Efek Regeneratif Eksosom HWJ-MSCS terhadap Folikel Ovarium dan Tingkat Fertilitas pada Mencit Model Diminished Ovarian Reserve

Khoiruddin Anshori, dr. Agung Dewanto, Sp.OG, Subsp.F.E.R, Ph.D; dr. Sarrah Ayuandari, Ph.D, Sp.OG

2025 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Pendahuluan: Kemoterapi mempunyai efek gonadotoksik yang dapat menurunkan cadangan ovarium hingga menyebabkan infertilitas. Eksosom Human Wharton’s Jelly-Mesenchymal Stem Cells (HWJ-MSCs) diketahui mempunyai potensi regeneratif, namun pengaruhnya terhadap pemulihan kualitas oosit dan tingkat fertilisasi belum banyak diteliti pada kondisi Diminished Ovarian Reserve (DOR) akibat kemoterapi.

Tujuan: Penelitian ini mengevaluasi efek regeneratif dari eksosom HWJ-MSCs terhadap jumlah folikel ovarium, kualitas oosit, tingkat fertilisasi pada mencit model DOR.

Metode: Empat puluh mencit betina galur Balb/c diaklimatisasi selama 7 hari, kemudian dibagi menjadi lima kelompok (n=8): kontrol sehat (A); DOR tanpa terapi (B); DOR + eksosom 1,7×10? partikel/ml (C); 3,4×10? partikel/ml (D); dan 6,8×10? partikel/ml (E). Model DOR diinjeksi dengan siklofosfamid 120 mg/kg pada hari ke-8 dan ke-15. Eksosom diinjeksi secara intraperitoneal pada hari ke-22. Empat mencit dari setiap kelompok diterminasi pada hari ke-36. Ovarium diambil untuk analisis histologis dengan pewarnaan Hematoksilin–Eosin. Folikel sehat dihitung pada lima potong jaringan ovarium (interval 10 potongan, tebal 5 ?m). Empat mencit sisanya dilakukan superovulasi menggunakan follitropin-alfa dan choriogonadotropin-alfa, kemudian oosit dievaluasi untuk pengamatan kualitas oosit (jumlah CEO, tingkat maturasi oosit, diameter oosit dan tebal zona pelusida) dan tingkat fertilisasi secara in vitro.

Hasil: Pemberian eksosom HWJ-MSCs dosis 6,8×10? partikel/ml secara signifikan memperbaiki jumlah folikel sehat (p = 0,04) dan rasio folikel primordial (p = 0,004) pada mencit model DOR. Terdapat perbaikan tingkat maturasi oosit secara signifikan pada dosis 3,4×10? partikel/ml (p = 0,029). Ketiga dosis eksosom belum mampu memberikan perbaikan pada tingkat fertilisasi secara signifikan.

Kesimpulan: Eksosom HWJ-MSCs menunjukkan efek regeneratif parsial dengan memperbaiki jumlah folikel ovarium dan tingkat maturasi oosit, namun belum mampu memperbaiki tingkat fertilisasi secara signifikan pada mencit model DOR. Perbaikan tingkat fertilisasi yang tidak signifikan secara statistik tetap memiliki implikasi klinis dalam upaya memulihkan fertilitas pada pasien DOR.

Introduction: Chemotherapy has gonadotoxic effects that can reduce ovarian reserve, leading to infertility. Exosomes derived from Human Wharton’s Jelly-Mesenchymal Stem Cells (HWJ-MSCs) are known to have regenerative potential; however, their effects on the recovery of oocyte quality and fertilization rates have not been extensively studied in the context of Diminished Ovarian Reserve (DOR) induced by chemotherapy.

Objective: This study aimed to evaluate the regenerative effects of HWJ-MSC-derived exosomes on ovarian follicle count, oocyte quality, and fertilization rates in a mouse model of DOR.

Methods: Forty female Balb/c mice were acclimatized for 7 days and then randomly divided into five groups (n = 8): healthy control (A); untreated DOR (B); DOR + exosomes 1.7×10? particles/ml (C); 3.4×10? particles/ml (D); and 6.8×10? particles/ml (E). DOR was induced by cyclophosphamide injection at 120 mg/kg on days 8 and 15. Exosomes were administered intraperitoneally on day 22. Four mice from each group were sacrificed on day 36, and ovaries were collected for histological analysis using Hematoxylin–Eosin staining. Healthy follicles were counted in five ovarian sections (10-section intervals, 5 ?m thickness). The remaining four mice underwent superovulation with follitropin alfa and choriogonadotropin alfa, followed by evaluation of oocyte quality (cumulus-oocyte complex count, oocyte maturation rate, oocyte diameter, and zona pellucida thickness) and in vitro fertilization rate.

Results: Administration of HWJ-MSC-derived exosomes at 6.8×10? particles/ml significantly improved the number of healthy follicles (p = 0.04) and the primordial follicle ratio (p = 0.004) in the DOR model. A significant improvement in oocyte maturation rate was observed at 3.4×10? particles/ml (p = 0.029). However, none of the three exosome doses significantly improved fertilization rates.

Conclusion: HWJ-MSC-derived exosomes demonstrated partial regenerative effects by improving ovarian follicle counts and oocyte maturation rates, but failed to significantly enhance fertilization rates in the DOR mouse model. Nevertheless, the nonsignificant improvement in fertilization has potential clinical implications for fertility restoration in patients with DOR.

Kata Kunci : eksosom HWJ-MSCs, diminished ovarian reserve, regenerasi ovarium, kemoterapi.