Gangguan penyembuhan luka kulit ditandai dengan luka kronis maupun luka yang tidak dapat sembuh yang sering dijumpai sebagai ulkus. Jutaan populasi di dunia mengalami luka kronis yang disebabkan oleh pembedahan, luka bakar, infeksi, maupun ulkus dibetik. Saat ini, luka kronis telah menjadi masalah kesehatan yang signifikan (Demidova-Rice et al., 2012). Pada luka kronis maupun luka yang tidak dapat sembuh terjadi gangguan regulasi growth factor yang berperan dalam penyembuhan luka, sehingga pemberian growth factor eksogen dapat menjadi terobosan baru untuk membantu penyembuhan luka.
Hingga saat ini, terapi growth factor untuk penyembuhan luka yang telah disetujui oleh Food and drug administration (FDA) adalah pemberian platelet derived growth factor (PDGF) (Yamakawa S and Hayasida K, 2019). Namun, terapi growth factor ini dinilai terlalu mahal, khususnya bila diterapkan di negara berkembang. Selain itu, penggunaan growth factor tunggal tidak dapat memberikan hasil yang optimal untuk penyembuhan luka.
Sel punca mesenkimal merupakan sel yang bersifat multipoten dan dapat diisoasi dari berbagai sumber seperti sumsum tulang, lemak, tali pusat, maupun selaput amnion. Sel punca mesenkimal dikenal sebagai sumber growth factor yang dapat mempercepat penyembuhan luka. Growth factor akan dilepaskan oleh sel punca mesenkimal pada kondisi kultur sel tertentu. Berbagai metode telah dikembangkan untuk meningkatkan sekresi growth factor dari sel punca mesenkimal seperti manipulasi kondisi kultur dengan teknik hipoksia, kultur 3 dimensi, dan penambahan suplementasi small molecule.
Pada penelitian ini, peneliti mengadopsi teknik suplementasi small molecule pada sel punca mesenkimal yang berasal dari jaringan fetal yaitu selaput amnion dan warthon’s jelly serta jaringan dewasa yaitu lemak. Penelitian ini menggunakan Resveratrol (RV, 3,5,49 – hydroxystilbene), suatu small molecule yang ditemukan secara alami pada berbagai tanaman. Populasi sel punca mesenkimal pada pasase 4 dengan ekspresi positif terhadap CD105, CD90, dan CD73 serta negatif terhadap CD45 dan CD34 diberikan induksi dengan media tumbuh yang mengandung resveratrol pada beberapa dosis. Sel punca mesenkimal diberikan stimulasi dengan resveratrol pada dosis 0.1 µM, 0.5 µM, and 0.8 µM selama 48 jam.
Media dengan serum deprivasi (fetal bovine serum 2%) digunakan sebagai kontrol. Media bekas kultur atau secretome pada tiap-tiap kelompok kemudian dikumpulkan dan dilakukan pemeriksaan Enzyme Linked Immunosorbent assay (ELISA) untuk mengukur kadar platelet derived growth factor-B (PDGF-B), transforming growth factor-β1 (TGF-β1), epidermal growth factor (EGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), dan hepatocyte growth factor (HGF) sebagai growth factor kunci pada penyembuhan luka. Selain itu, uji viabilitas sel dengan 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphyniltetrazolium bromide assay (MTT assay) juga dilakukan untuk menganalisis pengaruh resveratrol terhadap viabilitas dan kemampuan proliferasi sel punca.
Penelitian ini telah berhasil mengisolasi populasi sel dari sumber jaringan dewasa dan fetal yang menunjukkan ekspresi positif terhadap penanda permukaan sel punca mesenkimal melalui pemeriksaan flowcytometri. Pada penelitian ini didapatkan bahwa proliferasi sel tercepat didapatkan pada suplementasi media tumbuh dengan resveratrol 0.1 µM baik pada sel punca mesenkimal selaput amnion, warthon’s jelly, maupun lemak. Namun, pengaruh resveratrol 0.1 µM terhadap proliferasi dan viabilitas sel punca mesenkimal lemak didapatkan lebih tinggi dibandingkan dengan sel punca mesenkimal lain.
