PENYINARAN SINAR BIRU (BLUE LIGHT) DOSIS RENDAH TERHADAP FIBROBLAS DERMIS MANUSIA PADA MEDIUM TINGGI GLUKOSA
Ani Rifko, dr. Dyah Ayu Mira Oktarina, Ph.D., Sp.D.V.E, Subsp. O.B.K; Dr.dr.Niken Trisnowati, M.Sc., Sp.D.V.E., Subsp.D.A
2024 | Tesis-Spesialis | S2 Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin
Latar belakang: Diabetes melitus merupakan ancaman kesehatan global karena berpotensi
menimbulkan berbagai komplikasi, salah satunya adalah ulkus diabetik yang sulit
menyembuh. Penyembuhan luka yang tertunda pada kondisi diabetes disebabkan oleh
penurunan fungsi seluler, berkurangnya migrasi, proliferasi, dan penurunan
produksi kolagen oleh fibroblas. Penyinaran dengan sinar biru (blue light)
dapat meningkatkan proliferasi sel dan sintesis kolagen, sehingga bermanfaat
untuk penyembuhan luka.
Tujuan: Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyinaran sinar biru (blue light)
terhadap fibroblas pada medium tinggi glukosa.
Metode: Penelitian
ini merupakan
penelitian eksperimental in vitro yang menggunakan rancangan true
experimental post-test only. Sel fibroblas dikultur dalam medium
DMEM high glucose yang
mengandung glukosa 4.5gr/L (25 mmol/L) untuk
mensimulasikan kondisi hiperglikemik pada diabetes. Fibroblas dipaparkan pada sinar
biru dengan panjang gelombang 415-430nm dengan fluence 1,64 J/cm2,
3,28 J/cm2, 6,56 J/cm2, 13,13 J/cm2, dan 19,69
J/cm2. Penilaian viabilitas dan proliferasi dilakukan dengan
menggunakan MTT assay, migrasi sel fibroblas dinilai dengan scratch test,
dan deposisi kolagen dinilai dengan menggunakan sirius red assay.
Hasil: Fibroblas
pada kondisi medium tinggi glukosa menunjukkan penurunan viabilitas 14,62%, penurunan
kapasitas migrasi sebesar 36,08%, penurunan indeks proliferasi fibroblas 48 jam
sebesar 50,3%, dan penurunan kapasitas deposisi kolagen sebesar 29,25% dibandingan
dengan fibroblas pada kondisi glukosa normal. Penyinaran dengan blue light dosis
rendah pada dosis 1.64 J/cm2, 3.28 J/cm2, 6.56 J/cm2,
13.13 J/cm2, dan 19.69 J/cm2 mampu meningkatkan
viabilitas, kapasitas migrasi, indeks proliferasi, dan kapasitas deposisi
kolagen
dibandingkan dengan fibroblas pada medium tinggi glukosa tanpa penyinaran.
Pembahasan: Hasil penelitian
ini sesuai dengan hasil penelitian lain yang menunjukkan bahwa kadar glukosa
yang tinggi secara signifikan menghambat migrasi sel dan proliferasi pada
fibroblas. Studi biologi molekuler dan sel menunjukkan bahwa kadar glukosa yang
tinggi dapat meningkatkan produksi ROS dan menekan fosforilasi c-Jun
N-terminal kinase (JNK). Aktivasi JNK diketahui penting untuk migrasi
sel yang diatur oleh bFGF. Pada penelitian ini, fibroblas pada medium tinggi
glukosa yang diberikan penyinaran dengan blue light dosis rendah mampu
memperbaiki (meningkatkan) viabilitas sel, kapasitas migrasi, indeks
proliferasi, dan kapasitas deposisi kolagen.
Kesimpulan: Penyinaran blue light dosis rendah mampu meningkatkan viabilitas,
kapasitas migrasi, indeks proliferasi, dan kapasitas depsosisi kolagen pada fibroblas
pada medium tinggi glukosa.
Kata kunci: blue light, penyembuhan luka, fibroblas, tinggi
glukosa, diabetes mellitus
Background: Diabetes mellitus is a global
health threat because it has the potential to cause various complications, one
of which is diabetic ulcers that are difficult to heal. Delayed wound healing
in diabetes is caused by decreased cellular function, reduced migration,
proliferation, and decreased collagen production by fibroblasts. Irradiation
with blue light can stimulate cell proliferation and collagen synthesis, thus
beneficial for wound healing.
Aims: This study aims to determine the
effect of blue light irradiation on fibroblasts in a glucose medium.
Methods: This study is an in vitro
experimental study using a true experimental post-test-only design. Fibroblast
cells were cultured in a DMEM high glucose medium containing 4.5gr/L (25
mmol/L) glucose to simulate hyperglycemic conditions in diabetes. Fibroblasts
were exposed to blue light with a wavelength of 415-430nm with fluences of 1.64
J/cm2, 3.28 J/cm2, 6.56 J/cm2, 13.13 J/cm2, and 19.69 J/cm2. Viability and
proliferation assessments were performed using the MTT assay, fibroblast cell
migration was assessed by the scratch test, and collagen deposition was
assessed using the Sirius red assay.
Results: Fibroblasts in high glucose medium
showed a decrease in viability of 14.62%, a decrease in migration capacity of
36.08%, a decrease in the 48-hour fibroblast proliferation index of 50.3%, and
a decrease in collagen deposition capacity of 29.25% compared to fibroblasts in
normal glucose conditions. Irradiation with low doses of blue light at doses of
1.64 J/cm2, 3.28 J/cm2, 6.56 J/cm2, 13.13 J/cm2, and 19.69 J/cm2 was able to
increase viability, migration capacity, proliferation index, and collagen deposition
capacity compared to fibroblast in high glucose medium without irradiation.
Discussion: The results of this study are in
accordance with the results of other studies showing that high glucose levels
significantly inhibit cell migration and proliferation in fibroblasts. Molecular
and cell biology studies have shown that high glucose levels can increase ROS
production and suppress c-Jun N-terminal kinase (JNK) phosphorylation. JNK
activation is known to be important for cell migration regulated by bFGF. In
this study, fibroblasts in high glucose medium were given low-dose blue light irradiation
and were able to increase cell viability, migration capacity,
proliferation index, and collagen deposition capacity.
Conclusion: Low-dose blue light irradiation can
increase viability, migration capacity, proliferation index, and collagen
deposition capacity in a high glucose medium.
Kata Kunci : blue light, wound healing, fibroblasts, high glucose medium, diabetes mellitus
