Rabu, 13 April 2022

selpunca kanker adiposa atasi


 


 SEL PUNCA  KANKER 



Penemuan tentang sifat  sel punca kanker   menjadi  harapan  dalam terapi kanker. peneliti terus berupaya  mengidentifikasi penanda spesifik SPK dan mekanisme molekuler yang menyokong potensi  tumorigenik sel ini,  Diharapkan dapat dihasilkan suatu terapi kombinasi yang menargetkan tumor terdiferensiasi (bukan-SPK) ataupun   sel penginisiasi tumor (SPK) ,

sehingga   akhirnya dapat mengatasi plastisitas  heterogenitas  sel kanker, 

 Penemuan terapi anti  kanker baru yang target spesifiknya adalah sel 

kanker yang dormant dan undifferentiated  dengan dipandu oleh penanda  gen SPK dalam  proses pengobatannya , diharapkan menunjang  pengobatan pasien  kanker,

 suatu  jenis sel punca dapat memicu kanker dan  dinamakan cancer stem cell (CSC)/ sel punca  kanker (SPK), Penelitian  pada  primary lung cancer cell lines (PLCCLs) yang  dikultur dari jaringan tumor paru primer segar,  menemukan adanya sub-populasi  CD44highCD90+/- merupakan SPK yang mewakili  sub-tipe squamous cell carcinoma (SCC) sedang sub-populasi dengan  CD44highCD90+ yang mewakili   large cell  carcinoma (LCC)  dan  SPKsub-tipe  small cell lung cancer (SCLC),  penanda CD90 dan  CD44  dapat dipakai sebagai  penanda SPK, yang menampilkan intensitas berbeda pada masing-masing subtipe cell line itu.  penanda CD90   diekspresikan pada  sel normal dan juga sel punca kanker lainnya, yaitu  liver cancer stem cell,  ini menandakan  bahwa kanker disebarkan dan dipelihara oleh  populasi kecil SPK, CD44  diketahui  pada beberapa jenis kanker lain, seperti kanker  lambung, kanker kolorektal, kanker prostat,kanker payudara, kanker  daerah kepala  leher, kanker pankreas, 

Penelitian  berhasil  mengisolasi tumour stem-like cell dari tumor  jinak hipofisis (pituitary adenoma), Hal yang  sama juga ditemukan pada glioma  dan glioblastoma,  sedikit  sel  kanker mengekspresikan berbagai petanda sel  punca   dan karenanya sel  itu dinamakan sel punca kanker (SPK), tumour stemlike cell tidak berhubungan dengan keganasan, SPK adalah sel yang menggerakkan tumorigenesis dan telah diketahui  pada berbagai tumor pada manusia,

kanker merupakan jaringan yang mengalami kerusakan dan penyimpangan dalam pertumbuhannya  , sel punca memperbaiki    jaringan yang rusak,  suatu jenis sel punca dapat  memicu kanker, pembelahan sel punca secara asimetrik sebagai  perkembangan organisme multiselular,  kegagalan dalam pembelahan asimetrik  memicu  tumorigenesis, proses tumorigenesis membutuhkan keadaan tambahan seperti perluasan faktor lingkungan  mikro  yang merupakan faktor ekstrinsik, atau mutasi sel punca sehingga tidak lagi bergantung  pada niche. sel penginisiasi kanker dikenal dengan sel punca kanker , sel punca kanker  (SPK)  ditemukan pada tumor manusia dengan memakai  cara identifikasi  yang  dipakai pada sel punca normal. penemuan  sel punca kanker dan karakteristiknya   menentukan prognosis  dan terapi kanker. penemuan terapi  anti kanker baru yang target spesifiknya adalah sel kanker yang undifferentiated dan dormant dengan dipandu  oleh petanda gen SPK dalam proses terapinya, 

 PEMBELAHAN SEL PUNCA SECARA  ASIMETRIK

Pembelahan sel puncasecara asimetris diatur  secara  ekstrinsik atau intrinsik,

pengaturan ekstrinsik adalah pengaturan yang  disebabkan oleh lingkungan mikro (niche), Pengaturan  intrinsik adalah pembelahan sel asimetrik menjadi dua sel anak yang dikendalikan  oleh fate  determinant yang ada di dalam sel itu sendiri,  Kedua mekanisme ini dapat digabung atau  berdiri sendiri-sendiri, 

1. Pembelahan sel punca secara asimetrik yang diatur oleh fate determinants

ekstrinsik maka  Mekanisme pembelahan yang ditentukan faktor  ekstrinsik dapat dipelajari pada germ line stem  cell (GSC) Drosophila jantan dan betina. GSC  berada pada suatu lingkungan mikro sel punca  yang dinamakan stem cell niche yang   menentukan identitas sel punca, Lingkungan  mikro (niche)  menyediakan berbagai sinyal   untuk memelihara identitas sel punca  kemudian menentukan batasan ekspansi  dari populasi sel punca, 

Pembelahan sel punca  secara asimetrik mengandalkan hubungannya 

dengan lingkungan mikro itu ,

Germ line stem cell (GSC) pada  Drosophila betina GSC betina dan niche-nya terletak pada struktur  yang dinamakan germarium, yang terdapat di 

ujung anterior masing-masing ovariole (ovarium), NicheGSC betina antara lain tersusun  oleh tiga jenis populasi sel somatik, yaitu:  escort stem cell (ESC), terminal filament (TF) cells pada ujung  germarium dan  cap cell pada dasar terminal filament cell,

Pembelahan  GSC secara asimetrik menghasilkan satu sel  anak yang tetap berhubungan dengan cap cell dan mempertahankan identitas sel punca, sedang   sel anak lainnya yang akan menjauhi cap cell dan menjadi cystoblast yang berkomitmen  diferensiasi (menjadi cystocyte),  Beberapa GSC 

