pemeriksaan aberasi kromosom sta,bil dengan - ANSN

KE DAFTAR ISI
126
ISSN 0216-3128
Zuba;dah A/afas, dkk.
PEMERIKSAAN ABERASI KROMOSOM STA,BIL DENGAN
TEHNIK FLUORESENCE IN SITU HYBRIDIZATION
Zubaidah Alatas, Yanti Lusiyanti dan Iwiq Indrawati
Pusat Tekn%gi Keselamatan dan Metrologi Radiasi - BATAN
ABSTRAK
PEMERIKSAAN ABERASI KROMOSOM STABlL DENGAN TEHNIK FLUORESENCE IN SITU
HYBRIDIZA TlON. Pemeriksaan translokasi sebagai aberasi kromosom yang bersifat stabil menjadi
sarana yang sangat penting untuk mendeteksi kerusakan sitogenetik pada sellimfosit akibat radiasi dalam
memprediksi dan mengkaji efek radiasi segera dan tertunda. Translokasijuga dianggap sebagai parameter
optimum sitogenetik untuk biodosimetri retrospektif dalam waktu yang lama. Tujuan penelitian ini untuk
melakukan pemeriksaan terhadap kromosom translokasi pada sel limfosit pekerja radiasi dengan tehnik
Fluoresence in situ hybridization (FISH). Sampel darah tepi yang diperoleh dari II pekerja radiasi
dibiakkan dan dipanen setelah diinkubasi pada suhu 31'C setama 72 jam. Larutan sel diteteskan pada gelas
preparat dan diwarnai dengan chromosome painting FISH. Kromosom dicat dengan whole chromosome
probe nomor I, 4" 5, atau 8 yang berlabel FlTC dan diamati dengan mikroskop epifluoresen. Hasil yang
diperoleh menunjukkan tidak dijumpai translokasi pada semua kromosom sellimfosit pekerja radiasi yang
dilabel. Masih perlu dilakukan peningkatan penguasaan .dan kualitas tehnik FISH untuk pemeriksaan
aberasi kromosom stabil.
Kata kunci: Sellimfosit, aberasi kromosom stabil, translokasi, FISH, chromosome painting.
ABSTRACT
MEASUREMENT OF STABLE CHROMOSOME ABERRATIONS BY FLUORESENCE IN SITU
HYBRIDIZA TION TECHNIQUE. Measurement of translocation as stable chromosome aberrations
becomes a very important tool to detect cytogenetic damages in lymphocytes due to radiation exposure in
prediction and assessment of immediate and late radiation effects. Translocation is also considered as
optimum cytogeneric parameter for long-term retrospective biodosimetry. The aim of this study is to carry
out examination of translocation in lymphocytes of radiation workers using Fluoresence in situ hybridization
(FISH) technique. Blood samples obtainedfrom II radiation workers were cultured in enriched media and
harvested after being incubated at 31'C for 72 hours. The cell suspension was dropped onto slides and
stained by chromosome painting FISH. The chromosome painted with FlTC-labeled whole chromosome
probe no. I, 4, 5, or 8 and observed with afluorescence microscope. None translocation wasfound on the
painted chromosome of all radiation workers lymphocytes. Further study of stable chormosome aberrations
measurement using FISH technique require to be conducted regarding technical issues.
Key words: lymphocytes, stable chromosome aberrations, translocation, FISH, chromosome painting.
PENDAHULUAN
Perkembangan
dan pemanfaatan
iptek nuklirdan
di
bidang industri,
kesehatan, pertanian
lainnya tidak lepas dari risiko timbulnya
dampak atau efek radiasi pengion pada tubuh
manusia. Ketika tubuh terpapar radiasi pengion,
dipastikan akan terjadi perubahan pada materi
biologik tubuh, paling tidak pada tingkat molekuler
khususnya materi genetik sel dan pada tingkat
seluler. Sejumlah perubahan atau kerusakan yang
timbul
dapat digunakan
untuk memprediksi
kemungkinan risiko akibat radiasi pad a kesehatan
tubuh, antara lain kerusakan pada kromosom sel
tubuh.
Kromosom manusia yang berjumlah 23
pasang mengandung ribuan gen yang merupakan
suatu rantai pendek dari DNA yang membawa kode
infonnasi genetik tertentu dan spesifik. Kerusakan
pada kromosom merupakan
indikator penting
adanya kerusakan pada DNA dan ketidakstabilan
genom. Setelah terjadi kerusakan double strand
breaks (DSB) pada DNA yang diinduksi oleh
radiasi pengion, akan terjadi rekombinasi antara
DSB dalam proses perbaikan kerusakan DNA
melalui mekanisme penggabungan kembali, tetapi
yang dihasilkan adalah kromosom yang mengalami
perubahan struktur [1,2].
Prosldlng PPI - PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
Zubaidall A/atas, dkk.
