dapat juga mempercepat kecepatan reaksi kimia antara unsur fiksatif dengan sel atau jaringan. Dampak peningkatan suhu pada larutan fiksatif berpotensi meningkatkan laju degenerasi jaringan di area yang tidak sulit untuk dihentikan. Fiksasi yang menggunakan teknik pemanasan disarankan dimulai dari suhu kamar yang ditingkatkan secara perlahan hingga suhu mencapai 45°C. Suhu ini merupakan suhu yang dapat diterima dengan baik untuk menjaga morfologi sel dan jaringan dengan kualitas yang baik. Peningkatan suhu pada larutan fiksasi dapat juga dilakukan dengan suhu yang lebih tinggi, sampai 65°C, namun perlu diperhatikan jika waktu yang digunakan harus lebih singkat.

2. Penetrasi Larutan

Waktu penetrasi Waktu penetrasi optimal untuk proses fiksasi bermacam - macam diantara jenis - jenis larutan fiksatif yang ada dan juga jenis sel yang ada di larutannya. Perhitungan waktu penetrasi larutan fiksatif menjadi pertimbangan dalam "mengejar" waktu autolysis dari sel atau jaringan yang terdapat di pusat terdalam suatu jaringan tersebut. Waktu penetrasi diharuskan mencapai titik pusat terdalam sebelum proses autolysis berjalan . Pertimbangan waktu penetrasi selain mengejar waktu autolysis adalah tingkat sirkulasi penerimaan dan pelaporan spesimen serta keterbatasan instrument. Ketika bagian dalam dari jaringan tidak sempat terfiksasi maka akan ada kemungkinan gambaran sediaan mikroskopis yang terdistorsi sebagian.

3. Dimensi spesimen 

Dimensi spesimen merupakan salah satu hal yang harus diperhatikan. Hal ini berhubungan dengan waktu optimal jaringan terfiksasi dari seluruh sisi dan juga proses difusi dari larutan yang digunakan dalam pematangan jaringan. Selain itu, kita mengetahui bahwa ukuran ketebalan dari kaset jaringan adalah 5 mm. Jaringan diharapkan dapat bergerak bebas.

4. Rasio volume terhadap spesimen

Rasio antara volume larutan fiksasi terhadap spesimen menjadi hal yang harus diperhatikan. Hal ini berhubungan dengan penurunan konsentrasi larutan fiksasi dan kecepatan penetrasi. Makin sedikit larutan fiksasi yang digunakan, maka konsentrasi akhir ketika terjadi kondisi isotonic akan menurun dengan drastic, dan tentunya akan mengurangi kecepatan penetrasi. Lain halnya ketika larutan fiksasi besar perbandingannya terdapat spesimen, maka konsentrasi akhir ketika isotonic tidak bergitu bermakna dan kecepatan penetrasi terjaga. Perbandingan yang telah teruji adalah 1:20 untuk spesimen : larutan fiksasi. Namun jika Anda ingin fiksasi menjadi lebih baik dilihat dari waktu dan kualitas, maka rasio yang disarankan adalah 1:50.

5. Tingkat Keasaman (pH) 

Tingkat keasaman suatu larutan (pH) dapat menjadi penting ketika larutan yang digunakan dalam fisasi mengandung formaldehid. pH yang diberikan diharapkan sesuai dengna pH sel. Ketika kondisi larutan fiksasi mengandung Formaldehidakan membentuk asam format dan menghasilkan larutan asam yang akan bereaksi dengan hemoglobin dan menghasilkan pigmen artefak (asam Hematin Formaldehid). Namun ketika larutan fiksasi memiliki pH basa, maka kemungkinan yang terjadi adalah sel yang mengalami pembengkakan. Pada kasus tertentu asam kadang - kala diperlukan seperti penggunaan asam asetat maupun asam pikrat (Bouin). Hal ini biasa dilakukan ketika waktu fiksasi diharapkan lebih cepat dibanding penggunaan formalin atau karena penggunaan lainnya seperti peningkatan kekontrasan, namun perlu diperhatikan ketika pemberian larutan yang bersifat asam dalam waktu yang lama, akan membuat sel mengkerut dan lebih rentan terhadap kerusakan fisik.

E. PROSEDUR PRAKTIS UNTUK MENGOPTIMALKAN KUALITAS 

Dengan mengikuti prinsip dari setiap faktor yang berhubungan dengna proses fiksasi, hasil fiksasi yang konsisten dan optimal dapat dicapai. Berikut adalah tiga hal penting untuk fiksasi yang baik dan dua puluh peraturan yang harus diikuti untuk memastikan pencapaiannya.

1. Kondisi Ketika Jaringan segar

  • Masukkan jaringan secepat mungkin. Ingat bahwa degenerasi sel dimulai segera setelah sel kekurangan suplai darah dan koordinasi persyarafan tubuh. 
  • Hentikan metabolisme dengan pendinginan. Jika fiksasi tidak dapat segera mungkin untuk dilakukan, maka jaringan segera didinginkan namun jangan sampai jaringan membeku. Suhu yang diperkenankan adalah 4°C. Pembekuan jaringan yang lambat akan menghasilkan kerusakan yang cukup besar akibat terbentuknya kristal es. 
  • Jaringan segar dapat bersifat infeksius. Pertimbangkan jaringan yang segar ketika Anda terima. Ketika jaringan segar atau tidak lengkap terfiksasi maka akan berpotensi menularkan sumber infeksius kepada Anda dan pekerja lainnya.
  • Jangan biarkan spesimen mengering, Pemotongan jaringan segar akan membuat permukaan spesimen dapat mengalami kerusakan permanen dan bisa menutupi perubahan sel akibat faktor patologis sehingga menyebabkan negatif palsu. Spesimen endoskopik yang kecil sangat rentan terhadap kerusakan jenis ini.
  • Jangan mendistorsi jaringan. Lakukan dengan lembut jaringan yang segar. Distorsi atau kerusakan mekanis lainnya akan menyebabkan perubahan morfologis permanen yang dapat membuat interpretasi menjadi sulit. 
  • Beri label secara lengkap dan akurat. Identifikasi merupakan hal yang mutlak penting untuk bahan diagnostik dan penelitian.

2. Penentuan Larutan Fiksasi Yang Tepat 

  • Fixative harus menembus dari semua sisi. Selalu tempatkan spesimen ke dalam wadah yang sudah mengandung fiksatif. Hindari menempelnya jaringan dengan wadah dikarenakan dapat mengurangi sisi penetrasi larutan. Masukkan terlebih dahulu larutan fiksasi ke dalam wadah kemudian masukkan jaringannya. 
  • Rongga harus terbuka. Bila mungkin organ berongga atau spesimen dengan rongga alami harus dibuka untuk memungkinkan akses fiksatif langsung. Jika tidak memungkinkan seperti organ paru - paru, maka bungkus dengan kertas saring atau lakukan dengan aspirator untuk menarik udara keluar dan tergantikan dengan cairan fiksasi. 
  • Perfusi beberapa spesimen.
  • iksasi oleh perfusi melalui sistem vaskular pada organ yang masih utuh atau pada hewan percobaan kecil akan menghasilkan hasil yang sangat baik. 
  • Ketebalan organ (maksimal 4mm),  Ketebalan spesimen atau potongan jaringan tidak boleh melebihi 4 mm jika menginginkan proses fiksasi berjalan dengan optimal.

 

Sumber : Bancroft J.D, Gamble M. (2008). Theory and Practice of Histological Techniques. Philadelphia : Elsevier.

Post a Comment

0 Comments