( 2 sampai 3) terikat erat pada 5  sampai 7 cap cell melalui taut adheren dan 

menerima sinyal jarak dekat yang disekresi cap  cell dan TFcell untuk mengadakan pembaharuan diri,  Taut adheren ini membantu menahan 

sel punca pada niche-nya, tempat sel punca  itu menerima berbagai sinyal penting dan  menyediakan isyarat bagi pembentukan kutub  yang membantu sel punca memutuskan apakah  akan membelah secara asimetrik atau  simetris ,

bila terjadi kehilangan taut adheren  antara  cap cell dan GSC, maka sel punca bermigrasi  jauh dari cap cell dan mengalami diferensiasi,  Antara 4 sampai 6. ESC juga  terikat pada cap cell dan bersentuhan dengan  GSC,  ESC akan membungkus GSC dan  berperan dalam proses sinyal JAK-STAT juga  

menyediakan sinyal penting untuk mengatur  tingkah laku GSC (jalur sinyaling JAK-STAT  bekerja pada ESC dan  GSC  untuk memelihara  identitas GSC betina). Bila terjadi hiperaktivasi  jalur JAK-STAT maka akan terjadi proliferasi 

berlebihan GSC dan  ESC , ESCs menghasilkan  escort cell yang membungkus germ line cystter diferensiasi (cystocyte), 

Escort cell ini kemungkinan menyediakan sinyal  yang memicu diferensiasi, 

Kemudian, escort cell akan mengalami apoptosis dan perannya  digantikan 

oleh sel folikel,  Jalur sinyal BMP (bone morphogenic  protein) adalah mekanisme pemeliharaan GSC  betina, Dua ligand BMP yaitu gbb dan dpp 

disekresi oleh cap cell,  Kemudian, dpp yang  merupakan molekul sinyal akan mengaktifkan  TGFβ di dalam GSC untuk memelihara identitas  sel punca,  Fungsi  TGFβ adalah menekan  Bam, molekul  pengatur diferensiasi, 

Ekspresi berlebihan dpp secara total memblok  diferensiasi cystoblast, memicu terjadinya  GSC-like tumor,  terjadinya  dediferensiasi daricystocytemenjadi GSC akibat  keberadaan dpp di sekitar populasi sel somatik  (cap cell dan TF cell).  itu menunjukkan  dominansi dari niche dalam memelihara GSC,

Yb dan Piwi  merupakan molekul sinyal  yang juga diperlukan dalam pemeliharaan GSC, Piwi terlibat dalam regulasi epigenetik, perkembangan germ line dan  identitas sel punca, 

Ekspresi  berlebihan Piwi dan  Yb  meningkatkan  GSC-like atau cystoblast-like germ cell,  bahwa proses sinyaling yang dimediasi   Piwi dan BMP  bekerja sama  menghilangkan Bam (menghambat diferensiasi),  Pada GSC betina, salah satu kutub  spindle diorientasikan pada spectrosome, suatu  organel spesifik di dalam sel germinal, yang  terletak di sisi apikal GSC,  Hilangnya spectrosome  memicu orientasi spindel  terjadi secara random, 

Germ line stem cells (GSCs) pada  Drosophila jantan GSC Drosophila jantan terletak di dalam stem  cell niche yang komponen kebanyakan  adalah 

cyst stem cell (CySC atau Cyst Progenitor Cell [CPC]) dan hub cell ,

 Hub cell menempel  pada dinding apikal testis  terdiri dari 8 sampai 16 sel,

Hub cell ini dikelilingi oleh 7 sampai  12 GSC, dan  masing-masing GSCs melekat pada hub cell  dan dibungkus oleh sepasang CySC, yang juga 

bersentuhan dengan hub cell,  Pada pembelahan  asimetrik GSC jantan menghasilkan satu GSC  dan satu gonioblast, yang kemudian menjalani 

transit-amplifying divisions menjadi spermatogonia, Spermatogonia berkembang menjadi  spermatosit yang akan bermeiosis dan berdiferensiasi  menjadi spermatid,

CySC  mengalami pembelahan asimetrik menghasilkan satu  cyst cell dan  satu CySC  Sepasang cyst cell akan membungkus spermatosit ,gonioblast dan 

spermatogonia, 

 CySC  mengeluarkan molekul sinyal   yang  menentukan  diferensiasi menjadi berbagai sel germinal dan menentukan identitas GSC, 

Pembaharuan sel  CySC dan  GSC   ditentukan melalui jalur sinyal JAK STAT yang diaktivasi oleh molekul sinyal  Unpaired (Upd), yang disekresi oleh hub cell, 

Jalur JAK-STAT dalam menentukan identitas  GSC dan CySC  mirip dengan yang 

terjadi pada gonad betina, 

Ekspresi berlebihan  Upd pada sel germinal ( spermatogonia dan GSC) dan sel somatik ( cyst cell  dan  CySC )  akan  menghasilkan akumulasi undifferentiated stem-like cell yang membentuk tumor  dan menghambat diferensiasi ,

Molekul sinyal Upd bekerja dalam jarak  pendek sehingga hanya sel yang menempel  dengan hub cell yang  akan memelihara identitas sel  punca  dan yang terletak jauh dari hub cell akan  menjalani diferensiasi, Dalam hal ini, dua sel  anak yang dihasilkan secara intrinsik sama,  tetapi dalam lingkungan mikro yang berbeda  memicu mereka menjadi jenis sel yang berbeda (stem cell niche akan memerintahkan  sel germinal untuk menjadi sel punca), bila 

sel germinal terdiferensiasi ditempatkan kembali  pada stem cell niche maka sel itu akan  kembali menjadi sel punca, 

