sifat membran amnion untuk penggunaan potensial teknik jaringan
DESCRIPTION
hhjvjhTRANSCRIPT
SIFAT MEMBRAN AMNION UNTUK PENGGUNAAN PADA
TEKNIK JARINGAN
Hassan Niknejad, Habibollah Peirovi, Mosumeh Jorjani, Abolhassan Ahamdiani,
Jalal Ghanavi, Alexander M. Seifalian
Ringkasan
Komponen yang paling penting pada teknik jaringan (TE) adalah matrik yang
dapat mendukung pertumbuhan sel dan jaringan, juga dikenal sebagai tempat
penggantungan jaringan. Tempat penggantungan (scaffold) harus dengan mudah
dapat bersatu dengan jaringan host dan memberikan lingkungan yang baik untuk
pertumbuhan dan diferensiasi sel. Kebanyakan material pendukung jaringan
alamiah berasal dari jaringan mammalia. Membran amniotik (MA) dianggap
merupakan sumber potensial yang sangat penting untuk penggantungan
jaringan. AM merupakan jaringan yang paling dalam dari plasenta dan terdiri dari
satu lapisan epitel, membran basalis yang tebal dan stroma avaskular. Sifat khas
dari struktur ini dan sifat biologis dari AM membuat AM menjadi calon yang baik
untuk dijadingan jaringan penggantung yang dipakai pada teknik jaringan (TE).
Sel epitel berasal dari AM memiliki keuntungan dari stem sel, yang merupakan
sumber sel yang sesuai untuk TE daripada stem sel. Komponen matriks
ekstraselular pada membran basalis dari EM menghasilkan tempat
penggantungan alamiah untuk bibit sel pada teknik jaringan (TE). Tentusaja, AM
memiliki sifat biologis penting lainnya untuk TE, seperti anti inflamasi, anti
mikrobial, anti fibrosis dan anti jaringan parut, juga karena sifat mekanik dan
immunogenitas yang rendah. Dalam tinjauan ini, berbagai sifat AM didiskusikan
secara terang dan berbagai penggunaan yang mungkin untuk teknik jaringan
(TE).
Kata kunci : membran amniotik, teknik jaringan, penggantungan jaringan, sel
epitelial amniotik
Pendahuluan
Teknik jaringan (TE) diartikan sebagai pengembangan pengganti biologis untuk
tujuan perbaikan, mempertahankan fungsi jaringan dengan menggunakan
prinsip dan metoda dari teknik dan ilmu faal. Penggantung jaringan
dikembangkan untuk mendukung sel host selama TE, mendukung diferensiasi
dan proliferasi sel host melalui pembentukan jaringan baru. Oleh karena itu,
bentuk dan pemilihan material biologis yang dipakai untuk penggantungan
jaringan merupakan langkah yang sangat penting pada TE. Selama TE, bibit sel
dimasukkan pada jaringan penggantung, tindakan ini merupakan langkah awal
dalam membuat kultur tiga dimensi, dan memainkan peranan yang sangat
penting dalam menentukan perkembangan dan pembentukan jaringan.
Keberhasilan pembenihan sel pada jaringan penggantung tergantung pada tipe
dan sumber sel hidup juga komponen matriks ekstraseluler (ECM) dari jaringan
penggantung.
Salah satu material biologis yang paling tua dipakai untuk jaringan
penggantung adalah membran janin. Membran janin pertama kali dipakai untuk
transplantasi kulit pada tahun 1910 (Davis, 1910). Berikutnya membran jaringan
ditemukan berhasil dalam penanganan luka bakar : dilakukan secara
pembedahan; juga rekonstruksi kavitas oral, kantung kemih, vagina;
timpanoplasti; arthroplasti dan lainnya. Secara spesifik, membran amniotik (AM)
sangat penting karena kemampuannya untuk menurunkan jaringan parut dan
inflamasi : meningkatkan penyembuhan luka, dan berperan sebagai
penggantungan jaringan untuk proliferasi dan diferensiasi sel karena sifat anti
mikrobialnya. Tentusaja, matriks ekstraseluler (ECM) pada membran amniotik
(AM) dan komponennya, seperti faktor pertumbuhan, menegaskan bahwa AM
merupakan calon terbaik untuk dipakai sebagai penggantungan jaringan alamiah
pada teknik jaringan (TE). AM adalah material biologis yang dengan mudah
didapatkan, diproses dan dipindahkan.
Dalam tinjauan ini, kami akan menjelaskan komponen yang penting pada
teknik jaringan, seperti sel yang mungkin dapat dipakai untuk diferensiasi dan
sifat dari jaringan penggantung yang sangat sesuai untuk tujuan teknik jaringan.
Kemudian kami menjelaskan struktur dasar dan sifat dari membran amniotik
yang membuat jaringan ini merupakan calon terbaik untuk dipakai sebagai
penggantung jaringan pada teknik jaringan.
