JURNAL MAKALAH GENETIKA
Penggunaan Stem Sel dalam Pengobatan Penyakit Parkinson
Diajukan untuk memenuhi tugas Mandiri
Mata Kuliah : Genetika
Dosen Pengampu : Yuyun Maryuningsih S.si.M.pd
![]() |
Disusun Oleh:
Nama :
Lilis Agustina
Nim :
14121610742
Kelas :
Biologi C/5
KEMENTRIAN
AGAMA REPUBLIK INDONESIA
INSTITUT
AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)
SYEKH
NURJATI CIREBON
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Di era globalisasi sekarang ini,
tentunya kehidupan kita semakin modern, banyak kemajuan tekhnologi yang membantu
kita dalam beraktivitas. Sehubungan dengan hal tersebut tentu gaya hidup kita
pun semakin bertambah maju, semuanya di bantu oleh tekhnologi sampai pada
makanan pun kita lebih menyukai makanan yang instan atau siap saji sehingga tak
jarang pola hidup kita tak sehat yang lama kelamaan akan mempengaruhi kesehatan
tubuh kita yang akhirnya kita akan terserang berbagai penyakit kronis yang pada
masa kini terus bermunculan sebagai contoh penyakit Parkinson.
Penyakit ini salah satunya di
sebabkan oleh factor lingkungan, seperti yang telah di sebutkan di atas, factor
lingkungan yang mempengaruhi penyakit Parkinson adalah gaya hidup kita yang
tidak sehat dengan mengkonsumsi makanan siap saji yang banyak mengandung lemak
dan kalori tinggi sehingga akan meningkatkan stress oksidatif, salah satu mekanisme
kerusakan neuronal pada penyakit Parkinson. Selain itu penyebab lainnya adalah
karena penggunaan pestisida pada bidang pertanian, sehingga buah-buahan ataupun
sayuran yang kita konsumsi terpapar oleh cairan kimia pestisida tersebut
sehingga ketika buah-buahan ataupun sayuran yang kita konsumsi masuk dalam
tubuh kita akan merusak mitokondria sehingga kerja sel neuron akan terganggu
yang akhirnya menyebabkan kita terjangkit penyakit Parkinson.
Penyakit
Parkinson biasa di derita oleh para manula berusia 60 tahun, namun tahukah anda
di era globalisasi ini penyakit Parkinson dapat di derita oleh para remaja atau
yang berusia di bawah 50 tahun. Penyebab nya didiagnosa karena penyakit ini
bias di turunkan kepada keturunanya atau penyakit genetis, sama seperti
penyakit diabetes, keturunan yang induknya terjangkit penyakit diabetes, maka
keturunannya 6 kali lebih tinggi akan terjangkit penyakit tersebut, sedangkan
pada sindrom Parkinson yang di sebabkan oleh genetic akan beresiko 3 kali lipat
lebih besar akan terjangkit juga keturunannya..
Penyakit
Parkinson atau sindrom Parkinson biasanya dapat di tangani dengan pemberian
obat-obatan sebagai contoh obat jenis Antikolinergik
Benzotropine (Cogentin), trihexyphenidyl ( Artane). Berguna untuk mengendalikan
gejala dari penyakit parkinson. Untuk mengaluskan pergerakan. Namun sayangnya obat-obatan
yang di berikan pada penderita Parkinson tidak dapat menyembuhkan penyakit
Parkinson hanya bertujuan untuk memperlambat dan menghambat perkembangan dari
penyakit tersebut.
Dengan
kemajuan jaman tentunya semakin pesat juga perkembangan di bidang kedokteran
dan medis, yang akan membawa perubahan kearah kemajuan, bukan tidak mungkin
berkembangnya ilmu di bidang medis dan kedokteran akan menciptakan suatu temuan
yang akan merubah dunia kedokteran, seperti temuan pada stem sel.
Stem
sel merupakan sel yang tidak atau belum terspesialisasi dan mempunyai kemampuan atau
potensi untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel-sel yang spesifik yang
membentuk berbagai jaringan tubuh. Temuan stem sel telah ada sejak tahun 1981,
yaitu penelitian sel punca pada tikus, baru pada tahun 1998 di temukan sel
punca yang berasal dari embrio manusia yang di isolasi oleh dua kelompok yaitu
Gail Martin di University of California, San Frasisco dan Martin Evans
University of Cambridge, untuk selanjutnya di kenal dengan terapi stem sel
untuk mengobati berbagai penyakit kronis yang sekarang banyak menyerang manusia
modern baik manusia yang telah lanjut usia maupun para remaja.
Terapi stem sel merupakan suatu
terapi yang akhir-akhir ini ramai dibicarakan di dunia kedokteran Barat maupun
Timur selain hasilnya yang sangat menakjubkan, prosentase keberhasilannya juga
cukup tinggi. Sudah ribuan orang yang telah merasakan kedahsyatan terapi ini.
Ada yang telah belasan tahun lumpuh kini sudah bias berjalan lagi. Adapula yang
sudah puluhan tahun menderita diabetes sembuh. Ada juga penderita kanker
stadium 4 sembuh setelah melakukan terapi ini. Bukan tak mungkin terapi stem
sel ini dapat menyembuhkan penyakit Parkinson atau sebagai alternatif dalam
menyembuhkan penyakit Parkinson yang disebabkan oleh genetis. Untuk selanjutnya
maka dalam makalah ini akan di bahas mengenai “Penggunaan Stem Sel dalam Pengobatan Penyakit Parkinson”
B.
Rumusan
Masalah
1.
Apakah
sindrom Parkinson?
2.
Bagaimana
cara penyembuhan sindrom Parkinson?
3.
Apakah
stem cell?
4.
Bagaimana
tahapan stem cell dalam menyembuhkan sindrom Parkinson?
C.
Tujuan
1.
Mngetahui
sindrom Parkinson
2.
Mngetahui
cara penyembuhan sindrom Parkinson
3.
Mengetahui
dan memahami stem cell
4.
Mengetahui
tahapan stem scell dalam menyembuhkan sindrom Parkinson.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Sindrom
Parkinson
Penyakit Parkinson pertama kali
diperkenalkan secara tertulis dalam “an
essay on the shaking palsy” oleh James Parkinson pada tahun 1817 di London.
James Parkinson menggunakan istilah paralisis agitans atau shaking palsy. Mula-mula
digambarkan oleh James Parkinson berupa gerakan tremolous diluar kemauan dengan
menurunnya kekuatan motorik dalam keadaan tidak beraktivitas dan bahkan
disokong oleh kecenderungan badan membungkuk dan beralih dari kecepatan
berjalan kepada kecepatan berlari. Sedangkan perasaan dan intelek tidak
terganggu yang akhirnya dinamakan sesuai dengan namanya.
Penyakit
Parkinson merupakan gangguan neurodegeneratif yaitu gangguan pada sel saraf yang ditandai oleh tremor saat istirahat, rigiditas, bradikinesia
dan hilangnya refleks postural, dan secara patologi berupa degenerasi neuron
berpigmen neuromielanin terutama di pars kompakta nigra yang disertai adanya
inklusi sel neuron eusinofilik. Hampir di seluruh bagian daerah di dunia,
penyakit Parkinson menyerang banyak orang, bahkan para penderita Parkinson pria
dan wanita hampir berimbang. Penyakit Parkinson biasanya dimulai antara usia 50
dan 65, menyerang sekitar 1 % dari seluruh populasi. Penyakit Parkinson lebih
sering dialami oleh pria dibandingkan wanita.
Pada awalnya orang yang menderita
Parkinson tidak menyadari akan serangannya itu. Mereka mengetahuinya pada saat
Parkinson telah meradang dan berkembang. Parkinson dapat menjadi suatu penyakit
yang sangat menakutkan. Dikarenakan penderita Parkinson tidak dapat mengatur
hidupnya sendiri dan sangat bergantung terhadap orang yang di sekitarnya.
Penyakit Parkinson sulit dicegah dan
disembuhkan karena penyebabnya sendiri sulit diketahui pasti. Yang jelas,
ketika individu kehilangan lebih dari 80 suplai dopamine, yaitu zat penting
dalam proses pengiriman sinyal antara sel-sel saraf otak untuk mengatur
gerakan, maka individu akan mengalami beberapa gejala Parkinson.