CySC berperan dalam penentuan identitas   sel germinal dan    GSC  yang dibungkusnya,  Di dalam   cyst cell   dan  CySC  diekspresikan faktor 

transkripsi Zfh-1 melalui jalur JAK-STAT. Ekspresi berlebihan Zfh-1 pada cyst cell   memicu hiperproliferasi CySC yang pada  akhirnya memicu hiperproliferasi GSC. Ini  menjelaskan kompleksitas interaksi berbagai sel  dalam menentukan nasib sel, khususnya interaksi antara dua populasi sel punca,

Regulasi pensinyal lain yang juga  berperan dalam menentukan nasib sel germinal   adalah melalui jalur sinyal epidermal growth  factor receptor (EGFR). Peran EGFR adalah  memfasilitasi  penghantaran sinyal pembaharuan diri dengan  cara  menempatkan sel somatik  dan  sel germinal  secara berdekatan  atau mengendalikan perlekatan germ  cell-somatic cell  dan mengendalikan interaksi antar sel  ,

Bila terjadi mutasi sel   germinal melalui jalur sinyal EGFR, misalnya  pada komponen jalur sinyal stet, atau pada  ligand EGFR, splitz maka  akan memicu gagalnya cyst cells  dalam usaha  membungkus germ cells, akibatnya terjadi gangguan diferensiasi germ cell,

Mutasi pada mediator Raf (suatu molekul sinyal  yang berperan dalam diferensiasi) pada cyst cell memicu hiperproliferasi sel dengan sifat   gonialblast (hasil diferensiasi dari GSC) atau GSC 

Untuk pemeliharaan sel punca dan  menjaganya tetap dalam niche diperlukan 

perlekatan antara  hub cell  dan  GSC  melalui  molekul adhesi, Taut adheren terdapat pada  membran GSC dan  hub cell  yang berhadapan,

Pada GSC Drosophila jantan ada   centrosome yang merupakan komponen  penentu orientasinya dan  pembentuk spindel mitotik , Centrosome yang ada  pada regio  apikal berdekatan dengan hub cell dinamakan  mother centrosome, sedang  daughter  centrosome bergerak ke sisi distal pada  permulaan mitosis. Spindel mitotik diorientasikan  tegak lurus terhadap membran hub-GSC yang 

berhadapan  dan memicu pembelahan  asimetrik GSC dan menghasilkan satu sel anak  di dalam niche   dan sel anak yang  lain  di luar niche,


2. pembelahan sel punca secara asimetrik yang diatur oleh fate determinants intrinsik ,maka  model yang dipakai   dalam   mempelajari mekanisme pengaturan intrinsik  adalah neuroblast drosophila, di dalam neuroblast drosophila terdapat dua kelompok fate  determinants, yang membentuk kompleks  polaritas basal  dan apikal  yang nantinya akan  berada pada masing-masing sel anak setelah  pembelahan , neuroblast drosophila membelah secara asimetrik sepanjang aksis di  antara kompleks apikal-basal. 

beberapa fate  determinants seperti prospero , numb dan  miranda, membentuk kompleks basal  dan akan berada pada sel anak yang  dinamakan ganglion mother cell, yang hanya  membelah satu kali lagi dan kemudian  menjalani diferensiasiterminal,fate  determinants pada kompleks basal ini merupakan faktor pemicu diferensiasi,fate determinants pada kompleks apikal 

merupakan faktor untuk pembaharuan diri,  kompleks apikal akan mengendalikan pembentukan  dan posisi kompleks basal dan berfungsi mengarahkan spindel mitotik sepanjang aksis apikal basal, dan memastikan bahwa fate determinant dipisahkan secara asimetrik pada dua sel anak,

Kelompok fate determinant lainnya yaitu  Baz (Par3) ,aPKC, Par6  dan protein lain  seperti Pins dan  Insecutable membentuk  kompleks apikal   dan menempati sisi yang berlawanan dari kompleks basal  pada pembelahan neuroblast,  Kompleks apikal  ini merupakan kompleks polaritas yang akan 

dipertahankan di dalam neuroblast, 


PEMBELAHAN SEL PUNCA SECARA ASIMETRIK

Pembelahan sel punca secara asimetrik merupakan syarat  bagi perkembangan organisme multiselular, Suatu organisme multiselular merupakan perpaduan berbagai  tipe sel yang berbeda yang mempunyai  peran 

 pada lokasi dan waktu  tertentu ,

Tubuh manusia tersusun oleh lebih dari 100  triliun sel, yang terdiri dari sekitar 200 jenis sel  yang berbeda fungsinya satu sama lain,  Berbagai sel yang menyusun tubuh  organisme multiselular berasal dari sel tunggal,  yaitu zygote (sel punca totipoten),  Zygote berkembang menjadi suatu organisme multiselular melalui proses  pembelahan sel  asimetrik,  Sel punca terus melakukan  pembelahan diri  di sepanjang kehidupan organisme  untuk 

melengkapi pemenuhan berbagai sel terdiferensiasi, 

Sel punca dewasa  berpotensi membelah secara asimetrik menjadi  satu sel punca dan satu sel terdiferensiasi,  dalam rangka menjaga kedua populasi sel 

dalam rasio yang tepat (homeostasis  jaringan), maka   Stem cell self-renewal atau  sel pembaharuan diri  mengacu pada pembelahan sel punca 

yang hasilnya adalah sel anak yang mempertahankan semua sifat  sel punca, termasuk  kemampuan  menghasilkan sel  anak yang menjalani diferensiasi,kemampuan berproliferasi, kemampuan menjaga  keadaan undifferentiated, 

