PENGARUH PEMBERIAN EKSOSOM HUC-MSC TERHADAP EKSPRESI mRNA TGF-Beta1, SNAIL, Alpha-SMA DAN SEBARAN MYOFIBROBLAST PADA GINJAL MODEL 5/6 SUBTOTAL NEPHRECTOMY

Afif Fairuz Fajri A. Zain, dr. Junaedy Yunus, M.Sc, Ph.D; dr. Ratih Yuniartha, Ph.D

2024 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Gagal ginjal kronis (GGK) menjadi salah satu penyebab utama kematian di seluruh dunia. Alternatif terapi terbaru menggunakan eksosom yang  merupakan produk hasil sel punca. Eksosom Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells (HUC-MSC) memiliki efek salah satunya anti fibrotik yang dapat menekan terjadinya fibrosis pada GGK. Penelitian pada hewan coba model 5/6 subtotal nephrectomy (5/6 SN) yang cocok menggambarkan progresivitas GGK diharapkan mampu menguji efek renoprotektif dari eksosom HUC-MSC pada berbagai macam dosis pemberian. 

Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pemberian eksosom HUC-MSC terhadap fibrosis pada ginjal tikus model 5/6 subtotal nefrektomi. 

Metode: Penelitian ini menggunakan tikus jantan galur wistar, usia 2-3 bulan, dan berat 150-300 gram sebanyak 35 ekor yang dibuat model 5/6 SN dibandingkan  dengan kelompok sham operation (SO). Tikus dibagi menjadi 5 kelompok yang terdiri atas: SO, SN, SNE1 (dosis eksosom 48,30 ?g), SNE2 (dosis eksosom 96,60 ?g), dan SNE3 (dosis eksosom 193,20 ?g). Evaluasi pemberian terapi pada tikus dinilai melalui deskripsi histologi pada penilaian ekspresi mRNA TGF-?1, Snail, ?-SMA dan pewarnaan imunohistokimia (IHC) ?-SMA.

Hasil: Pada rerata ekspresi mRNA TGF-?1, Snail dan ?-SMA pada kelompok SNE1 lebih rendah dibandingkan kelompok SN (p=0,048; p=0,002; p=0,93). Pada kelompok SNE2 dan SNE3 memiliki rerata ekspresi mRNA TGF-?1 (p=0,000; p=0,01) lebih rendah dibandingkan kelompok SN. Hasil gambaran histologi melalui IHC ?-SMA mendukung hasil dengan ditemukannya sebaran myofibroblast lebih sedikit pada kelompok SNE1, SNE2, dan SNE3 dibandingkan kelompok SN.

Kesimpulan: Pada model 5/6 SN, pemberian eksosom menunjukkan penurunan ekspresi mRNA TGF-?1, Snail dan ?-SMA, pada kelompok SNE1; penurunan ekspresi mRNA TGF-?1 pada kelompok SNE2 dan SNE3; gambaran IHC ?-SMA pada sebaran myofibroblast lebih sedikit pada kelompok SNE1  dibandingkan dengan kelompok SN.

Background: Chronic kidney failure (CKD) is one of the main causes of death worldwide. The newest alternative therapy uses exosomes which are a product of stem cells. Exosomes of Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells (HUC-MSC) have anti-fibrotic effects, one of which can suppress the occurrence of fibrosis in CKD. Research on experimental animal models of 5/6 subtotal nephrectomy (5/6 SN) which is suitable for describing the progression of CKD is expected to be able to test the renoprotective effect of HUC-MSC exosomes at various doses.

Objective: This study aims to examine the effect of administering HUC-MSC exosomes on fibrosis in the kidneys of 5/6 subtotal nephrectomy model mice.

Method: This study used 35 Wistar male rats, aged 2-3 months, and weighing 150-300 grams, which were made into the 5/6 SN model compared with the sham operation (SO) group. Mice were divided into 5 groups consisting of: SO, SN, SNE1 (exosome dose 48.30 ?g), SNE2 (exosome dose 96.60 ?g), and SNE3 (exosome dose 193.20 ?g). Evaluation of therapy administration in mice was assessed through histological descriptions of TGF-?1, Snail, ?-SMA mRNA expression and ?-SMA immunohistochemical (IHC) staining.

Result: The mean TGF-?1, Snail and ?-SMA mRNA expression in the SNE1 group was lower than in the SN group (p=0.048; p=0.002; p=0.93). The SNE2 and SNE3 groups had lower mean TGF-?1 mRNA [removed]p=0.000; p=0.01) than the SN group. The results of the histology via IHC ?-SMA supported the results with the discovery of fewer myofibroblasts in the SNE1, SNE2, and SNE3 groups compared to the SN group.

Conclusion: In the 5/6 SN model, administration of exosomes showed a decrease in TGF-?1, Snail and ?-SMA mRNA expression, in the SNE1 group; decreased TGF-?1 mRNA expression in the SNE2 and SNE3 groups; IHC images of ?-SMA in myofibroblast distribution were fewer in the SNE1 group compared to the SN group.

Kata Kunci : subtotal nephrectomy, eksosom, fibrosis, TGF-?1, Snail, ?-SMA, sebaran myofibroblast.