Disertasi

Mekanisme Aksi Vesikel Ekstraseluler Sel Punca Mesenkimal Tali Pusat Prekondisi serta Kombinasi Hepatocyte Growth Factor pada Tikus Model Ligasi Duktus Bilier: Hubungan miRNA dengan Histologi Hati = Mechanism of Action of Preconditioned Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles Combined with Hepatocyte Growth Factor in a Bile Duct Ligation Rat Model: The Relationship of miRNA with Liver Histology.

Latar belakang: Atresia bilier mengakibatkan kerusakan jaringan dan penurunan viabilitas hepatosit. Terapi berbasis vesikel ekstraseluler (EVs) dari sel punca mesenkimal tali pusat (UC MSCs) diperkirakan memiliki potensi dalam memperbaiki jaringan hati yang rusak. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa karakteristik Vesikel Ekstraseluler (EVs) UC MSCs dalam kondisi prekondisi dibandingkan dengan kondisi naif . Kemudian penelitian ini membandingkan efek EVs prekondisi serta kombinasi Hepatocyte Growth Factor (HGF) pada model tikus Ligasi Duktus Bilier (LDB). Metode: Penelitian ini melibatkan kultur UC MSCs dalam dua kondisi, yaitu naif dan prekondisi dengan serum pasien atresia bilier. Identifikasi dan karakterisasi dilakukan pada EVs yang dihasilkan dari kedua kondisi kultur tersebut. Kelompok perlakuan EVs prekondisi diberikan kepada tikus model LDB, dengan satu kelompok perlakuan tambahan menerima kombinasi HGF. Analisis histologi jaringan hati serta ekspresi protein albumin dan CYP3A4 dilakukan untuk mengevaluasi efek terapeutik dari setiap perlakuan. Identifikasi profil miRNA menggunakan Nanostring dan analisis in silico menggunakan KEGG pathway dilakukan untuk mengevaluasi keterlibatan jalur molekuler yang terkait dengan atresia bilier yang berhubungan dengan regenerasi hati. Hasil: Hasil menunjukkan bahwa EVs prekondisi memiliki karakteristik yang hampir sama dengan EVs naif, dan tidak ada perbedaan signifikan dalam efek terapeutik keduanya terhadap viabilitas hepatosit. Namun, pada kelompok tikus yang diberikan kombinasi EVs prekondisi dengan HGF, jalur mekanisme molekuler yang terlibat dalam proses regenerasi hati lebih kompleks, menunjukkan aktivasi lebih banyak jalur yang berpotensi meningkatkan perbaikan jaringan. Kesimpulan: Meskipun EVs prekondisi tidak menunjukkan keunggulan signifikan dibandingkan EVs naif, kombinasi EVs prekondisi dengan HGF mengindikasikan potensi untuk meningkatkan kompleksitas jalur regeneratif pada hati yang rusak. Hasil ini memberikan wawasan baru dalam pengembangan terapi berbasis EVs untuk penyakit hati, meskipun diperlukan penelitian lebih lanjut untuk optimasi dan pemahaman mekanisme detailnya.
Kata kunci: eksosom, fibrosis, hepatoproteksi, terapi aseluler, terapi regeneratif


Introduction: Biliary atresia results in tissue damage and decreased hepatocyte viability. Extracellular vesicles (EVs)- based therapy from umbilical cord mesenchymal stem cells (UC MSCs) is thought to have the potential to repair damaged liver tissue. This study aims to analyze the characteristics of UC MSCs' extracellular vesicles (EVs) under preconditioned conditions compared to naive conditions. Then, this study compares the effects of preconditioned EVs and the combination of hepatocyte growth factor (HGF) on the rat Bile Duct Ligation (BDL) rat model. Method: This study involved the culture of UC MSCs in two conditions, namely naive and preconditioned with biliary atresia patient serum. Identification and characterization were performed on EVs generated from both culture conditions. The preconditioned EVs treatment group was administered to BDL model rats, with one additional treatment group receiving the HGF combination. Histology analysis of liver tissue and albumin and CYP3A4 protein expression was performed to evaluate the therapeutic effect of each treatment. Identification of miRNA profiles using Nanostring and in silico analysis using the KEGG pathway was performed to evaluate the involvement of molecular pathways associated with biliary atresia concerning liver regeneration. Results: Results showed that preconditioned EVs had almost the same characteristics as naive EVs, and there was no significant difference in their therapeutic effects on hepatocyte viability. However, in the group of rats administered the combination of preconditioned EVs with HGF, the pathways of molecular mechanisms involved in the liver regeneration process were more complex, suggesting activation of more pathways that could potentially enhance tissue repair. Conclusion: Although preconditioned EVs did not show significant advantages over naive EVs, the combination of preconditioned EVs with HGF indicated the potential to increase the complexity of regenerative pathways in damaged livers. These results provide new insights into the development of EVs-based therapies for liver disease, although further studies are needed to optimize and understand the detailed mechanisms.
Keywords: Exosomes, fibrosis, hepatoprotection, acellular therapy, regenerative therapy