Anatomi dan histologi membran amniotik
Membran amniotik berkembangn dari jaringan ekstra embrionik dan menyusun
komponen janin (lapisan chorionik) dan komponen ibu (desidua). Dua bagian ini
ditahan secara bersama-sama oleh villi chorinic dan menghubungkan selubung
sitotrophoblastik pada sacus korionik pada basalis desidua. Komponen janin,
mencakup membran korionik janin dan amniotik, memisahkan janin dari
endometrium. Membran amniochorionik membentuk lapisan terluar sacus yang
menutupi janin, sedangkan bagian paling dalam sacus adalah membran amniotik
(AM). AM terdiri dari lapisan epitelial tunggal, membran basalis tebal, stroma
avaskular (gamabr 1). AM tidak berisi pembuluh darah atau saraf; walaupun
nutrisi yang diperlukan disuplay secara langsung melalui difusi keluar darii cairan
amniotik dan dari desidua dasar. lapisan paling dalam, paling dekat dengan janin,
disebut epitelium amniotik dan terdiri dari lapisan tunggal yang tersusun secara
uniform pada membran basalis. Membran basalis merupakan salah satu
membran yang paling tebal yang ditemukan pada setiap jaringan manusia.
Dukungan yang diberikan ke janin oleh membran basalis selama gestasi untuk
keutuhan jaringan merupakan peranan dari membran ini. lapisan padat matriks
stromal berbatasan dengan membran basalis membentuk skleton fibrous utama
pada AM. Lapisan padat matriks stromal berbatasan dengan membran basalis
bentuk utama fibrous skleton pada AM. Kolagen pada lapisan padat disekresikan
oleh sel mesenkimal yang bertempat pada lapisan fibroblas. Kolagen interstitial
(tipe I dan III) sngat banyak dan membentuk dan membentuk berkas paralet yang
mempertahankan integritas mekanik pada AM. Kolagen tipe V dan VI
membentuk penyambung filamen antara kolagen interstitial dan membran
basalis epitelial. Lapisan intermediate (lapisan spons atau zona spongiosa) pada
tempat matriks stromal berbatasan dengan membran chorionic. Matriks ini kaya
akan proteoglikan dan glikoproteoin yang menghasilkan gambaran seperti
karang pada pemeriksaan histologis dan matriks ini berisi lubang non fibrilar yang
kebanyakan merupakan kolagen tipe III. Lapisan karang merupakan jaringan ikat
longgar ke membran chorioonic; oleh karena itu, AM mudah dipisahkan dari
chorion dengan potongan tumpul.
Sumber utama Stem sel yang secara langsung dipakai untuk teknik jaringan
Penggunaan stem sel merupakan bagian dari teknik jaringan dan memainkan
peranan penting dalam pencagkokan jaringan. Sumber jaringan yang dipakai
dalam TE dapat autolog, yang berarti dari pasien senndiri, allogenik yang berarti
dari donor manusia yang secara immunologis tidak identik atau xenogenik yang
berarti dari berbagai spesies. Sel autolog merupakan sumber terbaik yang
diipakai pada TE karena risiko rendah komplikasi imun. Namun, tindakan ini
bukan cost efektif atau tidak untuk penggunaan klinik. tentu saja, banyak pasien
dengan gagal organ stadium akhir, biopsi jaringan tidak menghasilkan jaringan
sehat dalam jumlah cukup untuk transplantasi. Sebaliknya, penggunaan sel
allogenik untuk TE memberikan keuntungan melebihi sel autolog dalam hal
keseragaman, standarisasi prosedur, kualitas kontrol dan cost efektif.
Stem Sel embrionik manusia sebagai sumber stem Sel untuk TE
Stem sel embrionik manusia (HESC) merupakan contoh menarik dari sel allogenik
yang saat ini dipakai untuk TE. Garis HESC berasal dari massa sel bagian dalam
blastokista berusia 3-5 hari yang awalnya dijelaskan oleh Thomson. HESC
memiliki level tinggi aktivitas telomerase yang kelihatan pada permukaan sel.
SSEA-4, TRA (antigen rejeksi tumor)-1-60 dan TRA-19-18. kedua nya
memperlihatkan ikatan octamer protein 4 (Oct-4) dan Nanog. Menggunakan
HESC, peneliti berhasil dalam menghasilkan sel pada ektodermal, endodermal
dan mesodermal. Diferenasisi ini ditentukan menggunakan pembentukkan badan
embrionik in vitro dan teratoma in vivo. teratoma terbentuk bila sel stem
embrionik disuntikan ke dalam tikus yang mengalami immunodefisiensi berat
(SCID) dan tipe jaringan yang dibentuk dalam epitelium usus, kartilago, tulang
dan epitelium neural. Disamping setiap keuntungan dari sel stem embrionik,
mereka memiliki keterbatasan untuk dipakai pada teknik jaringan (TE).
Mekanisme dasar harus dikuasai dalam menggunakan stem sel untuk TE
yang dibatasi penggunaan stem sel. Masalah yang lebih penting pada teknik
jaringan atau kompleks organ masih direnungkan. Tujuan seperti itu akan
diperlukan untuk mempertahankan dalam jumlah besar sel yang tidak
berdiferensiasi untuk memberikan cukup material unutk memulai. Dengan
keterbatasan suplay stem sel embrionik, penelitian in vitro luas akan diperlukan
untuk mendapatkan dalam jumlah cukup sel untuk tujuan terapi. Pada awalnya,
dianggap bahwa keadaan in vitro untuk HESC sangat mirip dengan yang dipakai
untuk setem sel embrionik tikus. Namun, segera ditemukan bahwa meskipun sel
stem embrionik dapat proliferasi dan masih tidak berdiferensiasi pada keadaan
tidak adanya lapisan fibroblas dan pada keadaan adanya faktor inhibitor
leukemia, sebenarnya tidak sama untuk HESC. LIF mempertahankan sel stem
embrionik tikus dengan mengaktifkan jalur STAT3/gp130. selama terapi HESC
dengan LIF eksogen mengaktifkan jalur yang sama, cara ini cukup untuk
mempertahankan pembaruan sendiri sel ini. jadi, HESC kebanyakan didapatkan
dan kultur untuk lapisan fibroblas embrionik tikus (MEF). Kekhawatiran terhadap
kontaminan embrionik (MEF) dari sel bibit tikus dapat membatasi penggunaan
nya untuk transplantasi pada manusia. Sebagai contoh, telah dilaporkan bahwa
kultur HESC dengan MEF dapat meningkatkan dan memperlihatkan Neu5Gc,
sebuah non human sialic acid, dapat menginduksi respon imun pada manusia.