1)
Penyebab
Sindrom Parkinson
Penyebab umum sindrom Parkinson adalah kerusakan neuron, unit
terkecil pada otak yang berperan meneruskan pesan dari otak ke syaraf sebelum
pesan sampai ke anggota tubuh lainnya, atau sebaliknya. Komunikasi antarneuron
terjadi dengan bantuan zat cair yang disebut neurotransmitter yang meloncat
dari satu neuron ke neuron lain. Untuk gerak motoris, neurotransmitter yang
dipakai adalah Dopamin dan Acetyl-Cholin. Pada otak sehat, jumlah keduanya
seimbang sehingga gerak motoris mulus. Dopamin sebagian besar dibuat oleh
sekelompok neuron yang disebut substantia nigra yang berada di basal ganglia
(di bagian bawah atau dasar otak). Kerusakan substantia nigra inilah yang
mendasari munculnya penyakit Parkinson. (Su, 2011)
Selain penyebab karena kerusakan substantia nigra, sindrom
Parkinson di sebabkan karena genetis, sindrom ini merupakan sindrom yang dapat
diturunkan oleh keturunannya. Secara genetik penyakit Parkinson terjadi karena
mutasi gen autosom, ada yang bersifat dominan dan ada yang bersifat resesif.
Parkinson yang terjadi karena mutasi gen autosom dominan disebabkan
karena dari 2 mutasi missense (Ala53Thr dan Ala30Pro) untuk menyandi gen α-synuclein, protein
presinaps kecil yang tidak diketahui fungsinya.sehingga gen α-synuclein tumbuh
dengan abnormal pada substantia nigra, locus ceruleus, dan
brain-stem lain dan thalamic nuclei,
yang menyebabkan substantia nigra mengalami
kerusakan. Sedangkan Parkinson yang terjadi karena mutasi gen autosom resesif
disebabkan Karena mutasi pada 6q25-27 gen penyandi protein yang disebut parkin.
Parkin diekspresikan utamanya di sistem saraf dan merupakan salah satu anggota
keluarga protein yang dikenal sebagai E3 ubiquitin ligase, yang menempel pada
rantai peptida ubiquitin pendek pada protein, suatu proses yang disebut
ubiquination, dengan cara demikian menandai mereka untuk degradasi melalui
jalur degradasi proteosomal.
Sehingga produksi parkin pada sel saraf mengalami pertumbuhan yang abnormal,
dan berdampak pada kerusakan sel saraf tersebut. (Anonim, 2012)
Table Mutasi gen tunggal yang mengarah pada penyakit Parkinson
Locus/letak
|
Gen
|
Lokasi
|
Mode keturunan
|
PARK1
PARK2
PARK3
PARK4
PARK5
PARK6
PARK7
PARK8
|
Α-synuclein
Parkin
Tdk diketahui
Tdk diketahui
Ubiquitin C-terminal Hydrolase
Tdk diketahui
DJ-1
Tdk diketahui
|
4q21
6q25-27
2p13
4p15
4p14
1p35
1p36
12p11.2-q13.1
|
Autosomal dominan
Autosomal recessive mungkin juga yang dominan
Autosomal dominan
Autosomal dominan
Mungkin autosomal Dominan
Autosomal recessive
Autosomal recessive
Autosomal dominan
|
(Sumber: Anonim, 2012)
2)
Gejala-Gejala
sindrom Parkinson
Menurut
Tanda tanda utama dari sindrom Parkinson adalah:
1.
Rigiditas
( kekakuan )
Rigiditas
selalu ada pada pasien Parkinson yaitu dengan meningkatnya tonus otot, baik
otot fleksor maupun ekstensor berkontraksi dengan kuat yang menunujukan
gangguan kelompok kelompok otot inhibitor yang bersesuaian. Regiditas nampak
pada wajah sehingga wajah seperti topeng
karena terbatasnya mimik, kedip mata
menjadi jarang, sikap tubuh menjadi agak membungkuk, lengan dan tungkai berada
pada keadaan fleksi ringan, jalan dengan langkah kecil kecil.
2.
Tremor
( tremor terutama pada saat beristirahat
)
Tremor
disebabkan karena kontraksi yang berganti ganti secara teratur (empat sampai
enam siklus perdetik) dari otot otot
antagonis. Tremor makin bertambah jika pasien lelah dan mengalami ketegangan
emosi. Tremor terjadi pada jejari tangan, sendi sendi metakarpo-falangisi,
kepala mengangguk-angguk atau menggeleng-geleng.
3.
Bradikinesia
dan Akinesia
Bradikinesia
di tandai dengan kelambatan yang abnormal pada gerakan-gerakan yang di sengaja,
sedangkan akinesia di tandai berkurangnya gerakan spontan.
·
Kerusakan
postural, sikap tubuh, gangguan gaya berjalan
·
Kerusakan
otonom seperti adanya inkontinensi aurine, konstipasi, hipotensi orthostatic,
berkeringat, kulit berminyak.
·
Gangguan
penglihatan, penglihatan pasien menjadi kabur karena tidak mampu mempertahankan
kontraksi otot-otot mata.
·
Rasa
lelah berlebihan dan otot terasa nyeri karena regiditas.
·
Gangguan
fungsi pernapasan seperti hipoventilasi dan berkurangnya pungsi pembersihan
saluran napas
·
Perubahan
perilaku dan mental, kemungkinan terjadinya demensia dan kerusakan memori,
depresi, menarik diri. (Anonim, 2012)
B.
Cara
Penyembuhan Sindrom Parkinson
Penyakit Parkinson merupakan penyakit kronis yang
membutuhkan penanganan secara holistik meliputi berbagai bidang. Pada saat ini
tidak ada terapi untuk menyembuhkan penyakit ini, tetapi pengobatan dan operasi
dapat mengatasi gejala yang timbul.
Pengobatan penyakit parkinson
bersifat individual dan simtomatik, obat-obatan yang biasa diberikan adalah
untuk pengobatan penyakit atau menggantikan atau meniru dopamin yang akan
memperbaiki tremor, rigiditas, dan slowness.
Perawatan pada penderita penyakit
parkinson bertujuan untuk memperlambat dan menghambat perkembangan dari
penyakit itu. Perawatan ini dapat dilakukan dengan pemberian obat dan terapi
fisik seperti terapi berjalan, terapi suara/berbicara dan pasien diharapkan
tetap melakukan kegiatan sehari-hari.
Beberapa obat yang diberikan pada penderita penyakit
parkinson:
a. Antikolinergik
Benzotropine
( Cogentin), trihexyphenidyl ( Artane). Berguna untuk mengendalikan gejala dari
penyakit parkinson. Untuk mengaluskan pergerakan.
b. Carbidopa/levodopa
Levodopa
merupakan pengobatan utama untuk penyakit parkinson. Di dalam otak levodopa dirubah menjadi dopamine. L-dopa
akan diubah menjadi dopamine pada neuron dopaminergik oleh L-aromatik asam
amino dekarboksilase (dopa dekarboksilase). Walaupun demikian, hanya 1-5% dari
L-Dopa memasuki neuron dopaminergik, sisanya dimetabolisme di sembarang tempat,
mengakibatkan efek samping yang luas. Karena
mekanisme feedback, akan terjadi inhibisi pembentukan L-Dopa endogen. Carbidopa
dan benserazide adalah dopa dekarboksilase inhibitor, membantu mencegah
metabolisme L-Dopa sebelum mencapai neuron dopaminergik. Levodopa mengurangi
tremor, kekakuan otot dan memperbaiki gerakan.
c.
COMT inhibitors
Entacapone
(Comtan), Tolcapone (Tasmar). Untuk mengontrol fluktuasi motor pada pasien yang
menggunakan obat levodopa. Tolcapone adalah penghambat
enzim COMT, memperpanjang efek L-Dopa. Tapi karena efek samping yang berlebihan
seperti liver toksik, maka jarang digunakan. Jenis yang sama, entacapone, tidak
menimbulkan penurunan fungsi liver.
d.
Agonis
dopamine
Agonis
dopamin seperti bromokriptin (Parlodel), pergolid (Permax), pramipexol
(Mirapex), ropinirol, kabergolin, apomorfin dan lisurid dianggap cukup efektif
untuk mengobati gejala Parkinson. Obat ini bekerja dengan merangsang reseptor
dopamin, akan tetapi obat ini juga menyebabkan penurunan reseptor dopamin
secara progresif yang selanjutnya akan menimbulkan peningkatan gejala
Parkinson.
e.
MAO-B
inhibitors
Selegiline
(Eldepryl), Rasagaline (Azilect). Inhibitor MAO diduga
berguna pada penyakit Parkinson karena neuotransmisi dopamine dapat ditingkatkan
dengan mencegah perusakannya. Selegiline dapat pula memperlambat memburuknya
sindrom Parkinson, dengan demikian terapi levodopa dapat ditangguhkan selama
beberapa waktu. Berguna untuk mengendalikan gejala
dari penyakit parkinson. Yaitu untuk mengaluskan pergerakan. Selegilin
dan rasagilin mengurangi gejala dengan dengan menginhibisi monoamine oksidase B
(MAO-B), sehingga menghambat perusakan dopamine yang dikeluarkan oleh neuron
dopaminergik.
