Penggunaan Stem Sel dalam Pengobatan Penyakit Parkinson
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)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar