Stem Sel Jantung

STEM SEL JANTUNG

Irnizarifka

General Medicine and Emergency Department

Siantan Timur Primary Health Care

Anambas, Kepri

Penyakit jantung tetap menjadi pembunuh nomor satu dan bahkan endemik di dunia. Hal ini tidak hanya dikarenakan oleh tingginya insiden penyakit jantung itu sendiri, terutama gagal jantung, tetapi juga karena belum maksimalnya medikasi jantung yang dapat menghindarkan terjadinya remodeling sel jantung. Proses remodeling terjadi karena kehilangan sel jantung dan vaskulaturnya secara ireversibel baik melalui apoptosis maupun nekrosis. Remodeling inilah yang menjadi akhir dari hampir semua penyakit jantung, yang berefek pada fungsi pompa jantung yang tidak efektif.

Pada kasus infark miokardial, terapi reperfusi masih menjadi pedoman utama dimana diharapkan dapat mengamankan sel jantung dari bahaya iskemia. Akan tetapi, terapi ini menjadi tidak cukup karena proses penyembuhan dari sel jantung baru terjadi dalam beberapa jam hingga hari. Hal inilah yang tidak dapat menghindarkan sel jantung dari proses remodeling dimana kapasitas regenerasi dan proliferasi sel jantung sangat terbatas, sehingga proses pembentukan scar dan fibrosis sulit dicegah.

Penelitian akan farmakoterapi yang efektif masih terus dilakukan. Terapi stem sel saat ini menjadi tren terhangat meskipun pro dan kontra masih terus bermunculan. Namun demikian, ide dasar dari terapi stem sel dianggap para ahli merupakan cara paling efektif untuk mengurangi terjadinya remodeling yang merupakan irreversible end result dari penyakit jantung.

Berdasarkan cara meregenerasikan, terbagi menjadi 2 yakni autologous residents cardiomyocytes dan allogenic cells transplantation. Cara pertama didapat dengan menstimulasi sel jantung sekitar untuk meregenerasi sel jantung yang cedera, sedangkan cara terakhir didapat dengan mengembangkan dan melakukan transplantasi sel dari bagian tubuh yang lain untuk menstimulasi regenerasi sel jantung. Bab ini akan membahas macam-macam cara transplantasi allogenic cells.

 

I. Stem Sel Embrionik (Embryonic Stem Cell/ESC)

Merupakan pengembangan stem sel yang paling primitif. Didapat dengan cara mengembangkan sel blastocyst manusia pada lima hari pertama setelah fertilisasi. Saat dikembangkan, sel ini mengalami proliferasi dan membentuk agregrasi seperti embrio yang diantaranya dapat berkontraksi secara spontan. Kontraksi ini disebabkan oleh adanya diferensiasi sel baru kardiomiosit karena ekspresi genetik spesifik kardiak seperti cardiac-myosin heavy chain, cardiac troponin I dan T, atrial natriuretic factor, dan cardiac transcription factors GATA-4, Nkx2.5 dan MEF-2.

Kelebihan dari ESC ini adalah sel yang selalu ada dan siap untuk direproduksi serta memiliki fenotip pertumbuhan yang sangat baik, secara in vitro maupun in vivo. Data sementara menyatakan ESC cukup aman diterapkan pada kasus penyakit jantung bawaan, kardiomiopati dan aritmia, akan tetapi penelitian klinis lebih lanjut masih diperlukan untuk mengkonfirmasi keamanan dan efikasinya.

Meskipun demikian ESC masih memiliki beberapa keterbatasan, dimana secara etika maupun legal masih dipertimbangkan bahkan diperdebatkan. Penolakan ESC secara imunologis masih sering terjadi saat dilakukan dengan cara heterologous. Dengan sifat alami berasal dari sel pluripoten, maka pertumbuhan ESC dapat tidak terbatas, sehingga sangat mungkin menjadi penyebab aritmia bahkan tumorigenik (teratoma). Di sisi lain ketersediaan donor juga menjadi satu permasalahan.

 

II. Stem Sel Mioblast Skeletal Dewasa

Merupakan pengembangan dari sel otot skeletal. Teknik ini dapat dilakukan dengan pengembangan kultur maupun cara autologous, dimana cara ke-2 akan mengurangi risiko terjadinya penolakan secara imunologis.

Pengembangan dengan cara autologous menjadi satu kelebihan dari teknik ini. Selain itu, mioblast sangat mudah dikultur dalam waktu relatif lebih singkat. Sel skeletal memiliki sifat lebih tahan terhadap kejadian iskemik (hingga beberapa jam) bila dibandingkan dengan sel jantung (maksimal 20 menit), sehingga apoptosis menjadi minimal.

Pada sisi lain, meskipun akan beradaptasi, sel otot skeletal tetaplah sel otot skeletal yang memiliki sifat dasar berbeda dari sel jantung. Hal ini menjadi sebuah kelemahan dimana sel mioblast skeletal dewasa bersifat lambat menyalurkan impuls atau bahkan tidak meresponnya sama sekali. Inilah penyebab utama terjadinya aritmia. Stabilitas diferensiasi fenotip jangka panjang juga masih dalam pertanyaan.

 

III. Stem Sel Sumsum Tulang Dewasa (Adult Bone Marrow-derived Cells Stem Cells/BMCS)

Teknik menggunakan BMCS mengemuka karena kemampuan neovaskularisasi dan angiogenesis yang sangat baik yang dimiliki. Pada mulanya BMCS dikerjakan melalui intervensi bedah. Namun, dengan tingkat mortalitas tinggi serta tingkat keberhasilan yang hanya mencapai 40 persen, pendekatan metode non invasif saat ini lebih disukai.

Penting untuk diketahui dimana sumsum tulang memiliki beberapa jenis stem sel dengan fenotip yang saling mendukung. Stem sel yang dimaksud adalah Endothelial Precursor Cell (EPC), Mesenchymal Stem Cell (MSC), Hematopoeitic Stem Cell (HSC) dan Multipotent Adult Progenitor Cell (MAPC).

Endothelial Precursor Cell berasal dari prekursor hemangioblast pada sumsum tulang. Stem sel ini akan berdiferensiasi menjadi pembuluh darah baru pada area miokard yang membutuhkan,sehingga preservasi sirkulasi daerah tersebut dapat tercapai. Beberapa penelitian juga menyebutkan EPC dapat mengalami transdiferensiasi menjadi kardiomiosit, tetapi fakta ini harus diteliti lebih lanjut lagi.

Mesenchymal Stem Cell memiliki fungsi yang berbeda. Stem sel ini disamping memiliki kemampuan untuk menginduksi self-renewing pada sel jantung yang cedera, juga secara efektif berdiferensiasi menjadi kardiomiosit baru.

Hematopoeitic Stem Cell pada beberapa penelitian diyakini memiliki efek memperbaiki kerusakan miokard infark serta mendorong pertumbuhan baru dari kardiomiosit, sel endotel dan sel otot halus.

Kemudahan dalam mengisolasi dan mengkultur secara in vitro dengan tingkat pertumbuhan yang cepat dan baik menjadi satu keuntungan pemilihan BMSC. Di samping itu, teknik ini dapat dilakukan secara autologous, sehingga meminimalisasi kejadian penolakan secara imunologis. Penggunaan BMSC tidak menimbulkan kontroversi etika dan legal bila dibandingkan dengan penggunaan ESC.

Kelemahan teknik ini adalah keterbatasan data yang mendukung efisiensi dan stabilitas diferensiasi.

 

IV. Stem Sel Jantung Dewasa (Adult Cardic Stem Cells/ACS)

Penemuan stem sel pada penelitian terhadap tikus menjadi dasar ide ACS. Teknik ini diyakini dapat memperbaiki sel jantung dan endotel, bersifat multipoten serta dapat dikultur dengan baik. Saat dikultur in vitro, ACS akan membentuk kardiomiosit yang dapat berkontraksi. Sedangkan penelitian menggunakan oksitosin pada stem sel tersebut juga akan memberikan kontraksi spontan.

Teknik ini dianggap lebih efektif dan menjanjikan dibandingkan dengan teknik BMSC. Pada prinsipnya, mengganti sel jantung yang cedera paling baik menggunakan cikal bakal sel jantung, karena pastinya akan memiliki karakteristik yang sama.

Minimnya penelitian bahkan bukti efektifitas ACS pada manusia masih menjadi kendala. Selama ini penelitianmasih menggunakan media tikus sebagai subjek penelitian, sehingga penelitian lanjut pada manusia sangat diperlukan.

Perkembangan pengetahuan dalam pilihan terapi penyakit jantung sangatlah pesat. Penemuan stem sel sebagai alternatif terapi menjadi penemuan yang paling signifikan di bidang kardiologi saat ini. Hal ini karena stem sel paling menjanjikan untuk mengurangi kejadian remodeling yang merupakan beban akhir dari penyakit jantung.

Daftar Pustaka

 

Bearzi C. et al. 2007. Human Cardiac Stem Cells. The National Academy of Science of the USA. PNAS vol. 104 no. 35.

Marin-Garcia J. and Goldenthal M.J., 2006. Application of Stem Cells in Cardiology : Where We Are and Where Are We Going. Bentham Science Publishers Ltd. Current Stem Cell Research and Therapy : 1-11.

Lee M.S., Makkar R.R., 2004. Stem Cell Transplantation in Myocardial Infarction : a Status Report (review). American College of Physicians vol 140 no 9.