I.               PENDAHULUAN 1.

1          Latar Belakang PenelitianGagal jantung merupakan salah satu penyebab kematian paling fatal di dunia, dan jumlah pasien yang menderita gagal jantung semakin meningkat dari tahun ke tahun. Walaupun pasien jantung dapat mengalami revaskularisasi melalui tindakan bypass, namun iskemik dapat muncul kembali setelah beberapa tahun dan mengarah ke gagal jantung (Fisher et al., 2015). Masalah utama yang dihadapi pada penyakit jantung pada umumnya ialah hilangnya sel kardiomiosit yang tidak dapat diperbaiki, yang secara dinamis berkontribusi pada kontraktilitas dan relaksasi ventrikel jantung sehingga menurunkan kinerja jantung (Sun et al., 2016).

Telah disepakati secara umum bahwa kapasitas regenerasi miokardium manusia sangat tidak memadai untuk mengkompensasi kehilangan berat otot jantung yang dipicu oleh infark miokard yang dahsyat atau penyakit miokard lainnya. Proliferasi kardiomiosit berperan dalam regenerasi jantung pada beberapa vertebrata, namun kapasitas proliferasi sel ini terbatas pada jantung mamalia dewasa (Segers and Lee, 2008). Berbeda dengan organ hati, organ jantung tidak memiliki kemampuan untuk beregenerasi secara spontan sekali mengalami kerusakan.

Pada kasus infark, umumnya manusia akan kehilangan sekitar 1 milyar sel kardiomiosit pada jantungnya (Reinecke et al., 2008). Kardiomiosit yang hilang akibat kerusakan pada jaringan jantung akan digantikan oleh fibroblas dan jaringan ikat dengan sisa kardiomiosit yang ada sehingga menjadi hipertropik yang pada akhirnya akan menyebabkan gagal jantung. Terapi tradisional tidak mengatasi masalah kehilangan kardiomiosit yang hanya dapat ditangani dengan transplantasi jantung yang masih terbatas di ketersediaan donor, kecocokan organ  dan besarnya biaya yang dikeluarkan. Mengingat efek paliatif yang agak kuratif dari perawatan ini, telah dieksplorasi terapi alternatif baru selama lebih dari satu dekade yang meliputi terapi gen, protein dan sel induk atau stem cell (Sun et al., 2016).

Secara khusus, terapi stem cell telah menjadi titik fokus baru untuk pengobatan gangguan kardiovaskular.  Stem cell  dapat berproliferasi dengan baik dan dapat diarahkan menjadi tipe sel tertentu seperti kardiomiosit. Studi preklinis pada hewan coba menunjukkan bahwa pemberian stem cell meningkatkan fungsi perfusi serta ventrikel jantung, dan uji klinis menunjukkan kelayakan dan keamanan terapi stem cell untuk penyakit jantung (Puliafico, Penn and Silver, 2013). Jenis sel yang paling optimal untuk mengobati penyakit jantung masih terus diperdebatkan. Belum ada satu tipe sel yang ideal dan dapat digunakan secara khusus. Tidak menutup kemungkinan bahwa jenis penyakit jantung yang berbeda memerlukan jenis sel yang berbeda pula (Puliafico, Penn and Silver, 2013). Para peneliti masih menyelidiki stem cell endogenus maupun eksogenus yang dapat berdiferensiasi menjadi sel kardiomiosit maupun menggantikan myocardium yang hilang.

Hasil dari penelitian sementara menunjukkan bahwa berbagai macam stem cell dari berbagai sumber memiliki potensi kardiak, seperti stem cell embrionik dan stem cell yang berasal dari jaringan dewasa (sumsum tulang, darah perifer, jaringan lemak, dan jaringan jantung itu sendiri) (Reinecke et al., 2008). Mesenchymal stem cell (MSC) merupakan stem cell multipotent yang umum ditemukan pada semua jaringan sumber stem cell. Terapi penyakit jantung dengan menggunakan MSC juga sudah banyak diterapkan pada beberapa uji klinis di dunia. Selain kemampuannya yang dapat berdiferensiasi menjadi sel target untuk menggantikan sel pada jaringan yang rusak, MSC juga mempunyai efek parakrin yang dapat membantu proses perbaikan luka dan jaringan di dalam tubuh manusia.

