Syncytium adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan sel-sel berinti banyak yang muncul melalui fusi sel. "Sel" ini adalah sejenis "massa sitoplasma" yang berisi beberapa inti yang tertutup dalam membran sel yang sama.
Syncytia dapat dilihat di hampir semua kerajaan kehidupan: hewan, tumbuhan, jamur, dan archaea. Misalnya, selama perkembangan embrio hewan, pada tumbuhan dari famili Podostemaceae dan dalam perkembangan spora semua jamur, tahapan syncytial diamati.
Pembentukan syncytium setelah luka di jaringan epitel lalat buah (Drosophila Melanogaster) (Sumber: Lihat halaman untuk penulis Via Wikimedia Commons)
Namun, pada hewan dan tumbuhan, pembentukan sinkitia dapat disebabkan oleh beberapa jenis patogen. Pada hewan, campak, HIV dan virus lainnya cenderung menyebabkan sinkitia di jaringan, itulah sebabnya mereka disebut sebagai patogen "syncytial".
Para peneliti telah mengamati formasi "abnormal" ini selama percobaan dengan kultur sel hewan yang diatur dalam lapisan tunggal yang terinfeksi oleh kultur virus dari keluarga Paramyxovirus, Lentivirus, Cronavirus, dan Herpevirus.
Pada tumbuhan, nematoda dari genera Globodera dan Heterodera menginduksi pembentukan syncytia. Spesies patogen ini menyerang tanaman yang penting bagi pertanian manusia.
Para peneliti dari berbagai bidang menganggap penting untuk memperdalam studi tentang struktur berinti banyak seperti sinkitia, karena mereka penting untuk penelitian dasar, dan bahkan untuk diskusi tentang reformasi dalam teori sel saat ini.
karakteristik
Terlepas dari faktor yang merangsang fusi sel, sinkitia adalah massa sitoplasma dengan beberapa inti di dalamnya. Pembentukan jenis struktur ini sangat umum terjadi pada siklus hidup organisme eukariotik.
Kata "syncytium" berasal dari bahasa Yunani "syn", yang berarti "bersama" dan "kytos", yang berarti "wadah", "bejana" atau "simpanan". Oleh karena itu, ahli biologi mencirikan sinkitia sebagai "massa protoplasma berinti banyak yang merupakan produk fusi sel."
Dalam beberapa penelitian, perbedaan dibuat antara istilah "syncytium", "plasmodium" dan istilah "coenocyte", karena terlepas dari kenyataan bahwa mereka semua adalah struktur di mana sebuah sel mengandung beberapa inti di dalamnya, semuanya memiliki asal yang berbeda.
Plasmodia
Plasmodia adalah massa sitoplasma kontinu dengan beberapa inti di dalamnya. Namun, setiap inti mengatur aktivitas dari sitoplasma sekitarnya; wilayah sitoplasma yang didominasi oleh setiap nukleus ini dikenal sebagai "energik".
Asal usul plasmodia berkaitan dengan pembelahan nukleus yang berurutan, disertai dengan peningkatan massa sitoplasma, tetapi tanpa membelah menjadi sel-sel baru, masing-masing dipisahkan oleh membran plasma sendiri.
Cenosit
Coenosit, di sisi lain, berasal dari berbagai peristiwa pembelahan inti tanpa terjadi sitokinesis (pemisahan sel), sedangkan syncytia berasal dengan jelas dari fusi satu atau lebih sel berinti, yang kehilangan bagian dari membran plasma.
Pada asal mula sinkitia, sel-pada awalnya memancarkan ekstensi individual yang bergabung dengan sel-sel lain untuk membangun jaringan yang hebat, tanpa batas yang memisahkan masing-masing yang memunculkan mereka.
Teori syncytial
Teori syncytial tentang asal mula metazoa (hewan) mengusulkan bahwa metazoa berasal dari protozoa bersilia. Ini disarankan karena kesamaan yang diamati antara ciliata "modern" dan cacing pipih acellomed.
Kedua jenis organisme tersebut memiliki karakteristik yang sama seperti ukuran, bentuk, jenis simetri, posisi mulut, dan keberadaan silia superfisial. Oleh karena itu, teori ini memperlihatkan transisi dari protista bersilia multinuklear menjadi cacing pipih dari kelompok aselomata.
Teori syncytial juga menetapkan kemungkinan bahwa cacing pipih adalah metazoa pertama. Namun, organisme ini memiliki interior seluler dengan inti tunggal dan bukan dalam bentuk syncytium, seperti protozoa bersilia.
Teori ini tidak menjelaskan bagaimana cnidaria atau ctenophora (kelompok yang dianggap lebih primitif daripada cacing pipih) dan kelompok lain yang lebih maju berasal dari ciliata, sehingga saat ini tidak memiliki banyak pembela.