Tentu saja, kekhawatiran terhadap imun membatasi penelitian transplantasi,
lapisan benih tikus dapat juga menjadi sumber yang tidak diperkirakan dari
variabilitas bila mencoba keadaan penelitian kontrol. Masalah lain yang mungkin
timbul dari penggunaan HESC untuk transplantasi adalah tumorgenitas. Sel yang
tidak berdiferensiasi merupakan sumber yang menghasilkan tumor yang dikenal
sebagai teratoma in vivo. ada kesulitan dalam mendapatkan HESC karena
masalah etik yang sanga tpenting untuk menggunakan HESC sebagai calon yang
mungkin untuk TE.
Epitelium amniotik sebagai sumber stem sel untuk TE
Sel epitel amniotik (AEC) memiliki beberapa sifat khas yang membuatnya
menjadi sumber stem sel untuk TE. Sama dengan tiga lapisan germ pada embrio,
seperti ektoderm, mesoderm dan endoderm, epitelium ammniotik dihasilkan
dari epiblast sebelum gastrulasi. Hal ini menegaskan bahwa epitelium amniotik
mungkin merupakan sumber stem sel selama kehamilan. Penelitian terbaru
bertujuan untuk menentukan karakteristik seperti stem sel pada AEC yang
menjelaskan bahwa sel yang terlihat pada permukaan menghasilkan sel stem
embrionik seperti SSEA-3, SSEA-4, TRA-1-60 dan TRA-1-81. sel ini juga
memperlihatkan banyak stem sel-sepsifik faktor transkripsi seperti Oct-4 dan
Nanog. Banyakk potensi dari sel amniotik yang telah ditetapkan oleh
pembentukkan chimera xenogenik dari AEC dan stem sel embrionik tikus in vitro.
Chimera ini menghasilkan sel dari setiap lapisan germ. Penelitian tambahan
memperlihatkan bahwa diferensiasi in vitro dari AEC ke dalam tiga lapisan germ
untuk sel kardiak (garis endodermal). Kesemua sel ini memperlihatkan positif
untuk marker spesifik. Sebagai contoh, AEC yang diolah dari manusia
memperlihatkan produksi albumin, cadangan glikogen dan sekresi albumin yang
sama dengan alfa-1 antitripsi dan memperlihatkan sifat gen hepatosit lain.
Clonogenisitas adalah kemampuan sel tunggal untuk membuat cetakan
koloni dan merupakan fungsi penting yang memperlihatkan sifat pembahharuan
stem sel. AEC adalah clonogenik dan cetakannya cukup yang sebanding dengan
HESC. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pembentukkan teratoma
merupakan faktor penting pembatasan penggunaan HESC dalam TE.
Diperlihatkan bahwa AEC memiliki banyak potensi, sel ini tidak membentuk
teratoma, bila ditransplantasikan ke dalam testes dari tikus SCID. Pendapat ini
didukung oleh penelitian yang menggunaan AEC untuk memperbaiki kerusakan
permukaan okular atau sel amnion untuk memperbaiki penyakit cadangan
lisosomal kongenital. Sangat mungkin bahwa aktivitas telomerase pada AEC
dapat mempengaruhi ekspresi tumor in vivo. juga dijelaskan bahwa AEC asli
kelihatan non polimorfik, antigen leukosit human non klasik (HLA-G), tetapi
kurang antigen HLA-A polimorfik, HLA-B (klas IA) dan HLA-DR (klas II) pada
permukaan nya. Penemuan ini menegaskan bahwa AEC kemungkinan lambat
secara immunologis dan akan menurunkan risiko penolakan atau reaksi imun
pada transplantasi. Keuntungan lain yang penitng dari AEC melebihi HESC
berhubung dengan metoda dalam pembuatan kultur. Sel ini dapat berproliferasi
tanpa memerlukan tipe sel khusus yang berperan sebagai lapisan substrat untuk
persentuhan atau kemungkinan memberikan faktor sekresi yang membantu
menginduksi atau mempertahankan AEC yang tidak berdiferensiasi. Keuntungan
lain dari AEC adalah sel ini dalam jumlah banyak. Telah dilaporkan bahwa rata-
rata yang dihasilkan adalah lebih dari 100 juta AEC per pengumpulan amnion.
Dengan perhatian terhadap proliferasi dari sel ini pada keada kadanya faktor
pertumbuhan tertentu, seperti EGF, dalam jumlah besar stem sel dapat
berpotensial tersedia menggunakan membran amniotik sebagai somber.
Membuang membran amniotik setelah seksio caesarea pada manusia membuat
peneliti untuk menghindari kekhawatiran etis pada pengumpulan HESC.
