Pengaruh Pemberian Eksosom dari Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell (HUC-MSC) terhadap Remodeling Vaskular dan Ekspresi mRNA endothelial Nitric Oxide Synthase (eNOS) pada Tikus Model Subtotal Nephrectomy

Tukhifa Fauziah Ramadhani, dr. Nur Arfian, Ph.D., PAK(K); Prof. Dr. dr. Dwi Cahyani Ratna Sari, M.Kes, PA(K); dr. Ratih Yuniartha, Ph.D

2025 | Skripsi | PENDIDIKAN DOKTER

Latar Belakang: Kondisi inflamasi pada gagal ginjal kronis (GGK) mengakibatkan cedera pembuluh darah kecil, disfungsi endothelial, dan remodeling pembuluh darah ginjal dengan penurunan endothelial nitric oxide synthase (eNOS). Terapi stem cells dan produk turunannya, terutama eksosom sedang banyak diteliti pada berbagai model gagal organ. Akan tetapi, efek protektif eksosom dari Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell (HUC-MSC) belum diteliti pada keadaan remodeling vaskular dan ekspresi mRNA eNOS. 

Tujuan: Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji pengaruh eksosom dari HUC-MSC terhadap remodeling vaskular dan ekspresi mRNA eNOS pada tikus model 5/6 subtotal nephrectomy.

Metode: Model 5/6 Subtotal Nephrectomy dilakukan untuk menggambarkan kondisi gagal ginjal kronis pada hewan coba tikus. Tikus Wistar jantan (n = 30, 2-3 bulan, 150-250 gram) menjalani prosedur operasi pengangkatan 5/6 bagian ginjal kemudian dibagi menjadi lima kelompok, yaitu kelompok kontrol/sham operation (SO, n = 6), kelompok 5/6-SN (SN, n = 6), kelompok 5/6-SN dengan injeksi HUC-MSC dosis 48,30 µg total protein (SNE1, n = 6), kelompok 5/6-SN dengan injeksi HUC-MSC 96,60 µg total protein (SNE2, n = 6), Kelompok 5/6-SN dengan injeksi HUC-MSC 193,20 µg total protein (SNE3, n = 6). Injeksi dilakukan secara intravena melalui vena di ekor sebanyak 2x/minggu selama 4 minggu. Tikus kemudian diterminasi pada minggu ke-6 dan dilakukan analisis menggunakan RT-PCR untuk melihat ekspresi mRNA eNOS. Pemeriksaan remodeling vaskular dilakukan dengan memeriksa wall thickness (tebal dinding) dan Lumen/Wall Area Ratio (LWAR) pada arteri resisten (diameter <50>µm) pada slide ginjal dengan pewarnaan Sirius Red, 15 arteri per glass slide. Analisis hasil dan data dilakukan menggunakan software SPSS 30.

Hasil Penelitian: Ekspresi mRNA eNOS pada kelompok SN signifikan lebih rendah dibandingkan dengan kelompok SO (p < 0 xss=removed xss=removed xss=removed xss=removed>wall thickness yang lebih rendah pada kelompok SNE2 (p = 0,006) dibandingkan kelompok SN serta nilai LWAR yang lebih tinggi pada kelompok SNE1 (p = 0,039) dan SNE3 (p = 0,028) dibandingkan kelompok SN. 

Kesimpulan: Pemberian eksosom HUC-MSC pada kelompok 5/6-SN menunjukkan remodeling vaskular yang lebih rendah dan ekspresi mRNA eNOS lebih tinggi dibandingkan kelompok yang tidak diberikan injeksi eksosom. 

Background: The inflammatory state in chronic kidney disease (CKD) leads to small vessel injury, endothelial dysfunction, and renal vascular remodeling with a decrease in endothelial nitric oxide synthase (eNOS). Stem cell therapy and its derivatives, particularly exosomes, are being widely investigated in various organ failure models. However, the protective effects of exosomes derived from Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells (HUC-MSCs) have not yet been studied in the context of vascular remodeling and eNOS expression. 

Objective: The objective of this study was to examine the effect of HUC-MSCs on vascular remodeling and eNOS mRNA expression in 5/6 subtotal nephrectomy rat model.

Method: The 5/6 Subtotal Nephrectomy model was performed to represent chronic kidney disease in rats. Male Wistar rats (n = 30, 2-3 months old, 150-250 g) underwent surgical removal of 5/6 of the kidney and were then divided into five groups. Control/sham operation group (SO, n = 6), 5/6-SN group (SN, n = 6), 5/6-SN group with injection of HUC-MSC at a dose of 48.30 µg total protein (SNE1, n = 6), 5/6-SN group with injection of HUC-MSC at a dose of 96.60 µg total protein (SNE2, n = 6), and 5/6-SN group with injection of HUC-MSC at a dose of 193.20 µg total protein (SNE3, n = 6). Injections were administered intravenously via the tail vein twice per week for 4 weeks. At week 6 rats were sacrificed and RT-PCR analysis was performed to assess eNOS mRNA expression. Vascular remodeling was assessed by quantifying wall thickness and Lumen/Wall Area Ratio (LWAR) in resistant arteries (<50>

Results: The mRNA expression of eNOS in the SN group was significantly lower than that in the SO group (p < 0 xss=removed xss=removed xss=removed xss=removed xss=removed xss=removed xss=removed>

Conclusion: Administration of HUC-MSC exosomes in the 5/6-SN group showed lower vascular remodeling and higher eNOS mRNA expression compared to the untreated group.

Kata Kunci : Eksosom Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell , Endothelial Nitric Oxide Synthase, Gagal Ginjal Kronis, Remodeling Vaskular