The Ibidder Social Network

Penyakit Parkinson adalah penyakit yang disebabkan karena adanya kemunduran sistem saraf pusat otak manusia. Penyakit parkinson muncul karena degenerasi progresif dari sel otak yang dikenal dengan sel dopamin. Penyakit parkinson terjadi ketika sel saraf atau neuron di dalam otak yang disebut substantia nigra mati atau menjadi lemah. Secara normal sel ini menghasilkan bahan kimia yang penting di dalam otak yang disebut dopamin. Dopamin adalah suatu bahan kimia yang dapat menghantarkan sinyal-sinyal listrik diantara substantia nigra dan di sepanjang jalur sel saraf yang akan membantu menghasilkan gerakan tubuh yang halus. Ketika kira-kira 80% sel yang memproduksi dopamin rusak, gejala penyakit parkinson akan nampak.

 

Penyakit ini diindikasikan pada suatu kondisi ketika seseorang mengalami ganguan pergerakan. Lebih tepatnya, penyakit ini bersifat kronis dan ditandai oleh gejala-gejala kelainan motorik berupa gemetar, kaku, gerakan lamban, dan gangguan stabilitas tubuh.

Gejala penyakit ini pertama kali ditemukan oleh seorang dokter Inggris yang bernama James Parkinson pada tahun 1887. Gejala penyakit ini terjadi di seluruh dunia dengan jumlah penderita antara pria dan wanita seimban. 5 – 10 % orang yang terjangkit penyakit parkinson, gejala awalnya muncul sebelum usia 40 tahun, tetapi rata-rata menyerang penderita pada usia 65 tahun. Secara keseluruhan, pengaruh usia pada umumnya mencapai 1 % di seluruh dunia dan 1,6 % di Eropa, meningkat dari 0,6 % pada usia 60 – 64 tahun sampai 3,5 % pada usia 85 – 89 tahun.

Stem Sel sebagai Sumber Pengganti Sel Dopamin pada Penyakit Parkinson
Upaya pengobatan penyakit parkinson telah dilakukan. 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. Pengobatan terkini yang masih berkembang untuk perawatan penyakit parkinson yakni dengan menggunaan Levodopa. Bahan ini merupakan pengobatan utama untuk penyakit parkinson. Di dalam otak levodopa diubah menjadi dopamin. Obat ini mengurangi tremor, kekakuan otot dan memperbaiki gerakan. Penderita penyakit parkinson ringan bisa kembali menjalani aktivitasnya secara normal. Levodopa diberikan bersama carbidopa untuk meningkatkan efektivitasnya dan mengurangi efek sampingnya (Marwanto, 2007). Sebagian besar penderita parkinson mempunyai respon awal yang baik terhadap levodopa, namun setelah beberapa tahun, memberikan efek yang merugikan bagi penderita seperti diskinesia, efek yang tidak menentu (fluktuasi efek), perubahan mental, bahkan efek bagus pada penderita berangsur-angsur menghilang (Offen, et al, 2007).

Penggantian populasi neuron spesifik melalui transplantasi pada jaringan saraf merupakan strategi yang bagus untuk pengobatan penyakit neurodegeratif seperti parkinson. Percobaan klinis dengan transplantasi jaringan embryonic mesencphalic ke dalam caudate dan putamen penderita penyakit parkinson dikenalkan pada tahun 1987 dan sekitar 350 pasien masih menjalani transplantasi. Uji coba klinik ini menunjukkan bahwa cangkok mesencephalon bagian ventral dari fetus ini dapat bertahan dan mengurangi gejala motorik. Meskipun transplantasi ini cukup menjanjikan dalam pengobatan penyakit parkinson, namun dibutuhkan 5 sampai 10 otak fetus untuk hanya pengobatan satu pasien (Offen, et al, 2007). Hal ini menyebabkan permasalahan etik dan praktek, sehingga aplikasi penggunaan pengobatan ini dibatasi. Untuk itu perlu dicari sumber-sumber lain pengganti sel dopamin.

Studi terakhir melaporkan bahwa Ernest Arenas dan rekan-rekannya telah mengidentifikasi sumber baru untuk sel dopamin yang berasal dari neuron stem sel otak tengah bagian ventral (Ventral Midbrain (VM) neuron stem cell). Stem sel dimunculkan sebagai tawaran menarik dalam terapi pengganti sel pada penyakit parkinson karena mempunyai kapasitas yang besar untuk memproduksi sel dopamin (Arenas, et al, 2008). Selain itu stem sel juga dapat memberikan isolat segar dan mengeliminasi masalah ketersediaan. Untuk mendapatkan neuron dopamin, stem sel dapat ditumbuhkan di atas feeder cells seperti sel PA6 yang nantinya akan menginduksi diferensiasi.   

