Pengaruh Mesenchymal Stem Cells (MSCs) Hipoksia dan MSCs Conditioned-Medium dengan Teknik Omental Patch Terhadap Derajat Adhesi Peritoneal

Abstract

Background: Peritoneal adhesions can cause problems especially in post-laparotomy due to peritonitis. The most common cause of adhesions is actions involving the small intestine, large intestine, appendix, and uterus. There are 2 strategies in the prevention of adhesion, namely by reducing tissue injury during surgery with certain operating techniques and mechanical barriers. However, the incidence of post-operative peritoneal adhesion remains high. MSCs is a multipotential adult stem cell and can be differentiated. MSC is able to suppress inflammatory peritonitis by releasing TNF-stimulated gene-6 (TSG-6). Hypoxia MSCs is more potent in regenerating damaged tissue compared to normoxia MSCs. Meanwhile MSCs-Conditioned Medium (CM) contains many Growth Factors (GF) and inflammatory mediators. Omental patch technique is done by attaching omentum to the injured intestinal area so that it allows MSCs and MSC-CM to remain in the injured area. Objective: To determine the effect of hypoxia MSCs and MSCs-CM with omental patch technique on the formation of macroscopic and microscopic peritoneal adhesions accompanied by changes in IFN-, IL-10, VEGF, and PDGF levels. Method: This research is a laboratory experimental study with the Post Test Only Control Group Design method. Thirty (30) wistar-fluted rats divided into 6 groups, namely the hypoxia MSCs group at a dose of 3 x 106 cells, hypoxia MSCs at a dose of 1.5 x 106 cells, MSCs-CM at a dose of 400 L, MSCs-CM at a dose of 200 L, sham, and control. Laparotomy is performed on rats, and terminal ileal abrasion is made until bleeding spots are encountered. Then the treatment is given based on the group and then followed by an omental patch. On day 14, rats were determined to evaluate macroscopic and microscopic peritoneal adhesion grades based on Zuhlke's criteria, and blood sampling was performed for examination of IFN-, IL-10, VEGF, and PDGF levels. Results: There was a high correlation between the treatment group and the control group on macroscopic and microscopic peritoneal adhesion grade. Based on ANOVA analysis, a significant difference was found in IFN-, IL-10, VEGF, and PDGF levels between the treatment group and the control group for the formation of peritoneal adhesion (p < 0.005). Conclusion: Hypoxia MSCs at high doses by the omental patch technique can prevent increased grade of peritoneal adhesion in intestinal serous injury as evidenced by macroscopic and microscopic features accompanied by decreases in IFN-, increases in IL-10, decreases in PDGF, and increases in VEGF.

Latar Belakang: Adhesi peritoneal dapat menimbulkan masalah khususnya pada paska operasi laparotomi karena peritonitis. Penyebab adhesi yang paling sering adalah tindakan yang melibatkan usus kecil, usus besar, apendik, dan uterus. Tindakan pencegahan untuk terjadinya adhesi terdapat 2 strategi yaitu dengan mengurangi cedera jaringan saat operasi dengan teknik operasi dan barrier mekanik. Namun kejadian adhesi peritoneal paska operasi masih tetap tinggi. MSCs merupakan adult stem cell multipotensi dan dapat berdiferensiasi. MSCs mampu mensupresi inflamasi peritonitis dengan melepas TNF-stimulated gene-6 (TSG-6). MSCs hipoksia lebih poten dalam meregenerasi jaringan rusak dibanding dengan MSCs normoksia. Sedangkan MSCs- Conditioned Medium (CM) banyak mengandung berbagai Growth Factor (GF) dan mediator inflamasi. Teknik omental patch dengan melekatkan omentum pada area usus yang cedera, sehingga memungkinkan MSCs dan MSCs-CM untuk tetap berada pada area cedera Tujuan: Mengetahui pengaruh MSCs hipoksia dan MSCs-CM dengan teknik omental patch terhadap pembentukan adhesi peritoneal secara makroskopis dan mikroskopis yang disertai dengan perubahan kadar IFN-γ, IL-10, VEGF, dan PDGF. Metode : Penelitian bersifat eksperimental laboratorik dengan metode Post Test Only Control Group Design. Tigapuluh 30 ekor tikus galur wistar dibagi dalam 6 kelompok yaitu kelompok MSCs hipoksia dosis 3x106 sel, MSCs hipoksia dosis 1,5x106 sel, MSCs- CM dengan dosis 400 μL, MSCs-CM dengan dosis 200 μL, sham, dan kontrol. Tikus dilaparootmi dan dilakukan abrasi ileum terminal hingga dijumpai bintik perdarahan. Selanjutnya diberikan perlakuan berdasarkan kelompok yang kemudian dilanjutkan dengan omental patch. Pada hari ke-14 tikus dierminasi untuk dievaluasi derajat adhesi peritoneal makroskopis dan mikroskopi berdasarkan kriteria Zuhlke’s dan pengambilan sampel darah untuk pemeriksaan kadar IFN-γ, IL-10, VEGF, dan PDGF. Hasil : Dijumpai korelasi yang kuat antara kelompok perlakuan dengan kontrol terhadap derajat adhesi peritoneal secara makroskopis dan mikroskopis. Hasil analisis ANOVA dijumpai perbedaan yang signifikan antara kadar IFN-γ, IL-10, VEGF, dan PDGF antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol terhadap pembentukan adhesi peritoneal (p< 0,005) Kesimpulan: MSCs hipoksia dosis tinggi dengan teknik omental patch dapat mencegah derajat adhesi peritoneal pada cedera serosa usus yang dibuktikan dengan gambaran makroskopis dan mikroskopis yang disertai dengan penurunan IFN-γ, peningkatan IL-10, penurunan PDGF, dan peningkatan VEGF