Obat-obat tersebut di berikan pada pasien
penderita Parkinson hanya dapat memperlambat
dan menghambat perkembangan dari penyakit Parkinson saja tanpa bias mengobati
penyakit tersebut, sehingga penulis akan menjelaskan penyembuhan sindrom
parkinsom melalui stem cell, yang lebih lanjutnya akan di jelaskan.
C.
Stem
Cell
Kata sel punca mulai popular
digunakan di dunia kedokteran sekitar pertengahan 2008. Kosak kata tersebut di
dasari dari kata stem cell yang mulai popular di gunakan tahun 1950 sejak
ditemukannya tahun 1908. Istilah “stem cell” pertama kali diusulkan oleh histology
di Berlin. Ia mempostulatkan adanya sel induk yang membentuk sel-sel darah.
Tahun 1978, terbukti teori ini benar dengan di temukannya sel-sel punca di
daerah sumsum tulang belakang manusia yang mampu membentuk seluruh jenis sel
darah dalam tubuh manusia. Jenis stem cell dalam sumsum tulang di sebut sebagai
bematopoietic stem cell. (Danny,2010)
Sesuai dengan kata yang menyusunnya
(stem=batang dan cell= sel) adaah awal mula dari pembentukan berbagai sel
penyusun keseluruhan tubuh manusia, oleh karena itu dalam bahasa Indonesia
istilah stem cell di terjemahkan menjadi sel punca yang berarti (punca=awal
mula). Kata ini bersama sel induk diusulkan oleh komisi Bioteka Nasional dan
telah di setujui oleh pusat bahasa untuk mengindonesiakan istilah stem cell.
(Danny,2010)
Sel punca embrionik (embryonic stem
cells) adalah sel yang diambil dari inner cell mass (suatu kumpulan sel yang
terletak di satu sisi blastokista) embrio berumur 5 hari dan terdiri dari 100
sel. Sel ini mempunyai sifat dapat berkembang biak secara terus menerus dalam
media kultur optimal dan dalam keadaan tertentu dapat diarahkan untuk
berdifferensiasi menjadi berbagai sel yang terdifferensiasi seperti sel jantung,
sel kulit, neuron, hepatosit dan sebagainya, sehingga dapat dipakai untuk
transplantasi jaringan yang rusak. Dengan kata lain stem cell merupakan sel yang tidak atau belum terspesialisasi dan
mempunyai kemampuan atau potensi untuk berkembang menjadi berbagai jenis
sel-sel yang spesifik yang membentuk berbagai jaringan tubuh.
Sel Punca mempunyai 2 sifat yang khas
yaitu:
1.
Differentiate yaitu kemampuan untuk berdifferensiasi
menjadi sel lain. Sel Punca mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel yang
khas (spesifik) misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel
pankreas dan lain-lain
2. Self regenerate/self renew yaitu kemampuan untuk memperbaharui atau
meregenerasi dirinya sendiri. Stem cells mampu membuat salinan sel yang persis
sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.
Menurut Saputra (2006), berdasarkan pada
kemampuannya untuk berdifferensiasi sel punca dikelompokkan menjadi
1. Totipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi
semua jenis sel. Yang termasuk dalam sel punca totipoten adalah zigot dan
morula. Sel-sel ini merupakan sel embrionik awal yang mempunyai kemampuan untuk
membentuk berbagai jenis sel termasuk sel-sel yang menyusun plasenta dan tali
pusat. Karenanya sel punca kelompok ini mempunyai kemampuan untuk membentuk
satu individu yang utuh.
2. Pluripoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3
lapisan germinal (ektoderm, mesoderm, dan endoderm) tetapi tidak dapat menjadi
jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk sel
punca pluripoten adalah sel punca embrionik (embryonic stem cells).
3. Multipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi
berbagai jenis sel misalnya sel punca
hemopoetik (hemopoetic stem cells)
yang terdapat pada sumsum tulang yang mempunyai kemampuan untuk
berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat di dalam darah
seperti eritrosit, lekosit dan trombosit. Contoh lainnya adalah sel punca saraf
(neural stem cells) yang mempunyai kemampuan berdifferensiasi menjadi sel saraf
dan sel glia.
4. Unipotent yaitu sel punca yang hanya dapat berdifferensiasi menjadi
1 jenis sel. Berbeda dengan non sel punca, sel punca mempunyai sifat masih
dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew)
Contohnya erythroid progenitor cells
hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah.
Menurut Saputra (2006), berdasarkan
Sumbernya Stem cell ditemukan dalam berbagai
jaringan tubuh dibagi menjadi:
1. Zygote.
Yaitu pada tahap
sesaat setelah sperma bertemu dengan sel telur Embryonic stem cell. Diambil
dari inner cell mass dari suatu blastocyst (embrio yang terdiri dari 50 – 150
sel, kira-kira hari ke-5 pasca pembuahan).
2. Embryonic stem cell biasanya didapatkan
dari sisa embrio yang tidak dipakai pada IVF (in vitro fertilization). Tapi saat ini telah
dikembangkan teknik pengambilan
embryonic stem cell yang tidak membahayakan embrio tersebut, sehingga
dapat terus hidup dan bertumbuh. Untuk masa depan hal ini mungkin dapat
mengurangi kontroversi etis terhadap embryonic stem cell.
3. Fetus.
Fetus dapat diperoleh dari klinik aborsi. tem cell darah
tali pusat. Diambil dari darah plasenta dan tali pusat segera setelah bayi
lahir.
4. Stem cell dari darah talipusat merupakan jenis
hematopoietic stem cell, dan ada yang menggolongkan jenis stem cell ini ke dalam
adult stem cell.
5. Adult stem cell. Diambil dari jaringan dewasa,
antara lain dari:
a. Sumsum tulang.
Ada 2 jenis stem cell dari sumsum tulang:
·
hematopoietic stem cell. Selain dari darah tali pusat dan dari sumsum tulang,
hematopoietic stem cell dapat diperoleh juga dari darah tepi.
·
stromal stem cell atau disebut juga mesenchymal stem
cell.
b. Jaringan lain pada dewasa seperti pada:
·
susunan saraf pusat
·
adiposit (jaringan lemak)
·
otot rangka
·
pankreas
Adult stem cell mempunyai sifat
plastis, artinya selain berdiferensiasi
menjadi sel yang sesuai dengan jaringan asalnya, adult stem cell juga dapat berdiferensiasi menjadi sel jaringan lain. Misalnya: neural stem cell
dapat berubah menjadi sel darah, atau
stromal stem cell dari sumsum
tulang dapat berubah menjadi sel
otot jantung, dan sebagainya.
Menurut Arno (2011) Sel punca embrionik (Embryonic Stem Cell) mempunyai sifat
sebagai berikut:
1. pluripoten, artinya sel punca ini mempunyai
kemampuan berdifferensiasi menjadi sel-sel yang merupakan turunan dari 3 lapis
germinal, tetapi tidak dapat membentuk membran embrio (tali pusat dan plasenta)
2. immortal artinya dapat berumur panjang
sehingga dapat memperbanyak diri ratusan kali pada media kultur. Mereka
merupakan sumber sel-sel yang belum berdifferensiasi. Sel punca embrionik dulu
dipikirkan dapat memperbanyak diri sendiri secara tak terbatas, tetapi kini
diketahui bahwa usia dan perbanyakan diri sendiri sel-sel stem juga ada
batasnya. Hal ini disebabkan karena terjadinya mutasi pada gen-gen pada sel
stem yang diakibatkan karena pengaruh nutrisi dalam medium kultur.
3. mempunyai karyotipe yang normal
4. dapat bersifat tumorigenik artinya setiap
kontaminasi dengan sel yang tak berdifferensiasi dapat menimbulkan kanker
5. selalu bersifat allogenik sehingga berpotensi
menimbulkan terjadinya rejeksi imunitas. Untuk mencegah terjadinya reaksi
penolakan jaringan dapat digunakan metoda somatic cell nuclear transfer atau
terapi kloning.
D.
