Hematologi Ikan - bagian 1

Darah merupakan salah satu komponen dalam tubuh yang dapat menjadi alat bantu diagnostik yang penting bagi hewan termasuk ikan. Pada dunia hewan terrestrial, darah telah diaplikasikan sebagai pendukung diagnosa dalam berbagai kasus penyakit. Hal yang serupa pun kini diadaptasi terhadap hewan eksotik seperti amfibi, reptil, burung, dan tidak menutup kemungkinan pada ikan. Namun demikian, pada ikan, data hematologi darah kurang memberikan banyak informasi. Hal ini disebabkan adanya faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi perubahan nilai hematologi. Oleh karenaanya ketika hematologi dijadikan suatu dasar diagnosa penyakit, beberapa faktor harus menjadi pertimbangan, seperti spesies, jenis kelamin, asal ikan, suhu air, kimia air, pakan, umur ikan, tehnik sampling, tehnik perhitungan darah, tehnik pewarnaan, dan personel yang menguji. 

Fungsi dan komponen darah pada ikan
Darah pada ikan, sebagaimana pada hewan tingkat tinggi lainnya tersusun atas sel darah dan plasma darah. Sel darah sendiri terdiri dari kelompok sel darah merah, sel darah putih, dan keping darah (trombosit). Sedangkan plasma darah mengandung fibrinogen dan ion-ion anorganik dan komponen organik yang berperan dalam metabolisme. Fungsi penggumpalan darah dan produksi antibody menjadi salah satu fungsi darah. Darah juga membantu membawa substansi penting tubuh dan mendistribusikannya melalui sistem peredaran darah. Sel darah merah membawa oksigen , sel darah putih melindungi tubuh, dan kombinasi trombosit dan fibrinogen membantu menghambat kebocoran pembuluh darah sekaligus mempertahankan aliran darah.

Hematopoiesis

Beberapa organ pada ikan disebutkan terlibat dalam proses hematopoiesis

• Organ Leydig. Organ ini merupakan struktur lymphomyeloid pada elasmobranchii yang memproduksi granulosit (granulocytopoiesis). Organ ini berlokasi di dorsoventral dinding esophagus
• Organ epigonal, organ ini berkaitan dengan gonad yang mengandung banyak granulosit dan sel tipe blast yang tak dapat dibedakan.
• Limpa, pada pulpa putihnya mengandung limfosit dan pulpa merahnya terisi oleh eritrosit
• Timus, organ limfoid
• Ginjal anterior, pada Teleostei organ ini merupakan organ utama hematopoiesis
• Hati juga disebutkan memiliki sedikit fungsi hematopoiesis pada Teleostei

Tidak semua organ berfungsi memproduksi darah. Setiap spesies ikan memiliki organ-organ tertentu yang aktif memproduksi darah. Misalnya pada ikan roach, hanya ginjal saja yang aktif sedangkan pada ikan trout, limpa juga terlibat. Pada ikan perch, hanya limpa saja yang aktif.

Karena pada ikan produksi sel darah bukan pada sum-sum tulang, maka dari itu proses pembentukannya (hematopoiesis)nya pun berbeda. Pada studi yang dilakukan oleh Catton (1951) yag meneliti hematopoiesis pada beberapa jenis ikan Teleostei, terdapat 2 hipotesis proses pembentukan darah.

a. Stem sel disebut sebagai "large lymphoid hemoblast," yang akan berkembang menjadi granulosit melalui transformasi langsung dan melakukan pembelahan mitosis menjadi "small lymphoid hemoblasts.". Selanjutnya inilah yang akanberkembang menjadi eritrosit, trombosit, dan limfosit.

b. Hipotesis kedua menyebutkan bahwa dari “large lymphoid hemoblast” berasal dari transformasi sel retikuler sebagai precursor granulosit dan “small lymphoid hemoblast” yang berasal dari sel endothelial sebagai precursor eritrosit dan trombosit.

