PENGARUH EKSOSOM HUC-MSC TERHADAP CEDERA TUBULUS, EKSPRESI mRNA IL-6 DAN SOD-1 PADA TIKUS DENGAN CEDERA ISKEMIK REPERFUSI GINJAL

Irene Enjelin Mangolo, Dr. dr. Sri Lestari Sulistyorini, M.Sc ; dr. Nur Arfian, Ph.D

2024 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Prevalensi chronic kidney disease (CKD) terus meningkat tiap tahunnya. Telah terbukti acute kidney injury (AKI) meningkatkan resiko terjadinya CKD. Sebanyak 70% kasus AKI disebabkan oleh kondisi iskemia reperfusi, dimana inflamasi dan stres oksidatif berperan besar pada kondisi ini. Efektivitas pengobatan CKD masih sangat terbatas. Eksosom HUC-MSC merupakan terapi potensial yang memiliki efek regeneratif jaringan dengan berbagai kandungan, sehingga berpotensi meningkatkan fungsi ginjal, menghambat kerusakan tubulus, inflamasi dan enzim antioksidan terkait stres oksidatif.

Tujuan: Untuk mengetahui pengaruh eksosom HUC-MSC terhadap kreatinin serum, cedera tubulus, ekspresi mRNA IL-6, dan SOD-1 pada tikus dengan cedera iskemik reperfusi ginjal.

Metode: Penelitian ini menggunakan 25 ekor tikus jantan galur Wistar usia 2-3 bulan dengan berat 200-250 gram, yang dibuat model ischemia reperfusion injury (IR) dibandingkan dengan kelompok sham operation (SO). Subjek dibagi menjadi 5 kelompok: SO, IR, IRE1 (IR+dosis eksosom 24,15 ?g), IRE2 (IR+dosis eksosom 48,30 ?g), dan IRE3 (IR+dosis eksosom 96,61 ?g). Pemeriksaan fungsional melalui kreatinin serum, pemeriksaan histopatologi dengan pewarnaan PAS untuk menilai skor cedera tubulus, penilaian ekspresi mRNA IL-6 dan SOD-1 menggunakan RT-PCR.

Hasil: Pada kelompok pemberian eksosom terjadi penurunan kreatinin serum yang lebih besar dibandingkan IR, namun secara statistik tidak bermakna (p>0,05) antar kelompok. Pada kelompok pemberian eksosom diperoleh skor cedera tubulus lebih rendah dan bermakna (p=0,000) terhadap IR. Ekspresi mRNA IL-6 lebih rendah dan bermakna (p=0,001) pada kelompok IRE1 dan IRE2 dibandingkan IR. Ekspresi mRNA SOD-1 lebih rendah secara bermakna (p=0,043) pada kelompok IRE1 dan IRE3 dibandingkan IR.

Kesimpulan: Pemberian eksosom HUC-MSC pada tikus cedera iskemia reperfusi ginjal tidak menunjukkan perbedaan bermakna kadar kreatinin serum antar kelompok, namun menunjukkan perbaikan skor cedera tubulus pada IRE1, IRE2, dan IRE3, dengan ekspresi mRNA IL-6 lebih rendah pada IRE1 dan IRE2. Sedangkan ekspresi mRNA SOD-1 lebih rendah pada IRE1 dan IRE3.

Background: The prevalence of chronic kidney disease (CKD) continues to rise annually. Evidence shows that acute kidney injury (AKI) increases the risk of CKD. Up to 70% of AKI cases are due to reperfusion ischemia, where inflammation and oxidative stress play significant roles. The treatment options for CKD are still quite limited. HUC-MSC exosomes represent a promising therapy with regenerative effects on tissues and various contents that have the potential to improve kidney function, mitigate tubular damage, inflammation, and oxidative stress-related antioxidant enzymes.

Objective: To determine the effect of HUC-MSC exosomes on serum creatinine, tubular injury, IL-6 mRNA expression, and SOD-1 in rats with renal reperfusion ischemic injury.

Methods: This research involved 25 male Wistar rats, aged 2-3 months and weighing 200-250 grams, were subjected to ischemia reperfusion injury (IR) and compared with a sham operation (SO) group. The subjects were divided into 5 groups: SO, IR, IRE1 (IR with exosome dose of 24.15 ?g), IRE2 (IR with exosome dose of 48.30 ?g), and IRE3 (IR with exosome dose of 96.61 ?g). Functional examination through serum creatinine, histopathological examination with PAS staining to assess tubular injury score, and assessment of IL-6 and SOD-1 mRNA expression using RT-PCR.

Result: There was a greater decrease in serum creatinine than IR in the exosome administration group, but statistically not significant (p>0.05) between groups. In the exosome administration group, the tubular injury score was lower and significant (p=0.000) against IR. IL-6 mRNA expression was lower and significant (p=0.001) in the IRE1 and IRE2 groups compared to IR. SOD-1 mRNA expression was significantly lower (p=0.043) in the IRE1 and IRE3 groups than IR.

Conclusions: Administration of HUC-MSC exosomes to rats with kidney ischemic reperfusion did not show significant differences in serum creatinine levels between groups. However, it improved tubular injury scores in IRE1, IRE2, and IRE3, along with lower IL-6 mRNA expression in IRE1 and IRE2. Additionally, SOD-1 mRNA expression was lower in IRE1 and IRE3.

Kata Kunci : Iskemik Reperfusi, Cedera Tubulus, IL-6, SOD-1 / Ischemic Reperfusion, Tubular Injury, IL-6, SOD-1