Contoh
Pada tumbuhan
Pembentukan syncytia sering terjadi dalam perkembangan endosperm benih hampir semua tanaman tingkat tinggi.
Selama pembuahan sel telur dalam angiospermae, terjadi proses pembuahan ganda, karena salah satu inti butir serbuk sari menyatu dengan dua inti kutub kantung embrio untuk membentuk sel dengan tiga inti dan yang lainnya menyatu dengan inti. dari sel telur.
Perkembangan gametofit betina dan embrio di Arabidopsis. (a) Skema yang menunjukkan ontogeni gametofit betina dan perkembangan awal embrio dan endosperma. (Sumber: DPC Melalui Wikimedia Commons)
Sel fusi pertama akan memunculkan endosperm tempat benih akan memberi makan setelah berkecambah.
Dalam genus Utricularia, perkembangan kantung embrio terjadi melalui fusi haustorium mikropilaris endosperm dengan sel nutrisi plasenta. Fusi ini membentuk struktur berinti banyak yang disebut "jaringan plasenta sporofit".
Dalam jamur
Dalam semua organisme dari kerajaan Fungi, proses yang disebut "somatogami" atau "thaloogami" terjadi sebelum pembentukan spora, yang terdiri dari penyatuan dua sel somatik yang tidak berdiferensiasi untuk menghasilkan sebuah syncytium.
Pembuahan ini khas pada kelompok jamur seperti basidiomycetes, beberapa ascomycetes dan phycomycetes.
Pada jamur yang dianggap "primitif", gamet berbendera biasanya muncul. Gamet ini, secara umum, bergantung pada media berair untuk berpindah ke sel kelamin lain dan dengan demikian dapat membuahinya.
Sebaliknya, somatogami tidak menghasilkan gametangia, atau sel khusus untuk reproduksi dan, oleh karena itu, tidak bergantung pada keberadaan lingkungan tertentu untuk reproduksinya.
Pada hewan
Selama perkembangan embrio hewan, terbentuklah syncytium yang disebut syncytiotrophoblast, yaitu massa sitoplasma yang akan membentuk lapisan terluar trofoblas dan yang bekerja dalam hubungan antara embrio dan jaringan ibu.
Lapisan sel ini dibentuk oleh fusi sel embrio yang kehilangan membran sel. Itu terletak di dalam epitel, di stroma endometrium, selama seluruh perkembangan embrio mamalia.
Ia bertanggung jawab untuk melakukan pertukaran gas dan nutrisi dengan ibu dari embrio; itu juga tempat di mana hormon penting untuk perkembangan janin diproduksi.
Syncytiotrophoblast adalah contoh yang bagus dari syncytia, karena lapisan sel ini tidak bertambah besar atau volumenya karena semua jenis pembelahan sel. Pertumbuhan lapisan ini hanya terjadi melalui migrasi dan fusi sel dari sitotrofoblas.
Referensi
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Invertebrata (No. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Elemen implantasi dan plasentasi: aspek klinis dan melekuler. Jurnal Kedokteran Reproduksi Meksiko, 6 (2), 102-116.
- Hernández-Valencial, M., Valencia-Ortega, J., Ríos-Castillo, B., Cruz-Cruz, PDR, & Vélez-Sánchez, D. (2014).
- Hickman, CP (1939). Ilmu hewan. Dalam Proceedings of the Indiana Academy of Science (Vol. 49, pp. 199-201).
- Kono, Y., Irishio, W., & Sentsui, H. (1983). Tes inhibisi induksi-syncytium dengan komplemen untuk deteksi antibodi terhadap virus leukemia sapi. Jurnal Kedokteran Komparatif Kanada, 47 (3), 328.
- Płachno, BJ, & Świątek, P. (2011). Syncytia pada tumbuhan: fusi sel dalam pembentukan syncytium endosperm-plasenta di Utricularia (Lentibulariaceae). Protoplasma, 248 (2), 425-435.
- Schols, D., Pauwels, R., Baba, M., Desmyter, J., & De Clercq, E. (1989). Pembentukan syncytium dan penghancuran sel CD4 + pengamat berbudaya dengan sel T yang terus-menerus terinfeksi virus human immunodeficiency seperti yang ditunjukkan oleh flow cytometry. Jurnal virologi umum, 70 (9), 2397-2408.
- Watkins, BA, Crowley, R., Davis, AE, Louie, AT, & Reitz Jr, MS (1997). Pembentukan syncytium yang disebabkan oleh isolat human immunodeficiency virus tipe 1 berkorelasi dengan afinitas terhadap CD4. Jurnal virologi umum, 78 (10), 2513-2522.