DETEKSI DINI (HbF) DAN TERAPI ALPHA-1 MICROGLOBULIN (A1M) DENGAN
PLACENTAL STEM CELL TERMODIFIKASI GEN VEGF-121 (VASCULAR
ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR-121 ) BERBASIS NANOENKAPSULASI CHITOSAN
HYDROGEL SEBAGAI PENATALAKSANAAN PREVENTIF DAN KURATIF TERHADAP PRE
EKLAMPSIA
1.1 PLACENTAL STEM CELLKelainan fungsi dari plasenta yang
menimbulkan transportasi darah dan nutrisi berkurang pada pre
eklampsia akibat terganggunya pembentukan extravillous trophoblast
(EVT) dapat menyebabkan adanya intrauterine growth restriction
(IUGR). Belum ada etiologi secara jelas dipaparkan mengenai
kegagalan fungsi proses yang mendukung pembentukan plasenta dan
belum ada terapi secara efektif yang mampu mengobati kerusakan
plasenta, namun placental stem cell diketahui berpotensi dalam
memperbaiki plasenta dengan mengalihkan diferensiasi sel keturunan
atau, dengan menanamkan stem cell untuk menggantikan bagian dari
plasenta yang kurang berfungsi. 1,21.1.1 Stem Cell Pada Fungsi
PlasentaSetelah terjadinya konsepsi, oosit baru dibuahi mengalami
serangkaian pembelahan memproduksi sel anak equipotent sampai di
tahap sel 32/64 trophectoderma yang berpisah dari inner cell mass.
Pada nidasi, kemudian lapisan trofektoderm mulai membentuk
trofoblas primitif pertama yaitu sitotrofoblas primitif dan
sinsitiotrofoblas primitif.3 Sitotrofoblas awal berdiferensiasi dan
invaginasi ke dalam sel-sel yang mesenchymal berasal dari inner
cell mass, membentuk vili plasenta pertama di sekitar 12 hari
setelah pembuahan. Plasenta ini terbentuk dari 2 macam sel induk
(stem cell) : Trophoblast stem cells (TSC) yang berasal dari
trophectoderma yang mengatur diferensiasi trofoblas dari plasenta,
dan mesenchymal Stem cell (MSC) yang membentuk semua sel
non-trofoblas dari inti vili. 1,3,41.1.1.1 Potensi Mesenchymal Stem
Cell (MSC) Mesenchymal Stem Cell (MSC) plasenta berperan penting
dalam fungsi plasenta dengan membantu perkembangan percabangan
struktur villus dari plasenta dan memberikan kontribusi untuk
vaskulogenesis dan angiogenesis. Vaskulogenesis (sintesis de novo
dari pembuluh darah) dimulai pada plasenta dengan perubahan
morfologi MSC di sekitar 15-20 hari setelah pembuahan, yang
bertepatan dengan munculnya sel-sel induk (stem cell)
haemangiogenic yang beragregasi ke cell cords.3,5 Sel-sel
haemangiogenic kemudian berdiferensiasi menjadi sel cord endotel
yang positif CD34 yang primitif pada 23-26 hari setelah pembuahan.
Kemudian sel sord ini membentuk pembuluh yang dihubungkan oleh
tabung mikrovaskuler, dan hingga hari ke 30 (Enam dan setengah
minggu kehamilan) yang menghubungkan jaringan struktur pembuluh
darah yang lebih besar dengan diameter yang berbeda. Hal ini
membuktikan bahwa proses vasculogenesis plasenta didukung oleh
adanya diferensiasi MSC plasenta.3,5,6 MSC plasenta diisolasi dari
villi placenta trimester pertama dan terdapat dua bentuk
angiogenesis yang berkontribusi pada jaringan pembuluh darah
plasenta. Branching angiogenesis, yang melibatkan proliferasi dan
migrasi sel endotel untuk memanjang dan membentuk ekstensi lateral
dari tabung endotel, mengarah pada pembentukan pembuluh darah
bercabang dan merupakan mekanisme dominan angiogenesis dalam
plasenta antara minggu 6-24 kehamilan. Percabangan hasil
angiogenesis dalam pembentukan kapiler terminal, yang jelas sebagai
sangat melingkar pembuluh darah dengan lumen melebar terletak dekat
dengan trofoblas untuk memastikan pertukaran yang efisien antara
ibu dan sirkulasi janin. Setelah 24 minggu kehamilan, terjadi
pembentukan non-branching angiogenesis yang mendominasi, yang
menghasilkan pemanjangan kapiler pembuluh darah loop sebagai akibat
dari proliferasi sel endotel, dan memastikan bahwa plasenta tetap
mampu membawa nutrisi untuk pertumbuhan janin selama trimester
ketiga kehamilan.57
1.1.1.2 Potensi Trophoblast Stem Cell (TSC)Trofoblas adalah sel
epitel yang unik pada plasenta dan memiliki tiga subtipe;
sitotrofoblas, trofoblas ekstravili dan kemudian sinsitiotrofoblas,