Untuk isolasi AEC, AM dipisahkan dari chorion dasar melalui pengupasan
mekanik. Setelah beberapa kali pencucian dengan larutan saline buffer yang
berisi antibiotik, AMN dicerta menggunakan enzim, seperti tripsi, dispase II dan
kombinasi tripsin dan EDTA. Setelah dicerna, AEC isolasi dengan sentrifus. Telah
dilaporkan bahwa pemisahkan AEC menggunakan gradien padat merupakan
metoda yang sangat penting untuk memilih SSEA- positif AEC.
Membran Amniotik sebagai penggantungan Jaringan untuk TE
Syarat utama untuk memilih penggantungan jaringannya adalah
biocompatibilitas deng hasil tidak bersifat racun, tidak mencederai, karsinogenik
atau respon immunologis pada jaringan hidup. Gantungan jaringan seharusnya
tidak dirusak oleh inflamasi yang seharusnya dapat bereaksi dengan respon host
yang tepat. Sifat mekaniknya seharusnya berupa permeabilitas, stabilitas,
elastisitas, fleksibilitas, plastisitas dan dapat diserap pada kecepatan yang sama
dengan penggantian jaringan. Gangtungan jaringan seharusnya dapat juga
membuat sel melekat dan berpotensial untuk mengantarkan agen biomodulator
seperti faktor pertumbuhan dan material genetik.
Penempelan sel dengan tempat penggantungan jaringan sangat besar
dipengaruhi oleh komponen matriks ekstraseluler dari jaringan pengantungan
(ECM). Ada atau tidak adanya molekul ECM tertentu seperti kolagen, lamina,
fibronektin dan vitronektin dalam membran dasar memiliki pengaruh besar
terhadap perlengketan dan pertumbuhan stem sel. Juga membuat sel dapat
melengket dan bermigrasi, molekul ECM berperan sebagai pengikat, yang
membawa signal melalui interaksi nya dengan reseptor permukaan sel. Sel dapat
mendeteksi dan merespon sejumlah sifat dari ECM, seperti komposisi dan
ketersediaan perekat, kekakuan mekanik dari matriks dan organisasi ruang dan
topologi pada tempat penggantungan jaringan melalui reseptor permukaan yang
dikenal sebagai integrin. Integrin merupakan reseptor transmembran yang
memiliki daerah ekstraseluler, yang terikat dengan ECM dan daerah intraseluler
yang berhubungan dengan sitoskleton. Setelah ikatan ligan, reseptor integrin
direkrut ke dalam titik berbeda atau lapisan seperti nano atau mikrodomain pada
membran sel disebut perlekatan fokal. Pada daerah ini, integrin berhubungan
dengan banyak struktur spesifik dan molekul signal. Beberapa protein seperti
talin, filamin, paxillin atau vinculin, beraksi sebagai penghubung antara reseptor
integrin dan aktin cytoplasmin pada cytoskleton. Cytoskleton menghasilkan
membran nuklear, membran organel seluler juga berbagai enzim. Jadi, integrin
mempengaruhi proses intraseluler yang penting untuk transport sel, seperti
endositosis dan eksositosis, juga proses proliferasi sel, diferensiasi atau
apoptosis. Sifat dual dari molekul adhesi, yang berarti aktivitas signal dan
mekaniknya menunjukkan bahwa mereka beraksi sebagai sensor untuk
lingkungan ECM (perubahan perasaan mekanik atau biokimia pada ECM),
regulator pada sitoskleton, dan pusat transduksi signal. Oleh karena itu,
gantungan jaringan lebih baik dengan komponen ECM sebagai matriknya untuk
TE.
AM merupakan gantungan jaringan dengan templet ECM. AEC
mensekreiskan kolagen tipe III dan IV dan glikoprotein non kolagen (laminin,
nidogen, dan fibronektin) yang membentuk membran basalis pada AM (gambar
1). Laporan spongi (karang) pada bagian stromal pada amnion banyak
proteoglikan hidrat dan glikoprotein dan berisi lubang non fibrilar yang
kebanyakan kolagen tipe III. Perlecan, sebuah proteoglikan sulfat heparan
dengan berat molekul besar (467 kDa) merupakan komponen penting pada
membran basalis. Perlecan terlibat dalam ikatan faktor pertumbuhan dan
berinteraksi dengan berbagai protein ekstraseluler dan molekul perlekatan sel.
AM dapat menggunakan epitelium amniotik (AM utuh) atau tanpa nya
(tanpa AM). Untuk mengekuarlan epitelium amniotik, AM diinkubasi dalam EDTA
pada suhu 370C dan sel secara lembut digores dengan pengaruk sel dengan
menggunakan mikroskop. Meskipun pengangkatan sempurna komponen sel dari
AM sangat penting untuk protokol pemisahan, komponen struktural dari
penggantung jaringan harus dipertahankan. Telah ditentukan bahwa protokol
dengan menggunakan pencucian dengan sodium dodecyl sulphate (SDS) dapat
mengeluarkan epitelium amniotik dari AM saat masih matriks dalam arsitektur
histologis.
Dengan menggunakan AM segar untuk transplantasi pada manusia yang
telah dijelaskan, proses khusus dan sterilisasi dianjurkan untuk memastikan
kualitas tetap dan terjaganya AM. Berbagai metoda telah dipakai untuk
mengawetkan AM seperti penyimpanan hipoteermik (pada suhu 40C),
pendinginan kering, sterilisasi γ, pengawetan dan cryopreservasi glycerol.