Resveratrol pada dosis lebih tinggi memiliki pengaruh yang tidak signifikan terhadap pertumbuhan sel. Penelitian ini menunjukkan suatu pengaruh resveratrol terhadap sel punca mesenkimal dewasa maupun fetal yang dinamis pada berbagai konsentrasi. Resveratrol pada dosis lebih kecil yaitu 0.1 µM lebih efektif dalam meningkatkan viabilitas dan proliferasi sel dibandingkan dengan dosis yang lebih tinggi. Resveratrol pada dosis 0.1 µM mampu menstimulasi aktivasi silent information regulator (SIRT1), sehingga memicu pembelahan sel dan menurunkan tingkat penuaan sel (Peltz et al., 2012).
Resveratrol 0.1 µM mampu meningkatkan sekresi EGF, HGF, PDGF-B, dan TGF-β1 dari sel punca mesenkimal warthon’s jelly. Pada sel punca selaput amnion, sekresi EGF dan HGF meningkat pada pemberian resveratrol 0.1 µM, sedangkan PDGF and TGF-β1 meningkat signifikan dengan pemberian resveratrol 0.8 µM. Pada sel punca lemak, sekresi EGF, HGF, dan PDGF didapatkan meningkat pada pemberian resveratrol 0.1 µM. Sekresi VEGF tertinggi dari semua jenis sel punca mesenkimal didapatkan pada pemberian resveratrol 0.1 µM.
Pada penelitian ini didapatkan bahwa sel punca mesenkimal lemak memiliki respon yang terbaik terhadap suplementasi resveratrol. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatkan sekresi growth factor ditentukan oleh dosis dan sumber sel punca mesenkimal. Epidermal growth factor merupakan faktor kunci bagi epitelisasi luka dan menentukan hasil akhir penyembuhan luka dengan menurunkan pembentukan jaringan parut. Vascular endothelial growth factor sebagai factor kunci angiogenesis bekerja secara sinergis dengan HGF dalam angiogenesis dan regulasi proliferasi, motilitas, dan pembentukan jaringan granulasi.
Platelet derived growth factor berperan dalam setiap fase penyembuhan luka dan bekerja secara sinergis dengan sel fibroblast untik menstimulasi sekresi growth factor lain. Transforming growth factor-β1 berperan penting dalam inflamasi, angiogenesis, re-epitelisasi, dan regenerasi jaringan ikat. Mekanisme resveratrol dalam meningkatkan sekresi growth factor dari sel punca mesenkimal hingga saat ini belum jelas. Namun penelitian menunjukkan bahwa resveratrol mampu mengaktivasi SIRT1 yang secara langsung terlibat dalam proses penyembuhan luka. Selain itu, SIRT berperan dalam meningkatkan sekresi PDGF dari sel punca (Safaeineja et al., 2019).
Secara umum, penelitian ini memberikan suatu terobosan baru dalam pemberian terapi growth factor eksogen untuk penyembuhan luka. Penelitian ini memberikan terobosan baru mengenai metode kultur sel punca mesenkimal dengan suplementasi resveratrol untuk meningkatkan sekresi growth factor yang berperan penting pada penyembuhan luka. Selain itu, penelitian ini dapat menjadi dasar terapi regenerasi pada penyembuhan luka menggunakan secretome sel punca mesenkimal yang dapat diproduksi dengan lebih murah, dapat diaplikasikan secara alogenik, dan dapat diproduksi secara massal.
Penulis: Cita R.S Prakoeswa, Yuyun Rindiastuti, Yohanes Widodo Wirohadidjojo, Evelyn Komaratih, Nurwasis, Aristika Dinaryati, Ni Made Inten Lestari, Fedik A. Rantam
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21691401.2020.1817057