Tahapan
Stem Cell Dalam Menyembuhkan Sindrom Parkinson
Ada dua pendekatan utama untuk terapi
sel induk yang dapat diterapkan pada sindrom Parkinson yang pertama Strategi penggantian sel eksogen dan yang kedua Strategi penggantian sel endogen. Strategi penggantian sel eksogen
melibatkan transplantasi sel induk yang relevan yaitu embrio sel, sel-sel induk berpotensi majemuk diinduksi dari jaringan VM dewasa sel induk janin atau yang
bias untuk terapi yaitu dengan membedakan menjadi neuron dopaminergik, atau pemicu pelepasan. Sedangkan pendekatan regenerasi endogen
melibatkan stimulasi batang otak, pusat kendali sel untuk berkembang biak, berdiferensiasi menjadi neuron dopaminergik, dan kemudian bermigrasi ke daerah yang relevan seperti SNC dan daerah striatal. Penggantian sel dalam pengobatan sindrom Parkinson adalah pilihan yang layak untuk alasan berikut:
·
Sindrom
Parkinson adalah penyakit yang terutama melibatkan penghancuran selektif populasi
sel tertentu,
·
Nigrostriatal DA neuron ergik terutama
memodulasi fungsi striatal dan
memberikan rangsangan tonik reseptor sasaran, dan
·
Hilir neuron ganglia
basal relatif terjaga
Oleh karena itu, penerapan batang Sel-sel di sindrom
Parkinson memiliki potensi untuk menggantikan kehilangan neuron DA-ergik dalam SNC, pembalikan DA defisit striatum dan
pemulihan selanjutnya fungsi otak. Studi transplantasi awal
telah menunjukkan kelayakan sel-pengganti pada sindrom Parkinson. Selain itu, kehadiran berkembang biak sel induk di otak orang
dewasa telah mengangkat saran bahwa generasi neuron baru (neurogenesis) dapat terjadi dengan demikian dapat berpotensi ditargetkan untuk mendorong perbaikan otak endogen.
Eksogen terapi sel pengganti pada sindrom
Parkinson Tahan terhadap perbaikan fungsional ditambah dengan tidak adanya efek samping dalam percobaan menggunakan hewan, agar terapi
sel pengganti untuk
bergerak ke arah aplikasi kedokteran. Dalam sindrom
Parkinson , bukti untuk kelangsungan hidup sel-sel yang ditransplantasikan, integrasi ke dalam otak, pusat pengendali , persarafan dari target
striatum atau SNC,
dan kehadiran fungsional DA-ergik untuk
menggantikan Sel-sel yang hilang harus
benar-benar dibuktikan. Untuk
DA sel-pengganti
untuk menjadi kompetitif secara klinis Terapi pada
sindrom Parkinson , juga harus memberikan
keuntungan yang jelas atas pengobatan yang efektif yang tersedia saat ini
untuk mengatasi gejala
motorik pada pasien PD seperti stimulasi otak
dalam (DBS).
Studi awal pada hewan model PD telah menilai efek
terapi mungkin ditransplantasikan mesensefalik ventral (VM) jaringan ke otak
lesi. Studi ini menemukan
bahwa cangkok jaringan, yang kaya neuron DA-ergik,
mampu bertahan di striatum host dan melepaskan
DA setelah mengintegrasikan ke dalam sirkuit saraf pusat
penggendali. Selain itu, cangkokan mampu
mempromosikan fungsional pemulihan defisit motor. Temuan ini memberikan bukti prinsip bahwa sel saraf pengganti memiliki potensi untuk bekerja pada sindrom Parkinson kemudian menyebabkan percobaan serupa dipasien manusia. Uji klinis dengan transplantasi intrastriatal jaringan janin VM manusia
telah menunjukkan bahwa Neuron DA-ergik timbul dari cangkokan juga
dapat reinnevate striatum,
mengembalikan rilis DA, bertahan hingga 15 tahun
dan menghilangkan
gejalah motorik pada penderita sindrom Parkinson. Namun, hasil dari percobaan
tersebut tidak menggembirakan. Dalam
studi ini, aproporsi yang signifikan
dari penerima cangkok sangat menyulitkan, sementara manfaat fungsional hanya terlihat pada sejumlah
pasien . Besar kemungkinan bahwa cangkok
VM janin yang
digunakan dalam percobaan ini terdapat
tidak hanya DA-ergik
neuron, tetapi juga jenis sel lain seperti sel
glial, sel-sel kekebalan
tubuh, fibroblas dan neuron lain, dengan efek
yang tidak diketahui pada hasil klinis, kelangsungan hidupnya menjadi berkurang dan terjadi reaksi kekebalan tubuh. Oleh
karena itu, tidak mungkin bahwa jaringan
VM manusia digunakan untuk pengobatan rutin di masa depan untuk
sindrom Parkinson. Karena, sel punca memiliki potensi untuk menyediakan pasokan
terbatas neuron DA-ergik. Sel induk sebagai sumber neuron
dopaminergik untuk sel-pengganti ada dua sifat
utama yang menentukan sel induk: pembaruan diri, yang merupakan kemampuan untuk menjalani berbagai siklus pembelahan sel dan
potensi, yang diferensiasi
(Gambar 2a).
Atas dasar ini, sel-sel induk dapat secara luas diklasifikasikan sebagai totipoten, pluripoten atau multipoten. Sel induk totipoten
hanya dapat diisolasi dari awal mengembangkan embrio (yaitu morula) dan dapat
berdiferensiasi menjadi semua jenis
sel dalam tubuh, termasuk jaringan ekstra-embrio. Demikian pula untuk totipoten
sel induk, sel-sel induk berpotensi majemuk juga mampu membedakan ke setiap jenis sel sehingga mereka dapat menimbulkan
sel-sel dari salah
satu dari tiga jaringan utama garis keturunan: ektoderm, mesoderm dan endoderm. Sel-sel
induk berpotensi majemuk ditemukan di
blastokista dari embrio, tetapi tidak seperti sel-sel
totipoten, ini sudah
mulai proses diferensiasi. Sel-sel induk multipoten biasanya dibatasi keturunan berarti mereka hanya dapat membedakan ke dalam jenis sel dari mana mereka berasal
dan dapat diisolasi dari berbagai sumber jaringan dalam tubuh manusia dewasa. Berbagai jenis sel induk (yaitu ESCs, sel-sel
induk saraf janin, ASCs dan IPSCs) sehingga dapat dikategorikan
berdasarkan potensi mereka (Gambar 2b).
Gambar 2: a)
Sel induk ditentukan oleh kemampuan mereka
untuk memperbaharui diri dan
menimbulkan berbagai jenis sel yang berbeda. Sel punca dapat
memperluas diri untuk
waktu yang tidak terbatas, sehingga
menimbulkan identik Putri sel induk. Atau,
mereka bisa berkomitmen
untuk nasib sel tertentu dan
berdiferensiasi menjadi jenis sel khusus; b)
sel-sel induk yang berbeda dapat terutama dikategorikan sebagai
totipoten, pluripoten atau multipoten atas dasar
kemampuan diferensiasi mereka. Tingkat kapasitas diferensiasi
di sel-sel induk tergantung pada tahap di mana mereka terisolasi (embrio yaitu awal,
janin atau orang dewasa).
Sebuah populasi neuron DA-ergik cocok yang dapat dengan mudah diperoleh, diperluas dan dipersiapkan merupakan syarat penting untuk penggantian sel masa depan dalam
pendekatan sindrom Parkinson . Neuron DA-ergik untuk grafting secara teoritis dapat dihasilkan
dalam jumlah besar dari berbagai sel induk yang berbeda termasuk ESCs, NSC janin
dan ASCs yang memiliki karakteristik yang berbeda. Namun, masalah etika dan masalah dengan ketersediaan jaringan memiliki
hambatan utama dengan menggunakan jaringan embrio dan janin,
sedangkan ASCs berhubungan dengan
kapasitas diferensiasi yang berkurang. Oleh karena itu, di samping sel sifat
khusus yang perlu diperhatikan, kemampuan untuk jenis
sel untuk menghasilkan fungsional
Neuron DA-ergik
in vitro dan untuk
mempromosikan keberhasilan terapi
in vivo (yaitu pada
model binatang PD) juga perlu ditunjukkan sebelum mereka dapat diterapkan secara klinis pada manusia.
Sel induk embrio Karena ESCs berpotensi
majemuk dan sangat proliferatif, mereka dianggap
memiliki potensi terbesar untuk digunakan dalam pengaturan klinis
pada sindrom Parkinson karena mereka dapat menimbulkan jenis sel dalam tubuh termasuk
neuron DA-ergik.