Pengaruh dari metoda pengawetan berbeda terhadap kelangsungan hidup sel
dan faktor pertumbuhan AM belum ditentukan. Telah ditentukan bahwa
penyimpanan AM pada gliserol pada suhu 40C menghasilkan kematian segera sel.
Cryopreservasi dengan dimetilsulpphoksida (DMSO) pada suhu -800C dapat
mempertahankan sel pada AM mencapai 50% selama beberapa bulan. Telah
dilaporkan, bahwa beberapa faktor pertumbuhan angiogenik dan sitokin
dikeluarkan selama crypreservasi dari AM. Namun, jika AM adalah cryopreservasi
pada 50% gliserol, AEC hidup akan hilang. Pada umumnya sel yang hidup dalam
AM tergantung pada susunan media dan suhu penyimpanan pada proses
pengawetan. Sterilisasi dengan sinar γ tidak memberikan pengaruh beasr
terhadap isi faktor pertumbuhan pada AM manusia dengan mengeluarkan setiap
faktor pertumbuhan yang penting. Telah dijelaskan bahwa AM utuh, aslin berisi
level tinggi EGF, KGF, HGF dan bFGF dibandingkan dengan AM tanpa epitel,
menegaskan bahwa faktor pertumbuhan ini sangat sering ada pada epitelium
amniotik. TNF-α-NGF, BDNF, noggin dan aktivin juga ditemukan pada AEC. Oleh
karena itu, epitellium amniotik berisi sitokin memainkan peranan yang sangat
penting dalam lingkungan mikro dari beberapa sel progenitor. Telah dijelaskan
bahwa hasil dari ekspansi epitelium terhadap membran amnitoik utuh tentusaja
mengambil fenotipe epitelial limbal dimana dimana tanpa membran amniotik
menyatakan fenotipe epitelial korneal. Namun, adanya epitelium amniotik dapat
menjadi petunjuk perluasan uniform kultur pada membran dan menyebabkan
keterlambatan pembentukan perlekatan hemo desmosomal. Oleh karena itu,
yang menentukan preparat AM, utuh atau tidak ada, sesuai untuk TE pada
keadaan lain, seperti tipe sel atau jaringan yang dipakai. Penelitian lebih lanjut
diperlukan untuk menjelaskan mekanisme aksi yang mungkin.
AM manusia saat ini dipakai untuk rekonstruksi permukaan okular untuk
terapi beberapa keadaan seperti kerusakan epitelial yang keras, luka bakar kimia,
defisiensi sel limbal khusus, pemphigoid cicatricial, dan sindrom Steven Johnson.
Beberapa penelitian eksperimental dilakukan menggunakan AM sebegai
penggantungan jarinnga. Telah dilaporkan bahwa EM dari amnion manusia
efektif untuk regenrasi saraf perifer dan bahwa AM merupakan penggantungan
jaringan bio degradasi yang memiliki sifat biokimia yang unik dan sifat mekanik
untuk regenerasi saraf. Juga telah dijelaskan bahwa AM kosong dapat dipakai
sebagai lapisan pembennihan untuk beberapa stem sel dapat dipakai untuk
diferensiasi neuronal. AM kosong telah diteliti sebagai karier chondosit, dan
telah ditegaskan bahwa AM dapat berperan sebagai karier matriks untuk
regenerasi kartilago. Bila sel epitelial dan mesenkimal yang dihasilkan dari AM
dibibitkan pada gantungan jaringan seluler yang dihasilkan dari AM, sel memiliki
hubungan kuat dan dapat berpenetrasi pada struktur gantungan jaringan
amnion. Penelitian menegaskan pendekatan baru yang lebih menjanjikan untuk
perbaikan ruptur membran janin prematur. Pengolahan dan pembibitan sel
epitelial pada jariingan penggantung amnion merupakan metoda yang sering
dipakai untuk permukaan dan rekonstruksi jaringan okular. Yang terakhir,
pengolahan sel endotelial pada gantungan AM juga telah dilaporkan sebagai
pendekatan yang menjanjikan untuk TE vaskular. ringkasan penggunaan yang
mungkin dari gantungan jaringan AM dari berbagai jaringan berbeda dapat
dilihat pada tabel 1.
Sifat Lain dari membran amniotik
Anti inflamasi dan anti mikrobial
Teknik jaringan sering menghasilkan reaksi inflamasi yang dikenal sebagai reaksi
bedah asing pada saat implantasi. Material yang ditanamkan dapat mengalami
degradasi atau tidak dapat mengalami degradasi. Inflmasi dapat merupakan
keadaan yang baik pada beberapa keadaan untuk merangsang penyembuhan
jaringan, juga menghasilkan kegagalan implan. Reaksi benda asing menimbulkan
perangsangan sel raksasa dan makrofag yang menghasilkan sitokin dan menarik
fibroblast, menghasilkan fibrosis. Fibroblas ini diaktifkan oleh faktor
pertumbuhan tansformasi (TGF)β.
TGF-β menurunkan regulasi AM dan ekspresi reseptornya melalui
fibroblas dan menurunkan risiko fibrosis. Oleh karena itu, penggantungan
jaringan AM dapat memodulasi penyembuhan luka dengan mendorong
rekonstruksi jaringan daripada mendukung pembentukan jaringan parut.
Ada beberapa laporan mengenai AM menurunkan inflamasi. Matriks
stroma AM dikenali menekan ekspresi sitokin proinflmasi potent. IL-1α dan IL-1β.
