Apa itu Membran Basal?

 Jika kalian sedang mempelajari struktur dan fungsi Jaringan Epitel, kalian tentu sudah mengenal "membran basal" yang berperan sebagai tempat melekatnya jaringan epitel. 

Nah, meskipun menggunakan istilah "membran," membran basal ini berbeda dari membran lainnya di dalam tubuh yang tersusun atas sel-sel hidup. Membran basal tidak tersusun atas sel-sel hidup, melainkan tersusun atas matriks ekstraseluler yang terspesialisasi. Penasaran bagaimana sebenarnya struktur dari membran basal? Yuk, simak penjelasan berikut.

***

Apa itu membran basal?

Membran basal adalah lapisan tipis dari matriks ekstraseluler khusus yang membentuk struktur pendukung di mana sel-sel epitel dan endotelium tumbuh. Membran basal mengelilingi sel-sel otot, sel-sel lemak, serta sel-sel Schwann saraf perifer [1, 2].

Salah satu hal umum yang dimiliki membran basal pada berbagai lokasi di tubuh adalah posisinya yang selalu berdekatan dengan sel. Membran basal tidak hanya memberikan dukungan mekanis dan membagi jaringan ke dalam kompartemen, tetapi juga mempengaruhi perilaku seluler. [1]

Membran basal di dalam tubuh dapat diorganisasikan dalam tiga cara, yaitu:

1. Membran basal dapat mengelilingi sel, misalnya sel-sel otot dikelilingi oleh membran basal.

2. Membran basal dapat ditemukan di bawah lapisan sel epitel. Membran basal memberikan dukungan pada epitel di atasnya, membatasi kontak antara sel epitel dan jenis sel lain dalam jaringan, serta bertindak sebagai filter yang hanya air dan molekul kecil yang dapat melewatinya [3].

3. Membran basal dapat memisahkan dua lapisan sel, misalnya pada sel-sel endotelium pembuluh darah dan sel-sel epitel. Struktur superti ini dapat ditemukan pada Glumelurus Ginjal dimana membran basal berperan sebagai saringan / penghalang permeabilitas (permeability barrier). 

Gambar 1. Membran Basal pada Tubulus Ginjal

Apa penyusun utama membran basal?

Dari sudut pandang molekuler, penyusun utama membran basal adalah kolagen IV, laminin (glikoprotein), perlecan (heparyn sulfate glikoprotein), dan Entactin (glikoprotein). 

Kolagen IV menyediakan sokongan (scaffolding) untuk makromolekul struktural lainnya dengan membentuk jaringan melalui interaksi antara domain terminal N dan C khusus. 

Kompleks laminin-entaktin/nidogen berasosiasi menjadi agregat yang kurang teratur. 

Entactin berperan sebagai molekul penghubung antara Laminin dan Kolagen IV. 

Proteoglikan ditambatkan ke dalam membran basal, sehingga menyediakan kelompok-kelompok bermuatan negatif. [1]

Gambar 2. Komponen Penyusun Membran Basal 

Meskipun molekul penyusun utama membran basal sama, komposisi yang tepat dari lamina basal bervariasi antara berbagai jenis sel karena fungsinya juga bervariasi. Di ginjal, membran basal bertindak sebagai filter molekuler. Pada persimpangan saraf-otot (neuromuscular junction), membran basal yang mengelilingi sel otot, berperan untuk:

- memisahkan sel saraf dari sel otot di sinaps

- membantu regenerasi sinaps setelah cedera

- membantu melokalisasi reseptor asetilkolin.

Bagaimana Struktur Membran Basal?

Gambar 3. Tiga Lapisan Membran Basal yang Terletak di Bawah Epitelium

Membran basal di bawah epitelium sangst tipis, sehingga sulit telihat dengan menggunakan mikroskop cahaya. Umumnya terlihat jelas dengan menggunakan mikroskop elektron. 

Di bawah mikroskop elektron, tiga lapisan membran basal dapat terlihat dengan jelas, yaitu:

- Lamina lucida = Terletak di dekat membran sel epitel, terdiri atas serabut Kolagen IV yang sansat tipis dan tersusun secara longgar. Ketebalan Lamina lucida berkisar 10-50 nm.

- Lamina densa = Terletak di bawah Lamina lucida, tersusun atas Kolagen IV yang sansat halus, mengandung glikoprotein, ketebalannya mencapai 20-300 nm.

- Lamina retikularis = Terletak pada bagian sebelah dalam lamina dense, terdiri atas kolagen tipe III, sedici kolagen tipe IV dan sedici serabut retikuler. [4]

Bagaimana bisa terdapat struktur membran basal yang berbeda-beda di dalam tubuh?

Spesialisasi membran basal yang berbeda dicapai melalui adanya (1) isoform spesifik jaringan dari laminin dan kolagen IV, serta populasi proteoglikan tertentu, (2) dengan perbedaan perakitan antara membran yang berbeda, dan (3) dengan adanya protein aksesori di beberapa membran basal khusus. 

Banyak respon seluler terhadap protein membran basal dimediasi oleh anggota kelas integrin dari reseptor transmembran. Di sisi intraseluler beberapa sinyal ini ditransmisikan ke sitoskeleton, dan menghasilkan pengaruh pada perilaku seluler sehubungan dengan adhesi, bentuk, migrasi, proliferasi, dan diferensiasi. Fosforilasi integrin memainkan peran dalam memodulasi aktivitas mereka, dan karena itu mereka dapat menjadi bagian dari sistem pensinyalan yang lebih kompleks. [1]

Rujukan:

1. Paulsson, M. 1992. Basement membrane protein: structure, assembly, and cellular interactions. Crit Rev Bochem Mol Biologi. 27(1-2): 93-127. doi: 10.3109/10409239209082560.. 

2. https://www.histology.leeds.ac.uk/tissue_types/connective/con_basal_lam.php 

3. Chung, A. E., and Durkin, M. 1990. Entactic: Structure and Function. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. https://www.atsjournals.org/doi/abs/10.1165/ajrcmb/3.4.275?journalCode=ajrcmb

4. Pagarra, H., dan Adnan. 2010. Modul Struktur Hewan, Jurusan Bilogi FMIPA UNM.