Stroke iskemik akut merupakan salah satu penyebab utama kematian dan kecacatan jangka panjang di seluruh dunia. Terapi reperfusi seperti trombolisis dan trombektomi telah menjadi standar emas tata laksana, namun efektivitasnya masih sangat dibatasi oleh ketersediaan fasilitas, kriteria seleksi pasien, serta keterlambatan kedatangan ke rumah sakit. Banyak pasien yang akhirnya tidak dapat menerima reperfusi tepat waktu. Salah satu target terapeutik yang kini mendapat perhatian adalah peningkatan oksigenasi jaringan iskemik secara langsung untuk mempertahankan viabilitas sel saraf sebelum atau setelah reperfusi. Dalam konteks tersebut, oxygen-delivering nanobubbles (ODNB) muncul sebagai pendekatan inovatif berbasis teknologi nano untuk meningkatkan suplai oksigen pada area iskemia.

Karakteristik dan Klasifikasi ODNB

ODNB merupakan partikel berukuran nanometer yang membawa oksigen dalam bentuk gas atau cairan, dikelilingi membran yang stabil sehingga memungkinkan pelepasan oksigen secara bertahap. Studi-studi terbaru mengidentifikasi empat kelompok utama ODNB, masing-masing dengan keunggulan biofisik tersendiri:

1. Liposomal nanobubbles – membran fosfolipid yang menyerupai struktur seluler, cocok untuk interaksi biologis.
2. Perfluorocarbon nanobubbles – kapasitas tinggi dalam membawa gas, stabil pada berbagai kondisi tekanan.
3. Protein-based nanobubbles – struktur protein memungkinkan biodegradabilitas tinggi.
4. Functionalized nanobubbles – ODNB yang dimodifikasi dengan ligan untuk menargetkan jaringan iskemik secara spesifik.

Keberagaman jenis ini selain membuka peluang personalisasi terapi, namun juga menimbulkan tantangan dalam standarisasi formulasi.

Pada penelitian preklinis, ODNB terbukti meningkatkan oksigenasi jaringan saraf iskemik, mengurangi luas infark, dan memperbaiki fungsi neurologis. Evaluasi perbaikan pada model hewan dinilai melalui uji perilaku seperti rotarod dan foot-fault test, serta pencitraan anatomi otak. Mekanisme kerja utamanya meliputi peningkatan difusi oksigen ke mikrosirkulasi, penurunan stres oksidatif sekunder, serta modulasi inflamasi.

Penilaian parameter neurologis menggunakan National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) dan modified Rankin Scale (mRS) menunjukkan adanya perbaikan luaran klinis tanpa adanya laporan toksisitas serius berdasarkan pemeriksaan klinis, laboratorium, maupun pencitraan lanjutan. Namun demikian, sebagian besar penelitian klinis masih berskala kecil dan durasi pemantauan jangka panjang belum memadai, sehingga memerlukan kehati-hatian dalam menginterpretasi hasil tersebut.

ODNB berpotensi mengisi celah terapeutik dalam penatalaksanaan stroke, terutama pada saat reperfusi belum dapat dilakukan (misalnya sebelum pasien mencapai fasilitas trombektomi), atau pasca reperfusi namun oksigenasi jaringan belum optimal. Paradigma ini menempatkan ODNB sebagai kandidat terapi pendamping atau jembatan bagi terapi reperfusi, bukan sebagai pengganti atau alternatif.

Walaupun menjanjikan namun penerapan dalam klinis praktis masih membutuhkan pemecahan sejumlah tantangan, yaitu:

1. Standarisasi ukuran dan komposisi ODNB agar hasil studi dapat direplikasi.
2. Penentuan dosis dan rute penghantaran yang optimal (intravenous, intranasal, atau intratekal), karena hasil awal berbeda antar protokol.
3. Keamanan jangka panjang, termasuk kemungkinan akumulasi partikel dan efek terhadap sistem imun.
4. Penentuan indikasi klinis yang tepat, apakah sebagai adjuvan, sebagai terapi jembatan, atau pada pasien yang tidak memenuhi syarat trombolisis/trombektomi.

Kebutuhan uji klinis berskala besar dengan desain metodologis yang ketat menjadi poin paling penting untuk memastikan translasi temuan preklinis ke praktik klinis.

Kesimpulan

ODNB menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan oksigenasi jaringan saraf iskemik dan memperbaiki luaran neurologis pada stroke iskemik berdasarkan bukti preklinis dan penelitian klinis awal. Namun, efektivitas dan keamanan jangka panjangnya belum dapat dipastikan sehingga belum direkomendasikan untuk penggunaan klinis rutin. Penelitian lanjutan dibutuhkan untuk menstandarkan formulasi, menentukan dosis dan rute administrasi ideal, serta mengklarifikasi peran ODNB dalam tatalaksana stroke berbasis bukti di masa depan.

Penulis: Dr. Bambang Pujo Semedi, dr., SpAn-TI., Subsp. TI(K)., Subsp. An. Ped(K)

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

https://f1000research.com/articles/14-406/v3

Hamzah H, Suryanti S, Ahmed IA, Semedi BP, Machin A, Hernowo AT. Review the role of oxygen-delivering nanobubbles in stroke therapy: A novel approach. F1000Res. 2025 Apr 7; 14:406.