Kegagalan dalam menjaga jumlah sel  punca pada proporsi yang tepat  

memicu  degenerasi jaringan/aging melalui berkurangnya jumlah dan aktivitas sel punca dan  memicu tumorigenesis/hiperplasia jaringan melalui hiperproliferasi sel punca ,

disfungsi dan malfungsi sel punca  sebagai pemicu  penyakit akibat  sel punca yang salah  dalam menjaga homeostasis jaringan, proses diferensiasi yang berlebihan memicu  adanya   degenerasi jaringan karena kehabisan  populasi sel punca sebaliknya  pembaharuan diri pada sel punca secara berlebihan  memicu adanya  tumorigenesis, 

SEL PUNCA KANKER (SPK)

Kegagalan dalam pembelahan asimetrik   memicu terjadinya tumorigenesis. seperti   bila terjadi mutasi pada GSC Drosophila jantan  yang mengakibatkan gangguan dalam orientasi  spindel mitotik dan centrosome terhadap hub 

cell,  Pada keadaan ini GSC di sekitar hub cell menjadi lebih banyak akibat pembelahan secara  simetris,  Karena keterbatasan permukaan sel  tempat perlekatan hub-GSC, maka beberapa  GSC keluar dari hub, tetapi  keadaan 

ini belum cukup untuk menginduksi terjadinya  tumor, Proses tumorigenesis membutuhkan keadaan  tambahan seperti perluasan niche  sel punca 

(faktor ekstrinsik) atau mutasi lain pada sel  punca sehingga tidak lagi bergantung pada  niche (faktor intrinsik),

 Mutasi pada sel punca  merupakan tahap inisiasi yang dapat memicu 

tumorigenesis yang pada awalnya dapat saja  bersifat dormant, yang bila digabungkan dengan  faktor lingkungan (niche) yang mendukung akan 

memicu progresi ke arah karsinogenesis,  

 pada  penelitian neuroblast Drosophila adalah terjadinya sekelompok mutasi yang memicu  hilangnya polaritas sel atau pembelahan asimetrik dari neuroblast,  Adanya mutasi  seperti   pada gen miranda,lgl, dlg dan  numb, 

memicu  neuroblast gagal membelah secara  asimetrik sehingga  membentuk tumor ganas dengan  kemampuan proliferatif yang tinggi, invasif, memicu kematian,

Mutan dlg dan  lgl  memicu neuroblast membelah  simetris sehingga kompleks  basal  dan  kompleks apikal  membelah secara setara menjadi dua sel  anak, Sel anak yang seharusnya menjalani  diferensiasi mengalami kekurangan faktor pemicu diferensiasi (karena miranda dan  numb mengalami mutasi) sehingga gagal berdiferensiasi. Neuroblast Drosophila tidak bergantung 

pada niche sel punca sehingga kegagalan pembelahan asimetrik memicu tumorigenesis, 

Pada  penelitian   neuroblast Drosophila lain   ditemukan bahwa multiple centrosomes dapat memicu tumorigenesis, Terjadinya multiple centrosomes diinduksi oleh ekspresi  berlebihan kinase yang memicu amplifikasi 

centrosome (SAK-Plk4). Neuroblast dengan  centrosome yang teramplifikasi akan gagal  mengorientasikan spindel mitotik pada aksis  basal apikal  dan memicu pembelahan  yang simetris,

Proses tumorigenesis sebenarnya   mirip dengan apa  yang terjadi pada organogenesis  dan biasanya suatu tumor terdiri dari berbagai  sel yang berbeda secara fungsional dan fenotipnya  , Keheterogenan sel tumor disebabkan oleh evolusi klonal yang dipicu  instabilitas genetik dan atau berasal dari   maturasi/diferensiasi stem-like cell yang dinamakan 

sel punca kanker (SPK) atau tumor-initiating cell,  Kedua mekanisme itu bekerja sama dalam menciptakan heterogenitas sel tumor,

 SPK  (tumorigenic undifferentiated cell) kemudian berkembang menjadi sel tumor yang terdiferensiasi  secara  fungsional dan  fenotip  mempunyai  

kapasitas tumor-regenerating yang rendah atau  bahkan tidak ada, Pada permulaan  perkembangannya, SPK menjalani proses maturasi satu arah 

menjadi tumor progenitor bahkan kemudian  berdiferensiasi menjadi sel tumor (bukan-SPK), jadi, mengikuti suatu model hierarki, 

secara  (in  vitro)  bahwa ternyata bukan-SPK dan  SPK dapat saling berkonversi dan bukan-SPK  dapat menjalani dediferensiasi menjadi SPK 

(plastisitas spontan), tetapi  laju  konversi spontan dari bukan-SPK menjadi SPK 

kemungkinan sangat rendah dan pergerakan  dediferensiasi lambat. Dalam keadaan tanpa  gangguan, seperti  tumor yang tidak diobati, maka  proses dediferensiasi dari bukan-SPK menjadi  SPK  jarang terjadi,

Analog dengan plastisitas yang dimiliki  sel punca normal, sifat plastisitas dari bukan-SPK  kemungkinan terjadinya lebih merata dibawah  keadaan terinduksi, seperti  beriringan dengan pertumbuhan tumor di dalam tubuh, atau   akibat 

terapi in vivo atau  akibat  manipulasi eksperimental in vitro ,

Dalam perkembanganya , sel tumor  mengalami hipoksia dan perubahan lingkungan  mikro tempatnya berada,  ini memicu penumpukan sitokin, kemokin,  peningkatan infiltrasi berbagai sel inflamasi  dan bermacam macam  molekul bioaktif lain seperti  TGFβ, interleukin (IL-1, IL-6 )  yang mungkin memicu 

epithelial-mesenchymal transition (EMT). Semua  keadaan itu dapat memicu dediferensiasi  bukan-SPK, dan meningkatkan persentase SPK  dalam tumor. Beberapa molekul onkogenik  seperti hTERT ,Nanog, CD44, Twist,   cukup mampu  untuk  memicu sel bukan tumor atau sel tumor  menjalani pemrograman kembali menjadi stem like cancer cell,

