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.

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

 

II.            TINJAUAN PUSTAKA Definisi Stem cell

Sel punca adalah sel yang tidak/belum terspesialisasi yang mempunyai
kemampuan untuk berdiferensiasi dan mampu memperbaharui atau meregenerasi
dirinya sendiri (self renewing)
membentuk berbagai jaringan tubuh.
Berdasarkan
kemampuannya berproliferasi dan berdiferensiasi sel punca dibagi menjadi empat,
yaitu sel punca totipoten, sel punca pluripoten, sel punca multipoten dan sel
punca unipoten. Berbagai jenis
sel punca telah berhasil diisolasi dari berbagai sumber, seperti sel punca embrionik, sel
punca fetus dan sel punca dewasa. Sel punca diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, yaitu embryonic stem cells (ESC),  dan tissue
stem cells seperti mesenchynmal stem cells (MSC), dan hematopoietic stem cells (HPS).1

 

Mesenchymal Stem Cell

Mesenchymal stem cell (MSC)
adalah sel-sel multipoten dewasa yang telah diisolasi dari hampir seluruh tipe
sel dari jaringan. Selain dapat dapat
memperbaharui diri, sel punca ini dalam kondisi in
vitro memiliki
kapasitas untuk berdiferensiasi menjadi jaringan mesodermal, endodermal, dan ektodermal dalam. Sel punca mesenkimal telah dianggap sebagai sumber
yang tepat untuk digunakan dalam pengobatan sejumlah penyakit bawaan dan
degeneratatif. The Messenchymal and
Tissue Stem Cell Comitte of The International Society and Cellular Therapy menyampaikan
beberapa
kriteria dalam menentukan
sel punca mesenkimal pada manusia. Pertama, MSC harus bersifat plastik – adherent ketika dikembangkan
dengan kondisi kultur standar. Kedua, MSC mengekspresikan CD 105, CD73, dan
CD90 dan
HLA klas I dan rendahnya
ekspresi dari CD45, CD34, CD14 atau CD11b, CD79a atau CD 19 dan molekul
permukaan HLA klas II. Ketiga, MSC harus dapat berdiferensiasi menjadi
osteoblas, adiposa dan kondroblast secara in vitro  (Dominici et
al., 2006).

Sel punca
mesenkimal pertama kali diidentifikasi oleh Frendstein dan rekan-rekannya
sebagai fibroblastlike cells dengan
potensi klonogenik yang diisolasi dari sumsum tulang tikus. Hingga saat ini,
sumsum tulang menjadi pilihan yang utama untuk pengembangan MSC. Namun,
pengolahan dan harvest MSC dari
sumsum tulang memiliki berbagai keterbatasan tertentu seperti prosedur yang
sangat invasif dan menyakitkan untuk pendonor dan adanya penurunan jumlah MSC
pre-nukleat. Selain itu, ada risiko potensi kontaminasi virus selama isolasi
MSC dari sumsum tulang. Semua faktor ini membatasi penggunaan sumsum tulang
sebagai sumber yang cocok dari MSC untuk terapi sel.

Seiring dengan
kemajuan pengembangan sel punca, saat ini
terdapat berbagai sumber alternatif lain dari sel punca mesenkimal yaitu tali
pusat. Tali pusat yang terbentuk sejak awal
kehamilan merupakan
struktur embrio esensial yang menyediakan nutrisi untuk fetus selama
pengembangan 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 mengandung
dua jenis sel punca dewasa, yaitu sel punca hematopetik yang terdapat pada
darah tali pusat dan sel punca mesenkimal yang terdapat pada wharton’s jelly. Sel punca mesenkimal dapat dikumpulkan dan disimpan setelah
lahir untuk keperluan terapi atau tujuan bioteknologi (Nekanti et al., 2010).

III.        METODE PENELITIAN 

Koleksi
jaringan tali pusat. Jaringan tali pusat
diambil, 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 yang
mengandung  antibiotic, dan disimpan
dalam keadaan sejuk, sebelum dibawa
ke laboratorium R&D ProSTEM untuk diolah.

 

Primary culture. Jaringan
tali pusat dibersihkan dari sisa-sisa darah tali pusat, lalu disayat, dan
dipisahkan dari pembuluh darah yang terdapat di dalamnya. Diambil jaringan Wharton
jelly, tipis berwarna kekuningan, lalu dicacah-cacah kecil. Hasil cacahan dicampurkan ke medium pertumbuhan untuk
diamati pertumbuhan sel-sel fibroblasnyas selama 1-3 minggu ke depan  (Nekanti et al., 2010).

 

Deteksi
Marker MSC. Sesuai dengan standar yang telah
ditentukan oleh ISCT, Sel Punca mesenkimal memiliki marker positif terhadap
CD73, CD90, dan CD105 serta negatif terhadap marker CD14
atau 11b, CD34, CD45, CD79? atau 19, dan HLA-DR. Deteksi terhadap marker-marker
tersebut dilakukan dengan metode flowcytometri menggunakan BD
Stemflow™ hMSC Analysis Kit setelah
pertumbuhan sel mencapai Passage ke 5.

 

Diferensiasi
Kardiogenik secara in vitro. Sel
punca mesenkimal passage ke 5 akan didiferensiasi
menjadi 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