Tesis

Efek Implantasi Sekretom, Sel Punca Mesenkimal Sumsum Tulang Xenogenik, Bmp-2, Granul Hidroksiapatit Dan Fiksasi Mekanik Terhadap Defek Luas Tulang Panjang Tikus Sprague Dawley = The Effect of Secretome, Xenogenic Bone Marrow-Mesenchymal Stem Cell, BMP-2, Hydroxyappatite Granule with Mechanical Fixation to Critical Sized Bone Defect Sprague Dawley Rat .

Latar Belakang: Defek tulang luas merupakan masalah yang belum memiliki solusi memuaskan walaupun dengan kemajuan teknik operasi dan penemuan agen biologis terbaru. Beberapa literatur telah menunjukan efek terapeutik dari sel punca mesenkimal (SPM) yang memiliki beberapa kekurangan seperti reaksi penolakan, efek tumorigenik berasal dari efek parakrin. Sekretom dapat menjawab beberapa kekurangan dari SPM sebagai produk yang siap pakai dengan efek osteoinduktor yang poten. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek pemberian sekretom pada penyembuhan defek luas tulang panjang pada tikus Sprague Dawley (SD) secara radiologis dan histologis Metode: Dari 3 subjek dengan tiga kelompok usia yang berbeda dilakukan aspirasi 30 ml sumsum tulang lalu pemrosesan kultur SPM dan sekretom untuk kemudian dilakukan evaluasi kadar dengan ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent). Sebanyak 60 ekor tikus SD dibagi menjadi 5 kelompok yaitu kontrol, SPM, sekretom, SPM+sekretom, dan SPM+sekretom+BMP-2. Setelah 2 dan 4 minggu, dilakukan pemeriksaan radiologis dengan skor RUST (Radiographic Union Score for Tibial) dan histomorfometri dengan Image J (total kalus, area penulangan, tulang rawan, fibrosis, dan void) untuk dianalisis dan dibandingkan. Hasil: Pada berbagai pasase dan waktu, BMP-2 hanya terdapat dalam kadar yang sangat kecil di dalam sekretom. Pemberian sekretom lebih superior pada kelompok lain secara radiologis dan histomorfometris pada setiap waktu. Diskusi: Pemberian sekretom mengandung banyak faktor pertumbuhan dan sitokin yang dapat mempercepat dan meningkatkan penyembuhan tulang. Implantasi SPM xenogenik dapat memperpanjang proses inflamasi pada dan kombinasinya dengan sekretom memberikan efek toksistas terhadap penyembuhan tulang Kesimpulan: Sekretom, baik digunakan secara tunggal maupun kombinasi dengan SPM dan BMP-2 merupakan agen osteoinduktor baru yang poten dalam perbaikan tulang pada model tikus dengan defek tulang luas.
Kata kunci: defek tulang luas, tikus Sprague Dawley, sekretom, BMP-2, SPM sumsum tulang, radiografi, histomorfometri, penyembuhan tulang


Introduction: Critical sized defect (CSD) has long been a problem for even experienced orthopaedic surgeon despite advanced surgical techniques and new biologic agent. Recent literatures have shown the therapeutic benefits of bone marrow derived Mesenchymal Stem Cell (BM-MSC) in the fracture healing with many drawbacks regarding the host-versus-graft disease, tumorigenic factor and the high manufacturing cost lies in the paracrine effect. Secretome may present considerable advantages over living cells in terms of potency, manufacturing, storage, and potential as a ready-to-go osteoinductor agent. However, until now there have been no literature studying the effect of secretom in the bone healing. The aim of this study is to determine the effect of secretome in the healing of CSD SD (Sprague Dawley) rat by radiographic and histologic analysis. Methods: Three different age groups of human bone marrow were obtained and cultured then secretome was harvested at the initial until third passages, then BMP-2 dose was measured using Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). A total of 60 SD-rat were divided into 5 groups including, control (normal saline), MSC, secretome, MSC+secretome, MSC+secretome+BMP-2. After 2 and 4 weeks, RUST (Radiographic Union Score for Tibia) and histomorphometric (callus, osseous, cartilage, fibrous and void area) evaluation using Image J are compared. Result: In any condition (donor age and passages), secretome contained only scarce insignificant amount of BMP-2. Secretome group is superior to other group significantly in all parameters at all time. Discussion: Secretome contains growth factor and cytokines important in the accelearation of bone healing. Implantation of xenogenic SPM might prolong the inflammation phase of bone healing while the MSC+secretome group suggest the toxicity effect decreasing the bone formation area. Conclusion: Secretome, whether used solely or combined with BM-MSC and BMP-2, is a novel, potent bone-healing agent for CSD in rat model.
Keywords: Critical Sized Defect, Sprague Dawley Rat, secretome, BM-SPM, BMP-2, radiographic, histomorphometric, bone healing