Sebagai kelompok sel yang hanya  mencakup sebagian kecil (<1%) dari total sel  kanker maka populasi murni sel punca kanker  hanya bisa didapatkan melalui sejumlah tahapan  isolasi  dan disagregasi  berdasar  sifat   yang membedakan dengan sel kanker lain,  Beberapa teknik isolasi SPK yang banyak  dipakai ,antaralain : 

1.. Identifikasi keberadaan molekul protein  permukaan spesifik,

 Secara morfologis, SPK tidak dapat dibedakan dengan sel kanker lain yang telah lebih  berdiferensiasi. Pengenalan molekul protein  permukaan (penanda) spesifik adalah cara  mengisolasi SPK yang paling  diandalkan, 

Sejak adanya  teori sel punca kanker,  pengenalan sub-populasi sel kanker yang 

mampu memicu  aktivitas pembaharuan diri didasarkan pada pengenalan 

molekul protein permukaan spesifik/Cluster of  Differentiation (CD) yang dimilikinya. seperti : permukaan  cancer stem cell  dan hematopoietik stem cell  pada leukemia mieloblastik  akut mengekspresikan CD34,  Molekul CD34  ini berperan dalam  aktivitas  homing sel punca, adhesi leukosit  dan adhesinya di sumsum  tulang, Molekul permukaan lain yang sering 

ada  pada permukaan SPK adalah CD133 (pada SPK kanker hati , kanker otak, 

kanker kolorektal ) dan  CD44 (pada SPK kanker kepala , kanker leher ,kanker payudara, kanker pankreas, kanker kolorektal )   

SPK PADA TUMOR MANUSIA

SPK terdapat banyak  pada  tumor manusia dengan menggunakan cara 

identifikasi yang biasanya  dipakai pada sel  punca normal,  Sel punca kanker payudara  (BCSC) manusia dapat diisolasi dengan cara  side populationdan PKH26 dye retaining cell,  juga  dengan  melihat penanda  permukaan CD44+CD24-/lo  dan  diidentifikasi dengan uji aktivitas ALDH+

(aldehyde dehydrogenase) 

Sel punca kanker ada  pada  tumor otak, khususnya pada glioblastoma 

multiforme (GBM),

SPK pada glioblastoma  multiforme   permukaannya  merupakan side populations (SP), mengandung CD44,  mengandung molekul CD133, SSEA-1 

(stage specific embryonic antigen-1), mengandung  EGFR, 

walaupun  CD133 adalah molekul yang berhubungan dengan pola ekspresi gen sel punca  pada  glioblastoma  multiforme , namun sel tumorigenik ada yang 

mempunyai  CD13 3+ maupun tidak (CD133- ),Kedua populasi sel itu mungkin    asalnya  berbeda,

pada BTSC (brain tumor stem cell) terdapat atau tidak ada  side populationnya,

  ini menunjukkan  bahwa  glioma maligna pada manusia bersifat heterogen 


dan mengandung BTSC yang mampu menginisiasi berbagai sel  dan memperbaharui diri  dengan fenotip yang bermacam ragam,

Pada kanker colon juga terdapat   adanya SPK dengan fenotip SP, yang dapat dilihat dengan  penanda permukaan ABCB5,CD133  atau CD44 juga   dapat  diuji dengan Aldefluor assay (ALDH+) dan  clonal analysis, 

 bahwa epitop AC133  yang spesifik pada SPK kolon ekspresinya akan 

hilang pada diferensiasi, Selain itu, Stem-like  cancer cell juga ada  terdapat pada kanker ovarium, kanker ginjal,  kanker prostat, kanker paru, kanker hepar, kanker pankreas dan lain-lain, Keberadaan penanda permukaan spesifik 

pada berbagai SPK yang telah diuraikan di atas  dapat dipakai sebagai prognosis kekambuhan kanker, Sel punca kanker sebagai target pengobatan 

sekarang  ini kebanyakan  pengobatan   anti kanker   menjadikan sel kanker terdiferensiasi sebagai  targetnya, dan sayangnya tidak efektif terhadap 

sel kanker undifferentiated (SPK) yang kebanyakan tidak berproliferasi,  

sel SPK  ini resisten terhadap imunoterapi, kemoterapi,  radiasi  bahkan menunjukkan kemampuan untuk bermetastasis, 

banyak  pengobatan    anti kanker yang malahan memperbanyak SPK.  ini kemungkinan disebabkan karena  pengobatan   itu menginduksi  dediferensiasi bukan-SPK menjadi SPK, tampak   bahwa SPK dan bukan-SPK mempunyai  pengaturan  timbal balik secara dekat, saling melindungi dan mengaktivasi ,

2 .Pembentukan sphere

Sphere adalah  sekelompok sel yang membentuk suatu  kesatuan dengan struktur bulat dan tidak  menempel pada dasar cawan kultur,  Sphere akan terbentuk dalam populasi sel yang   mengandung SPK,Pembentukan sphere mendasari cara  isolasi SPK berdasarkan kemampuannya  dalam membentuk sphere, oleh  Karena sphere dibentuk  oleh sel progenitor kanker  dan SPK, maka  jumlah sel yang terdapat dalam sphere tidak  dapat dipakai untuk menghitung kuantitas  SPK secara akurat,  Pembentukan sphere hanya dapat dipakai sebagai bukti keberadaan SPK,

3. Side Population

 aktivitas ATP-Binding Cassette  (ABC) transporter yang dimiliki oleh  SPK memicu SPK resistan terhadap banyak obat kemoterapi ,

Melalui  aktivitas ABC transporter, SPK dapat melakukan efluk bermacam macam  senyawa yang bersifat  beracun  dan membahayakan kehidupan sel 

dengan sangat cepat. Berdasarkan potensi  ini maka salah satu cara  isolasi dan  identifikasi  SPK yaitu  dengan mengenali side population, Side population adalah populasi  minoritas sel yang menunjukkan fluoresensi  minimal ketika sel diwarnai dengan senyawa  pewarna DNA, seperti Hoechst 33342,  Fluoresensi akibat Hoechst 33342 disebabkan  oleh ikatan senyawa pewarna itu  dengan area   pada rantai DNA yang  banyak mengandung pasangan basa A-T.   Efluk Hoechst 33342 merupakan hasil  aktivitas transpor yang dimediasi oleh ABC  transporter dari protein Multidrug Resistance (MDR). 