Dengan memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi kardiomiosit, potensi tersebut semakin banyak digunakan untuk meminimalisasi efek lesi iskemik-hipoksia pada organ jantung (Carvalho et al., 2012). Oleh karena itu perlu dilakukan pengembangan terapi regenerative jantung melalui MSC yang didiferensiasi menjadi sel kardiomiosit sehingga dapat menggantikan sel target yang hilang dan meningkatkan kembali kinerja jantung. MSC yang dipapar dengan agen metilasi DNA, seperti 5-azacytidine, menunjukkan bahwa sel tersebut mengekspresikan beberapa marker jantung serta memiliki fungsi seperti sel miosit. Namun senyawa 5-azacytidine mempunyai efek yang tidak dapat dikatakan aman untuk penggunaan klinis pada manusia. Planat-Bérnard pada tahun 2004 mengembangkan metode spontan untuk diferensiasi MSC menjadi kardiomiosit mengggunakan beberapa factor pertumbuhan seperti insulin, transferrin, IL-3, IL-6, dan stem cell factor. Sel kardiomiosit yang dihasilkan, pada saat diinjeksikan ke organ jantung yang mengalami infark, sel-sel tersebut menunjukan kontribusi pada proses remodelisasi miokardial, mengurangi ukuran infark, pembentukan jaringan parut, reparasi vascular, angiogenesis, perekrutan factor regenerasi, menginduksi stem cell homing, serta memfasilitasi regenerasi miosit residen.

 Jaringan tali pusat merupakan jaringan kaya MSC yang didapatkan pada proses kelahiran bayi dan umumnya menjadi limbah rumah sakit. Melihat potensi tersebut maka jaringan tali pusat dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin dengan mengisolasi MSC dan didiferensiasi menjadi sel kardiomiosit yang dapat digunakan untuk pengobatan penyakit jantung. 1.

2          Identifikasi Masalah Berdasarkan penjelasan dalam latar belakang masalah diatas dapat dirumuskan pertanyaan penelitian sebagai berikut:1.      Dapatkah MSC dari tali pusat didiferensiasi menjadi sel kardiomiosit yang dapat digunakan untuk pengobatan penyakit jantung?2.      Apakah sel kardiomiosit yang dihasilkan mengekspresikan marker-marker yang terdapat pada sel kardiomiosit pada tubuh manusia? 1.

3          HipotesisHipotesis penelitian ini adalah Mesencymal stem cell yang berasal dari jaringan tali pusat dapat didiferensiasi menjadi sel kardiomiosit yang dapat digunakan untuk pengobatan penyakit jantung. 1.4          Tujuan PenelitianAdapun tujuan dari penelitian ini adalah:1.      Mengetahui metode diferensiasi MSC menjadi sel kardiomiosit2.      Mengetahui tingkat ekspresi marker sel kardiomiosit yang dihasilkan 1.5          Manfaat PenelitianAspek Pengembangan TeoriMenambah informasi mengenai metode diferensiasi MSC menjadi sel kardiomiosit.

 Aspek AplikasiMembantu para klinisi dalam menemukan metode pengobatan terbaru untuk pengobatan penyakit jantung. II.            TINJAUAN PUSTAKA Definisi Stem cellSel punca adalah sel yang tidak/belum terspesialisasi yang mempunyaikemampuan untuk berdiferensiasi dan mampu memperbaharui atau meregenerasidirinya sendiri (self renewing)membentuk berbagai jaringan tubuh.Berdasarkankemampuannya berproliferasi dan berdiferensiasi sel punca dibagi menjadi empat,yaitu sel punca totipoten, sel punca pluripoten, sel punca multipoten dan selpunca unipoten. Berbagai jenissel punca telah berhasil diisolasi dari berbagai sumber, seperti sel punca embrionik, selpunca fetus dan sel punca dewasa. Sel punca diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, yaitu embryonic stem cells (ESC),  dan tissuestem cells seperti mesenchynmal stem cells (MSC), dan hematopoietic stem cells (HPS).

1  Mesenchymal Stem CellMesenchymal stem cell (MSC)adalah sel-sel multipoten dewasa yang telah diisolasi dari hampir seluruh tipesel dari jaringan. Selain dapat dapatmemperbaharui diri, sel punca ini dalam kondisi invitro memilikikapasitas untuk berdiferensiasi menjadi jaringan mesodermal, endodermal, dan ektodermal dalam. Sel punca mesenkimal telah dianggap sebagai sumberyang tepat untuk digunakan dalam pengobatan sejumlah penyakit bawaan dandegeneratatif. The Messenchymal andTissue Stem Cell Comitte of The International Society and Cellular Therapy menyampaikanbeberapakriteria dalam menentukansel punca mesenkimal pada manusia.