yang masing-masing memiliki fungsi terpisah yang diperlukan untuk
memastikan keberhasilan kehamilan. sel induk epitel (Epithelial
Stem Cell) bersifat sangat proliferatif dan dapat memperkuat sel
yang berdiferensiasi. Sel-sel secara aktif untuk memperluas
progenitor pool dan berdiferensiasi menjadi sel terminal dari
jaringan, sehingga meningkatkan jumlah sel induk berdiferensiasi
membentuk keturunan sel, dan memungkinkan sel induk sendiri
terhidar dari proses akumulasi replikasi yang terkait
kerusakan.2,4,81.1.2 Potensi Terapi Kuratif Stem Cells pada
PreeklampsiaPada preeklamsia dan IUGR terdapat kejadian utama
dimana plasenta mengalamai kegagalan fungsinya yang diduga menjadi
komponen utama dari proses penyakit. Disfungsi plasenta ini
dikarenakan adanya diferensiasi sel yang inadekuat yang berasal
dari trofoblas dan mesenchymal derived cells.5,7,9 Terapi sel-sel
induk yang berpotensi mampu berkontribusi normal pada plasenta yang
abnormal memiliki janji yang signifikan untuk memperbaiki hal ini.
MSC plasenta yang diisolasi dari plasenta pre-eklampsia memiliki
profil sitokin pro-inflamasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan
orang-orang dari plasenta yang normal, dan terjadi peningkatan
sFlt1 dan migrasi makrofag migration inhibitory factor (MIF) yang
disekresi oleh eksplan vili.10,11 Kelainan lain juga diamati pada
MSC diisolasi dari desidua pra-eklampsia, yang menghasilkan sitokin
dengan tingkat yang lebih tinggi seperti ICAM-1, sitokin yang
berhubungan dengan peradangan dan SDF 1, sitokin yang merangsang
MSC migrasi. MSC yang berasal dari desidua dari kehamilan
pre-eklampsia juga menunjukkan ekspresi peningkatan miR-16, yang
memiliki konsekuensi anti-angiogenik sehingga VEGF-A dan kapasitas
mikropartikel endotel berkurang untuk membentuk jaringan vaskular
in vitro.10,11 Pemberian MSC melalui arteri umbilical ataupun
secara injeksi intravena mampu memodulasi secara lokal untuk
menekan adanya sitokin yang menyebabkan kegagalan fungsi plasenta
dan mendukung pembentukan vaskularisasi. Migrasi preferensial MSC
dimediasi oleh pelepasan sinyal chemotactic dari jaringan jejas,
dan MSC mengungkapkan berbagai reseptor kemokin (CCR1, CCR2, CCR5,
CXCR1, CXCR4 dan CXCR5) yang penting dalam migrasi MSC. Setelah di
lokasi plasenta yang cedera, MSC memiliki imunomodulator unik yang
bersifat mengurangi kerusakan jaringan akibat proses imun-mediated
injury.12,13 Secara khusus,MSC mengeluarkan faktor terlarut seperti
prostaglandin (PGE2), indoleamin 2,3-dioksigenase (IDO) dan nitrat
oksida (NO) yang menghambat proliferasi limfosit T, down-regulasi
sel T dan B yang mem produksi IFNg dan TNFa, sementara up-regulasi
produksi IL-10, sehingga bersifat anti-inflamasi.1214 Selain itu,
MSC menghambat proliferasi sel Natural Killer dan memodulasi profil
kekebalan makrofag merupakan dua peranan penting dalam mengatur
plasenta dan uterus tetap berkembang dengan optimal. MSC juga
mendukung vaskularisasi oleh sekresi dari kedua faktor
proangiogenic seperti VEGF (Up-regulasi VEGF reseptor 1 dan 2
bersifat angiogenik dan TGFb yang merangsang petumbuhan endotel dan
faktor anti-apoptosis seperti IGF-1 dan SFRP1 yang dapat mencegah
kematian sel endotel. 10,1214 TSC yang merupakan sel induk epitel
berfungsi untuk regenerasi terus menerus dan perbaikan lapisan
epitel plasenta. Penerapan sel induk epitel untuk pengobatan
regeneratif yang bertujuan baik dalam regenerasi jaringan epitel
secara in vitro ataupun engraftment langsung sel-sel induk dalam
administrasi in vivo untuk meregenerasi jaringan rusak atau
mengganti populasi sel genetik yang rusak. MSC dan TSC saling
berperan penting dalam meningkatkan keberhasilan fungsi plasenta
untuk membawa nutrisi dan darah secara lengkap ke janin sehinggan
kehamilan tentu dapat lebih baik.1,15,161.1.3 Mekanisme dan Cara
Administrasi Placental Stem Cell pada Preeklampsia
Pre-eklampsia (PE) dianggap penyakit autoimun akibat kehamilan.