Banyaknya senyawa Hoechst 33342 yang mengalami efluks dianggap menandakan adanya   keprimitifan sel, sehingga sel  yang tidak dapat diwarnai dengan Hoechst  33342 adalah sel yang lebih primitif dan  mempunyai  aktivitas ABC transporter yang lebih  tinggi dibandingkan sel lainnya, Jadi side 

population merupakan populasi sel yang  masih primitif dan mengekspresikan banyak  molekul petanda sel punca. cara ini  merupakan cara pilihan untuk melakukan isolasi dan   identifikasi  SPK, terutama jika  molekul protein permukaan spesifik yang  dimiliki SPK yang diinginkan belum diketahui,





FOTO  GAMBAR 188  . Pembelahan sel punca secara asimetrik

diatur oleh fate determinants intrinsik. Fate deter�minants yang berbeda, yaitu faktor untuk pembaha�ruan diri (hijau) dan faktor pemicu diferensiasi 

(merah), bergerak ke dua kutub (terpolarisasikan) 

pada pembelahan sel punca, kemudian berada pada 

dua sel anak yang berbeda




FOTO  GAMBAR 288 . Pembelahan sel punca secara asimetrik

yang ditentukan oleh stem cell niche (tanda bintang 

merah dan panah). Kedua sel anak akan ditempatkan 

dalam lingkungan seluler tertentu, di dalam dan di luar 

stem cell niche.