Fakta bahwa mereka dapat direkayasa secara in vitro berarti bahwa ESCs
memiliki banyak karakteristik yang diperlukan untuk sumber
sel yang optimal untuk
transplantasi sel terapi. Namun, kemajuan dengan menggunakan ESCs sebagai pilihan
yang layak untuk terapi penyakit
memiliki risiko efek
samping seperti pembentukan tumor
dan reaksi kekebalan tubuh. Bjorklund et al menegaskan
potensi terapi ESCs
dengan transplantasi ESCs tikus dibeda-bedakan ke striatum dari eksperimental
6-hydroxydopamine (6-OHDA) -diinduksi
parkinsonian tikus. Para ESCs
mampu menimbulkan neuron DA-ergik yang mampu sepenuhnya mengintegrasikan
ke dalam lesi otak dan memediasi
perubahan hemodinamik di striatum dan sirkuit otak
yang berhubungan. Akibatnya, ESC yang
diturunkan neuron DA-ergik dipromosikan secara
bertahap dan berkelanjutan
perilaku untuk memulihkan gejala motorik. Namun,
20% dari tikus
mengembangkan tumor teratoma seperti yang
mungkin karena tingkat tinggi proliferasi yang tidak diatur dan terus menerus ESCs
terdiferensiasi dalam transplantasi. Oleh karena itu, penggunaan neuron DA-ergik pra-dibedakan dari ESCs
telah diusulkan sebagai metode untuk
mengurangi risiko pembentukan tumor
yang tidak menguntungkan. Kemampuan
ESCs untuk berdiferensiasi menjadi
neuron DA-ergik
in vitro telah ditunjukkan menggunakan tikus ESCs
[24, 25, 26],
dan ESCs manusia.
Selain itu, in vitro dihasilkan sel DA berasal dari
ESCs tikus juga
mampu berfungsi dalam striatum tikus berikut
transplantasi dan ditampilkan sifat perilaku
dan elektrofisiologi otak tengah
yang diharapkan Neuron DA-ergik, seperti
ekspresi tirosin hidroksilase
(TH) [30, 31].
Sayangnya, meskipun hasil yang menjanjikan menggunakan ESCs mouse,
cangkok dengan ESCs
manusia menunjukkan hanya parsial atau tidak ada perbaikan perilaku setelah transplantasi.
Selain itu, kehadiran teratoma masih dilaporkan menunjukkan bahwa penggunaan neuron pra-dibedakan
DA-ergik masih dapat mencegah pembentukan tumor. Hal ini mungkin karena kurangnya
efisiensi dalam generasi neuron DA-ergik dari ESCs, yang berarti
bahwa sampel tidak menhasilkan hasil
yang diinginkan yang mungkin terkontaminasi oleh Sel-sel berdiferensiasi
dengan potensi tumorigenic. Selain itu, ada bukti yang menunjukkan bahwa
DA-ergik neuron
yang berasal dari ESCs juga dipamerkan ketidakstabilan fenotipik dan kelangsungan hidup terbatas . Oleh karena itu, kemungkinan pengobatan
ESC berbasis dari
tikus ke manusia akan
memerlukan wacana
yang lebih efisien untuk perluasan populasi tidak terkontaminasi dan stabil DA-ergik neuron. Beberapa penelitian telah melaporkan generasi populasi homogen besar
neuron DA-ergik melalui pendekatan baru. Untuk mengurangi kontaminasi oleh proliferasi, sel-sel dibeda-bedakan,
ESCs manusia pertama
kali dibedakan menjadi sel-sel
prekursor saraf (NPC)
yang selektif diperluas
sebelum memberikan ke neuron DA-ergik.
Pengayaan NPC daripada
ESCs merupakan langkah penting dalam prosedur pemurnian karena menghilangkan kehadiran pluripotent stem dan
dibeda-bedakan Sel-sel yang berkaitan dengan pembentukan teratoma. NPC
dapat berkembang biak untuk waktu yang tidak terbatas tanpa kehilangan kemampuan diferensiasi mereka sehingga dapat digunakan untuk
menghasilkan kuantitas neuron
DA-ergik sampai
dengan 86% kemurnian bukan dari ESCs langsung Untuk menilai
hasil tersebut neuron
DA-ergik in vivo dimurnikan,
kemudian ditransplantasikan NPC yang diturunkan neuron DA-ergik ke SNC model tikus 6-OHDA-lesi PD. Transplantasi menimbulkan pembalikan signifikan defisit motorik
dan mampu bertahan hingga satu tahun, tikus otak menunjukkan stabilitas
yang lebih tinggi di NPC yang diturunkan neuron DA-ergik. Kurangnya teratoma
dilaporkan dalam penelitian ini juga menunjukkan risiko
yang lebih rendah dari pembentukan
tumor dengan menggunakan sel-sel ini . Itu jangka waktu mengenai perluasan ESCs dan turunannya juga
mungkin memerlukan pertimbangan berkaitan dengan pembentukan
tumor. Manusia pra-dibedakan
dalam vitro selama 16, 20 atau 23 hari sebelum
transplantasi ke tikus
penderita sindrom parkinson, di mana tingkat pembentukan tumor adalah diamati. Tikus dicangkok
dengan ESCs manusia
yang telah diperluas untuk 16 hari dikembangkan
teratoma, sedangkan sebagian besar
tikus dicangkokkan dengan ESCs yang telah
pra-dibedakan selama
20 atau 23 hari tetap sehat
sampai akhir percobaan . Secara bersama-sama, yang tampak kurangnya stabilitas dan kelangsungan hidup pra-dibedakan neuron
DA-ergik dan risiko pembentukan tumor tetap menjadi perhatian dengan penggunaan
ESCs. Mengatasi masalah
ini akan sangat tergantung pada pengangkatan sel berkembang biak dibedakan dan generasi yang efisien besar populasi homogen neuron DA-ergik sebelum
transplantasi. Sedangkan tikus ESCs telah sukses memulihkan
fungsional motorik , tingkat yang sama
manfaat belum cukup
menunjukkan menggunakan ESCs manusia. Karena
tidak mungkin bahwa sel-sel tikus akan digunakan dalam pengobatan Parkinson pada manusia, ini merupakan masalah
yang perlu ditangani. Namun, karena
masalah etika dan masalah dengan
ketersediaan jaringan, itu masih harus dilihat apakah ESCs manusia
akan diaplikasikan secara klinis.
janin sel induk saraf NSC telah ditemukan ada
di berbagai daerah janin dan juga otak orang dewasa.
NSC yang dapat dipanen dari embrio sekitar hari
embrio (E) 14
- E15 pada hewan
pengerat atau
13 minggu setelah
pembuahan pada manusia adalah sel multipoten
yang memiliki kemampuan untuk regenerasi dan juga menimbulkan
neuron, oligodendrocytes dan astrosit yang
mewakili tiga garis keturunan sel
utama dari CNS. NSC
janin manusia dibeda-bedakan ditransplantasikan ke SNC
dari MPTP ((1-metil-4-fenil-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine) -diinduksi
dengan menggunakan Model primata yang menderita Parkinson mampu bertahan hidup, mengintegrasikan dan kemudian mengurangi defisit
beberapa perilaku.. Namun, meskipun telah menunjukkan bahwa NSC janin mudah dapat berdiferensiasi menjadi neuron DA-ergik,
masalah utama menggunakan sel-sel ini adalah hasil
yang rendah (1-5%) dari yang dihasilkan neuron DA-ergik. Oleh karena itu, tampaknya bahwa bila
dibandingkan dengan ESCs, NSC
janin tidak menguntungkan
ketika memproduksi DA neuron ergik karena
potensi proliferatif banyak berkurang. Namun demikian, Kapasitas proliferasi berkurang berarti bahwa NSC janin
memilikin risiko pembentukan tumor
yang rendah. Selain itu, tikus NSC
janin juga telah ditunjukkan
untuk menunjukkan kemampuan migrasi
yang tinggi dan afinitas menuju bagian otak yang rusak, yang penting ketika mempertimbangkan
transplantasi di masa depan manusia, karena itu adalah penting bahwa
sel-sel yang ditransplantasikan sepenuhnya mencapai daerah target . Ada berbagai penelitian yang telah dieksplorasi
cara untuk meningkatkan diferensiasi
DA-ergik tikus
janin NSC. Yang pertama dalam
penilaian vitro mouse NSC janin telah
mengungkapkan bahwa proliferasi NSC
dapat ,diinduksi menggunakan
faktor pertumbuhan fibroblast faktor-2 (FGF-2), dan epidermal
growth (EGF), sementara mempertahankan
kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi
CNS keturunan. Hal
ini telah menyebabkan keberhasilan
transplantasi Studi dalam model tikus
seperti yang ditunjukkan oleh hasil
yang lebih besar dari tikus janin NSC diturunkan neuron DA-ergik dan pemulihan yang signifikan dari defisit motor. Zat lain seperti sitokin (mis
interleukin-1β dan
interleukin-11) dan
faktor neurotropik glial (GDNF) (yaitu neurturin;
NTN) juga dapat memodulasi
dan meningkatkan NSC diferensiasi menuju DA-ergik fenotip.
