51¶¯Âþ

Spinal Cord Injury (SCI) adalah cedera yang terjadi pada tulang belakang yang dapat menyebabkan defisit neurologis permanen serta mengganggu kualitas hidup pasien. Di Amerika Serikat, tingkat kesembuhan SCI adalah 0,08%. Sekitar 58,7% penderita mengalami tetraplegia, sedangkan 40,6% mengalami paraplegia. Regenerasi akson merupakan proses yang penting untuk memulihkan fungsi saraf yang terganggu, terutama pada kasus SCI. Namun, peradangan dan pembentukan bekas luka glial dapat menjadi hambatan dalam proses ini. Kerusakan sekunder yang terjadi setelah cedera melibatkan berbagai mekanisme seperti peradangan, degradasi matriks, neurotoksisitas, dan pembentukan jaringan parut glial yang dapat menyebabkan kerusakan lebih lanjut pada jaringan saraf. Selain itu, bekas luka glial yang terbentuk juga dapat mempengaruhi regenerasi akson dengan mengekspresikan proteoglikan kondroitin sulfat yang bertindak sebagai penghalang nonspesifik dan terdiri dari astrosit aktif. Hal ini menyebabkan terhentinya regenerasi akson yang terluka secara kimiawi.

Matriks metalloproteinase 9 (MMP9) adalah enzim proteolitik yang memiliki peran penting dalam proses terjadinya bekas luka glial yang dapat menyebabkan kerusakan pada blood-spinal cord barrier (BSCB). BSCB merupakan lapisan pelindung yang terdapat di sekitar sumsum tulang belakang dan berfungsi untuk melindungi sumsum tulang belakang dari kerusakan dan penyebaran sel-sel yang tidak seharusnya. Menurut penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan, aktivitas MMP9 juga dapat menyebabkan degradasi protein mielin dan infiltrasi makrofag yang merupakan tahap awal dari kerusakan BSCB. Para ilmuwan menemukan bahwa pemberian sekretom di otak dapat merangsang makrofag untuk memproduksi interleukin-10 (IL-10) dan transforming growth factor-β (TGF-β) yang merupakan sitokin anti inflamasi, serta menghambat pembentukan matriks metalloproteinase.

Penanganan yang biasa dilakukan untuk kasus SCI adalah dengan pendekatan operatif menggunakan laminektomi, stabilisasi, dan fusi. Namun, belakangan ini para peneliti lebih banyak memfokuskan pada terapi yang bertujuan untuk mengatasi kerusakan sekunder dari SCI. Hal ini dikarenakan terapi tersebut dianggap lebih efektif dalam melindungi sel saraf dan menjanjikan hasil yang lebih baik daripada pendekatan operatif konvensional. Salah satu terapi yang paling menjanjikan adalah penggunaan stem cell sebagai agen neuroprotektif. Namun, hasil penelitian terbaru menunjukkan bahwa sekretom, yaitu sekresi yang dihasilkan oleh stem cell, lebih efektif dalam melindungi sel saraf dibandingkan dengan stem cell itu sendiri.

Penelitian menunjukkan bahwa hanya sekitar 4% stem cell yang dapat bertahan setelah 14 hari injeksi ke vena ekor tikus. Hal ini menandakan bahwa penggunaan stem cell sebagai terapi utama masih belum optimal dan efektif. Selain itu, penggunaan stem cell juga memiliki risiko efek samping, seperti kemungkinan terjadinya keganasan. Sebuah penelitian terbaru mengungkapkan bahwa efek dari pengobatan menggunakan sekretom dari human neural stem cell (HNSC) pada spinal cord injury (SCI) masih belum diketahui dengan pasti. Hal ini menimbulkan pertanyaan besar dari para ilmuwan dan dokter mengenai keamanan dan efektivitas penggunaan HNSC dalam pengobatan SCI.

Oleh karena itu, studi ini dilakukan dengan tujuan untuk menyelidiki efek sekretom HNSC pada SCI subakut pasca-laminektomi dengan menganalisis lokomotor skor IL-10, MMP9, TGF-β, dan Basso-Beattie-Bresnahan (BBB) sebagai ekspresi pemulihan neurologis. Dalam mencapai tujuan ini, kami menggunakan desain studi eksperimental dengan hewan coba dengan model compressive-contusional SCI pada Rattus norvegicus yang dibagi menjadi tiga kelompok: (1) normal, (2) SCI+non-secretome, dan (3) SCI+secretome (30 μL, intrathecal Th10). Setelah 35 hari mengalami cedera, dilakukan pengumpulan spesimen dan dilakukan analisis imunohistokimia terhadap IL-10, MMP9, dan TGF-β. Pemulihan motorik dievaluasi berdasarkan skor BBB. Pengobatan SCI pasca-laminektomi tikus dengan sekretom HNSC menunjukkan peningkatan dalam pemulihan alat gerak berdasarkan skor BBB dan penurunan MMP9. Sebaliknya, kadar IL-10 dan TGF-β mengalami peningkatan. IL-10 dapat menurunkan degradasi matriks yang disebabkan oleh penghambatan MMP9, sementara TGF-β meningkatkan fungsi lokomotor dan pembentukan extracellular matrix (ECM) baru melalui sintesis kolagen yang diinduksi fibroblast, mengurangi pembentukan bekas luka glial, dan pertumbuhan akson. Berdasarkan penelitian ini, dapat diketahui bahwa faktor-faktor yang terkait dengan sekretom HNSC dapat meningkatkan hasil fungsional alat gerak pada hewan coba Rattus Norvegicus dan mengurangi proses patofisiologis kerusakan sekunder setelah SCI.

Pada penelitian ini juga masih memiliki beberapa keterbatasan yang perlu diperhatikan seperti ukuran sampel yang kecil, sehingga hasil penelitian ini tidak dapat secara langsung diaplikasikan pada populasi yang lebih luas. Selain itu, analisis faktor neuroinflamasi dan ECM juga belum menyeluruh dan dapat dilakukan lebih jauh untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam. Dengan demikian, penelitian selanjutnya diharapkan dapat memfokuskan pada mekanisme regenerasi yang terjadi dan mengamati variabel biomarker seperti peradangan saraf, neuroapoptosis, neuroangiogenesis, neurogenesis, variabel histopatologis, dan variabel ekspresi dalam kaitannya dengan fungsi alat gerak untuk memperoleh pemahaman yang lebih lengkap tentang dampak sekretom stem cell untuk pengobatan SCI.

Penulis : I Nyoman Semita, Dwikora Novembri Utomo, Heri Suroto, I Ketut Sudiana

Judul Artikel:The Role of Human Neural Stem Cell Secretomes on the Repair of Spinal Cord Injury Post-laminectomy in Rattus norvegicus Through the Analysis of Basso“Beattie“Bresnahan Score Locomotors, Interleukin-10, Matrix Metalloproteinase 9, and Transforming Growth Factor-β

Jurnal:Asian Spine Journal

Tautan: https://asianspinejournal.org/journal/view.php?doi=10.31616/asj.2022.0152