Sel yang besar disetarakan sebagai "primitive white cell" dan sel yang ekcil setara dengan “megaloblast”. Tidak ada hemoblast yang berasal dari komponen sel endothelial retickulum endoplasma. Pada proses pematangan eritrosit ikan Teleostei, terdapat peningkatan ukuran sel sementara pada mamalia dan burung terdapat penurunan ukuran. Namun sebaliknya pada terdapat pada pematangan granulosit.

Gb. Diagram  morfogeneis sel hematopoietic pada ginjal pada ikan Dabry's sturgeon (Acipenser dabryanus).
(picture credit to Liu et al., 2017)

Morfologi darah pada ikan

Morfologi sel darah dapat diamati dengan melakukan pewarnaan apus darah.

A.      Stem Sel

a.    Hemositoblast
Merupakan sel utama yang nantinya akan membentuk sel darah seperti eritrosit, leukosit, dan trombosit. Berasal dari sel retikuloendotelial yang berlokasi di jaringan hematopoietik ginjal anterior dan tengah. Sel epitelioid ini seperti sel epitel skuamus/ pipih, berdiameter 10-20um, berbentuk bulat dengan nucleus di tengah, memiliki rasio sitoplasma: inti 1,5:1,6. Pada pewarnaan dengan Leishman-Giemsa sitoplasma tercat biru gelap dengan partikel yang tersebar sementara inti tercat basofiliki dan kromatinnya tidak begitu mencolok.

b.    Lymphoid hemoblast.
Terdiri dari yang berukuran kecil dan besar. Keduanya dari hemositoblast dan pluripotensial. Lymphoid hemoblast yang berukuran kecil akan menjadi eritrosit, trombosit dan limfosit (ukuran kecil, medium, besar), dan sel plasma. Sel ini berdiameter 10-15nm, sitoplasma biru azure, berpasir, homogen dengan inti bulat di pusat, rasio sitoplasma: nucleus 1,25-12,5: 1. Ketika melakukan preparat tekan ginjal, sel ini sering terlihat dikelilingi oleh sel blast yang kelak akan menjadi eritrosit atau limfosit.

Lymphoid hemoblast besar akan menjadi granulosit (neutrophil, basophil, eosinophil), beberapa menyebutkan juga membentuk makrofag. Sel ini berukuran 12-17nm, sitoplasma homogen dan tercat azure blue, tanpa granulasi. Nukleus bulat terpusat dengan nucleoli mencolok. Terkadang teramati mitosis. Rasio sitoplasma: nucleus 1,5-2:1

B.    Eritrosit

Eritrosit atau sel darah merah pada ikan menyerupai reptil dan burung. Sel ini berbentuk oval dengan sitoplasma merah muda (eosinofilik) dan nucleus berwarna basofilik pucat berbentuk oval terkondensasi di bagian tengahnya. Pada kelompok family gonostomidae dan silvery lightfish (Mauryolicus muelleri, selnya tidak berinti). Ukuran eritrosit bergantung pada spesiesnya, sekitar ~20 x 15u pada elasmobranchii dan ~10 x 5u pada Teleostei. Besarnya ukuran eritrosit ini sesuai dengan ukuran genomnya (ukuran nucleus ditentukan oleh jumlah DNA nya) dan kecepatan metabolism standarnya. Jumlah eritrosit bervariasi, tergantung pada kondisi stress dan suhu lingkungan, namun umumnya sekitar 1,5-3,0 x 10⁶ sel/mm³. Dari gambaran darah, ada sedikit (sekitar 1%) eritrosit muda dan plikromatofilik. Eritrosit muda inilah yang menimbulkan gambaran polikromasia dan anisositosis. Nukleusnya lebih besar dibandingkan sitoplasma, tercat gelap, berbentuk bulat, dan rasionya dibanding sitoplasma jauh lebih besar. Ukurannya akan mengecil seiring sel menjadi dewasa/masak. Keberadaan eritrosit muda sangat normal, hanya kadang teramati pada ikan yang mengalami anemia. Eritrosit berfungsi membawa oksigen.