Matriks metalloprotease (MMP) terlihat dengan infiltrasi sel polimorfonuklear
dan makrofag. Inhibitor alamiah MMP telah ditemukan pada AM. Asam
hyaluronik merupakan glikosaminoglikan berat molekular tinggi dalam jumlah
besar pada AM dan beraksi sebagai ligand untuk CD44, yang terlihat pada sel
inflamasi dan memainkan peranan penting dalam perlengketan sel inflamasi,
seperti limfosit, ke stroma AM.
Defensin β merupakan kelompok utama pada peptida anti mikrobial yang
terlibat pada permukaan mukosa melalui sel epitelial dan leukosit, dan
merupakan bagian utuh dalam memulai sistem imun. Sistem imun awal
berkembang untuk menghilangkan mikroorganisme yang masuk ke dalam
jaringan, menghasilkan antigen yang penting untuk menghasilkan respomn imun
adaptif. ACE juga memiliki kemampuan untuk menghaislkan defensin β. Defensi
β3 merupakan defensin yang sangat banyak pada epitel amniotik. Inhibitor
elastase 2 berat molekul rendah, mensereksikan inhibitor leukosit proteinase
dan elafin, yang terlihat pada AM. Pada sifat anti inflamasinya, elafin dan SLPI
keduanya memiliki aksi antimikrobial dan beraksi sebagai komponen untuk
memulai sistem imun untuk melindungi permukaan dari infeksi. terapi AM
dengan lactoferrin dan interleukin-1 reseptor antaghonis memnbuat AM beraksi
anti mikrobial dan anti inflamasi. Lactoferrin merupakan protein glonbular
multifungsional, yang memiliki pengaruh anti mikrobial dan anti inflamasi,
dengan berperan sebagai antioksidan dan chelator besi pada jaringan. Lactoferin
menekan produksi interleukin-6 pada cairan amniotik selama infeksi amnitoik.
Sebaliknya, antagonis reseptor interleukin-1 antagonis merupakan inhibitor
potent dari interleukin-1 dan juga akan menekan inflamasi yang dimediasi oleh
interleukin-1.
Immunogenitas rendah
Risiko rendah dari immunogenitas merupakan komponen penting untuk
mengasilkan penggantungan jaringan yang sesuai untuk TE. Mempertimbangkan
kebanyhakan komponen ECM dalam menghasilkan penggantungan jaringan yang
berasal dari xenogenik (misalnya kolagen tipe 1 bovine ditanamkan dari tendon
achilles mungkin yang paling sering diapakai komponen xenogenik ECM yang
bermaksud untuk dipakai dalam terapi) sangat penting untuk mempertimbankan
immunogenitas jaringan penggantung. Beberapa penelitian merubah material
biologis asli dapat menghasilkan peningkatan respon imun pada saat
transplantasi. Sebagai contoh, metoda reaksi silang kimia ECM untuk tujuan
meningkatkan kekuatan bahan dan memperlambat degradasi in vivo
memberikan hasil yang tidak sama pada material jaringan pengantung yang
kurang sesuai daripada ECM yang dipertahankan dalam keadaan asli.
Contoh lain, ekstrasi komponen ECM spesifik untuk tujuan terapi
melibatkan deselularisasi jaringan mamalia. Jaringan penyambuhng ECM saja
(tanpa sel pendamping) dan produk degradasi potensial mungkin beraksi sebagai
antigenik atau perangsangan inflamasi in vivo. oleh karena itu, respon
immunologi terhadap ECM saja sangat berbeda dari yang ditemukan bial sel
dilekatkan dalam ECM dan kematian sel dan debris sel merupakan komponen
respon host. Pengukuran luas dilakukan untuk deselularisai jaringan dalam
membuat jaringan penggantung ECM, penghilangan penuh setiap membran sel
dan material nuklear sangat sulit dan barang kali tidak mungkin. Oleh karena itu,
penelitian mengenai immunogenitas komponen seluler juga sangat pentig.
Sebagai contoh, salah satu barier utama untuk xenotransplantasi pada manusia
adalah adanya antibodi alamiah terhadap epitope galatose terminal alfa 1,3
galaktosa (alpha-gal). Epitope ini terlihat pada setiap membran sel mamalia
kecuali pada manusia dan primata. Pada manusia, secara alamiah antibodi yang
terjadi dapat berupa IgM, IgG atau IgA istopie dan sering memediasi hiperakut
atau keterlambatan penolakan implan.
Penggunaan AM sebagai jairngan penggantung untuk teknik jaringan
akan menghasilkan komplikasi immunologis dari biomaterial xenogenik.
Penelitian terhhadap respon imun selama kehamilan merupakan langkah awal
yang sangat penting dalam penilaian immunogenitas AM. Salah satu manifestasi
karia besar itu sendiri dalam kehamilan. Mempertimbangkan bahwa separuh
zigot terdiri dari DNA ayah, janin memiliki antigen semi allogenik yang dikenali
oleh ibu. Namun, kehamilan yang ditetapkan normal pada kebanyakan kasus,
tanpa reaksi penolakan. Ada beberapa mekanisme yang terlibat untuk
melindungan janin dari respon imun ibu. Mekanisme supresor nons spesifik
sistmeik dan lokal yang telah dijelaskan menurunkan regulasi respon imun iibu
tanpa merusak kemampuan untuk melawan infeksi. barier plasenta membatasi
lalintas sel sitotoksik ke fetus, dan oleh karena itu antibodi sitotoksik dikeluarkan
oleh plasenta sebelum mereka mencapai sirkulasi janin. Faktor utama, yang
terlihat untuk mencegah penolak dari trophoblast adalah ekspresi HLA-G.