Sel induk dewasa ASCs multipoten sebagai
alternatif sumber neuron DA-ergik telah menarik
banyak minat penelitian karena potensi mereka untuk terapi transplantasi autologus di mana sel-sel dapat
dipanen dan digunakan dalam pasien yang sama. Penggunaan
ASCs juga sangat
menarik karena dapat mengatasi
masalah etis dan dengan
risiko relatif rendah masalah dengan penolakan jaringan (yaitu jika sel induk spesifik
pasien digunakan), meskipun, ada
pembatasan karena kemampuannya terbatas
untuk membedakan. ASCs dapat diisolasi dari berbagai
macam jaringan seperti SSP sumsum tulang, pulpa
gigi rongga, mukosa penciuman dan darah
tali pusat. NSC dewasa mewakili
sel-sel di otak
postnatal yang mempertahankan kapasitas untuk memperbaharui diri dan berdiferensiasi menjadi jenis sel utama dari SSP
sehingga yang tampaknya logis calon pendekatan
transplantasi autologus. Demikian pula untuk NSC janin, NSC dewasa
terisolasi dari otak
postnatal dapat diperluas dan didorong untuk diferensiasi DA-ergik melalui
berlebih tersebut dari Nurr1, dan
memberikan beberapa manfaat fungsional
in vivo. Keberhasilan terapi NSC dewasa
juga telah ditunjukkan pada manusia. Dalam sebuah
penelitian yang melibatkan sebagian
bedah saraf, jaringan kortikal diperoleh dari
pasien Parkinson pada manusia, di mana NSC
dewasa yang diperluas
dan dibedakan in
vitro, sebelum ditransplantasikan
kembali ke dalam pasien yang sama.
Itu transplantasi autologous mampu untuk memperoleh perbaikan
motorik dan pemulihan DA-ergik . Namun, meskipun hasil
yang menggembirakan, ekstraksi
NSC dewasa akan merusak otak pada pasien Parkinson, hal ini dianggap terlalu tidak aman untuk pendekatan ini.
Sel batang mesenchymal (MSC) merupakan sumber alternatif yang menjanjikan
dari ASCs autologus
dan tidak seperti NSC, sangat mudah
diakses dan dapat diambil dari sumsum
tulang, serta jaringan
lain termasuk darah cord- dan
perifer. Ada bukti bahwa penerapan MSC bisa
efektif dalam strategi terapi Parkinson. Grafting Intrastriatal dari MSC
ke tikus utuh
dewasa menghasilkan signifikan elevasi ekspresi TH
dan tingkat DA di
striatum. Percobaan lain telah melaporkan pemulihan fungsional dalam model PD tikus setelah
transplantasi MSC yang adalah indikasi dari Peran saraf in vivo. Sebagai contoh, transplantasi manusia dibeda-bedakan MSC
mampu melindungi terhadap 6-OHDA-dimediasi
neurotoksisitas pada tikus, diamati. Efek neuroprotektif in
vivo adalah mungkin karena
peran kekebalan modulator
oleh MSC dicangkokkan.
MSC mampu menghambat ekspresi mannose mengikat lektin (MBL) yang penting untuk aktivasi mikroglia dan amplifikasi proses inflamasi. Selain itu, MSC transplantasi juga ditemukan untuk memperbaiki kerusakan MPTP-dimediasi dengan darah otak
penghalang (BBB), sehingga mencegah perekrutan dan masuknya sel-sel kekebalan perifer ke otak parenkim. Menariknya, meskipun garis keturunan-terbatas, MSC multipoten telah dilaporkan menunjukkan fitur saraf seperti ekspresi penanda saraf, dan dapat didorong untuk membedakan menjadi neuron DA-ergik, yang dihasilkan fungsi elektrofisiologi DA-ergik neuron dari MSC manusia menggunakan campuran sonic landak (sst), FGF dasar dan FGF8. MSC pasien Parkinson yang diturunkan juga fungsional dibedakan dari yang normal MSC individu yang diturunkan di fenotipe, morfologi dan kapasitas multidifferentiation . Hal ini penting jika potensi transplantasi autologous pendekatan menggunakan MSC untuk direalisasikan. Temuan eksperimental menggembirakan dari model hewan telah menyebabkan studi open-label baru-baru ini menggunakan PD autologous pasien yang diturunkan MSC. 3 dari 7 pasien Parkinson yang telah menerima autologous Cangkok MSC telah menunjukkan perbaikan motorik stabil dan disajikan tidak ada efek samping pasca transplantasi. Sementara ini tampaknya positif, penelitian ini tidak dapat mengesampingkan efek plasebo yang bertanggung jawab atas perbaikan marjinal dalam skor bermotor. Selain itu, ukuran studi rendah, Sifat tidak terkendali jejak dan fakta bahwa manfaat fungsional tidak terlihat pada semua pasien dimaksudkan bahwa studi ini tidak bisa dipercaya menunjukkan efektivitas pengobatan dengan menggunakan MSC autologus . Epitel pigmen retina (RPE) sel-sel melanin mensekresi yang hadir dalam lapisan dalam retina saraf juga telah menerima perhatian khusus untuk terapi berbasis sel pada parkinson. Sel-sel RPE memainkan peran kunci dalam menjaga fungsi normal retina dan mampu menghasilkan L-DOPA endogen sebagai produk setengah melanin melalui catalyzation tirosin . Hipotesis Itu bahwa transplantasi sel RPE ke jalur nigrostriatal akan mengizinkan konversi RPE diturunkan L-DOPA ke DA, sehingga berpotensi menyediakan sumber langsung dari DA ke Otak dennervated PD. Studi pada tikus 6-OHDA-lesi tikus telah melaporkan bahwa transplantasi Sel RPE proceduhuman mampu memperbaiki defisit fungsional . Selain itu, sel-sel RPE manusia yang mampu bertahan di striatum, mensintesis DA dan mempromosikan pelindung saraf melalui pelepasan otak berasal faktor neurotropik (BDNF) dan glial yang diturunkan dari faktor neurotropik (GDNF) [80]. Sayangnya, hasil ini yang menjanjikan dari model hewan tidak dapat diterjemahkan ke manusia berdasarkan operasi palsu buta ganda baru-baru ini pada pasien Parkinson. Dalam penelitian ini menggunakan 71 pasien (35 penerima Transplantasi RPE; 36 menerima operasi sham), tidak ada perbedaan yang signifikan dalam skor bermotor antara kelompok mata pelajaran. Oleh karena itu, transplantasi sel RPE manusia tidak memberikan antiparkinson manfaat dibandingkan dengan operasi palsu.
Induced pluripotent stem cell Kemampuan baru saja diakuisisi untuk memprogram ulang sel-sel somatik manusia dewasa untuk diinduksi induk berpotensi majemuk sel (IPSCs) telah meningkatkan prospek menghasilkan sumber terbatas sel-pasien tertentu untuk sel terapi pengganti. Melalui ekspresi faktor transkripsi eksogen, teknik IPSC mungkin untuk meningkatkan kemajemukan dalam sel yang biasanya non-pluripotent (yaitu tersembuhkan sel dibedakan), sehingga mereka berbagi sifat yang mirip dengan ESCs dalam kemampuan diferensiasi mereka Tidak seperti ESCs, karena IPSCs dapat dihasilkan dari sel-sel somatik dari masing-masing individu termasuk pasien, penggunaan IPSCs dapat mengatasi masalah etika dan masalah dengan kekebalan penolakan dan ketersediaan jaringan. Induksi kemajemukan dalam sel somatik pasien yang diturunkan bisa juga menyediakan kesempatan untuk menghasilkan pasokan tak terbatas neuron DA-ergik pasien-spesifik untuk transplantasi autologous. Takahashi et al pertama menunjukkan induksi kemajemukan menggunakan fibroblast tikus dengan memperkenalkan empat faktor genetik: Oct4, Sox2, c-Myc dan Klf4 [83], di mana hasilnya telah sejak berhasil diterjemahkan dari tikus ke manusia. Berdasarkan morfologi mereka, pertumbuhan, permukaan antigen, ekspresi gen, dan kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel dari tiga lapisan germinal (ectoderm, mesoderm dan endoderm), yang IPSCs dihasilkan hampir tidak bisa dibedakan dengan ESCs . Ada banyak penelitian yang telah menilai efek terapi dari IPSCs in vivo. Fibroblast IPSCs dapat dibedakan dalam neuron DA-ergik yang mampu secara fungsional mengintegrasikan ke dalam otak dan memperbaiki gejala pada tikus parkinsonian. Pasien Parkinson yang diturunkan IPSCs juga dapat menimbulkan neuron DA-ergik berfungsi penuh dengan klinis yang sama striatal re-persarafan yang relevan sebagai individu yang diturunkan. Hasil ini menyoroti khasiat terapi yang potensial dari IPSCs di PD dan memberikan bukti efek kelangsungan hidup dan fungsional dari IPSCs-pasien tertentu in vivo.