Pensinyalan Wnt5a dan Kontrol Stem Sel
Dalam aplikasi teknologi stem sel perlu diperhatikan bagaimana stem sel mengontrol diferensiasi dan pembaharuan dirinya. Proliferasi yang berlebihan, resiko pembentukan teratoma serta lemahnya ketahanan pasca transplantasi merupakan sesuatu yang perlu diberikan solusi. Untuk memandu stem sel kepada sel tertentu, penting untuk mengetahui bagaimana perubahannya, bagaimana memanipulasi sel sehingga diperoleh sel yang diinginkan. Faktor-faktor yang mengontrol perkembangan sel, beberapa telah ditemukan. Bagaimanapun proses diferensiasi stem sel tidak luput dari faktor luar, faktor ekstra seluler serta aktivasi gen. Beberapa faktor yang mengatur diferensiasi sel  meliputi, BMP, Hedgehog, FGF dan molekul Wnt serta molekul kecil seperti retionic acid   Protein Wnt merupakan kelas protein yang menonjol karena terlibat dalam beberapa fungsi dalam perkembangan sel (Nusse, 2008). Jalur pensinyalan Wnt mengatur proliferasi, diferensiasi dan pematangan neuron selama perkembangan vertebrata.       

                       
Selain kontrol diferensiasi stem sel, kita perlu mengetahui bagaimana mencegah terjadinya proliferasi berlebihan pada stem sel yang memicu terjadinya tumor. Tidak menutup kemungkinan mutasi di stem cells normal yang berakibat disregulasi menjadi sel kanker yang immortal. Teori lainnya menduga, sel kanker sendiri mengalami mutasi yang hebat dan mengaktifasi survival-pathway yang dimilikinya, sehingga sel hasil mutasi tadi berubah menjadi sel kanker yang immortal, dimana fenomena ini dikenal dengan sebutan “regulation of the self-renewal” (Faried, 2005). Willert dan rekan-rekannya telah berhasil memurnikan gen Wnt5a. Menurut Kumar (1997), gen ini merupakan tumor supressor. Apabila terjadi gangguan ekspresi gen Wnt5a, maka akan berpotensi terjadinya transformasi sel yang nantinya akan memicu terbentuknya tumor.  Berdasar penelitian tersebut dikemukakan bahwa tranfeksi Wnt5a akan menekan aktifitas telomerase. Aktifitas telomerase dipercaya berhubungan dengan kekekalan sel, transformasi sel dan tumorigenesis. Tidak adanya ekspresi gen Wnt5a secara normal pada sel tikus berhubungan dengan penambahan proliferasi sel dan penambahan sel dengan kepadatan penuh.  

 

Arenas, et al (2008), melalui penelitiannya, menemukan bahwa dengan menggunakan neural stem sel yang ditranfeksi dengan gen Wnt5a maka dapat menambah jumlah Nurr1+TH- sebagai prekursor sel dopamin. Selebihnya hasil penelitian itu menunjukkan tidak ditemukan pembetukan teratoma dan tumor pada tikus yang ditransplantasi dengan VMN-Wnt5a. Sejauh ini mereka mengidentifikasi mekanisme pensinyalan noncanonical untuk menambah jumlah Nurr1+TH-. Adapun mekanisme pensinyalan noncanonical Wnt5a dapat dilihat pada gambar :

 

 

 

Pengetahuan pensinyalan jalur noncanonical tidak selengkap informasi melalui jalur canonical. Sejauh ini diketahui bahwa pembentukan sel dopamin dapat terjadi melalui dua jalur tersebut.  Pensinyalan Wnt5a dimulai dengan pengikatan ligan Wnt dengan reseptor Frizzeld (Fz) yang berlokasi pada membran sel. Fz merupakan reseptor yang diduga menerima sinyal melalui G-protein. Pensinyalan non canonical ini lebih menunjuk pada polaritas sel. Fz mengaktifkan JNK (c-Jun-N-terminal Kinase), selanjutnya pensinyalan JNK ini digunakan untuk mengukur pensinyalan PCP (Planar Cell Polarity). PCP melalui JNK, Rac, Rho, mengatur pergerakan sel dan transkripsi gen target. Aktivasi jalur Ca+ menyebabkan terjadinya peningkatan Ca+ yang nantinya akan mengaktifkan PKC, CamKII dan mengaktifkan NF-AT. NF-AT ini merupakan faktor transkripsi yang mengawali transkripsi gen target. Adanya Dvl (Dishevelled), PKC, dan gen PCP mengindikasikan adanya overlap antara jalur noncanonical PCP dan jalur Ca+ (Rawal, 2006). Adanya kemampuan pensinyalan Wnt5a dalam mengatur polaritas sel, diduga dapat mengontrol proliferasi sel dan dapat menentukan diferensiasi stem sel.

Transfer Gen Wnt5a pada Stem Sel
 Stem sel diperoleh dari neural stem sel otak tengah bagian ventral (VM).  Sel ditumbuhkan secara invitro di dalam inkubator dengan 5% CO2 dan rendah oksigen. Kultur sel diberi perlakuan dengan kombinasi antara FGF8 dan Shh sebagai faktor pertumbuhan sel. Kemudian sel VM ditransfeksi dengan gen Wnt5a. Proses transfeksi gen Wnt5a ini menggunakan plasmid pCAIP2. Adapun prosedur proses transfeksi Wn5ta tersebut menggunakan prosedur lipofection. Beberapa keuntungan menggunakan prosedur lipofection ini adalah lebih efisien, resiko keracunan kecil, dan telah sukses dilakukan untuk banyak sel line.   Lipofection ini merupakan metode yang dipilih untuk transfer gen pada sel mamalia secara invitro.

