Pengaruh Pemberian Sekretom UC-MSC Pada Model Tikus Ulkus Diabetes: Kajian In Silico dan In Vivo miR-23a-3p Terhadap mRNA TNF Alfa, TGF Beta, dan VEGF

Novian Wildan Rosyidi, dr. R. Jajar Setiawan, M.Sc, Ph.D; Dr. dr. Ch. Tri Nuryana, M. Kes

2025 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Ulkus kaki diabetik adalah komplikasi serius dari diabetes melitus yang seringkali berujung pada amputasi dan ditandai oleh gangguan penyembuhan luka. Proses penyembuhan luka yang terganggu ini melibatkan disregulasi berbagai sitokin dan faktor pertumbuhan, termasuk TNF alfa, TGF-beta, dan VEGF. Sekretom UC-MSC menunjukkan potensi terapeutik karena kandungan berbagai molekul bioaktif, termasuk miR-23a-3p, yang berperan modulasi respons inflamasi dan regenerasi.

Tujuan Penelitian: Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pemberian UC-MSC terhadap ekspresi mRNA TNF alfa, TGF beta, dan VEGF secara in vivo pada tikus model ulkus diabetes, serta menganalisis peran miR-23a-3p secara in silico.

Metode: Penelitian eksperimental ini menggunakan tikus Wistar jantan yang diinduksi diabetes dengan NA dan STZ. Model ulkus dibuat dengan eksisi kulit seluas 64 mm² pada punggung kaki tikus. Penelitian dibagi lima kelompok: kelompok dosis sekretom UC-MSC yang berbeda (0,4 ml; 0,02 ml; 0,004 ml), kelompok MEM alfa 0,02 ml, dan kelompok normal. Ekspresi mRNA dianalisis menggunakan qPCR. Analisis in silico dilakukan dengan menggunakan software yaitu KEGG PATHWAY Database, TargetScan, dan miRDB untuk memprediksi target miR-23a-3p.

Hasil: Berdasarkan perhitungan statistik, ekspresi mRNA TNF alfa, TGF beta, dan VEGF tidak terdapat perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan MEM alfa. Berdasarkan nilai fold change, pemberian sekretom UC-MSC menunjukkan adanya ekspresi mRNA TNF alfa yang lebih rendah (0,14) dibandingkan kelompok MEM alfa (1) dengan dosis optimal 0,4 ml. Ekspresi mRNA TGF beta menunjukkan ekspresi yang lebih tinggi (3,74) dibandingkan kelompok MEM alfa (1) dengan dosis optimal 0,004 ml. Ekspresi mRNA VEGF lebih rendah (0,09) dibandingkan kelompok MEM alfa (1) dengan dosis optimal 0,004 ml. Analisis in silico mengindikasikan bahwa miR-23a-3p secara tidak langsung menargetkan ekspresi mRNA TNF alfa (melalui TNFAIP3 dan TNFAIP6),TGF beta (melalui TGFBR2 dan TAB3), dan VEGF (melalui SEMA6D dan EGR1).

Kesimpulan: Penelitian ini menunjukkan bahwa UC-MSC dapat memodulasi ekspresi mRNA TNF alfa, TGF beta, dan VEGF dalam penyembuhan luka diabetes, serta miR-23a-3p merupakan target potensial untuk ekspresi mRNA TNF alfa, TGF beta, dan VEGF

Background: Diabetic foot ulcer is a serious complication of diabetes mellitus that often leads to amputation and is characterized by impaired wound healing. This impaired wound healing process involves dysregulation of various cytokines and growth factors, including TNF alpha, TGF beta, and VEGF. The UC-MSC secretome shows therapeutic potential due to its content of various bioactive molecules, including miR-23a-3p, which plays a role in modulating inflammatory responses and regeneration.

Objective: This study aims to examine the effect of UC-MSC administration on the expression of TNF-alpha, TGF beta, and VEGF mRNA in vivo in diabetic ulcer model rats and to analyze the role of miR-23a-3p in silico.

Methods: This experimental study used male Wistar rats induced with NA and STZ diabetes. The ulcer model was created by excising 64 mm² of skin on the back of the rat's foot. The study was divided into five groups: different UC-MSC secretome dose groups (0.4 ml, 0.02 ml, and 0.004 ml), a MEM alpha 0.02 ml group, and a normal group. mRNA expression was analyzed using qPCR. In silico analysis was performed using software, namely KEGG PATHWAY Database, TargetScan, and miRDB, to predict miR-23a-3p targets. 

Results: Based on statistical calculations, there was no statistically significant difference in the expression of TNF alpha, TGF beta, and VEGF mRNA compared to MEM alpha. Based on the fold change value, administration of UC-MSC secretome showed lower TNF alpha mRNA [removed]0.14) compared to the MEM alpha group (1) with an optimal dose of 0.4 ml. TGF beta mRNA expression showed higher [removed]3.74) compared to the MEM alpha group (1) with an optimal dose of 0.004 ml. VEGF mRNA expression was lower (0.09) compared to the MEM alpha group (1) with an optimal dose of 0.004 ml. In silico analysis indicated that miR-23a-3p indirectly targets the mRNA expression of TNF alpha (via TNFAIP3 and TNFAIP6), TGF beta (via TGFBR2 and TAB3), and VEGF (via SEMA6D and EGR1).

Conclusion: This study shows that UC-MSCs can change the levels of TNF alpha, TGF beta, and VEGF mRNA in healing diabetic wounds, and miR-23a-3p is a potential target for TNF-?, TGF-?, and VEGF mRNA expression.

Kata Kunci : UC-MSC, miR-23a-3p, TNF alfa, TGF beta, VEGF