MSC mampu menghambat ekspresi mannose mengikat lektin (MBL) yang penting untuk aktivasi mikroglia dan amplifikasi proses inflamasi. Selain itu, MSC transplantasi juga ditemukan untuk memperbaiki kerusakan MPTP-dimediasi dengan darah otak
penghalang (BBB), sehingga mencegah perekrutan dan masuknya sel-sel kekebalan perifer ke otak parenkim. Menariknya, meskipun garis keturunan-terbatas, MSC multipoten telah dilaporkan menunjukkan fitur saraf seperti ekspresi penanda saraf, dan dapat didorong untuk membedakan menjadi neuron DA-ergik, yang dihasilkan fungsi elektrofisiologi DA-ergik neuron dari MSC manusia menggunakan campuran sonic landak (sst), FGF dasar dan FGF8. MSC pasien Parkinson yang diturunkan juga fungsional dibedakan dari yang normal MSC individu yang diturunkan di fenotipe, morfologi dan kapasitas multidifferentiation . Hal ini penting jika potensi transplantasi autologous pendekatan menggunakan MSC untuk direalisasikan. Temuan eksperimental menggembirakan dari model hewan telah menyebabkan studi open-label baru-baru ini menggunakan PD autologous pasien yang diturunkan MSC. 3 dari 7 pasien Parkinson yang telah menerima autologous Cangkok MSC telah menunjukkan perbaikan motorik stabil dan disajikan tidak ada efek samping pasca transplantasi. Sementara ini tampaknya positif, penelitian ini tidak dapat mengesampingkan efek plasebo yang bertanggung jawab atas perbaikan marjinal dalam skor bermotor. Selain itu, ukuran studi rendah, Sifat tidak terkendali jejak dan fakta bahwa manfaat fungsional tidak terlihat pada semua pasien dimaksudkan bahwa studi ini tidak bisa dipercaya menunjukkan efektivitas pengobatan dengan menggunakan MSC autologus . Epitel pigmen retina (RPE) sel-sel melanin mensekresi yang hadir dalam lapisan dalam retina saraf juga telah menerima perhatian khusus untuk terapi berbasis sel pada parkinson. Sel-sel RPE memainkan peran kunci dalam menjaga fungsi normal retina dan mampu menghasilkan L-DOPA endogen sebagai produk setengah melanin melalui catalyzation tirosin . Hipotesis Itu bahwa transplantasi sel RPE ke jalur nigrostriatal akan mengizinkan konversi RPE diturunkan L-DOPA ke DA, sehingga berpotensi menyediakan sumber langsung dari DA ke Otak dennervated PD. Studi pada tikus 6-OHDA-lesi tikus telah melaporkan bahwa transplantasi Sel RPE proceduhuman mampu memperbaiki defisit fungsional . Selain itu, sel-sel RPE manusia yang mampu bertahan di striatum, mensintesis DA dan mempromosikan pelindung saraf melalui pelepasan otak berasal faktor neurotropik (BDNF) dan glial yang diturunkan dari faktor neurotropik (GDNF) [80]. Sayangnya, hasil ini yang menjanjikan dari model hewan tidak dapat diterjemahkan ke manusia berdasarkan operasi palsu buta ganda baru-baru ini pada pasien Parkinson. Dalam penelitian ini menggunakan 71 pasien (35 penerima Transplantasi RPE; 36 menerima operasi sham), tidak ada perbedaan yang signifikan dalam skor bermotor antara kelompok mata pelajaran. Oleh karena itu, transplantasi sel RPE manusia tidak memberikan antiparkinson manfaat dibandingkan dengan operasi palsu.
Induced pluripotent stem cell Kemampuan baru saja diakuisisi untuk memprogram ulang sel-sel somatik manusia dewasa untuk diinduksi induk berpotensi majemuk sel (IPSCs) telah meningkatkan prospek menghasilkan sumber terbatas sel-pasien tertentu untuk sel terapi pengganti. Melalui ekspresi faktor transkripsi eksogen, teknik IPSC mungkin untuk meningkatkan kemajemukan dalam sel yang biasanya non-pluripotent (yaitu tersembuhkan sel dibedakan), sehingga mereka berbagi sifat yang mirip dengan ESCs dalam kemampuan diferensiasi mereka Tidak seperti ESCs, karena IPSCs dapat dihasilkan dari sel-sel somatik dari masing-masing individu termasuk pasien, penggunaan IPSCs dapat mengatasi masalah etika dan masalah dengan kekebalan penolakan dan ketersediaan jaringan. Induksi kemajemukan dalam sel somatik pasien yang diturunkan bisa juga menyediakan kesempatan untuk menghasilkan pasokan tak terbatas neuron DA-ergik pasien-spesifik untuk transplantasi autologous. Takahashi et al pertama menunjukkan induksi kemajemukan menggunakan fibroblast tikus dengan memperkenalkan empat faktor genetik: Oct4, Sox2, c-Myc dan Klf4 [83], di mana hasilnya telah sejak berhasil diterjemahkan dari tikus ke manusia. Berdasarkan morfologi mereka, pertumbuhan, permukaan antigen, ekspresi gen, dan kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel dari tiga lapisan germinal (ectoderm, mesoderm dan endoderm), yang IPSCs dihasilkan hampir tidak bisa dibedakan dengan ESCs . Ada banyak penelitian yang telah menilai efek terapi dari IPSCs in vivo. Fibroblast IPSCs dapat dibedakan dalam neuron DA-ergik yang mampu secara fungsional mengintegrasikan ke dalam otak dan memperbaiki gejala pada tikus parkinsonian. Pasien Parkinson yang diturunkan IPSCs juga dapat menimbulkan neuron DA-ergik berfungsi penuh dengan klinis yang sama striatal re-persarafan yang relevan sebagai individu yang diturunkan. Hasil ini menyoroti khasiat terapi yang potensial dari IPSCs di PD dan memberikan bukti efek kelangsungan hidup dan fungsional dari IPSCs-pasien tertentu in vivo.
Meskipun IPSCs dapat mengatasi
masalah etika, karena kesamaan mereka untuk ESCs,
diperkirakan akan menghadapi tantangan
yang sama, ditambah tantangan
tambahan karena cara mereka
dihasilkan dan jika IPSCs pasien yang
diturunkan digunakan. Sebagai
contoh, sementara cangkok ditransplantasikan dapat mengalami terjadinya patologi
tubuh Lewy dalam
otak PD (host
untuk mencangkokkan propagasi penyakit), adalah mungkin bahwa IPSCs pasien yang
diturunkan dapat membawa mutasi
yang membuat mereka bahkan lebih rentan untuk mengembangkan fitur PD-seperti
dari sumber sel
induk lainnya. Hal ini juga tetap
menjadi ditentukan apakah fungsi in vivo dan fenotip
IPSC diturunkan neuron
DA-ergik (terutama yang berasal dari pasien PD)
yang stabil seperti yang berasal dari ESCs. Hal ini masih relatif tidak dikenal untuk hasil
jangka panjang IPSC cangkok pada manusia. Seperti
ESCs, risiko pembentukan
tumor tetap masalah. Penggunaan umum dari vektor
virus untuk menghasilkan IPSCs
dapat meningkatkan Risiko RPthe proceduhuman teratoma karena
reaktivasi dari onkogen
c-Myc, sementara agen
pemrograman ulang juga dapat mempengaruhi p53
protein represor tumor.
Namun demikian, dengan kemajuan pesat teknologi IPSC, kita
tidak bisa mengesampingkan kemungkinan bahwa beberapa kendala tersebut dapat diatasi di masa
depan. Baru-baru ini, telah
dilaporkan bahwa fibroblas dapat langsung memprogram
menjadi neuron menggunakan faktor genetik: Ast11, Brn2,
Myt11, sehingga melewati kebutuhan generasi awal sel
terdiferensiasi . Ini bisa berpotensi mengurangi risiko tumor, meskipun penyelidikan lebih lanjut harus dilakukan untuk memastikan apakah ini dapat diterapkan secara klinis.