SEL PUNCA ADIPOSA SEBAGAI  
PENGOBATAN PENYAKIT NEURODEGENERATIF


Sel punca mempunyai  kemampuan untuk  diferensiasi dan regenerasi  menjadi 
subtipe sel lain,  
4 jenis sel punca yaitu 
1.sel punca dewasa (adult stem cells) , 2.sel punca kanker (cancer stem  cells),
3. sel punca  embrionik (embryonic stem cells),  4.sel punca pluripotent induksi (induced pluripotent stem cells),
sel  punca kanker (cancer stem cells)  yang dalam  pemakaiannya  harus sangat  hati-hati karena ada kemungkinan  sel punca kanker ini  dapat berubah 
menjadi suatu sel tumor saat  berdiferensiasi menjadi suatu sel  yang diinginkan, ini  mengakibatkan penggunaan sel  punca kanker tidak bisa seratus 
persen aman karena sel punca  kanker dapat bermutasi suatu saat secara tiba tiba mendadak tanpa diperkirakan,
sel  punca pluripoten induksi mempunyai  potensi yang hampir sama baiknya 
dengan sel punca embrional   namun masih dibawah  tipe  sel punca embrional  untuk   dapat berdiferensiasi menjadi  berbagai jenis sel, sehingga  sering 
dipakai untuk pengobatan penyakit  degeneratif,
Sel punca embrionik berpotensi  terbaik  dalam usaha  berdiferensiasi menjadi  bentuk sel apapun dibandingkan  tipe  Sel punca lain  , namun  pemakaiannya  masih  kontroversial karena berasal  dari inner mass cell blastosit  embrio pasien,
sel punca dewasa (adult stem cells) yang  sering  dipakai dalam pengobatan karena  mempunyai sifat totipoten, yaitu dapat  berubah menjadi segala bentuk sel  yang diingiinkan,  sel punca dewasa   didapat dari berbagai jenis  jaringan organ pasien, seperti  otot rangka,  adiposa ,jaringan sumsum tulang belakang,  darah tepi, pembuluh darah, namun , jaringan adiposalah  yang  terbaik untuk menghasilkan sel punca karena  jaringan ini  didapat dari  lemak hasil liposuction yang pada  dasarnya termasuk salah satu  limbah medis rumah sakit,
Penggantian sel saraf dari  sel punca mempunyai efek pengobatan gangguan neurodegeneratif  yang  sangat  menonjol , Banyak jenis sel punca dapat 
berdiferensiasi menjadi berbagai  sel progenitor saraf dan  ditransplantasikan ke dalam otak  hewan yang memiliki  penyakit  neurodegeneratif ,
 sel dapat  mengganti sel yang rusak dan  melindungi sel saraf juga  mempertahankan fungsi saraf  ,
Sel punca adiposa  merupakan sel punca yang  didapat dari ekstraksi jaringan 
adiposa yang kemudian dikultur  untuk dijadikan sel punca adiposa, 
Jaringan lemak putih yang  merupakan sumber penyimpanan  energy mengandung sel punca  adiposa dalam jumlah yang sangat  besar dibandingkan jaringan lemak  coklat, Sehingga, sel punca adiposa lebih 
sering diisolasikan dari jaringan  lemak putih pada bagian subkutan,
mengisolasikan sel punca adiposa  dari jaringan lemak,  merupakan dasar pengobatan  menggunakan sel punca adiposa ,
 sel punca  yang ditransplantasikan dapat  menyatukan sel saraf yang baru 
dengan sinaps untuk mendapatkan pemulihan pada hewan percobaan 
berpenyakit neurodegeneratif ,
Sel punca adiposa dapat  mengekspresikan marker sel punca  mesenkimal seperti CD105 ,CD34 dan   CD73   yang secara konsisten  merupakan ciri  penetapan jenis  sel punca mesenkimal yang  dipakai sebagai pengobatan oleh 
International Society for Cellular  Therapy (ISCT) dan the  International Fat Applied  Technology Society (IFATS) 
Sel punca adiposa ber efek diferensiasi multipoten yang  baik, mudah untuk didapat dan dapat   diisolasi, berasal dari  berbagai organ tubuh, angiogenik dibandingkan sel punca  lain , mempunyai efek anti-inflamasi yang  tinggi, imunomodulator, metode  aplikasi yang bervariasi  ,
 Sel punca  dewasa, khususnya sel punca  adiposa dapat  mengurangi reaksi antioksidan  dan inflamasi , sel punca yang  ditransplantasikan dapat 
berkembang menjadi sel saraf  ataupun sel yang mempunyai efek  proteksi terhadap saraf seperti  neural  dan  glia ,
Penyakit neurodegeneratif muncul karena proses   kematian sel , yang 
disertai kehilangan fungsi  akibat selubung mielin yang rusak  atau gangguan transmisi saraf,
 penyakit saraf   berhubungan dengan degenaratif, 
misalnya  amyotrophic lateral  sclerosis (ALS) stroke ,Parkinson, Alzheimer, 
Huntington, penyakit-penyakit saraf  mempunyai  mekanisme kerusakan di mana  akan dihasilkannya protein  tidak normal yang menumpuk dan  merusak saraf, pengobatan dengan sel punca adiposa  dapat mengisi sel yang hilang dan  melindungi area di bawah proses  kerusakan degeneratif saraf. 
1.Penyakit amyotrophic lateral  sclerosis (ALS)
ALS yaitu  penyakit  degeneratif pada sistem saraf yang melibatkan kematian kedua saraf  motorik pada ekstremitas atas dan  bawah ,penyakit ALS mengakibatkan  kelemahan  , atrofi otot yang bertahap , kegagalan sistem neuromuskular  dan kematian , Faktor patologi dari ALS 
seperti  faktor disfungsi   mitokondria ,  metabolisme RNA  yang terganggu ,
 eksitotoksisitas ,genetiK, reactive  pxygen stress (ROS), agregasi  protein tidak normal , mekanisme degenerasi saraf  motorik berupa transpor aksonal  yang terganggu, 
 bahwa sel punca  adiposa dapat berdiferensiasi  menjadi sel yang sangat mirip 
dengan saraf dan menunjukkan  perubahan perbaikan  pada mencit , 
mutasi gen G39A superoksida  dismutase (SOD1) yang  bermanifestasi ALS .Mencit SOD1   ALS ditransplantasikan sel punca  adiposa melalui rute IV (Intravena)  dan ICV (Intracerebrovascular). mengalami kesembuhan ,Setelah transplantasi  sel,  terjadi peningkatan faktor  neurotropik seperti 
VEGF,insulin-like growth factor (IGF-1), nerve growth  factor (NGF), brain derived (NGF), brain-derived neurotrophic factor(BDNF), 
 sel  punca adiposa  meningkatkan BFGF (Basic Fibroblast Growth Factor)  dan GDNF (glial-derived  neurotropic factor)  yang  berperan sebagai neuroprotektif 
dan  mengalami kesembuhan,
2. Stroke
Stroke iskemik  sebagai  salah  satu penyakit neurodegeneratif , Komplikasi  pengobatan stroke akibat pengobatan dengan  anti-trombolitik ,sehingga  dikembangkan  pengobatan  yang minim komplikasi,   sel punca  adiposa yang ditransplantasikan  dari luar dapat menurunkan  neurodegenerasi kronik ,inflamasi otak dan  ukuran infark, sehingga  dapat memperbaiki fungsi saraf,
secara In  vivo, bahwa pemakaian  sel punca  adiposa pada hewan percobaan 
dengan MCAO (middle-cerebral  artery occlusion) setelah tiga puluh  menit dapat meningkatkan synaptogenesis ,angiogenesis, proliferasi sel, neurogenesis,  oligodendrogenesis,  secara  menonjol ,
Sel punca adiposa yang  ditransplantasikan secara in vitro  pada organisme dengan model  stroke, dapat meningkatkan   gen  imunomudulator  dan  ekspresi anti-inflamasi  pada saraf, yaitu  Neuro2A akan meningkat,
Sel punca adiposa dapat  berdiferensiasi menjadi jenis sel  yang berperan dalam  penyembuhan iskemi saraf, Pada  kultur, sel punca adiposa membentuk struktur vaskular dan  secara aktif mengeluarkan faktor  von-Willebrand, yang merupakan  glikoprotein penting untuk  hemostasis, sel punca  adiposa menghasilkan jumlah HGF  dan VEGF  lebih tinggi dibandingkan  sel  punca sumsum tulang ,
3. Penyakit Parkinson
penyakit  Parkinson disebabkan akibat  terhambatnya konduksi saraf 
dan  kematian serabut saraf dopaminergik pada substansia  nigra ,
namun penyebab utama dari penyakit  parkinson adalah mutasi pada gen 
a-synuclein yang mengakibatkan  agregasi protein dan terjadi  pembentukan cytotoxicity,lewy bodies, lewy  neuritis , yang  akan meng-induksi kematian sel 
saraf , belum  ada pengobatan yang efisien untuk  penyakit  parkinson, kebanyakan pengobatan hanya  menghambat pengendalikan  progresifitas penyakit, seperti  operasi ,
Sel punca adiposa mampu membantu pasien .mendorong dorong  regenerasi neurit pada  sel feokromositoma 12 (FK12),  melalui peningkatan  fibroblast 
growth factor 2 (FGF2) dan ekspresi protein bone morphogenetic  protein 2 (BMP2) ,implantasi sel punca adiposa pada  monyet dengan resus  hemiparkinson mengeluarkan  methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine (MPTP) yang mempunyai efek neuroprotektif , bahwa monyet yang  ditransplan-tasikan sel punca  adiposa menunjukkan  gejala perbaikan kondisi pasien ,
pengobatan  pada penyakit alzheimer adalah agonis,  dopamine,amantadine ,levodopa, agen antikolinergik,  inhibitor cathecol ometiltransferase (ICOMT), 
sekresi berbagai sitokin dan faktor  neurotropik  melindungi otak  tikus dari 6-hidroksidopamin (6-OHDA) yang  mengakibatkan  degenerasi substansia nigra dan  menginduksi neutotoksisitas , maka  kultur sel secara in vitro dipakai untuk menguji apakah  protein yang disekresi oleh sel  punca adiposa mempunyai 
kemampuan untuk melindungi selsel saraf dari 6-OHDA,  bahwa sel punca adiposa yang  ditanamkan dalam suatu media  dapat  mengurangi kematian sel yang  diinduksi H2O2, menghambat  neurotoksisitas dalam  mesensefalon , cerebellar  dan  memperbaiki Reactive  Oxiygen Stress (ROS) yang  diinduksi 6-OHDA, 
4. Penyakit Alzheimer
penyakit alzheimer  yaitu  jenis penyakit  demensia yang  disebabkan 
heterogen  dan multifaktor  sehingga  menjadi   penyakit  kronik, 
faktor genetik seperti mutasi presenilin (PS) .protein precursor amyloid (PPA) dan  apolipoprotein E  termasuk langka dengan  kejadian < 5 % ,
 penyebab dari  demensia, seperti teori kolinergik, amiloid, mielin, dan stress 
oksidatif  ,  pengobatan  untuk demensia yaitu :  
 psikososial yang batasannya adalah  pengobatan paliatif ,farmakologi   dan  perawatan medis, sel  punca adiposa dapat  memperbaiki gejala defisit  neurologis yang terjadi  pada  penyakit Alzheimer,
sel punca adiposa  mencegah gejala perburukan pada  penyakit Alzhemimer
 sel punca adiposa  berefek potensial untuk memperbaiki kemampuan belajar 
mencit APP/PS 1 , Perbaikan ini disebabkan  oleh reduksi agregasi amiloid-β 
yang merupakan patologi  fundamental penyakit dan berperan pada perbaikan fungsi belajar ,bahwa  sel punca  adiposa dapat mengaktivasi mikroglia 
yang  menurunkan gejala demensia dan  meringankan penurunan fungsi 
kognitif,  Administrasi sel punca  adiposa secara IV   memperbaiki gejala Alzheimer  pada mencit ,leptin,  merupakan hormon  turunan adiposa yang   mempunyai efek  neuroprotektif  dan dapat memicu   neurogenesis,
5. penyakit huntington
penyakit huntington  yaitu  penyakit  keturunan / neuro-degeneratif yang 
 kronik sebab   disebabkan  kelainan genetika , akibat  adanya mutasi autosomal dominan  yang mengakibatkan ekspansi  tidak normal dari basa CAG pada gen huntingtin, sehingga mengakibatkan  hilangnya inklusi saraf  dan neuron medium spinal  pada ganglia  basal,   Mutasi CAG tidak normal ini 
 mengakibatkan agregasi  protein dari pengulangan produksi  protein oleh sekuens CAG yang  dapat memicu kematian sel, 
Mekanisme patologi penyakit ini  meliputi gangguan produksi energi  ,ekspresi gen mutan huntingtin , aktivasi sinyal apoptosis, fungsi glutamin tidak normal, 
yang mengakibatkan toksisitasis  seluler , Tetapi, sampai saat ini pengobatan penyakit Huntington  tidak  mengakibatkan kesembuhan ,. sel punca  adiposa secara intraperitoneal pada  hewan percobaan r6/2 yang memiliki  
penyakit Huntington dapat   memperbaiki atrofi  strial hewan percobaan r6/2,
 Melalui metode, pengurangan protein agregasi pada  penyakit Huntington dapat terjadi  dengan jalur cAMP response element-binding protein  peroxisome proliferator-activated  receptor-g coactivator 1a (CREBPGC1a) 
sel punca adiposa  menjadi  sel pengobatan  autolog pada penyakit Huntington.


