Perpustakaan Digital ITB

Terapi bebas sel merupakan salah satu alternatif pengobatan yang dapat digunakan pada perbaikan jaringan rawan untuk mengatasi kekurangan metode microfracture, transplantasi osteokondral, dan implantasi kondrosit, meliputi timbulnya rasa sakit, ketersediaan jaringan yang terbatas, dan terbentuknya fibrocartilage. Eksosom merupakan vesikel yang terbentuk dari fusi endosomal badan multivesikuler dengan plasma membran, memiliki ukuran 30-150 nm yang dihasilkan oleh berbagai tipe sel, termasuk mesenchymal stem cells (MSC). Eksosom berperan dalam komunikasi dan pensinyalan sel, serta memediasi berbagai fungsi biologis seperti pertumbuhan, migrasi, dan proliferasi sel. Eksosom dari MSC diketahui dapat menginduksi proliferasi kondrosit dan diferensiasi kondrogenik pada stem cell melalui sekresi growth factor dan miRNA serta sebagai carrier miRNA tertentu. Kargo yang terkandung pada eksosom bergantung pada kondisi sel yang mensekresikannya. Penelitian menunjukkan bahwa pemberian kobalt (II) klorida (CoCl2) dan L-ascorbic acid (LAA) dapat menginduksi diferensiasi kondrogenik MSC, namun belum terdapat penelitian mengenai eksosom dari hWJ-MSC yang diberi CoCl2 dan LAA serta potensinya dalam menginduksi kondrogenesis. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi eksosom dari Human Wharton’s Jelly Mesenchymal Stem Cells (hWJ-MSC) yang diberi perlakuan CoCl2 dan LAA, serta mengetahui potensi eksosom dalam menginduksi diferensiasi kondrogenik. Penelitian ini menggunakan hWJ-MSC yang diisolasi dari tali pusat bayi, kemudian hWJ-MSC hasil isolasi dikarakterisasi secara morfologi; kemampuan multipotensi dilakukan dengan menginduksi hWJ-MSC dengan medium diferensiasi osteogenik, kondrogenik, dan adipogenik; serta analisis penanda permukaan spesifik. Kultur hWJ-MSC pasase 6 diberi perlakuan CoCl2 dengan berbagai konsentrasi (25, 50, 100, 200, dan 400 ?M) selama 24 dan 48 jam kemudian dianalisis sitotoksisitasnya dengan MTT assay. Konsentrasi LAA ditentukan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, yaitu 250 ?M. Kultur hWJ-MSC pasase 5 yang diberi perlakuan dengan penambahan CoCl2, LAA, kombinasi CoCl2+LAA, dan kontrol, kemudian diisolasi eksosomnya. Eksosom hasil isolasi dikarakterisasi morfologinya menggunakan Transmission Electron Microscopy (TEM) dan dianalisis penanda spesifik CD63 dengan ELISA. Ukuran partikel dan konsentrasi eksosom dianalisis dengan Nanoparticle Tracking Analysis (NTA). Internalisasi eksosom pada hWJ-MSC dilakukan dengan memberi label PKH67 pada eksosom. Potensi eksosom dalam menginduksi diferensiasi kondrogenik diamati dengan memberikan eksosom dari hWJ-MSC tanpa perlakuan dan yang diberi perlakuan kombinasi CoCl2+LAA pada hWJ-MSC selama 21 hari. Analisis penanda kondrogenesis seperti akumulasi glikosaminoglikan (GAG) dianalisis menggunakan Alcian Blue assay dan keberadaan kolagen tipe II dianalisis menggunakan imunositokimia. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa hWJ-MSC berbentuk fibroblast-like dan memiliki hasil positif untuk penanda MSC yaitu CD73 (97,9%), CD90 (92,3%), dan CD105 (91,2%); serta negatif untuk penanda CD34, CD45, CD11b, dan CD19. Berdasarkan hasil MTT assay, hWJ-MSC diberi perlakuan CoCl2 dengan konsentrasi 25 ?M, LAA 250 ?M, dan kombinasi 25 ?M CoCl2 + 250 ?M LAA selama 48 jam dan diisolasi eksosomnya. Hasil visualisasi dengan TEM menunjukkan bahwa eksosom berbentuk bulat. Berdasarkan hasil NTA, eksosom dari hWJ-MSC tanpa perlakuan, diberi perlakuan dengan LAA, dan kombinasi CoCl2+LAA memiliki konsentrasi 2,133 x 107; 1,169 x 108; 3,244 x 107 partikel/mL. Eksosom dari perlakuan CoCl2 tidak terdeteksi konsentrasinya. Rerata ukuran eksosom dari hWJ-MSC tanpa perlakuan, diberi perlakuan CoCl2, LAA, dan kombinasi CoCl2+LAA secara berturut-turut yaitu 114 nm dengan modal size 125 nm; 100 nm dengan modal size 24,98 nm; 101 nm dengan modal size 96,38 nm; dan 110 nm dengan modal size 149 nm. Hasil analisis CD63 menunjukkan bahwa konsentrasi CD63 pada eksosom dari hWJ-MSC tanpa perlakuan, diberi perlakuan CoCl2, LAA, dan kombinasi CoCl2+LAA yaitu 110,50±6,19 pg/mL; 30,50±4,42 pg/mL; 4,25±0,88 pg/mL; dan 43,63±1,77 pg/mL. Internalisasi eksosom dari hWJ-MSC yang diberi perlakuan kombinasi CoCl2+LAA terlihat jelas pada 6 jam inkubasi. Pemberian eksosom dari hWJ-MSC tanpa perlakuan dan kombinasi CoCl2+LAA pada hWJ-MSC selama 21 hari menunjukkan akumulasi GAG yang semakin meningkat. Hasil pengamatan imunositokimia menunjukkan bahwa kolagen tipe II mulai disintesis setelah hari ke-7 perlakuan dan semakin meningkat sintesisnya pada hari ke-21. Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa pemberian perlakuan CoCl2, LAA, dan kombinasi CoCl2+LAA pada hWJ-MSC mempengaruhi ukuran dan konsentrasi eksosom yang disekresikan. Eksosom dari hWJ-MSC tanpa perlakuan dan yang diberi perlakuan kombinasi CoCl2+LAA dapat menginduksi diferensiasi kondrogenik.