ISSN 0216 - 3128
Limfosit, salah satu jenis sel darah putih,
merupakan sel yang paling sensitif terhadap radiasi
sehingga mudah mengalami kerusakan atau aberasi
kromosom. Frekuensi terjadinya aberasi kromosom
bergantung antara lain pad a dosis, energi dan jenis
radiasi
yang
diterima.
Aberasi
kromosom
merupakan indikator kerusakan akibat paparan
radiasi pada tubuh yang sangat dapat diandalkan.
Pemeriksaan
aberasi kromosom, selain untuk
memperkirakan tingkat keparahan efek radiasi dan
risiko pad a kesehatan, juga dapat digunakan
sebagai dosimeter biologi. Terdapat 2 kelompok
utama aberasi kromosom yang diinduksi oleh
radiasi pengion pada sel limfosit darah yaitu aberasi
kromosom tidak stabil, seperti kromosom disentrik
(kromosom dengan dua sentromer) dan kromosom
bentuk cincin; dan aberasi kromosom stabil seperti
translokasi (terjadi perpindahan atau pertukaran
fragmen dari dua atau lebih kromosom) [1,3].
Perubahan
struktur
kromosom
dapat
merupakan
hasil
dari
pertukaran
atau
penggabungan
patahan
atau rragmen lengan
kromosom. Aberasi jenis pertukaran ini dapat
terjadi interkromosom (seperti kromosom disentrik
dan translokasi)
atau intrakromosom
(seperti
kromosom cincin dan inversi parasentrik). Aberasi
interkromosom
merupakan hasil penggabungan
DSB pada dua kromosom yang berbeda, sedangkan
intrakromosom terjadi jika penggabungan DSB
terjadi pada satu kromosom yang sarna baik pada
lengan kromosom yang berbeda (interlengan)
maupun pad a lengan kromosom yang sarna
(intralengan) [4].
Pengamatan aberasi kromosom pad a sel
limfosit darah tepi digunakan untuk mengkaji efek
genotoksik paparan radiasi. Analisis dilakukan
terhadap kromosom yang mengalami perubahan
struktur seperti kromosom disentrik, cincin dan
translokasi. Jumlah disentrik dan cincin digunakan
untuk memperkirakan dosis radiasi tidak lama
setelah paparan radiasi. Jumlah sel limfosit yang
mengandung
aberasi
kromosom
dengan
multisentrik atau asentrik (yaitu aberasi tak stabil)
diketahui akan menurun dalam sirkulasi darah
bersama dengan waktu pasca irradiasi.Sedangkan
data translokasi
digunakan untuk kuantifikasi
paparan radiasi kronik dan masa lalu. Jenis aberasi
yang lain seperti chromatid breaks, chromatid
exchanges, dan asentrik pada individu terpapar
dapat memberikan informasi tentang status genom
individu akibat paparan radiasi di masa lalu [5,6].
Analisis
rrekuensi
kromosom
disentrik
khususnya digunakan pada individu yang terpajan
secara akut akibat kerja atau dalam kasus
kecelakaan radiasi yang harus dilakukan dalam
127
waktu secepatnya. Dengan demikian pemeriksaan
kromosom disentrik tidak dapat dilakukan pada
individu yang terpajan radiasi secara kronik, seperti
pekerja radiasi, atau individu yang terpajan
beberapa bulan atau tahun yang lalu [1,3].
Translokasi sebagai aberasi kromosom yang
stabil, tidak hilang dengan bertambahnya waktu
karena sel yang mengandung kromosom bentuk ini
tidak mati ketika melakukan pembelahan. Analisis
rrekuensi translokasi lebih sesuai bila digunakan
untuk ·pemeriksaan paparan radiasi akut atau kronik
yang darat dilakukan beberapa tahun kemudian
setelah terpajan radiasi. Translokasi juga berperan
dalam perkembangan
kelainan atau penyakit
genetik dan dalam karsinogenesis termasuk proses
aktivasi onkogen yang menyebabkan sel normal
berkembang
menjadi
sel malignan.
Dengan
demikian
pemeriksaan
kromosom
translokasi
menjadi
sangat
penting
dalam
mendeteksi
kerusakan
sitogenetik
akibat
radiasi
dalam
memprediksi dan mengkaji efek radiasi segera dan
tertunda
[7,8]. Translokasi
dianggap
sebagai
parameter
optimum
dari
sitogenetik
untuk
digunakan sebagai biodosimetri retrospektif dalam
waktu yang lama [9]. Telah dikembangkan suatu
tehnik untuk mendeteksi adanya translokasi pada
kromosom yang dikenal dengan Fluorescence in
situ hybridization (FISH). Tehnik ini merupakan
suatu tehnik pengecatan
yang spesifik pada
pasangan kromosom dengan bahan berpendar
(fluorescent)
untuk memvisualisasi
terjadinya
translokasi kromosom se.cara individual. Tehnik
Chromosome
Painting
ini dilakukan
dengan
menggunakan whole chromosome probe berlabel
pada sebagian atau semua kromosom sehingga
adanya perpindahan rragmen antar kromosom dapat
dilihat dengan mikroskop epifluorescence. Setelah
dibuat kariotip kromosom, akan dapat diidentifikasi
kromosom yang mengalami translokasi [2,3].
