2. • sel yang tidak/belum terspesialisasi dan mempunyai potensi untuk
berkembang menjadi berbagai jenis sel yang spesifik yang membentuk
berbagai jaringan tubuh.
• 2 ciri khas SC
(1) berdifferensiasi menjadi sel lain (differentiate)
(2) memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self renew/self
regenerate).
Stem Cell/Sel Punca
5. . . . MSC
• Sel punca multipoten yang dapat berdiferensiasi
menjadi berbagai tipe sel, termasuk sel adiposit,
osteoblas, kondrosit, neuronal, miosit, β-
pankreas.
• MSC pada awalnya diidentifikasi oleh Tuan
Friedenstein sebagai subpopulasi sel sumsum
tulang dengan potensi osteogenik dan mampu
melekat pada plastik.
7. 1. Pada kondisi kultur yang normal, MSC harus melekat ke dasar
wadah kultur plastik.
2. MSC harus mengekspresikan marker permukaan (Cluster of
Differentiation) CD 73, CD 90 dan CD 105 dan harus tidak
mempunyai indikator hematopoetik khususnya CD45, CD34
dan indikator lain seperti CD14 atau CD11beta, CD79 alpha atau
CD19 dan HLA-DR.
3. MSC harus dapat berdifferensiasi menjadi sel-sel lemak
(adipogenik), tulang rawan (Kondrogenik) dan tulang
(Osteogenik) secara invitro.
Kriteria MSC Manusia menurut International
Society for Cellular Therapy (ISCT) :
8. Marker SC
• Permukaan setiap sel dalam tubuh terdapat protein
khusus yang disebut reseptor, yg memiliki
kemampuan untuk mengikat dan mnempel secara
selektif pada molekul “signaling”.
• Marker SC diberikan nama pendek berdasarkan
molekul yang mengikat reseptor permukaan sel induk.
• Marker yg menempel di permukaan sel sebagai alat
untuk mengidentifikasi SC.
9. • Peneliti menggunakan 2 pendekatan kombinasi sifat
kimia flurosensi dan pola reseptor pada permukaan
sel untuk mengidentifikas populasi SC.
• Salah satu pendekatan u/ menggunakan marker
sebagai alat penelitian dalah dgn tekhnik yg dikenal
sebagai penyortiran sel yang diaktifkan fluroresensi.
• FACS digunakan untuk memilih SC dari jutaan sel
10. • Teknik biologi genetika dan molekuler
banyak digunakan u/mempelajari
terspesialisasinya sel.
Para peneliti menggabung pelaporan dgn
FACS dan metode mikroskopis untuk
meyortir sel
11.
12.
13.
14. Marker Molekuler MSC
• Tidak adanya satu karakter tunggal MSC
atau satu marker yang dapat
mendifinisikan MSC membuat
pengetahuan marker molekuler MSC
perlu dieksplorasi lebih mendalam.
15. Secara spesifik molekuler MSC berupa :
1. MSC mengekspresikan CD105(+)
CD105(+) memperlihatkan tingkat
aktivitas MSC dalam membentuk
CFU-F adalah tinggi,
2. MSC mengekspresikan CD146(+)
memperlihatkan tingkat MSC dalam
menghasilkan CFU-F, perbaharuan diri
in-vivo dan pembentukan tulang serta
hematopoiesis tinggi.
16. MSC mengekspresikan marker secara bersamaan
dan atau salah satu, maka karakteristik menjadi
berbeda. Contoh:
1. MSC mengekspresikan marker CD146(+) CD45 (-)
subendothelial sebagai adventitial reticular cells.
2. MSC tidak mengekspresikan CD271(-) dan CD146(-)
tulang ossicles
17. MSC yang berasal dari jaringan adiposa
menunjukkan adanya ekspresi CD 34 dan CD 54
pada permukaannya.
25. Sel punca multipoten yang dapat
berdiferensiasi menjadi berbagai turunan
MSC
MSC dapat diisolasi dari berbagai sumber,
seperti sumsum tulang, tali pusat, jaringan
dental, jaringan adiposa, dll
1. Gugliandolo A, Bramanti P, Mazzon E. Mesenchymal Stem Cells: A Potential Therapeutic Approach for Amyotrophic Lateral Sclerosis? Stem Cells International
2019;2019:e3675627.
26. MSC yang berasal dari sumsum tulang adalah MSC pertama yang ditemukan, sehingga
paling banyak diteliti.
Namun, MSC dari sumber lain juga memiliki manfaat lain. Jaringan adiposa memiliki
berbagai MSC dengan prosedur isolasi yang lebih mudah. MSC dari jaringan dental
berasal dari neural crest, sehingga merupakan sumber MSC yang baik untuk penggunaan
neurologi.
Gugliandolo A, Bramanti P, Mazzon E. Mesenchymal Stem Cells: A Potential Therapeutic Approach for Amyotrophic Lateral Sclerosis? Stem Cells International
27. MSC dapat terdiferensiasi menjadi sel mesodermal dan nonmesodermal seperti
kondrosit, adiposit, osteosit, dll sesuai dengan stimulus yang diberikan. Hal ini
merupakan potensi besar dalam kedokteran regeneratif.
Afshari A, Shamdani S, Uzan G, Naserian S, Azarpira N. Different approaches for transformation of mesenchymal stem cells into hepatocyte-like cells. Stem Cell Res
Ther. 2020;11(1):54.
29. OSTEOBLAS
MSC berdiferensiasi menjadi osteoblas untuk membentuk tulang
James AW. Review of Signaling Pathways Governing MSC Osteogenic and Adipogenic Differentiation. Scientifica. 2013 Dec 12;2013:e684736.