Pendekatan alternatif untuk
membendung terapi berbasis sel 4,1 re-persarafan nigralstriatal
Buatan setelah transplantasi orthotopic Pendekatan alternatif untuk transplantasi ektopik ke striatum
adalah transplantasi orthotopic neuron DA-ergik; strategi yang didasarkan pada asumsi bahwa menempatkan neuron nigral di
mereka alami (yaitu SNC)
akan memberikan sistem yang lebih
terintegrasi baik anatomis dan fungsional
. Namun, ini akan membutuhkan rekonstruksi
yang efektif dari jalur nigralstriatal untuk mengaktifkan neuron dicangkokkan untuk mengintegrasikan
ke dalam circuitries ganglial basal. Baru-baru ini, dikonfirmasi kelayakan transplantasi intranigral
mana janin jaringan
VM disuntikkan ke dalam tikus lesi SNC memunculkan neuron DA-ergik yang mampu
mengintegrasikan dan mengembangkan proyeksi neuronal menuju striatum, meningkatkan kadar
DA dan mengembalikan perilaku normal. Hal ini dimungkinkan untuk menghasilkan jalur saraf buatan
untuk mengarahkan reinnervasi
nigralstriatal antara korupsi dan sasaran striatum;
proses yang dikenal sebagai bridging
dengan menggunakan kombinasi zat dan faktor
pertumbuhan seperti asam kainic
dan GDNF . Identifikasi
bahan yang cocok yang aman dan biodegradable merupakan tantangan dengan menggunakan teknologi bridging. Kebanyakan saat ini digunakan perancah molekul adalah
struktur sebagian besar primitif
berdasarkan sejumlah komponen yang tidak
erat mewakili matriks
kompleks alami ekstraseluler
(ECM) . Discher et
al melaporkan pengaruh sifat
substrat seluler seperti kekakuan pada proses diferensiasi
sel . Oleh karena itu, jika buatan ulang
persarafan dari jalur nigrostriatal yang ingin dicapai pada manusia, pembentukan bahan bridging yang
dapat meniru karakteristik ECM
alami untuk proliferasi kontrol, diferensiasi dan migrasi sel sangat penting.
Induksi endogen neurogenesis
sel induk Sampai pertengahan 1990-an, secara umum diterima bahwa SSP memiliki kapasitas yang terbatas untuk memperbaiki diri. Namun, kehadiran berkembang biak NSC di berbagai daerah di otak orang dewasa
termasuk dentate yang gyrus (DG), zona subventricular
(SVZ), SNC dan korteks
menunjukkan bahwa neurogenesis mungkin terjadi postnatal. Sebuah studi postmortem telah melaporkan generasi neuron baru dari membagi sel-sel progenitor yang berada di hippocampus dewasa. Oleh karena itu, endogen neurogenesis dapat berpotensi
dimanfaatkan oleh terapi berbasis
sel dalam PD melalui
induksi NSC endogen untuk
menginduksi perbaikan otak. Neurogenesis mungkin akan sangat dipengaruhi
oleh lingkungan mikro lokal
(yaitu dengan sel lokal isyarat ekstrinsik) seperti yang dilaporkan NSC diturunkan
sel prekursor SVZ hanya dapat berdiferensiasi menjadi DA neuron ergik dalam
olfactorious bulbus, sedangkan DA-ergik neurogenesis umumnya terhambat di daerah otak lain . Namun
prekursor SVZ juga
mungkin responsif terhadap modulasi
eksternal, seperti yang ditunjukkan oleh
perlakuan intraventrikular menggunakan EGF atau
FGF2, yang mampu
menginduksi migrasi dan proliferasi sel SVZ
untuk membentuk neuron baru. Cedera otak juga
telah ditemukan meningkatkan neurogenesis di striatum dan SN. Terapi endogen sukses
berbasis sel induk harus menghasilkan induksi
efisien NSC proliferasi, diferensiasi DA-ergik dan kelangsungan
hidup sel-sel baru yang
dihasilkan. Namun, optimal Pendekatan untuk terapi berbasis sel induk endogen tidak
diketahui, meskipun berbagai
strategi dapat diadopsi. Untuk mengembalikan kadar DA ke striatum habis, dimungkinkan
untuk menghasilkan DA-ergik neuron melalui perekrutan
NSC SVZ endogen,
atau stimulasi sel
penduduk dalam striatum. Rekrutmen sel dari NSC endogen ke striatum
telah ditunjukkan di PD hewan model, di mana faktor pertumbuhan seperti faktor platelet-derived
growth (PDGF), yang diturunkan dari otak neurotrophic factor (BDNF) dan pertumbuhan mengubah factor-alpha (TNF) mampu merekrut SVZ nenek moyang ke striatum pada tikus
PD. Hal ini telah
menyebabkan defisit perbaikan
motorik, meskipun tidak dapat sepenuhnya dijelaskan apakah diferensiasi DA-ergik sel SVZ direkrut memiliki terjadi
Atau, NSC endogen
dapat direkrut ke
SNC. meskipun ini juga akan memerlukan
agen bridging cocok
untuk mengarahkan outgrowths saraf dengan target striatum,
ini Pendekatan menawarkan
potensi untuk rekonstruksi jalur
nigralstriatal. (Su,2011)
BAB
III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Berdasarkan pada pembahasan stem
sell dalam pengobatan sindrom Parkinson, dapat diambil
beberapa kesimpulan, diantaranya:
1.
Penyakit Parkinson merupakan gangguan
neurodegeneratif yaitu gangguan pada sel saraf yang ditandai oleh tremor saat istirahat, rigiditas, bradikinesia
dan hilangnya refleks postural, dan secara patologi berupa degenerasi neuron
berpigmen neuromielanin terutama di pars kompakta nigra yang disertai adanya
inklusi sel neuron eusinofilik, akibat berkurangnya
produksI dopamin (sebuah neurotransmitter atau pengirim pesan yang penting)
oleh otak. Dopamin adalah zat kimia yang mentransmisikan sinyal antara dua daerah
otak, substansia dankorpus striatum untuk mengatur aktivitas otot..
2.
Pengobatan sindrom Parkinson dengan memberikan
obat-obatan, seperti obat Antikolinergik,
Carbidopa/levodopa, COMT inhibitors, Agonis dopamine dan MAO-B inhibitors namun pemberian obat-obatan tidak bisa menyembuhkan sindrom
Parkinson melainkan hanya untuk memperlambat dan menghambat perkembangan
sindrom tersebut
3.
Stem
cell merupakan sel yang tidak atau belum terspesialisasi dan mempunyai kemampuan atau
potensi untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel-sel yang spesifik yang
membentuk berbagai jaringan tubuh sehingga terapi stem sell berpotensi dapat
menyembuhkan sindrom parkinson.
4.
Penggunaan terapi berbasis sel didasarkan pada
dua strategi yang berbeda, yaitu eksogen dan endogen. Eksogen melibatkan
pengenalan populasi sel (yaitu melalui transplantasi) ke dalam otak untuk
menggantikan sel-sel yang hilang. Sedangkan pada endogen, otak dipicu untuk
memperbaiki sel-sel yang hilang melalui peningkatan poliferasi, diferensiasi
dan regenerasi stem cell endogen (endogenous regeneration). Ada berbagai
macam stemcell yang telah menjanjikan
dalam pengobatan penyakit ini, diantaranya : Embryonic Stem Cell(ESC), Mesenchymal
Stem Cell (MSC), Fetal Neural Stem
Cell(Fetal NSC), Adult Stem Cell (ASC)dan Induce Pluripoten Stem Cell (iPS).
Namun penggunaan ESC dan Fetal NSC menimbulkan pertanyaan etis.
DAFTAR
PUSTAKA
Arno, Anna. dkk. 2011. Stem Cell
Therapy: A New Treatment for Burns. Pharmaceuticals. ISSN 1424-8247
Danny et all. 2010. Stem Cell,
Dasar Teori Dan Aplikasinya. Jakarta: Erlangga
Saputra, Virgi. 2006. Dasar-dasar
Stem Cell dan Potensi Aplikasinya dalam Ilmu Kedokteran. Business Development
Corporate Department. No. 153, 2006
Su, Paul, Clare
Loane and Marios Politis. 2011. The Use of Stem Cells in the Treatment of
Parkinson’s Disease. Insciences J. ISSN 1664-171X
Purnomo, Aris.
2011. Konsep Penyakit Parkinson. www.itokindo.org (Diakses Sabtu 11 November 2014 Pukul 07.00)
Rianthy, Ayuni.
2012. Kumpulan Makalah Makalah Kedokteran. http://makalahmahasiswakedokteran.blogspot.com/2012/07/parkinson.html (Diakses Sabtu, 11 November 2014 Pukul 07.00)