Berbeda dengan gen klas I HLA-A dan B yang diturunkan regulasinya pada sel
trophoblas manusia, molekul klas I non polimorfik, seperti HLA-G terlihat pada
sitotrophoblast ekstra villous dan juga sel amnion dan cairan amniotik. Peranan
molekul klas I klasik yang sangat polirfik dari HLA-A, -B, -C adlaah menurunkan
respon imun spesifik oleh adanya antigen peptida pada sel T. Sebaliknya, HLA-G
dipikir terlibat dalamm induksi toleransi imun dengan mengaktifkan ligand untuk
reseptor inhibitor yang ada pada sel NK dan makrofag.
Karena AM berasal dari jaringan janin, setiap informasi yang dijelaskan
diatas adalah benar. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, AEC tidak
memperlihatkan antigen HLA-A,-B, -D, dan DR pada permukaan sel, tetapi
ekspresi HLA-G pada permukaan nya, menegaskan bahwa penolakan akut akan
terjadi setelah transplantasi. Juga telah dilaporkan bahwa gen HLA-G mengalami
peningkatan regulasi dalam sel epitelial konjungtiva dan limbal bila sel ini
dikultur pada AM kosong. Meskipoun immunogenitas pada AM masih
diperdebatkan, pada umumnya dipercaya bahwa Am memiliki immunogenitas
yang rendah. Pada umumnya dipikir bahwa immunogenitas dari cryopreservasi
jaringan AM kurang daripada jaringan Am segar dan sel cryopreservasi
diperkirakan tidak hidup. Pedoman ini menuntun beberapa peneliti untuk
menggunakan cryopreservasi AM daripada AM segar.
Sifat Mekanik
Sering tempat pencangkokan harus berisi atau mendekati level fisiologi segera
setelah transplantasi. Fiksasi internal memberikan stabilitas dini yang sangat
diperlukan. Namun, pada beberapa jaringa, penggantungan jaringan atau
pengisian dalam jumlah besar segera setelah transplantasi. Karena signal
mekanik merupakan mediator yang penting untuk diferensiasi untuk bebrapa sel
progenitor, penggantung jaringan harus menciptakan lingkungan yang tepat
pada seluruh tempat dimana jaringan baru diinginkan. Peningkatan kekakuan
meningkatkan kekuatan tempat pengggantungan jariingan yang sangat
diperlukan untuk menahan stress yang diinduksi selama pertumbuhan jaringan.
Elastisitas, kekakuan dan sifat bio mekanik lain pada ECM sangat tergantung
pada variasi senyawa nya, seperti kolagen, proteoglikan dan elastin.
Kebanyakan penelitian yang dilakukan sampai saat ini, mengenai sifat
biomekanik dari AM telah diteliti untuk meneliti ruptur prematur dari membran
fetal (PROM). PROM diartikan sebagai ruptur chorioamnion sebelum onset
persalinan. Membran janin harus berisi tekanan hidrostatik pengisian dari cairan
amniotik selama kehamilan. Pengisian kronik selama kehamilan normal,
membran janin harus membawa isi ulangan minor, seperti kontraksi Braxton
hicks.AM mencapai 20% dari tebal choriamnion pada saat aterm, tetapi respon
mekanik dominan pada lapisan kedua, dengan kekakuan dan kekuatan oleh
lapiran chorion. Oleh karena itu kekuatan membran chorioamniotik yang utuh
secara primer ditentukan olehAM. Karena kepentingan mekanik in vivo,
membran janin, khususnya lapisan amnion harus menjadi fukus sejumlah
penelitian mekanik in vitro. Dengan penelitian mekanik ini, sifat mekanik dasar
dari membran jaringan halus dapat dinilai. Sifat dasar pada isolasi merupakan
minat utama untuk tujuan mekanik in vitro dan untuk penyesuaian pada kasus
penggantian TE.
AM memperlihatkan respon mekanik yang tergantung pada waktu.
Dijelaskan sebagai viscoelastik. Viscoelastik adlaah sifat penting dari jaringan
penggantung pada kebanyakan jariingan. Sebgaai contoh, sangat kaku dari
jaringan pengantung kurang viscoelastis arteri mendukung hiperplasia dan oklusi
intimal. Meskipun, telah dijelaskan bahwa AM prematur memiliki integritas
mekanik lebih lebsar daripada AM aterm, kekakuan AM aterm lebih cocok untuk
protokol kebanyakan teknik jarinigan. Salah satu pengukuran elastisitas adalah
dengan mengunakan rumus Young, yang secara normal dipakai pada fisik
mekanik dan ditentukan oleh rasio ountuk menahan tegangan. Dilaporkan
bahwa rumus Young untuk Am manusia prematur (26-36 minggu) adalah 3.6
MPa, sedangkan rumus untuk AM manusia aterm (36-40 minggu) adalah 2.29
Mpa. Perubahan meknik ini berhubungan dengan isi kolagen, meskipun ada
laporan mengenai apakah isi kolagen amniotik sebenarnya meningkat dengan
peningkatan usia kehamilan. Hal ini sangat bernilai bahwa elastin, yang dapat
ditemukan amnion janin diusulkan memberikan dasar molekular untuk elastisitas
pada AM.