Aberasi kromosom merupakan prediktor
paling efektifterhadap risiko kanker yang diketahui
dengan peningkatan rrekuensi aberasi kromosom
pada sel limfosit darah tepi yang berhubungan
dengan
peningkatan
rrekuensi kanker pada
populasi tertentu. Metode FISH untuk mengkaji
translokasi pada individu terpajan meningkatkan
kemampuan untuk memprediksi kanker karena
aberasi ini dapat ditransmisikan yang merupakan
hallmark dari induksi kanker. Dengan demikian
semakin tegas bahwa pengukuran
translokasi
dengan FISH menjadi test yang paling akurat dan
sensitif untuk paparan dengan dosis relatif rendah
pada masa lampau untuk digunakan sebagai
biomarker
prediksi
menggantikan
metode
sitogenetik yang lebih klasik [7,8]. Beberapa hasil
penelitian telah menunjukkan keandalan tehnik
Prosiding PPI • PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
si
ISSN 0216 - 3128
128
FISH chromosome painting dalam mendeteksi
berbagai perubahan struktur kromosom manusia
dengan presisi yang tinggi pada beberapa kasus
kecelakaan radiasi [10-14].
Sampai saat ini belum ada laboratorium
yang melakukan pemeriksaan kerusakan pada
kromosom sel darah limfosit yang diinduksi' oleh
radiasi menggunakan tehnik FISH. Pada makalah
ini akan disampaikan
hasil penguasaan dan
pemantapan
tehnik FISH yang dilakukan di
laboratorium
Biomedika,
Pusat
Teknologi
Keselamatan Radiasi dan Metrologi - BAT AN
untuk memeriksa kromosom pada sel limfosit para
pekerja radiasi. Tehnik ini diharapkan akan dapat
dikuasai dengan baik dan dikembangkan lebih
lanjut sehingga dapat digunakan untuk memprediksi
risiko
kesehatan
para pekerja
radiasi
dan
masyarakat yang terpapar radiasi.
TAT A KERJA
Tabell.
II
76853
94210
Zubaidah Alatas, dkk.
1. Subjek Penelitian
Sampel darah diperoleh dari II pekerja
radiasi dengan rentang usia sekitar 23 - 59 tahun
dan masa kerja I - 47 tahun. Data setiap pekerja
radiasi, meliputi usia, masa kerja serta sumber
radiasi yang digunakan ditunjukkan pad a Tabel I.
2. Pembiakan
dan Pemanenan
Sel Darah
Limfosit
Dari setiap pekerja radiasi diambil sekitar 5
ml darah tepi menggunakan syringe dan segera
diberi 0,003 ml heparin sebagai anti koagulan.
Sampel darah ini dibiakkan secara duplo. Ke dalam
sebuah flask, dimasukkan media pertumbuhan 7,5
ml RPMI-1640,
0, I ml L-Glutamin, I ml Fetal
Bovine Serum, 0,2 ml Penicillin Streptomycin, I
rill darah dan 0,06 ml Phytohaemaglutinin. Flash
kemudian ditutup rapat dan disimpan dalam
inkubator 37°C selama 72 jam. Pad a 3 jam sebelum
pemanenan, pada biakan ditambahkan
0, I ml
kolhisin untuk menghentikan proses pembelahan
agar sel berada pada tahap metafase.
Data pekerja radiasi sebagai donor sampel darah
I
PekerjaI
Masa
26
32
25
29
47
29
31
47
Sumber
Radiasi
30
1I4568Kerja
54
22
59
6UCo
NomoroUCo
(tahun)
oo, hasil
Inlr,
I~Llr,IJII,
1921r,
Inlr,
19I1311,Mo
1311,
311,JLp,Mo,
Mo,
9M
M
9Tc,
99Tc
Mo
fisi
I~Llr,IJII,
Mo
I~Llr,IJII,
wTc
I~Llr,IJII,Hasil
fisi
LJ'U,
Mo,
Mo,
Hasil
fisiLJ'U
LJ'UJLp
Vmur
(tahun)
Darah yang telah dibiakkan, disentrifus
dengan kecepatan 1300 rpm selama 10 men it. Pada
endapan darah ditambahkan 10 ml KCI 0,56%,
diaduk dengan pipet Pasteur dan disimpan pad a
waterbath
37° C selama 13 menit. Larutan
selanjutnya disentrifuse kembali dengan kecepatan
yang sarna selama 5 men it. Pads endapan
ditambahkan 4 ml larutan camoy (metanol : asam
asetat = 3 : I), divortex, dan kemudian ditambahkan
lagi larutan camoy sampai volume total mencapai
10m I. Larutan tersebut disentrifus kembali
beberapa kali sampai diperoleh endapan sellimfosit
yang berwama putih.
