Cedera saraf tepi dapat menyebabkan hilangnya sensasi dan gangguan persarafan otot dengan gejala seperti paresthesia, nyeri neuropatik, kelumpuhan akibat defek pada saraf motorik atau sensorik. Cedera saraf traumatis mayor membutuhkan pendekatan pembedahan untuk mencapai reinnervasi organ objektif. Oleh karena itu, diperlukan suatu inovasi prosedur non-invasif dan cepat.
Biomaterial untuk perancangan saraf sering dipilih untuk mencerminkan arsitektur mikro yang ditemukan di sepanjang selubung saraf. Terlepas dari kenyataan bahwa sel berukuran mikron, saraf mengandung mesin sensorik skala nanometer yang secara signifikan lebih kecil yang berdampak pada motilitas dan orientasi sel, sehingga telah digunakan untuk meningkatkan augmentasi neurit dan pertumbuhan kembali akson melalui meniru ECM lokal.
Sel punca mesenkim gingiva (GMSC) merupakan sumber potensial regenerasi saraf, karena sumber sel punca saraf manusia yang terbatas. GMSC dipilih karena homogen, non teratogenik, mudah dipisahkan dan stabil secara fenotip. GMSC dapat berdiferensiasi menjadi garis turunan mesenkim seperti diferensiasi osteogenik yang mengekspresikan RUNX2, osteocalcin, osteopontin, osteonectin, Alkaline phosphatase, dan mengekspresikan diferensiasi khondrogenik seperti sox9 dan aggrecan.
Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa GMSC memiliki potensi neurogenik untuk regenerasi saraf. GMSC dapat secara langsung menginduksi neural progenitor like cells (iNPC), sel-sel ini meningkatkan faktor neurotropik GDNF dan faktor pro-angiogenik VEGF. iNPC dapat berdiferensiasi menjadi sel saraf dan sel Schwann dan menunjukkan efek potensial terhadap regenerasi aksonal. Mekanisme GMSC untuk meregenerasi saraf tepi adalah dengan berdiferensiasi langsung menjadi saraf progenitor seperti sel yang kemudian berdiferensiasi menjadi sel saraf dan sel Schwann. GMSC memiliki efek autokrin dan parakrin untuk memicu proses regenerasi saraf dan meningkatkan daya tahan sel dengan mengekspresikan faktor pertumbuhan seperti FGF, NGF, CNTF, BDNF, GDNF dan VEGF.
Faktor-faktor tersebut juga memicu migrasi sel Schwann endogen menuju bagian yang rusak. VEGF yang diungkapkan juga memicu angiogenesis pada jaringan saraf, yang membantu mengangkut nutrisi dan memberi sinyal ke bagian saraf yang rusak. GMSC juga memiliki kemampuan imunomodulator untuk mengurangi respon inflamasi yang terjadi dengan cara menghambat pembentukan sitokin proinflamasi berlebih sehingga mencegah aktivasi berlebihan sel T limfosit dan sel NK yang memperlama proses inflamasi. Setelah dua minggu diferensiasi neuron, GMSC memiliki morfologi sel mirip saraf dan mengekspresikan penanda terkait neurogenik yaitu tubulin bIII dan glial fibrillary acidic protein (GFAP).
Studi sebelumnya juga menemukan bahwa sel Schwann yang dibudidayakan GMSC menunjukkan peningkatan signifikan pada c-Jun, GFAP, STAT3 dan Notch1, yang menunjukkan percepatan transformasi sel Schwann menjadi tipe sel perbaikan. Hal ini juga menunjukkan bahwa GMSC meningkatkan laju proliferasi sel Schwann sebesar 52% dengan meningkatkan ekspresi sel Schwann penanda S100b melalui aksi parakrin dan selanjutnya menginduksi faktor transkripsi mielin utama Krox20. Peningkatan proliferasi sel Schwann dapat mempengaruhi peningkatan sekresi faktor neurotropik. Hal ini juga meningkatkan kemampuan pembentukan Bands of Bungner sel Schwann, dibuktikan oleh Zhang et al (2016) menyatakan bahwa serat yang lebih terorganisir dan hampir mirip dengan normal ditemukan pada iNPC yang diinduksi GMSCs daripada pada kelompok kontrol.
Concentrated Growth Factor (CGF) adalah konsentrat trombosit terbaru yang mengandung banyak faktor pertumbuhan, seperti TGF-b1, PDGF, VEGF, FGF dan IGF-1. Pemberian faktor pertumbuhan eksogen ini meningkatkan aktivitas faktor pertumbuhan endogen yang sudah ada dan memberikan berbagai manfaat terhadap regenerasi saraf. Salah satu faktor pertumbuhan yang paling banyak dipelajari, TGF-b1 dilaporkan mengikatTGF-bRII dalam sel Schwann dan mengaktifkan Smad2 yang selanjutnya mengarah ke pensinyalan AKT. Proses ini menyebabkan peningkatan laju proliferasi dan diferensiasi sel, sementara itu juga dapat menarik makrofag hematogen ke lokasi cedera. Sifat-sifat ini dapat mempengaruhi percepatan degenerasi Wallerian yang mengarah ke pemanjangan aksonal yang lebih efektif.
Sementara itu, IGF-1 berikatan dengan reseptor IGF-1R dalam sel Schwann dan meningkatkan proliferasi, diferensiasi dan kelangsungan hidupnya melalui jalur pensinyalan MAPK dan PI3K. CGF juga dapat meningkatkan pembentukan matriks ekstraseluler (ECM) yang penting dalam regenerasi cedera neurotmesis dimana epineurium mengalami kerusakan. Pemanfaatan CGF dianggap memberikan manfaat yang sangat besar bagi regenerasi saraf tepi dengan cara mengatur dan menstimulasi aktivitas dan metabolisme sel.
CGF dapat meningkatkan proliferasi sel Schwann dengan dosis optimum ekstrak CGF 100%; Grup yang diberi CGF memiliki ekspresi GDNF dan NGF mRNA yang lebih glial dibandingkan dengan kontrol; dan pemulihan saraf fungsional pada kelompok yang diobati dengan CGF secara signifikan lebih tinggi daripada kelompok kontrol. Hal tersebut menunjukkan bahwa CGF dapat mempercepat regenerasi saraf dengan meningkatkan proliferasi sel Schwann, sekresi faktor neurotropik seperti NGF dan GDNF serta pemulihan saraf perifer.
Kesimpulan menarik dari artikel ini adalah secara Semua komponen tersebut memenuhi prinsip rekayasa jaringan untuk meregenerasi jejas atau kerusakan saraf tepi. GMSC, CGF dan SF mungkin memiliki sifat yang menjanjikan untuk mregenerasi saraf perifer.
Penulis: Andari Sarasati, Alexander P. Nugraha, Saka Winias
Artikel lengkapnya dapat diakses melalui link berikut ini:
