Pengaruh Pemberian Eksosom Human Wharton’s Jelly-Derived Mesenchymal Stem Cell terhadap Fibrosis pada Ginjal Tikus Model Cedera Iskemia/Reperfusi Periode Kronis: Kajian terhadap Fraksi Area Kolagen, Ekspresi mRNA CTGF, ?-SMA, dan Col1a

Pantes Irsa Mahendriyansa Putra, Dr. dr. Ch. Tri Nuryana, M.Kes. PAK(K); dr. Ratih Yuniartha, Ph.D.

2026 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Cedera Iskemia-Reperfusi ginjal (Kidney Ischemia-Reperfusion Injury/IRI) merupakan salah satu mekanisme utama yang menyebabkan fibrosis dan progresi gagal ginjal kronis. Terapi regeneratif yang memanfaatkan eksosom sebagai metode pengantaran berbagai zat aktif, terutama eksosom turunan human Wharton’s Jelly-derived Mesenchymal Stem Cell (hWJMSC), memiliki potensi untuk menjadi menurunkan progresivitas cedera I/R ginjal.

Tujuan Penelitian: Mengkaji efek pemberian eksosom terhadap fibrosis pada gagal ginjal dengan model cedera iskemi/reperfusi ginjal periode kronis
Metode: Tikus Wistar jantan, berusia 10 minggu, sejumlah 26 ekor dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu kelompok SO (sham-operated), IR (cedera I/R ginjal), IRE-1 (cedera I/R ginjal + eksosom dosis rendah), IRE-2 (cedera I/R ginjal + eksosom dosis sedang), dan IRE-3 (cedera I/R ginjal + eksosom dosis tinggi). Pemeriksaan kreatinin serum dilakukan menggunakan darah retroorbitalis yang diambil 7 hari sebelum operasi (baseline), 1 hari sesudah operasi, dan 21 hari sesudah injeksi eksosom, diikuti terminasi. Eksosom turunan hWJMSC diberikan secara intravena 1 hari setelah operasi. Pewarnaan picrosirius red dilakukan untuk menilai fraksi area kolagen. Pemeriksaan ekspresi mRNA CTGF, ?-SMA, dan Col1a ginjal dilakukan dengan metode RT-PCR dan housekeeping gene ?-aktin. Analisis statistika dilakukan menggunakan repeated measure ANOVA, one-way ANOVA, dan Kruskal-Wallis, serta uji post-hoc LSD ataupun Dunn. 

Hasil Penelitian: Kelompok IRE-3 menunjukkan kadar kreatinin serum pasca-eksosom tidak signifikan terhadap baseline(2,878±0,768 vs 0,382±0,050; p<0>), sedangkan kelompok IR menunjukkan kadar kreatinin pasca-eksosom yang masih lebih tinggi dibanding baseline (0,238±0,038 vs 0,68±0,068; p<0 xss=removed>). Kelompok IRE-3 menunjukkan fraksi area kolagen lebih rendah secara signifikan dibanding kelompok IR (7,93±0,81 vs 22,27±3,58; p<0>). Ekspresi mRNA CTGF tidak menunjukkan perbedaan signifikan pada semua kelompok, namun ekspresi mRNA ?-SMA (0,346±0,006 vs 0,500±0,071; p=0,024) dan ekspresi mRNA Col1A1 (0,685±0,036 vs 0,769±0,050; p=0,005) lebih rendah secara signifikan pada kelompok IRE-3 dibanding kelompok IR. Eksosom dosis tinggi menjadi dosis yang paling efektif dalam menghasilkan perbedaan. 

Kesimpulan: Pemberian eksosom turunan hWJMSC dosis tinggi mampu memperbaiki fungsi ginjal dan fibrosis melalui penghambatan proliferasi miofibroblas serta modulasi keseimbangan degradasi matriks ekstraseluler. 

Background: Kidney ischemia-reperfusion injury (IRI) is one of the main mechanisms causing fibrosis and progression of chronic kidney failure. Regenerative therapy utilizing exosomes as a method of delivering various active substances, particularly exosomes derived from human Wharton's Jelly-derived Mesenchymal Stem Cells (hWJMSC), has the potential to reduce the progression of renal I/R injury. 

Objective: To examine the effects of exosome administration on fibrosis in kidney failure using a chronic kidney ischemia/reperfusion injury model.

Method: Twenty-six male Wistar rats, aged 10 weeks, were divided into 5 groups, namely the SO (sham-operated) group, the IR (renal I/R injury) group, the IRE-1 (renal I/R injury + low-dose exosomes) group, the IRE-2 (renal I/R injury + medium-dose exosomes) group, and IRE-3 (renal I/R injury + high-dose exosomes). Serum creatinine levels were measured using retroorbital blood samples taken 7 days before surgery (baseline), 1 day after surgery, and 21 days after exosome injection, followed by termination. hWJMSC-derived exosomes were administered intravenously 1 day after surgery. Picrosirius red staining was performed to assess the collagen area fraction. Examination of CTGF, ?-SMA, and Col1a mRNA expression in the kidney was performed using the RT-PCR method and the housekeeping gene ?-actin. Statistical analysis was performed using repeated measure ANOVA, one-way ANOVA, and Kruskal-Wallis, as well as LSD or Dunn post-hoc tests.

Results: The IRE-3 group showed no significant difference in post-exosome serum creatinine levels compared to baseline (2.878±0.768 vs 0.382±0.050; p<0 p=0.024) p=0.005)>

Conclusion: High-dose hWJMSC-derived exosome administration improved kidney function and fibrosis through inhibition of miofibroblast proliferation and modulation of extracellular matrix degradation balance.

Kata Kunci : Cedera iskemia/reperfusi ginjal, Terapi regeneratif, Eksosom, Fibrosis