3. Pembuatan
Preparat
dan
Kromosom dengan Tehnik FISH
Pengecatan
Endapan sel limfosit diteteskan di atas gclas
preparat pad a tiga tempat yang berbeda dan
dikeringkan di atas hot plate 65° C selama I ~ jam.
Dengan mikroskop, dilakukan seleksi terhadap
preparat yang mempunyai sebaran kromosom yang
baik pada sel limfosit tahap metafase. Preparat
tersebut didehidrasi dengan dimasukkan ke dalam
seri coplin jar yang berisi etanol 70% sebanyak 2x
masing-masing selama 2 men it, etanol 90% 2x
selama 2 menit dan etanol
100% sebanyak Ix
selama 5 menit. Preparat kemudian dikeringkan di
atas hot plate 65°C selama I ~ jam. Kromosom
Proslding PPI - PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
afase (translokasi)
Zuhaidalt Alatas, dkk.
pada preparat selanjutnya di denaturasi dengan
dimasukkan ke dalam larutan formamida dan
diinkubasi pada waterbarh 65°C selama I Y2 menit.
Preparat dicuci secara berturutan dengan alkohol
70% dingin selama 4 menit, 70% selama 2 men it,
90% sebanyak 2 x masing-masing selama 2 menit
dan 100% selama 5 menit. Kromosom pad a
preparat telah siap untuk dilakukan hibridisasi
dengan whole chromosome probe (WCP) nomor 1,
4, 5, atau 8. WCP yang digunakan merupakan
produksi ID Labs. USA.
Oibuat campuran
1 III WPC berlabel
Fluorescent isothiocyanate (FITC) dengan 4 III
buffer, disentrifus selama 1-3 detik, didenaturasi
pada suhu 65° C selama 10 men it, dan kemudian
diinkubasi pada waterbath 37°C selama 45 menit.
Proses hibridisasi (pengecatan) dilakukan dengan
meneteskan larutan probe pada preparat yang telah
di denaturasi, kemudian ditutup dengan coverslip
dan dilem untuk mencegah terjadi penguapan.
Preparat diletakkan dalam wadah plastik dan
diinkubasi pada suhu 37°C selama 16 jam. Setelah
proses
hibridisasi
coverslip
dibuka,
secara
berturutan preparat direndam dalam seri coplin jar
yang berisi larutan pencuci· stringency 45°C
sebanyak 2x masing-masing selama 5 men it, larutan
I x SSC sebanyak 2 x selama 5 men it, dan larutan
detergen sebanyak 1x selama 4 menit. Preparat
dikeringkan, diteteskan 10 III 4,6 diamidino-2phenylindole
(OAPI), ditutup, dan didiamkan
selama
10
menit. OAPI yang merupakan
counterstain
terhadap· kromosom yang tidak
dihibridisasi dengan WCP, diperoleh dari VYSIS
(VX-32804830).
Preparat segera diamati dengan
a
/29
ISSN 0216-3128
mikroskop epi-fluorescent yang dilengkapi dengan
filter biru, dan dilakukan pemotretan terhadap
kromosom
yang
memiliki
pendaran
probe
kromosom.
4. Pembuatan
Preparat
dan
Kromosom dengan Giemsa
Endapan sel Iimfosit diteteskan di atas gelas
objek pada tiga tempat berbeda. Setelah kering,
pada preparat diberi pewamaan Giemsa 4% selama
5 men it. Setelah dicuci dan dikeringkan, preparat
ditutup dan siap untuk dilakukan pengamatan
dengan mikroskop terhadap jenis aberasi kromosom
tak stabil. Penghitungan dilakukan terhadap jumlah
kromosom pada setiap sel
metafase. Bila
kromosom berjumlah 45 atau 46, maka dilakukan
penghitungan dan pencatatan jumlah
kromosom
disentrik, cincin dan fragmen/potongan kromosom
terhadap 200 - 500 sel metafase.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Telah dilakukan pemeriksaan sitogenetik
terhadap sampel darah II pekerja radiasi. Selain
dilakukan pemeriksaan terhadap aberasi kromosom
stabil dengan tehnik FISH, juga dilakukan analisis
aberasi kromosom tak stabil dengan pewarnaan
Giemsa. Hasil pemeriksaan aberasi kromosom
translokasi dan aberasi kromosom tak stabil yaitu
kromosom disentrik, kromosom cincin dan fragmen
asentrik terhadap II sampel darah pekerja radiasi
ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Data hasil pemeriksaan aberasi kromosom stabil dan tidak stabil pada 11 pekerja
Aberasi
stabil
--- 4-1000
500
100
90
250
169
--4WPC
-3I8 -- kromosom
I dan4
dan
dan
dan4
53ITranslokasi
I1I4dan8
cincin
asentrik
Disentrik
No.