Proses lipofection ini melibatkan liposom, yakni vesikel kecil yang disiapkan dari lipid. Molekul DNA bermuatan negatif membentuk kompleks dengan liposom yang bermuatan positif. Komplek DNA-liposom berikatan dengan membran sel  Kationik liposom mempunyai selapis membran lipid (unilamelar)  dan mereka berikatan dengan sel secara efektif. Mereka akan berfusi dengan membran plasma, mengirim DNA ke dalam sel yang mana nantinya akan terjadi transfer gen. Mekanisme pergerakan DNA dari sitoplasma sel menuju nukleus belum diketahui. Pada beberapa kasus, pergerakan DNA menuju nukleus difasilitasi dengan membuat konstruk DNA yang memungkinkan terjadinya translasi dalamm sitoplasma, dengan mengkombinasikan mereka dengan RNA polimerase atau dengan gen yang dapat menghasilkan RNA polimerase (Anonim, 2005).

Hasil klon dari VMN-Wnt5a ditransplantasikan dengan cara melakukan injeksi sel VMN-Wnt5a secara perlahan pada bagian substansi nigra past compacta (SNpc) pada penderita parkinson. Hasil penelitian menunjukkan adanya kemampuan sel untuk tetap survive dan menginduksi perbaikan fungsi tanpa adanya pembentukan teratoma. Dibanding dengan VMN yang ditransplantasikan secara langsung, VMN-Wnt5a memberikan hasil yang lebih baik. Adanya peningkatan  produksi sel TH+ yang signifikan akan memicu perbaikan fungsi pada sel-sel otak. Oleh karenanya, penyisipan Wnt5a dapat diindikasikan aman dan efisien dalam upaya pengembangan alat terapi pengganti sel dopamin pada penderita parkinson.  

Kontriversi Persoalan Etika dan Hubungan Klinis pada Terapi Stem Sel
Kemungkinan untuk mengembangkan jaringan dari stem sel, menyediakan terapi yang efektif dalam pengobatan pada beberapa kondisi patologi, dalam hal ini termasuk penyakit saraf, diabetes, dan gangguan genetik. Meskipun stem sel memiliki potensi yang sangat tinggi untuk dikembangkan menjadi berbagai jaringan, persoalan etika dan keamanan nampaknya menghalangi penggunaan embrionik stem sel pada manusia. Penggunaan  stem sel dewasa bisa menjadi alternatif, tentunya dengan penelitian yang cermat karena banyak konflik dan kontradiksi pada beberapa laporan penelitian.  Banyak aspek biologi yang perlu digali dari stem sel, karena dalam banyak hal masih belum diketahui. Oleh karenanya pengetahuan tentang stem sel harus diperdalam untuk pengembangan secara klinis.


Daftar Rujukan

Anonim, 2005. Transfection methods (Online), (www.rocw.raifoundation.org/biotechnology/MScBioinformatics/animalcellculture/lecturenotes/lecture-29.pdf), diakses tanggal 18 November 2008.
Arenas, et al. 2008. Wnt5a Treated Midbrain Neural Stem Cells Improve Dopamin Cell Replacement Therapy in Parkinsonian Mice. The Journal of Clinical Investigation (Online), (http://www.jci.org/cgi/reprint/118/1/149.pdf), diakses tanggal 11 November 2008.
Faried, A. 2005. Cancer, Stem Cells, and Cancer Stem Cells (Online), (http://diss.kib.ki.se/2007/978-91-7357-353-5/thesis.pdf), diakses tanggal 18 November 2008.
Kumar, R, et al. 1997. Reversion of Uroepithelial Cell Tumorigenesis by the Ectopic Expression of Human wnt-5a1. Cell Growth and Differentiation (Online). Vol. 8, 417-423, April 1997. (http://www.cgd.aacrjournals.org/cgi/reprint/8/4/417.pdf), diakses tanggal 18 November 2008.
Marwanto, Z. 2007. Penyakit Parkinson (Online), (http://fkuii.org/tiki-download_wiki_attachment.php?attId=1363&page=Zuhdan%20Marwanto), diakses tanggal 11 November 2008.
Nusse, R. 2008. Wint Signaling and Stem Cell Control (online), (https://openaccess.leidenuniv.nl/dspace/bitstream/1887/4296/13/01.pdf), diakses tanggal 18 Noember 2008.
Offen,D., Levy, S.Y., and Melamed, E. 2007. Stem Cell as a Soure for Cell Replacement in Parkinson Disease (Online), (http://www.springerlink.com/index/w665675247531760.pdf), diakses tanggal 11 November 2008
Rawal, N. 2006. Wnt/ β-catenin Signaling in Dopaminergic Neuron (Online), (http://diss.kib.ki.se/2006/91-7140-730-8/thesis.pdf), diakses tanggal 18 November 2008.

Comments

Add New

3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."