Virus highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 merupakan salah satu penyebab tingginya insiden kerusakan paru akut. Kerusakan paru akut dapat menyebabkan sindrom gangguan pernapasan akut atau Acute respiratory distress syndrome (ARDS). ARDS ditandai dengan kerusakan alveolar difus sehingga menyebabkan hipoksemia berat dan gagal napas. Sampai saat ini tidak ada terapi farmakologis yang tersedia untuk ARDS. Obat antivirus hanya efektif pada infeksi yang paling dini, obat ini tidak dapat memperbaiki kerusakan jaringan yang disebabkan oleh virus influenza terkait inflamasi.
Terapi berbasis sel merupakan salah satu pendekatan terapi baru yang potensial. Mesenchymal Stem Cell (MSCs) memiliki kemampuan untuk mengatur sel hematopoietik, mengeluarkan beberapa molekul pengatur seperti faktor pertumbuhan (growth factors) dan sitokin anti-inflamasi, yang mampu memodulasi respons imun. Penelitian tentang pemberian MSCs pada ARDS akibat infeksi virus pernapasan akut belum banyak dilaporkan dan sampai saat ini menunjukan hasil yang bertentangan
Peran Mesenchymal Stem Cell Eksogen pada Kerusakan Paru
Kerusakan barier epitel-endotelial alveolus paru terjadi oleh karena adanya disregulasi sistem imun. pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) dari virus influenza A yang dilepaskan selama infeksi dikenali oleh tiga kelas utama pattern recognition receptors (PRRs). Ketiga jalur ini akan mengaktifkan NFkβ dan menginduksi produksi sitokin proinflamatori dan kemokin yang menyebabkan kerusakan patologi paru. Kerusakan sel yang terjadi akan melepaskan damage associated molecular pattern (DAMP) yang juga berperan mengatur aktivasi PRRs untuk selanjutnya mengaktifkan faktor transkripsi NFkβ.
MSCs allotransplantasi dapat memberikan efek menguntungkan terhadap kerusakan jaringan melalui mekanisme hambatan terhadap faktor transkripsi NFκβ. MSCs juga menghasilkan bebeberapa faktor terlarut seperti transforming growth factor-β (TGF-β), vascular endothelial growth factor (VEGF), hepatocyte growth factor (HGF). Faktor terlarut ini memiliki efek anti inflamasi sehingga dapat mengurangi kerusakan jaringan. Sel epitel alveolar merupakan sel progenitor endogen paru yang rusak akibat infeksi virus HPAI/ H5N1. MSCs merupakan sel multipoten yang dapat berdiferensiasi menjadi keturunan sel mesoderm, endodermal dan ektodermal. Pemberian MSCs eksogen dapat menggantikan peran sel progenitor alveolar endogen paru yang rusak.
Penelitian ini dibagi menjadi tiga kelompok yaitu kelompok mencit yang mendapatkan terapi 100 μl pelarut phosphate buffered saline, kelompok mencit yang mendapatkan terapi MSCs 550.000 sel dalam 100ml phosphate buffered saline (PBS) dan kelompok kontrol. MSCs diperoleh dari sumsum tulang mencit BALB/c umur 9-12 minggu. Inokulasi Virus HPAI/ H5N1 (A/turkey/ East Java/Av154/2013) pada mencit BALB/c dilakukan secara intranasal. MSCs diberikan secara intravena pada hari ke 2, 4, dan 6 setelah inokulasi virus.
Untuk menilai efek terapi dilakukan pemeriksaan protein alveolar dan histopatologi jaringan paru sebagai indikator kerusaka paru, rasio PaO2 / FiO2 sebagai indikator fungsi paru. Ekspresi fajtor transkripsi NF- κB, RAGE (reseptor transmembrane untuk damage associated molecular patterns), TNFα, IL-1β, Sftpc (penanda sel alveolar tipe II), dan Aqp5 + (penanda sel alveolar tipe I) diperiksa dengan metode imunohistokimia, selain itu dilakukan penilaian berat badan, pertumbuhan virus di paru dan otak, serta durasi kelangsungan hidup.
Pemberian MSCs dapat mengurangi inflamasi dan tingkat kerusakan paru dibuktikan dengan rasio PaO2 / FiO2 lebih tinggi, kadar protein alveolar paru dan skor histopatologi lebih rendah pada kelompok MSCs. Ekspresi NF-κB, RAGE, TNFα, dan IL-1β lebih rendah pada kelompok yang diobati dengan MSC, sedangkan ekspresi Sftpc dan Aqp5 + lebih tinggi. Berat badan, pertumbuhan virus, kelangsungan hidup tidak berbeda antar kelompok. Penelitian ini membuktikan pemberian MSCs dapat mengurangi inflamasi dan kerusakan paru, namun demikian MSCs tidak secara signifikan menurunkan proliferasi virus, morbiditas dan mortalitas. Pemberian MSC adalah strategi yang menjanjikan untuk pengobatan kerusakan paru akut yang disebabkan oleh virus HPAI / H5N1, namun demikian untuk memperkuat hasil temuan ini diperlukan penelitian lebih lanjut sebagai upaya untuk meningkatkan efikasi MSCs, salah satunya dengan kombinasi penggunaan obat anti-virus.
Penulis: Resti Yudhawati, Muhammad Amin, Fedik A. Rantam, Rima R. Prasetya, Jezzy R. Dewantari, Aldise M. Nastri, Krisnoadi Rahardjo, Arindita N. Novianti, Emmanuel D. Poetranto, Laksmi Wulandari, Maria L. I. Lusida, Soetjipto, Gatot Soegiarto, Yohko K. Shimizu, Yasuko Mori, Kazufumi Shimizu.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