Fragemt
Jumlah
Aberasi sel
kromosom tidak stabil
Pekerj
Tehnik FISH menggunakan perpustakaan
spesifik
kromosom
yang
dilabel
dengan
fluorochrome
sebagai
probe
untuk
mencat
Pewarnaan
radiasi.
kromosom spesifik, sementara kromosom yang lain
diberi pewarna ONA berpendar yang tidak selektif
(nonselective fluorescent DNA dye) seperti OAPI
Prosiding PPI • PDlPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
130
ISSN 0216 - 3128
atau propidium iodine. Oleh karena itu pertukaran
antara
kromosom
dicat
dan
kromosom
counterstained dapat dideteksi dengan kombinasi
warn a yang dapat diamati. Oibandingkan dengan
metode kromosom banding, deteksi translokasi
reciprocal
dengan
pengecatan
relatif
lebih
langsung. Berdasarkan pada pengamatan pada pola
kromosom yang dicat, juga menjadi jelas bahwa
pertukaran kompleks terjadi dengan frekuensi yang
nyata [8].
Zubaidah
A/alas, dkk.
otomatis dan cepat. Gambar sel yang mengandung
aberasi kromosom akan segera dapat diidentifikasi,
didigitasi dan disimpan dengan menggunakan ISIS
System (MelaSystems) [15].
Pad a penelitian ini, pengamatan terhadap
translokasi pada sel Iimfosit para pekerja radiasi
hanya dilakukan dengan pengecatan terhadap satu
pasang kromosom saja untuk setiap preparat.
Sebagian sampel darah pekerja radiasi dihibridisasi
dengan whole chromosome probe (WCP) nomor 1
dan sebagain lainya dengan WCP nomor 4, 5 atau 8
yang
berlabel
FITC.
Sebagian
dari
hasil
pemeriksaan
yang diperoleh terhadap adanya
aberasi translokasi pada sampel darah II pekerja
radiasi dengan tehnik FISH ditunjukkan pada
Gambar 1.
Sel metafase yang terdeteksi adalah sel
dengan kromosom yang menunjukkan sinyal warna
terang berpendar. Kromosom dengan dua warn a
dan satu sentromer
diklasifikasikan
sebagai
translokasi. Penggunaan perwarna FITC
pada
kromosom
dan filter biru pada mikroskop
epifluoresent menyebabkan warna pada sepasang
kromosom yang dicat yaitu kromosom 1, 4, 5 atau 8
menjadi hijau. Oari hasil pengecatan yang hanya
dilakukan pada kromosom nomor 1, 4, 5 atau 8,
ternyata tidak dijumpai adanya translokasi pad a
kromosom karena kromosom tersebut mempunyai
warna hijau berpendar yang homogen. Hasil ini
tidak
dapat
diasumsikan
bahwa tidak ada
kromosom translokasi pada kromosom sel limfosit
para pekerja radiasi. Kemungkinan translokasi
terjadi pada kromosom yang tidak dilabel sehingga
tidak dapat dideteksi keberadaannya.
Pada kegiatan penelitian ini, pengecatan
masih dilakukan pada tahap penguasaan dan
pemantapan
tehnik dasar FISH menggunakan
fasilitas yang sangat terbatas khususnya mikroskop
yang
digunakan.
Fasilitas
mikroskop
yang
digunakan saat ini adalah mikroskop NikonLabophot yang hanya dilengkapi dengan satu buah
filter warna biru. Kondisi ini menyebabkan
chromosome
painting
hanya dapat dilakukan
dengan menggunakan FITC, Immunofluorescence,
atau auramine. Penggunaan pewarna berpendar lain
harus disertai dengan penggunaan filter yang sesuai.
Kondisi ideal untuk pengamatan kromosom adalah
dengan
menggunakan
sistem
automated
fluorescence
metafase
finder
yang
dapat
mendeteksi dan melokalisir sel metafase secara
Gambar 1. Hasil Chromosome
painting FISH
pada sellimfosit pekerja radiasi yang
dihibridisasi
dengan
WCP yang
berbeda.
(A) Kromosom
pekerja
radiasi 1 dengan WCP no. 5; (B)
Kromosom pekerja radiasi 2 dengan
WCP no. 4; (C) Kromosom pekerja
radiasi 3 dengan WCP no. 5; (D)
Kromosom pekerja radiasi 4 dengan
WCP no. 1; (E) Kromosom pekerja
radiasi 5 dengan WCP no. 4; dan (F)
Kromosom pekerja radiasi 9 dengan
WCP no. 8.
Aspek
penting
dari
analisis
aberasi
kromosom dengan FISH adalah seleksi kromosom
yang akan dianalisis. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa sejumlah kromosom tertentu ternyata lebih
sensitif terhadap radiasi sehingga lebih sering
terinduksi
kerusakan
pertukaran
fragmen
kromosom dibandingkan dengan kromosom lain.
