Tesis

Pengaruh Injeksi Intravitreal Kombinasi Sel Punca Mesenkim dengan BDNF dan NGF terhadap Densitas dan Ekspresi Caspase-3 Sel Ganglion Retina Tikus Model Glaukoma = The Effect of Intravitreal Injection of Mesenchymal Stem Cell Combined with BDNF and NGF on Retinal Ganglion Cells Density and Caspase-3 Expression in Rat Model of Glaucoma.

Latar Belakang: Tekanan intra okular (TIO) merupakan faktor risiko pada penyakit glaukoma dan merupakan target tatalaksana utamanya. Progresivitas kerusakan sel ganglion retina tetap berlanjut walaupun tekanan terkontrol. Berkurangnya aksi neurotropin dan faktor pertumbuhan pada glaukoma dilaporkan berperan dalam apoptosis sel ganglion retina melalui aktivasi Caspase-3. Sel punca mesenkim (SPM) memiliki kemampuan terhadap aktivasi sel-sel parakrin yang berperan pada penyakit degeneratif mata karena mengandung brain-derived neurotrophic factor (BDNF) dan nerve growth factor (NGF) yang dapat memicu neuroproteksi dan neuroregenerasi sel ganglion retina. Penambahan kedua komponen tersebut pada glaukoma belum dilaporkan. Tujuan: Menilai kesintasan sel ganglion retina pada tikus model glaukoma setelah pemberian injeksi intravitreal sel punca mesenkim dengan dan tanpa penambahan BDNF dan NGF. Metode: Uji eksperimental pada 16 tikus Wistar yang terbagi menjadi empat kelompok. Kelompok pertama merupakan kontrol sehat tanpa perlakuan. Tiga kelompok perlakuan mendapatkan induksi peningkatan TIO melalui kauterisasi vena episklera dan injeksi viskoelastik intrakameral. Pada hari kelima, dilakukan injeksi intravitreal plasebo (kelompok kedua), SPM (kelompok ketiga), dan SPM dengan penambahan BDNF dan NGF (kelompok keempat). Dilakukan pemantauan TIO hingga enukleasi pada hari ke-33 dan setelahnya dilakukan penilaian densitas sel ganglion dan ekspresi Caspase-3. Hasil: Densitas sel ganglion pada kelompok kontrol glaukoma lebih sedikit dibandingkan kelompok kontrol (p < 0,001). Sel punca dengan dan tanpa penambahan BDNF dan NGF memberikan gambaran densitas sel ganglion yang lebih banyak dibandingkan kelompok glaukoma (p < 0,001). Tidak didapatkan perbedaan ekspresi Caspase-3 antar kelompok (p=0,395). Kesimpulan: Sel punca mesenkim dengan dan tanpa penambahan BDNF dan NGF meningkatkan densitas sel ganglion retina namun tidak tampak penurunan ekspresi Caspase-3 pada retina tikus model glaukoma.
Kata kunci: glaukoma, sel punca, brain-derived neurotrophic factor, nerve growth factor, sel ganglion retina, Caspase-3


Background: Intraocular pressure (IOP) is the known risk factor of glaucoma and remain as the main target of its treatment. Progressive damage of retinal ganglion cells (RGC) still persists despite the controlled IOP. Neurotrophic action and growth factor deprivation have been reported to contribute to RGC apoptosis in glaucoma through Caspase-3 activation. Mesenchymal stem cell (MSC) has paracrine effect because it contains brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and nerve growth factor (NGF) that stimulate neuroprotection and neuroregeneration of RGC. No previous literature reported the addition of these two components in glaucoma. Objective: To evaluate RGC survival in rat model of glaucoma following intravitreal injection of MSC with and without addition of BDNF and NGF. Method: Sixteen male Wistar-rats divided into four groups. First group act as healthy control. Elevation of IOP through episcleral vein cauterization and intracameral viscoelastic were done to three intervention groups. These groups received intravitreal injections of placebo (second group), MSC (third group), and MSC with addition of BDNF and NGF (fourth group) on day-5. Intraocular pressure was monitored closely. Caspase-3 expression and RGC density were evaluated after enucleation. Result: Retinal ganglion cells density of glaucoma group was lower than control group (p < 0.001). Mesenchymal stem cell with and without addition of BDNF and NGF groups showed higher RGC density compared to glaucoma group (p < 0.001). There was no difference in Caspase-3 expression between groups (p=0.395). Conclusion: Mesenchymal stem cells, with and without addition of BDNF and NGF increase retinal ganglion cell density but not appear to reduce Caspase-3 expression in rat model of glaucoma.
Keywords: glaucoma, stem cell, brain-derived neurotrophic factor, nerve growth factor, retinal ganglion cells, Caspase-3