Membran Amniotik : hype atau hope
Disamping setiap keuntungan dari AM untuk TE, beberapa dasar harus dikuasai
sebelum AM dipakai sebagai terapi untuk TE. AM adalah bahan yang berasal dari
biologis dan juga memiliki masalah yang sama dengan penggunaan material
biologis lain. Sebagai contoh, penularan penyakit infeksi selalu menjadi risiko dari
transplantasi jaringan atau organ pada manusia. Jadi tindakan pencegahan dan
kriteria keamanan menggunakan transplantasi organ harus ditaati dalam
penggunaan AM. Donor yang mungkin perlu untuk diperiksa secara efektif untuk
setiap faktor risiko yang mungkin untuk setiap pendonor yang tidak sesuai.
Sebuah tinjauan catatan medis yang berhubungan untuk memastikan kebebasan
dari faktor risiko untuk dan bukti klinik dari HIV, hepatitis B, hepatitis C,CMV,
sifilis, dan infeksi lain yang mungkin seharusnya dilakukan. Ada sedikit
kemungkinan bahwa donor dapat pada window period dari infeksi. oleh karena
itu, bahkan jika pemeriksaan serologi negatif dianjurkan untuk dilakukan
pemeriksaan ulangan setelah 6 bulan. AM dapat diawetkan pada suhu -800C
sampai sampel ditemukan negatif dari setiap infeksi.
Plasenta yang didapatkan segera setelah seksio caesarea merupakan
sumber yang sangat sesuai untuk AM. Plasenta dari persalinan vaginal atau
PROM diketahui terkontaminasi dan oleh karena itu sangat tidak sesuai untuk
transplantasi.
Peta komprehensif dari membran janin pada saat aterm, ditemukan pada
daerah membran yang memperlihatkan gambaran morfologi yang unik, yang
hanya ditemukan pada daerah tertentu, disebut daerah perubahan morfologi.
Gambaran ini termasuk kelemahan struktural dan gangguan lapisan jaringan
penyambuhng juga penurunan pada penebalan dan selularitas membran.
Apoptosis sel dan degradasi membran basalis oleh MMP pada ZAM merupakan
mekanisme yang diusulkan untuk gambaran ini. karena penurunan integritas dan
peningkatan apoptosis sel pada daerah ini menggunakan ZAM tidak disukai.
Seperti yang telah dijelaskan, AEC memiliki banyak gambaran yang sama
dengan stem sel, tetapi salah satu sifat yang paling penitng dari stem sel adalah
dapat bertahan pada bekuan. Sebaliknya, dijelaskan bahwa kelangsungan hidup
AEC menurun setelah bekuan. Oleh karena itu, jika stabil dan suplay jangka
panjang dari AEC disadari, dapat dipakai untuk terapi transplantasi karena
berbagai penyakit.
Ada masalah lain yang mungkin muncul dengan menggunakan AM untuk
teknik jaringan. AM adalah struktur tipis dan memiliki keterbatasan teknik
berdasarkan penjahitan. Pendekatan baru mungkin termausk penggunaan
perekat sebagai pengganti untuk jahitan.
Pada dekade yang lalu, AM telah dipakai secara luas dalam bidang
ophthalmologi. Oleh karena itu, banyak apa yang kita ketahui berasal dari
penggunaannya dalam bidang ini. dibandingkan dengan penggunaan nya dalam
bidang ophthalmologis penggunaan yang mungkin dengan jaringan lain yang
memiliki sifat yang berbeda (misalnya sifat mekanik) akan diperlukan.
Walaupun beberapa hambatan yang telah dijelaskan di atas, penggunaan
AM di masa depan seperti TE merupakan gambaran yang sangat menarik.
Namun, penelitian lebuih lanjut diperlukan untuk menentukan potensial penuh
dari AM untuk penggunaan yang telah dijelaskan dalam tinjauan ini.
Kesimpulan
AM memiliki banyak sifat, yang membuat nya sangat sesuai untuk dipakai pada
TE. Lapisan epitelial pada AM seperti sel memiliki karakteristik yang sama dengan
stem sel. Seperti yang telah dijelaskan, sel ini kelihatan memperlihatkan marker
untuk stem sel dan dapat berdiferensiasi pada tiga lapisan germ. Namun, AEC,
bukan tumorigenik saat transplantasi. Sel ini tidak diperlukan untuk pembibitan
lapisan melalui pengolahannya. Ada banyak keuntungan yang menegaskan AEC
merupakan sumber sel terbaik unutk TE.
AM dapat beraksi sebagai tempat penggantungan jaringan untuk TE.
Komponen ECM pada membran basal dari AM termasuk kolagen, fibronektin,
laminin dan proteoglikan lain yang penitng untuk pertumbuhan sel. Senyawa ini
adalah ligand untuk reseptor integrin, dan oleh karena itu memiliki peranan
penting dalam perlekatan sel, selama protokol pembenihan sel. Sifat lain dari EM
seperti anti inflamasi, anti fibrosis, anti jaringan parut, anti mikrobial,
immunogenitas rendah dan sifat mekanik kesemuanya sangat penting diipakai
pada TE.
Namun, AM, seperti material biologis lain, memiliki beberapa masalah
yang telah dijelaskan diatas dan seharusnya diipakai secara hati-hati. Sementara
itu, manifestasi dari berbagai penggunaannya lain di masa depan akan
memfasilitasi penggunaannya pada TE.