Sel
Osteoprogenitor
pre-osteoblas
Osteoblas imatur Osteoblas matur
Proliferasi
Maturasi
Sintesis matriks
Mineralisasi matriks
30. KONDROSIT
Dalam proses diferensiasi kondrogenik, MSC melewati prosedur
osifikasi endokondral, yang terdiri dari 5 tahap
Zha K, Sun Z, Yang Y, Chen M, Gao C, Fu L, et al. Recent Developed Strategies for Enhancing Chondrogenic Differentiation of MSC: Impact on MSC-Based Therapy for Cartilage Regeneration.
Stem Cells Int.;2021:e8830834.
31. ADIPOSIT
Terdiri dari 2 fase
James AW. Review of Signaling Pathways Governing MSC Osteogenic and Adipogenic Differentiation. Scientifica. 2013 Dec 12;2013:e684736.
FASE DETERMINASI
MSC multipoten berkomitmen menjadi turunan
adiposit. Secara morfologi, pre-adiposit memiliki
fenotipe fibroblastik dan belum dapat dibedakan
dari prekursor MSC-nya
FASE DIFERENSIASI TERMINAL
pre-adiposit menjadi adiposit dan memiliki fungsi
baru yaitu sintesis dan penyimpanan lipid, serta
memproduksi protein adiposit spesifik.
32. NEURON
MSC dapat berdiferensiasi menjadi prekursor neural dan/atau neuron matur yang dapat
memberikan neuroproteksi dan neurogenesis.
Terdapat beberapa metode yang menginduksi program diferensiasi menjadi turunan
neuronal.
Jiménez-Acosta MA, Hernández LJR, Cristerna MLP, Tapia-Ramírez J, Meraz-Ríos MA. Review: Neuronal Differentiation Protocols of Mesenchymal Stem Cells. Adv Biosci Biotechnol. 2022;13(1):15–71
zat kimia growth factor
kultur dengan sel
turunan neural
zat kimia
miRNA
growth factor
gene transfection
Molekul kecil
34. MSC
MSC telah diketahui memiliki potensi terapeutik dalam berbagai bidang
kedokteran. Kemampuan regeneratif, imunomodulasi, anti inflamasi,
angiogenik, dan antifibrotik membuat MSC menjadi masa depan dari
kedokteran regeneratif
Adipogenesis terdiri dari 2 fase: fase deteminasi dan fase diferensiasi terminal. Saat fase determinasi, MSC multipoten berkomitmen menjadi turunan adiposit. Secara morfologi, pre-adiposit memiliki fenotipe fibroblastik dan belum dapat dibedakan dari prekursor MSC-nya. Saat fase diferensiasi terminal, pre-adiposit menjadi adiposit dan memiliki fungsi baru yaitu sintesis dan penyimpanan lipid, serta memproduksi protein adiposit spesifik.2
Adipogenesis terdiri dari 2 fase: fase deteminasi dan fase diferensiasi terminal. Saat fase determinasi, MSC multipoten berkomitmen menjadi turunan adiposit. Secara morfologi, pre-adiposit memiliki fenotipe fibroblastik dan belum dapat dibedakan dari prekursor MSC-nya. Saat fase diferensiasi terminal, pre-adiposit menjadi adiposit dan memiliki fungsi baru yaitu sintesis dan penyimpanan lipid, serta memproduksi protein adiposit spesifik.2
MSC berdiferensiasi menjadi osteoblas untuk membentuk tulang. Prosesnya dimulai oleh sel osteoprogenitor yang berdiferensiasi menjadi pre-osteoblas, yang kemudian berkembang menjadi osteoblas matur. Osteoblas matur akan terkubur dalam osteoid dan menjadi osteosit. Perkembangan osteoblas imatur menjadi matur melewati beberapa tahap yaitu: proliferasi, maturasi, sintesis matriks, dan mineralisasi matriks. Osteoblas mensintesis matriks tulang untuk membentuk tulang dan berfungsi sebagai remodeling tulang dan metabolisme mineral.
Pertama, adanya faktor parakrin, MSC memproduksi matriks ekstraselular (MES) yang terdiri dari hyaluronan, kolagen type I (COL I), dan COL II serta melewati kondensasi sel MES dan interaksi sel ke sel. Kedua, MSC berdiferensiasi menjadi kondrosit dalam pengaruh faktor transkripsi, seperti Smads, p38, RhoA/ROCK, dan SOX9. Ketiga, kondrosit yang berproliferasi dengan cepat mensekresi MES. Keempat, kondrosit matur dengan fenotipe hipertrofi mulai mengekspresikan kolagen tipe X (COL X) dan alkalin fosfatase. Kelima, kondrosit hipertrofi digantikan dengan pembuluh darah setelah kematian sel.
Pertama, adanya faktor parakrin, MSC memproduksi matriks ekstraselular (MES) yang terdiri dari hyaluronan, kolagen type I (COL I), dan COL II serta melewati kondensasi sel MES dan interaksi sel ke sel. Kedua, MSC berdiferensiasi menjadi kondrosit dalam pengaruh faktor transkripsi, seperti Smads, p38, RhoA/ROCK, dan SOX9. Ketiga, kondrosit yang berproliferasi dengan cepat mensekresi MES. Keempat, kondrosit matur dengan fenotipe hipertrofi mulai mengekspresikan kolagen tipe X (COL X) dan alkalin fosfatase. Kelima, kondrosit hipertrofi digantikan dengan pembuluh darah setelah kematian sel.