Gb. Eritrosit teleostei (picture Clauss et al., 2008)

Pada proses pembentukan eritrosit, terdapat beberapa jenis sel sebelum akhirnya menjadi eritrosit, antara lain:

• Proerythroblast
  Sel berbentuk bulat dengan diameter 7-12nm dengan sitoplasma tercat royal blue hingga azure blue yang tak merata. Warna yang tidak merata ini mungkin disebabkan fungsinya sebagai pigmen precursor hemoglobin. Nukleusnya bulat, di tengah, dengan kromatin,  nucleoli, dan membrane inti yang tebal. Sering teramati mitosis. Rasio sitoplasma: nucleus adalah 1,25-1,5:1
• Erythroblast
  Sel berbentuk bulat, berdiameter 7-12nm. Sitoplasma tercat smokey-blue. Nukleus di pusat diselubungi oleh membrane nucleus dan tercat deep rose-purple. Rasio sitoplasma: nucleus adalah 1,5-1,75:1
• Early Polychromatocyte
  Sel ini berkaitan dengan polychrome normoblast. Selnya berbentuk spheroid, berdiameter 10-12nm. Sitoplasma berwarna biru terang-kelabu homogen. Nukleus berukuran sirkuler berada di tengah, membrane nucleus mencolok. Rasio sitoplasma:nucleus adalah 1,5-1,75:1. Mitosis tidak terjadi, hanya maturasi.
• Mid polychromatocyte
  Sel ini berkaitan dengan normoblast. Sel  berbentuk spheroid berdiameter 7-12nm. Sitoplasma tercat lebih terang daripada early polychromatocyte. Nukleus di pusat , berbentuk bulat, dengan membrane nucleus tebal, dan mengandung amterial kromatin yang cukup tebal. Rasio sitoplasma dengan nucleus adalah 2:1. Sel ini dapat teramati pada preparat apus darah
• Late Polychromatocyte
  Sel ini berkaitan dengan orthochrome normoblast pada mamalia dan merupakan sel matang terakhir pada system pembuluh darah perifer. Berbentuk oval Panjang 10-15nm dan lebar 7-10nm. Sitoplasmanya kelabu dengan warna kuning (precursor haemoglobin). Nukleusnya oval dengan material yang tercat padat.  Membrane nucleus tidak terlihat. Rasio sitoplasma dengan nucleus adalah 2-2,5:1.
• Reticulocyte
  Sel ini menyerupai eritrosit dewasa. Selnya oval memanjang dengan nucleus di tengah. Rasio sitoplasma dengan nucleus adalah 2,9-3,3:1
• Erythrocyte
  Merupakan sel yang paling dewasa dengan rasio sitoplasma dengan nucleus adalah 3,5-4:1
  

C.   Trombosit.
Sel ini sangat mirip morfologinya dengan yang ada pada burung dan reptil. Sel ini terlibat dalam mengubah prothrombin menjadi thrombin. Selnya berbentuk oval, dengan sitoplasma bening tak berwarna terkadang memiliki granula eosinofilik pucat dan inti di bagian tengah terkondensasi. Trombosit juga dapat teramati dengan beberapa bentuk, selain oval juga dapat seperti kumparan atau bulat. Variasi bentuk iini berkaitan dengan maturase atau derajat aktivasi. Ukuran trombosit serupa dengan limfosit. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan pada perhitungan dan diferensial leukosit. Salah satu cara membedakan keduanya adalah adanya sitoplasma trombosit yang bening dan limfosit yang tercat biru terang serta rasio nucleus disbanding sitoplasma yang lebih besar pada limfosit. Trombosit berfungsi menjaga dari kebocoran pembuluh darah.  Trombosit juga berperan dalam menjaga homeostasis dan pembekuan darah.

Gb. trombosit (ujung anak panah) dan leukosit dewasa (panah hitam)

(pict credit to erry Campbell, DVM, PhD, Fort Collins, CO.)



untuk leukosit dan lanjutannya ada di postingan berikutnya...