Tabel 1. Fungsi Sel Punca Adiposa 

penyakit : ALS     
hewan :  Mencit/Sel Punca Adiposa
ekspresi protein :  NGF,BDNF,IGF-1,VEGF
perbaikan gejala: gejala berkurang,mencegah  kematian ,neuroprotektif,perbaikan kesehatan 
penyakit :     Parkinson
hewan :     Monyet Methyl-4-phenyl  1,2,3,6, Tetrahydropyridine (MPTP)
ekspresi protein :    LMX1A  NTN
perbaikan gejala: Perbaikan kondisi pasien,Ekspresikan gen dopamine-ergik,
penyakit :    Alzheimer 
hewan :   Mencit APP/PS1
ekspresi protein :    Belum diketahui 
perbaikan gejala:   memperbaiki  fungsi memori,aktivasi mikroglia,perbaikan  kognitif
penyakit :    Huntington 
hewan :  Mencit R6/2  penyakit   Huntington
ekspresi protein :   PGC1a 
perbaikan gejala:  Perbaikan atrofi dan penurunan  agregasi mutan huntingtin,
penyakit :   Stroke 
hewan :  In vitro model 
ekspresi protein :   Neuro2A,VEGF,HGF
perbaikan gejala:  Efek neuroprotektif ,Proliferasi sel, neurogenesis, oligodendrogenesis, synaptogenesis dan  angiogenesis,






FOTO  peran neuroprotektif 
 sel punca adiposa