Potensi Differensiasi Sel Progenitor Saraf dari Sel Punca Pulpa Gigi Menjadi Sel Rambut Koklea Secara In-Vitro

Abstract

Backgrounds: Sensorineural hearing loss (SNHL) is commonly caused by the death or dysfunction of cochlear cell types, as a result of their lacking of regeneration capacity. However, regenerative medicine such as stem cell therapy has become a promising tool to cure many diseases including hearing loss. Neuronal stem cells have the ability to differentiate into hair cells and other neuronal type cells in the cochlea, thus can replace the damaged cells to reverse the SNHL. Among other neuronal stem cells sources, dental pulp stem cells (DPSCs) is one of the most potential. They have great potentiality to differentiate into large array of tissues including neural stem cell, and have less invasive extraction method. Objective: In this study, we evaluated whether DPSCs could differentiate into cochlear hair cell in vitro. Method: DSPCs we used were derived from human third molars and cultured in vitro. The culture cells were analyzed for mesenchymal marker such as CD90, CD105, CD73 genes using flow cytometry prior to differentiating. DPSC were induced into neural stem cell using EGF and bFGF for 7 days and then into cochlear hair cell using EGF and IGF-1 for the following 14 days. We used neuroepithelial protein marker nestin and cochlear hair cell marker myosin VIIa as the markers for cells differentiation and analyzed using microscope. Cells expressing the positive markers of nestin were confirmed to have differentiated into neural stem cells and cell expressing the positive markers of Myosin VIIa were confirmed to have differentiated into cochlear hair cell. Results: DPSCs was successfully induced to differentiate into neural stem cells that expressed nestin (24%) and then hair cell-like cells that expressed myosin VIIa (81%) with satisfying result. Thus, DPSCs have high potential to serve as a good resource for SNHL treatment. Conclusion: We expect that DPSC can be an alternative autologous stem cell source for SNHL in the future.

Latar belakang: Gangguan pendengaran sensorineural umumnya disebabkan oleh kematian atau kerusakan dari sel-sel pada koklea yang tidak dapat untuk beregenerasi. Saat ini terapi pada bidang regenerasi seperti terapi sel punca menjadi harapan baru pada tatalaksana berbagai penyakit termasuk gangguan pendengaran. Sel punca saraf diketahui memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel rambut pada koklea dan beberapa jenis sel saraf lain pada koklea yang kemudian dapat menggantikan sel yang rusak. Pada penelitian terakhir diketahui sel punca pulpa gigi (SPPG) merupakan sumber dan sel punca saraf yang sangat potensial. SPPG bersifat pluripoten dan dapat berdiferensiasi menjadi berbagai macam sel yang dibutuhkan termasuk sel punca saraf. Prosedur pengambilan sel punca pulpa gigi juga kurang invasif dan dapat dilakukan dengan pencabutan rutin gigi molar 3. Tujuan: Pada penelitian ini peneliti ingin megetahui potensi SPPG untuk berdiferensiasi menjadi sel rambut koklea. Metode: SPPG diekstraksi dari gigi molar ke 3 manusia dan dilakukan kultur secara in vitro. Sel yang telah dikultur dianalisa dengan penanda sel punca mesenkimal yaitu CD90, CD105, CD73 dengan menggunakan flow cytometry sebelum dilakukan proses diferensiasi. SPPG kemudian diinduksi menjadi sel punca saraf dengan menggunakan EGF dan bFGF selama 7 hari dan dilanjutkan dengan proses diferensiasi menjadi sel rambut koklea dengan EGF dan IGF-1 selama 14 hari. Untuk menilai kemampuan SPPG dalam berdiferensiasi menjadi sel punca saraf, dilakukan pewarnaan dengan penanda protein nestin pada sel hasil diferensiasi. Untuk menilai kemampuan sel punca saraf dalam berdiferensiasi menjadi sel rambut koklea dilakukan pewarnaan dengan penanda myosin VIIa pada sel hasil diferensiasi. Hasil: SPPG ditemukan dapat berdiferensiasi menjadi sel punca saraf dengan mengekspresikan nestin (24%) dan menjadi sel rambut koklea dengan mengekspresikan myosin VIIa (81%). Kesimpulan: SPPG dapat menjadi sumber sel punca yang baik untuk tatalaksana pada gangguan sel rambut koklea, SPPG ini diharapkan dapat menjadi salah satu altenatif terapi sel punca autologous pada gangguan pendengaran sensorineural di masa mendatang.