Oistribusi patahan kromosom ternyata bersifat tidak
random pada genom manusia [15]. Berdasarkan
ukuran panjang fisik kromosom pada genom
manusia, kromosom nom or 1, 4, 5 dan 8 masingmasing mempunyai panjang sekitar 8,29%, 6,28%,
5,97%, dan 4,75% dari genom [16]. Kromosom 1
Prosldlng PPI - PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
Zubaidah A/atas, dkk.
ISSN 0216 - 3128
dan 4 mempunyai lebih banyak patahan pad a
bagian tengah lengan p dan q, sementara patahan
relatif merata sepanjang kromosom nomor 2 [15].
Dengan demikian terdapat kemungkinan
tidak ada kromosom yang mengalami translokasi
karena dosis radiasi yang mengenai kromosom
tidak cukup besar untuk dapat menimbulkan
patahan. Dosis am bang radiasi secara akut yang
dibutuhkan
untuk dapat menginduksi
aberasi
kromosom termasuk trans\okasi sekitar 0,25 Gy [1].
Berdasarkan data terakhir yang diperoleh dari hasil
pembacaan dosimeter fisik yang digunakan para
pekerja, dosis ekivalen seluruh tubuh (Hp I0 per
Juni 2005) yang diterima berkisar an tara 5,58 545,68 mSv yang merupakan akumulasi dosis dari
paparan radiasi yang diterima dalam waktu sekitar
3 bulan. Nilai Batas Dosis per tahun untuk Hp(IO)
adalah 50 mSv. Waktu paro translokasi bervariasi
pad a setiap individu. Dilaporkan bahwa waktu paro
translokasi berkisar 3 - II tahun akibat paparan
radiasi secara parsial pada tubuh dengan dosis
tinggi [6].
Aberasi
kromosom
tak
stabil
yaitu
kromosom disentrik, kromosom cincin dan fragmen
asentrik hanya terdapat pada 3 sam pel darah
pekerja radiasi (Tabel 2). Hal ini kemungkinan
disebabkan karena paparan radiasi yang diterima
tidak cukup besar untuk menginduksi terbentuknya
aberasi kromosom. Terdapat kemungkinan pula
bahwa memang telah terinduksi aberasi kromosom
tak stabil tetapi sellimfosit yang membawa aberasi
kromosom tersebut telah mengalami kematian dan
diganti dengan sel limfosit yang baru karena
pengambilan
darah dilakukan beberapa waktu
kemudian. Selain itu, jumlah sel metafase yang
berhasil diamati sangat sedikit yang disebabkan
kondisi sel darah yang tidak baik sehingga proses
pembiakan tidak berhasil dengan baik pula. Untuk
pemeriksaan aberasi kromosom tak stabil yang
baik, dibutuhkan sekitar 1000 s.el limfosit tahap
metafase. Paparan radiasi latar dari alam dapat
menginduksi kromosom disentrik sekitar 1/1000
sel dan kromosom translokasi sekitar 4/1000 sel
[ 17].
Secara umum aberasi kromosom merupakan
gabungan semua perubahan pada kriotip normal.
Semua aberasi kromosom tipe pertukaran dapat
terjadi paling tidak bila terdapat 2 patahan yang
akan disambung kembali dengan mekanisme yang
bervariasi. Ini berarti tidak selalu ada informasi
genetik yang hilang, tetapi hanya ditranslokasi ke
posisi yang berbeda. Lokasi patahan pada tempat
yang baru akan mengarah
pada terjadinya
perubahan
ekspresi
gen
yang
berpotensi
menimbulkan perubahan fenotip. Contoh yang
/31
paling baik adalah Philadelphia chromosome
(translokasi resiprokal an tara kromosom 9 dan 21),
yang umum ditemukan pada pasien leukemia
dimana onkogen yang dalam kondisi normal
bersifat silent menjadi teraktivasi dan berekspresi
[17].
Sejumlah studi pada kromosom manusia
menunjukkan
suseptibilitas
kromosom
yang
berbeda terhadap patahan akibat paparan radiasi in
vitro. Ini mengindikasikan
bahwa terjadinya
translokasi pada kromosom tidak berhubungan
dengan
kandungan
DNA
[17,18,19].
Hasil
penelitian lain juga menunjukkan bahwa perubahan
struktur kromosom nomor I, 3 dan 10 yang
diinduksi oleh sinar-X dengan dosis 0,25 - I Gy
terdistribusi secara tidak random [20]. Fraksi
aberasi kromosom pada kromosom nom or 10
secara nyata lebih besar bila dibandingkan dengan
kromosom nomor I atau 3. Data ini menunjukkan
bahwa, bila dibandingkan dengan kromososm I dan
3, keterlibatan kromosom '10 dalam pembentukan
aberasi kromosom temyata lebih besar dari yang
diperkirakan
berdasarkan
kandungan
DNAnya.
Studi lain dengan tehnik FISH mengindikasikan
keterlibatan
berbagai
kromosom
dalam
pembentukan aberasi tidak selalu berhubungan
dengan kandungan DNA dari setiap kromosom
[21,22,23].
