Sel punca mesenkim manusia (MSC) adalah kandidat yang menjanjikan untuk transplantasi basis sel dan strategi terapi obat regeneratif karena kemampuan homing mereka, kapasitas efek imunosupresif untuk pembaruan diri, dan potensi diferensiasi multiliniage. Namun demikian, ada kendala bahwa jaringan dewasa hanya mengandung 1-4% sel punca, penyimpanannya memerlukan teknik khusus dan homogenitas yang kurang. Sel Punca Dewasa, express NANOG, OCT4, dan SRY-Box Transcription Factor 2 (Sox2) faktor transkripsi inti, karakteristik gen sel embrionik, SSEA4, TRA-1-60, dan aktivitas reverse transcriptase telomerase, menunjukkan karakter aslinya yang tidak berdiferensiasi.
Mengidentifikasi ekspresi Sox2 di banyak kompartemen sel induk dewasa, yang sangat penting untuk regenerasi dan kelangsungan hidup jaringan normal. Masih menjadi pertanyaan yang belum terselesaikan apakah pembaruan diri sel induk berpotensi majemuk, janin dan dewasa dikendalikan oleh molekul yang sama atau berbeda. Sox2 sebagai penanda luas dari pluripoten dan banyak tipe sel induk/progenitor dewasa, dan menyarankan bahwa gen dan jalur target umum dapat diaktifkan yang sangat penting untuk mempertahankan potensi pembaruan dan diferensiasi diri mereka. Sox2 sebagai salah satu faktor transkripsi bertanggung jawab untuk mempertahankan keadaan pluripotensi, pembaruan diri, dan penghambatan diferensiasi sel punca.9 Masih belum jelas, sumber jaringan mana yang optimal untuk mendapatkan MSC untuk transplantasi klinis. Apakah MSC yang diperoleh dari sumber yang berbeda masih merupakan sel yang sama atau mewakili populasi yang berbeda. Subset sel ini dapat diisolasi dari relung yang berbeda, masing-masing dengan potensi berbeda untuk aplikasi terapeutik. Oleh karena itu, penelitian saat ini difokuskan untuk menemukan sumber sumsum tulang (BM) untuk menghasilkan MSC dewasa yang masih memiliki sifat multipoten, mampu mempertahankan batang dalam ekspansi panjang secara in vitro, relatif aman dan tidak ada efek teratogenik.
Terdapat keterbatasan pada MSC karena mereka mengurangi kapasitas pembaruan diri dan kemampuan multipotensi selama budidaya jangka panjang untuk mendapatkan jumlah sel yang dibutuhkan. Untuk mengatasi kendala tersebut, perlu dicari faktor genetik dan epigenetik yang dapat mempertahankan stemness. Penurunan kapasitas pembaharuan sel dan kemampuan multipotensi disebabkan oleh Sox2 asetat yang mentranslokasi ke nukleus dan mengalami degradasi proteosomal. Hal Ini berkontribusi pada pertumbuhan jangka panjang melalui perlambatan penuaan selama budidaya jangka panjang, yang mengakibatkan penuaan atau penuaan MSCs. Ketidakstabilan Sox2 dapat dicegah dengan mengaktifkan protein sirtuin1 (Sirt1) yang merupakan protein enzim endogen yang berfungsi sebagai oksidator dalam berbagai proses dalam sel termasuk penuaan seluler, homeostasis tulang, dan jalur metabolisme.17-19 Telah dilaporkan bahwa ada interaksi antara resveratrol, sirt1 dan Sox2. Menggunakan program bioinformatika, in silico untuk memprediksi interaksi ini. Peran Sirt1 dapat diaktifkan dengan pemberian 1 M resveratrol sehingga ekspresi Sox2 dapat dipertahankan dalam nukleus. Ini akan mempertahankan pembaruan diri dan BM-MSC iliaka. Studi ini memberikan bukti regulasi Sox2 positif oleh resveratrol untuk mempertahankan batang BM-MSC iliaka manusia melalui studi in vitro dan in silico
Pemeriksaan in silico dilakukan untuk mengetahui daya ikat antara resveratrol dan sirt1 sebesar -8,3 kkal/mol, kontrol sebesar -9,4 kkal/mol. Kedua interaksi tersebut tinggi sehingga resveratrol dapat bertindak sebagai aktivator untuk Sirt1. Meskipun, afinitas pengikatan antara Sirt1 dan Sox2 adalah -883,9 kkal/mol, yang merupakan pengikatan tinggi untuk interaksi, Sirt1 mengaktifkan Sox2. Interaksi antara sirt1 (4151 ID) dengan Sox2 (104 ID) melalui molecular docking – ClusPro 2.0 blind docking. Hasil penelitian menunjukkan bahwa afinitas adalah -883,9. Ini menunjukkan bahwa interaksi terbukti terjadi pada kedua protein Sirt1 dan Sox2 dengan nilai yang kuat. Selanjutnya, interaksi asam amino terlibat dalam analisis menggunakan KFC, alat Hotspot Protein. Hasil penelitian menunjukkan bahwa asam amino yang terlibat dalam interaksi SIRT1 adalah ALA262, SER265, VAL266, GLY269, ILE270, PRO271, PHE273, ASP277, ILE279, ARG282, VAL285, ASP286, MET296, PHE297, PHE309, PHE312, LYS314, GLE , PHE321, ASN346, ILE347, ASP348, HIS363, PHE366, ILE411, VAL412, PHE413, PHE414, SER508, GLU509, ILE510, THR511, GLU512 sedangkan SOX2 adalah ASP206, ARG207, VAL208, ASMET, LYS209 , ARG265, GLU271, HIS272, PRO273, ASP274, TYR275, LYS276, TYR277, ARG278, PRO279, ARG280, ARG281, LYS282.
BM-MSC iliaka manusia berhasil diisolasi dari aspirasi sumsum tulang pasien ortopedi yang menjalani operasi. Pada subkultur ketiga, keempat, kelima dan keenam dari BM-MSCs iliaka manusia menunjukkan bahwa bentuk gelendong atau fibroblas seperti morfologi dan melekat pada pelat kultur. Selain itu, BM-MSC iliaka manusia pada subkultur ketiga, keempat, kelima dan keenam dengan resveratrol yang diberikan pada dosis 1 M menunjukkan sel yang lebih konfluen, lebih sedikit apoptosis dan penuaan dibandingkan kelompok kontrol (tanpa pemberian resveratrol) yang dapat dilihat pada Karakterisasi BM-MSC iliaka manusia pada subkultur ketiga menunjukkan bahwa ekspresi positif CD73, CD90 dan CD105 sebagai penanda permukaan MSC, tetapi kekurangan CD45 sebagai penanda permukaan HSC (Gambar 3). Tidak terdapat perbedaan bermakna persentase viabilitas BMMSC iliaka manusia setelah pemberian resveratrol dengan berbagai dosis 0,01 M; 0,05 M; 0,1 M; 0,5 M; masing-masing 1 M (p>0,05).
Kesimpulan dari penelitian ini adalah resveratrol memiliki efek untuk mengatur ekspresi Sox2 yang dapat mempertahankan proliferasi BM-MSCs iliaka manusia, pembaruan diri dan batang seperti yang didokumentasikan secara in silico dan in vitro. Regulasi Sox2 oleh Sirt1 disarankan terjadi pada tingkat modifikasi setelah translasi, meskipun mekanisme sebenarnya tidak jelas untuk memerlukan studi lebih lanjut.
Penulis: Chairul Yahya, Mohammad S. Rohman, Mohammad Hidayat, Alexander P. Nugraha, Fedik A. Rantam
Link Lengkap:
