Sebelum memiliki fungsi spesifik seperti saat ini, organ merupakan sel-sel bebas tanpa fungsi tertentu. Bentuk dan fungsi organ bisa terbentuk optimal setelah melalui proses yang disebut organogenesis.
Seperti apa proses terbentuknya suatu organ? Kapan proses pembentukannya dimulai? Simak uraian berikut untuk mengetahui informasinya.
Apa yang dimaksud dengan proses organogenesis?
Organogenesis adalah proses pembentukan organ tubuh sejak janin masih dalam bentuk embrio yang diawali dengan pembentukan tiga lapisan germinal, yaitu endoderm, ektoderm, dan mesoderm.
Melalui lapisan-lapisan tersebut, sel-sel di dalam embrio yang mulanya bersifat homogen akan terdiferensiasi. Alhasil, sel-sel tersebut akan memiliki tipe spesifik dengan peran dan fungsi tertentu dalam tubuh.
Selama terdiferensiasi, sel-sel tersebut akan mengekspresikan serangkaian gen spesifik yang menentukan jenis sel akhirnya. Sebagai contoh, sel di ektoderm yang secara spesifik menghasilkan gen untuk sel kulit.
Proses pembentukan lapisan awal
Mengutip buku Embryology, Weeks 6-8 (2022), pertumbuhan dan diferensiasi jaringan dalam embrio untuk menjadi organ akan dimulai sekitar minggu ke-6 sampai ke-8 setelah pembuahan.
Seperti yang disebutkan di atas, pertumbuhan jaringan calon organ akan dimulai dengan pembentukan lapisan utama atau germ layer yang terdiri atas ektoderm, endoderm, dan mesoderm.
Berikut adalah fungsi masing-masing germ layer.
- Ektoderm (lapisan luar): membentuk jaringan sistem saraf pusat, kulit, rambut, dan bagian luar tubuh lainnya.
- Mesoderm (lapisan tengah): membentuk sistem peredaran darah, darah, limfatik, tulang, otot, tulang rawan, dan sistem reproduksi.
- Endoderm (lapisan dalam): membentuk jaringan pada sistem pencernaan, pernapasan, saluran kemih, dan beberapa organ dalam (contohnya paru-paru, hati, dan pankreas).
Setelah pembentukan lapisan-lapisan tersebut, proses diferensiasi sel embrio akan dimulai untuk membentuk organ yang akan dikembangkan.
Tahap-tahap organogenesis
Berikut adalah tahapan organogenesis dari mulai pembentukan lapisan, diferensiasi, hingga pematangan organ.
1. Induksi
Sebagai tahap awal organogenesis, sel-sel dalam germ layer akan memberikan sinyal pada kelompok sel lainnya untuk mulai berkembang dengan cara tertentu.
Sebagai contoh, sel-sel pada lapisan endoderm akan memproduksi faktor pertumbuhan yang merangsang sel-sel di sekitarnya untuk mengembangkan karakteristik tertentu, seperti paru-paru atau ginjal.
Tidak hanya mengatur spesifikasi sel, proses induksi berperan dalam pola pembentukan organ secara keseluruhan.
2. Diferensiasi
Setelah induksi, sel-sel yang menerima sinyal akan mulai berubah secara bentuk, ukuran, dan fungsinya. Mudahnya, pada tahap ini sel sedang melakukan perintah yang diberikan selama tahap induksi.
Pada tahap ini, sel-sel tersebut juga memproduksi protein spesifik, seperti enzim dan reseptor supaya calon organ bisa bekerja dengan baik. Contohnya, sel pankreas akan menghasilkan insulin.
3. Morfogenesis
Sel-sel yang sudah memiliki tugas spesifik selama proses diferensiasi akan mengorganisasi diri supaya memiliki bentuk dan struktur lebih spesifik.
Dalam tahap ini, sel-sel yang sedang berkembang akan mengatur diri mereka dengan cara membentuk bagian tubuh tertentu, seperti jari tangan, jari kaki, dan bentuk organ lain menjadi lebih jelas.
Secara singkat, induksi merupakan tahap pemberian instruksi yang kemudian dijalankan dalam fase diferensiasi.
Sementara itu, morfogenesis adalah tahap ketika sel-sel hasil diferensiasi bekerja sama untuk membentuk fungsi dan struktur tubuh yang benar.
Morfogenesis adalah tahap terakhir proses pembentukan organ. Setelah ini, berbagai organ dan bagian tubuh akan mematangkan bagiannya masing-masing sampai akhirnya berfungsi optimal.
Faktor-faktor yang memengaruhi organogenesis
Secara umum, organogenesis bisa dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu internal dan eksternal. Faktor internal di sini adalah kondisi genetik yang menentukan bagaimana sel-sel berkembang dan berfungsi.
Sementara itu, faktor eksternal yang dapat memengaruhi perkembangan embrio secara keseluruhan antara lain asupan gizi, lingkungan, atau tempat tinggal.
Karena organogenesis adalah proses pembentukan berbagai organ di dalam tubuh, maka gangguan pada setiap tahapannya bisa menimbulkan kelainan kongenital (kelainan bawaan lahir).
Meski beberapa faktor organogenesis memang tidak bisa dikontrol, pemeriksaan kandungan rutin bisa menunjukkan apakah perkembangan embrio sudah seperti seharusnya.
Kesimpulan
- Organogenesis adalah proses pembentukan organ yang dimulai ketika janin masih berupa embrio. Proses awalnya dimulai dengan pembentukan tiga lapisan utama, yaitu ektoderm, endoderm, dan mesoderm.
- Ektoderm bertugas untuk membentuk sistem saraf pusat, kulit, dan sekitarnya. Mesoderm bertugas untuk membentuk sistem peredarah darah, tulang rawan, tulang belakang, otot, dan sistem reproduksi. Sementara itu, endoderm bertugas membentuk sistem pencernaan, pernapasan, saluran kemih, dan berbagai organ dalam.
- Organogenesis terdiri atas tahapan induksi, diferensiasi, serta morfogenesis. Setelah itu, bagian tubuh akan terus berkembang sampai saat janin siap dilahirkan.
[embed-health-tool-due-date]