Pertama, MSC harus bersifat plastik – adherent ketika dikembangkandengan kondisi kultur standar. Kedua, MSC mengekspresikan CD 105, CD73, danCD90 danHLA klas I dan rendahnyaekspresi dari CD45, CD34, CD14 atau CD11b, CD79a atau CD 19 dan molekulpermukaan HLA klas II. Ketiga, MSC harus dapat berdiferensiasi menjadiosteoblas, adiposa dan kondroblast secara in vitro  (Dominici etal., 2006).Sel puncamesenkimal pertama kali diidentifikasi oleh Frendstein dan rekan-rekannyasebagai fibroblastlike cells denganpotensi klonogenik yang diisolasi dari sumsum tulang tikus. Hingga saat ini,sumsum tulang menjadi pilihan yang utama untuk pengembangan MSC. Namun,pengolahan dan harvest MSC darisumsum tulang memiliki berbagai keterbatasan tertentu seperti prosedur yangsangat invasif dan menyakitkan untuk pendonor dan adanya penurunan jumlah MSCpre-nukleat. Selain itu, ada risiko potensi kontaminasi virus selama isolasiMSC dari sumsum tulang.

Semua faktor ini membatasi penggunaan sumsum tulangsebagai sumber yang cocok dari MSC untuk terapi sel. Seiring dengankemajuan pengembangan sel punca, saat initerdapat berbagai sumber alternatif lain dari sel punca mesenkimal yaitu talipusat. Tali pusat yang terbentuk sejak awalkehamilan merupakanstruktur embrio esensial yang menyediakan nutrisi untuk fetus selamapengembangan intrauterin. Tali pusat terdiri dari dua arteri dan satu vena,dikelilingi oleh stroma jaringan ikat yang unik dan kaya akan proteoglikan dan mucopolysaccharides, yang berasal dari epiblast yang disebut wharton’s jelly. Tali pusat mengandungdua jenis sel punca dewasa, yaitu sel punca hematopetik yang terdapat padadarah tali pusat dan sel punca mesenkimal yang terdapat pada wharton’s jelly.

Sel punca mesenkimal dapat dikumpulkan dan disimpan setelahlahir untuk keperluan terapi atau tujuan bioteknologi (Nekanti et al., 2010).III.

        METODE PENELITIAN Koleksijaringan tali pusat. Jaringan tali pusatdiambil, dari pasien yang sudah setuju untuk menandatangani informed consent,sesaat setelah proses kelahiran dengan memotong sekitar 10 cm tali pusat bayi.Jaringan tersebut disimpan sementara dalam wadah transport berisi PBS yangmengandung  antibiotic, dan disimpandalam keadaan sejuk, sebelum dibawake laboratorium R&D ProSTEM untuk diolah. Primary culture. Jaringantali pusat dibersihkan dari sisa-sisa darah tali pusat, lalu disayat, dandipisahkan dari pembuluh darah yang terdapat di dalamnya.

Diambil jaringan Whartonjelly, tipis berwarna kekuningan, lalu dicacah-cacah kecil. Hasil cacahan dicampurkan ke medium pertumbuhan untukdiamati pertumbuhan sel-sel fibroblasnyas selama 1-3 minggu ke depan  (Nekanti et al., 2010).

 DeteksiMarker MSC. Sesuai dengan standar yang telahditentukan oleh ISCT, Sel Punca mesenkimal memiliki marker positif terhadapCD73, CD90, dan CD105 serta negatif terhadap marker CD14atau 11b, CD34, CD45, CD79? atau 19, dan HLA-DR. Deteksi terhadap marker-markertersebut dilakukan dengan metode flowcytometri menggunakan BDStemflow™ hMSC Analysis Kit setelahpertumbuhan sel mencapai Passage ke 5.

 DiferensiasiKardiogenik secara in vitro. Selpunca mesenkimal passage ke 5 akan didiferensiasimenjadi sel kardiomiosit mengikuti metode yang telah dikembangkan oleh Planat-Bérnard tahun 2004. Deteksi Marker KardiomiositSel kardiomiosit yang terbentuk akan dikonfirmasi menggunakan marker yang umum terdapat di sel kardiomiosit, yaitu NKX2.5 and TNNT2/cTnT.

Written by
admin
x

Hi!
I'm Colleen!

Would you like to get a custom essay? How about receiving a customized one?

Check it out