Semua ini membuktikan
bahwa
probabilitas induksi patahan pada kromosom oleh
radiasi tidak terdistribusi secara random dan tidak
bergantung pada kandungan DNA kromosom.
KESIMPULAN
Introduksi teknik pengecatan kromosom
FISH secara radikal meningkatkan penghitungan
aberasi monosentrik, atau disebut aberasi stabil
seperti translokasi. Aberasi kromosom stabil secara
umum diyakini tetap ada pada sel darah tepi untuk
beberapa tahun, sehingga dapat digunakan secara
retrospektif untuk mengkaji dosis radiasi atau
paparan kronik. Tidak terdeteksinya kerusakan
pada kromosom sel limfosit pekerja radiasi
dimungkinkan
karena translokasi terjadi pada
kromosom yang tidak dilabel sehingga tidak
terdeteksi, atau dosis yang diterima sel limfosit para
pekerja radiasi tidak cukup untuk menginduksi
aberasi kromosom (stabil dan tidak stabil) yang
merupakan efek deterministik, atau sel darah tepi
yang mengandung aberasi kromosom tak stabil
telah mati dan diganti dengan sel limfosit yang
baru.
FISH adalah metode yang sangat sesuai
untuk mendeteksi perubahan susunan kromosom,
khususnya translokasi, yang merupakan biomarker
Prosiding PPI • PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
ISSN 0216 - 3128
132
penting
untuk pengkajian
efek, risiko dan dosis
pada kasus paparan radiasi pada manusia. Hal ini
dapat dicapai dengan penguasaan tehnik FISH yang
sangat baik dan dengan pengembangan terhadap
kualitas tehnik ini diharapkan mampu untuk
melakukan pengecatan dengan wama berbeda pad a
setiap pasang kromosom dalam waktu yang
bersamaan.
Dengan
demikian
akan
dapat
divisualisasikan
kemungkinan
adanya aberasi
kromosom stabil dan tidak stabil pada semua
kromosom genom manusia. Tahapan ini akan
dilakukan pada lanjutan dari penelitian ini dan
merupakan sasaran akhir kegiatan penelitian yang
diharapkan dapat dicapai dalam waktu yang tidak
lama.
DAFT AR PUST AKA
1.
2.
3.
HALL,
E.
J.
Radiobiology
Radiobiologist.
18
Lippincott
Philadelphia, 5th Edition, 2000.
for
the
Company.
CAMPAROTO,
M.L., RAMALHO,
A.T.,
NA T ARAJAN, A.T., CURADO, M.P., and
SAKAMOTO-HOlO,
E.T.
Translocation
Analysis by the FISH-Painting Methode for
Retrospective Dose Construction in Individuals
Exposed to Ionizing Radiation 10 Years After
Exposure. Mutation Research 530, 1-7,2003.
INTERNATIONAL
ATOMIC
ENERGY
AGENCY. Cytogenetic Analysis For Radiation
Dose Assessment. A Manual Series No. 405,
IAEA- Vienna, 200 I.
4.
BRENNER,
D.1., OKLADNIKOV A, N.,
HANDE, P. BURAK, L., GEARD, C.R. and
AZIZOV A, T. Biomarkers
Specific
to
Densely-Ionizing
(High LET) Radiations.
Radiation Protection Dosimetry. 97( I), 69-73.
2001.
5.
NERONOV A,E.,
SLOZINA,N.,
and
NIKIFOROV,A. Chromosome Alterations in
Cleanup Workers Sampled Years after the
Chemobyl
Accident.
Radiation
Research
160,46-51, 2003.
6.
7.
GEORGE,
K. WILLINGHAM,
V., and
CUCINOTTA, F.A. Stability of Chromosome
Aberrations in the Blood Lymphocytes of
Astronauts Measured after Space Flight by
FISH
Chromosome
Painting.
Radiation
Research 164,474-480, 2005.
LUCAS, J.N., HILL, F., BURK, c., FESTER,
T. and STRAUME, T. Dose-Response Curve
for Chromosome Translocations Measured in
Zuba;dah Alatas, dkk.
Human Lymphocytes Exposed to 60Co Gamma
Rays. Health Physics 68(6), 761-765, 1995.
8.
LOUCAS, B.D. and CORNFORTH,
M.N.
Complex Chromosome Exchanges Induced by
Gamma Rays in Human Lymphocytes: An
mFISH Study. Radiation Research 155,660671,2001.
9.
BOUCHINGER,
M., SCHMID,
E., and
BRASELMANN,
H.
Time-Course
of
Translocation and Dicentric Frequencies in A
Radiation
Accident
Case.
International
Journal of Radiation Biology 77(5), 553-557,
2001.
10. SALASSIDIS,
K.,
GEORGIADOUSCHUMACHER, V., BRASEL-MANN,
H.,
MILLER,
P.,
PETER,
R.U,
and
BAUCH INGER, M. Chromosome Painting in
Highly
IrradiatednChemobyl
Victims:
A
Follow-up Study to Evaluatemthe Stability of
Symmetrical Translocations and the Influence
of Clonal Aberrations for Retrospective Dose
Estimation. International Journal of Radiation
Biology 68,257-262, 1995.
