Diabetes mellitus merupakan masalah yang sangat serius di setiap sistem kesehatan masyarakat.Pasien diabetes memiliki risiko kematian penyakit jantung 2 hingga 4 kali dibandingkan dengan pasien tanpa diabetes. Disfungsi vaskular telah diketahuimerupakan gambaran utama dari diabetes mellitus, yang terkait dengan penurunan jumlah dan disfungsi Endothelial Progenitor Cells (EPC). EPC pada sistem sirkulasi berperan penting dalam memelihara fungsi dan integritas sel endotel. Berkurangnya jumlah dan fungsi EPC pada sirkulasi dapat mencetuskan disfungsi endotel dan berperan pada patofisiologi penyakit jantung koroner (PJK) stabil.
Secretome merupakan kumpulan berbagai faktor dan sitokin yang disekresikan oleh sel punca mesenkimal, yang memiliki efek neovaskularisasi dan cardiac remodeling, antara lain VEGF, Monocyte Chemoattractant Protein-1 (MCP-1), IL-6, TGF beta dan IGF-1. Secretome ini merupakan komponen penting dalam kemampuan regenerasi sel punca mesenkimal melalui aktivitas parakrin. Secretome dapat pula dihasilkan dari sel punca mesenkimal yang berasal dari darah tali pusat (Human Umbilical Cord Blood-Mesenchymal StemCells / HUCB-MSC), di mana isolasinya lebih mudah dan memiliki kapasitas ekspansi yang lebih baik, sehingga memberikan kemungkinan untuk menghasilkan proliferasi dan migrasi EPC yang lebih baik. Penelitian ini menilai pengaruh secretome yang dihasilkan dari sel punca mesenkimal darah tali pusat terhadap migrasi EPC baik pada kondisi tanpa glukosa dan pada kondisi glukosa tinggi, yang diharapkan dapat menyerupai gangguan metabolisme yang terjadi pada diabetes mellitus.
Pembiakan koloni EPC berasal dari darah tepi penderita PJK stabil dengan perlakuan berupa pemberian sekretom yang disekresi sel punca mesenkimal darah tali pusat pada kondisi tanpa glukosa dan pada kondisi glukosa tinggi. EPCs dikultur dan dikonfirmasi dengan ekspresi CD34. Untuk menilai migrasi, koloni EPC dipindahkan kedalam sumur perlakuan transwell lalu diberi perlakuan. Pengamatan terhadap respon sel dilakukan 24 jam setelah diberikan perlakuan. Penilaian terhadap migrasi EPC menggunakan kuantifikasi manual terhadap jumlah koloni EPC pada bagian bawah transwell sesudah perlakuan. Migrasi EPC secara signifikan lebih tinggi ketika sekretom diberikan dalam konsentrasi glukosa yang tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol (79,80 ± 5,07 vs 51,00 ± 5,15, p <0,000). Studi ini juga menunjukkan bahwa sekretom meningkatkan migrasi EPC pada konsentrasi glukosa tinggi dengan cara yang bergantung pada dosis (p <0,05).
Kapasitas migrasi EPC yang terganggu pada pasien diabetes dibandingkan dengan subjek yang sehat telah dibuktikan dengan baik pada penelitian sebelumnya, dimana terjadi ekspresi VEGF yang meningkat sebagai respon dari EPC yang rendah. Namun, peningkatan ekspresi VEGF tidak diikuti peningkatan jumlah EPC, sehingga strategi angiogenesis terapeutik dengan mengintensifkan VEGF plasma mungkin tidak efektif.
Kelangsungan hidup, migrasi, dan kemampuan angiogenesis dari EPC diketahui terkait dengan ekspresi dan fosforilasi dari endotelial nitric oxide synthase (eNOS). Oksida nitrat yang berasal dari eNOS memainkan peran utama dalam integritas vaskular dengan mengatur ekspresi VEGF. Keadaan hiperglikemia dikaitkan dengan produksi eNOS yang tidak memadai, sehingga meningkatkan produksi spesies oksigen reaktif (ROS), yang selanjutnya mengganggu fungsi EPC.
Gradien sitokin merupakan mekanisme penting di balik gangguan mobilisasi EPC. Stromal cell-derived factor 1(SDF-1a), melalui stimulasi reseptornya (CXCR4) pada membran EPCs, adalah kemokin penting yang bertanggung jawab untuk mobilisasi EPC dari sumsum tulang ke jaringan iskemik. Diabetes telah dikaitkan dengan gangguan produksi SDF-1adi jaringan iskemik. Sebaliknya, produksi SDF-1a meningkat di sumsum tulang, yang menyebabkan penurunan gradien kemoatraktanyang memobilisasi EPC dari sumsum tulang ke sirkulasi. Menggabungkan temuan dari penelitian sebelumnya, kami berhipotesis bahwa meningkatkan produksi NO dan meningkatkan konsentrasi kemoatraktan, terutama SDF-1a, dapat meningkatkan kemampuan migrasi EPC.
HUCB-MSCs secara luar biasa mensekresi sitokin penting dan faktor pertumbuhan dalam jumlah yang lebih besar, baik melalui sekresi langsung, eksosom maupun mikrovesikel, dibandingkan dengan MSCs yang berasal dari sumsum tulang. Dalam hal meningkatkan migrasi EPC, faktor-faktor yang disekresikan seperti G-CSF, GM-CSF SDF1, insulin-like growth factor 1 (IGF1), placental growth factor(PlGF), PDGF-b, dan peningkatan ekspresi iNOS melalui sekresi vesikel ekstraseluler, dapat memainkan peran utama dalam kemampuan sekretom yang di sekresikan hUCB-MSCs.
Penulis : Dr.dr Yudi Her Oktaviono, Sp.JP (K), MM, FIHA, FICA, FAsCC, FSCAI
Informasi detail dari penelitian ini ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
http://repository.unair.ac.id/96345/
Yudi Her Oktaviono and Melly Susanti and Achmad Lefi and Ferry Sandra(2020)Human Umbilical Cord Blood-derived Secretome Enhance Endothelial Progenitor Cells Migration on Hyperglycemic Conditions. Pharmacognosy Journal, 12 (4). pp. 424-447. ISSN 09753575