Meskipun beberapa strategi yang dilakukan untuk menargetkan faktor
spesifik yang relevan dengan patogenesis ya, PE tetap berpotensi
fatal bagi beberapa pasien. Isolasi sel-sel batang mesenchymal
(MSC) dari desidua membuktikan bahwa tidak hanya fungsi
diferensiasi dan pembaruan kapasitas sel, MSC juga memiliki fungsi
imunomodulator dan mensekresi beberapa mediator larut termasuk
IL-6, TGF-, IDO, VEGF dan COX-2. MSC secara khusus disediakan
dengan kemampuan untuk menekan proliferasi sel T oleh IDO dalam
menanggapi sitokin inflamasi IFN-. Selain itu, Penelitian lain
mengembangkan model Mencit Pre ekalmpsia dengan Th1 sel-induced
dengan faktor patogenesis TNF-. yang meningkat, terapi berbasis MSC
secara signifikan mampu memperbaiki baik keparahan klinis juga
histopatologi dan gejala PE termasuk penurunan tekanan darah dan
proteinuria, menekan glomerulonefritis, dan melindungi pengembangan
feto-plasenta. Terapi ini juga menghasilkan penurunan abnormalitas
ekspresi TNF- pada uterus dan limfosit limpa. Data ini menunjukkan
bahwa MSC merupakan metode terkini yang potensial dalam memperbaiki
PE..1,4,17
Gambar.Isolasi and karakterisasi MSC dari desidua manusia.
17,18Keterangan: (A): deskripsi Skematik cara untuk mengisolasi
MSC. (B): Morfologi isolat MSC mengisolasi setelah 4 hari, 6 hari
dan 8 hari (20X). (C) Kurva pertumbuhan sel MSC. MSC dari bagian 2
yang berlapis di 24-well-plates di DMEM / F12 dilengkapi dengan 10%
FBS dengan kepadatan 5 103 sel / baik. Sel-sel terpisah dengan
0,25% tripsin-EDTA setiap 2 hari dan menghitung sel sampai 14 hari.
Bar menunjukkan mean. n = 3. (D) diferensiasi osteogenik diuji oleh
pewarnaan alizarin red. Tidak ada pembentukan matriks mineralisasi
ditemukan di MSC UC yang dipertahankan dalam medium pertumbuhan
biasa. Diferensiasi osteogenik itu dibuktikan dengan pembentukan
matriks mineral MSC setelah induksi osteogenik. (10X). Bar skala,
100 m. (E) adipogenic diferensiasi terdeteksi oleh pewarnaan
oil-O-red. Tidak ada vakuola lipid yang ditemukan di dalam MSC
dipertahankan dalam medium biasa. Diferensiasi adipogenic itu
dibuktikan dengan pembentukan vakuola lipid oleh pewarnaan
oil-O-red di MSC setelah induksi adipogenic. (10X) Skala bar, 100
m. Semua data mewakili tiga percobaan independen.17,18Gambar.Terapi
MSC pada Mencit model Preeklampsia yang terinduksi Th1.(A):skema
eksperimen. (B):Tekanan Darah diukur dengan DG14. (C):Histopatologi
ginjal dan plasenta.
Sampel adalah Mencit yang selama kehamilan tidak diberi
perlakuan, kemudian Mencit yang teraktivasi menjadi model PE dengan
induksi Th1 dan Mencit yang teraktivasi Th1 dan diberi terapi MSC.
17,18Mencit yang diinduksi Th1 dengan gejala PE yang tampak adanya
area yang mengalami masive-haemorrhage (blood) di plasenta (black
arrow), Pemberian MSC mampu mengembalikan Mencit yang mengalami PE
menjadi keadaan normal. Proteinuria (D) terdeteksi pada DG14. (E)
Fetal rejection rate. Fetal numbers (F), fetal weights (G),
placental weights (I), (H): plasenta. Setelah diaktivasi sel
Th1-seperti atau transfer sel Th1, beberapa plasenta menunjukkan
perdarahan plasenta. Semua data mewakili tiga percobaan independen.
*, P