11. SNIGIRYOV A,
G., BRASELMANN,
H.,
SALASSIDIS, H., SHEVCHENKO,
V. and
BAUCHINGER,
M.
Retrospective
Biodosimetry of Chemobyl Clean-up Workers
Using Chromosome painting and Conventional
Chromosome Analysis.International
Journal
of Radiation Biology 71, 119-127,1997.
12. TUCKER,
J.D.,
TAWN,
E.1.,
HOLDA WORTH,
D.
MORRIS,
D.,
LANGLOIS, R. RAMSEY, M.1., KATO, P.
BOICE, J.D., JR, TARONE,
R.E., and
JENSEN,
R.H. Biological
Dosimetry of
Radiation Workers at the Sellafield Nuclear
Facility. Radiation Research 148, 216-226,
1997.
13. LLOYD, D.C., MOQUET, J.E., ORAM, S..
EDWARDS,
A.A.,
and
LUCAS,
J.N.
Accidental Intake of Tritiated Water: A
Cytogenetic
Follow-up
on Translocation
Stability
and
Dose
Reconstruction.
International Journal of Radiation Biology 73.
543-547, 1998.
14. NAKAMURA, N., MIYAZAWA, SAWADA.
S., AKIYAMA, M., and AWA, A.A. A Close
Correlation between Electron Spin Resonance
(ESR) Dosimetry from Tooth Enamel and
Cytogenetic Dosimetry from Lymphocytes of
Hiroshima
Atomic-Bomb
Survivors.
International Journal of Radiation Biology
73,619-627, 1998.
Prosiding PPI - PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006
ISSN 0216 - 3128
Zllbaidah A/atas, dkk.
15. LUOHAMAARA,
S.,
LINDHOLM,
C.,
MUSTONEN,R. and SLOMAA, S. Distribusi
of Radiation-Induced Exchange Aberrations in
Human Chromosome 1,2 and 4. International
Journal of Radiation Biology 75(12), 15511556, 1999.
16. MORTON,
N.E. Parameters
of the Human
Genome. Procceeding of National Academy
Science USA 88, 7474-7476,1991.
17. STEPHAN, G. and PRESSL, S. Chromosome
Aberrations in Human Lymphocytes Analised
by Fluoresence in situ Hybridization after in
vitro Irradiation, and in Radiation Workers, II
Years after an Accidental Radiation Exposure.
International Journal of Radiation Biology 71,
293-299, 1997.
18. KNEHR,
S.,
ZITZELSBERGER,
H.,
BRASELMANN, H., and BAUCH INGER, M.
Analysis for DNA-Proportional Distribution of
Radiation-Induced
Chromosome Aberrations
in Various Triple Combinations of Human
Chromosomes
using Fluoresence
in situ
Hybridization.
International
Journal
of
Radiation Biology 65,683-690, 1994.
19. GRANATH,
F., GRIGOREVA,
M. and
NA TARAJAN,
A.T.
DNA
Content
Proportionality and Persistence of RadiationInduced Chromosome Aberrations Studied by
FISH. Mutation Research, 366,145-152, 1996.
20. SCARP ATO,R.,
CIPOLLINI,M.,
Prevalence
133
of
Chromosome
Rearrengements in Human Lymphocytes after
in vitro X-ray Irradiation.
International
Journal of Radiation Biology 76(5), 661-666,
2000.
21. BARQUINERO,
BRASELMANN,
BAUCH INGER,
Distribution
J.F.,
KNHER,
S.,
H., FIGEL,
M., and
M.
DNA-Proportional
of
Radiation-Induced
Chromosome
Aberrations
Analysed
by
Fluoresence in situ Hybridization Painting of
All chromosomes
of A Human Female
Karyotype. International Journal of Radiation
Biology 74,315-323, 1998.
22. KNEHR,
S.,
ZITZELSBERGER,
H.,
BRASELMANN, H., NAHRSTEDT, U., and
BAUCH INGER, M. Chromosome Analysis by
Fluorescence in situ Hybridization: Further
Indications
for A Non-DNA-Proportional
Involvement
of Single Chromosomes
in
Radiation-Induced
Structural
Aberrations.
International Journal of Radiation Biology 70,
385-392, 1996.
23. BOEL, J.J.W.A., VERMEULEN,
S., and
NATARAJAN, A.T. Differential Involvement
of chromosomes I and 4 in the Formation of
Chromosome
Aberrations
in
Human
Lymphocytes
After
X-Irradiation.
International Journal of Radiation Biology
72,139-145,1997.
LORI,A.:
TOMEI,A.,
and
BARALE,R.
High
KE DAFTAR ISI
Pros/ding
10
PPI - PDIPTN 2006
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2006