SIFAT MEMBRAN AMNION UNTUK PENGGUNAAN PADA

TEKNIK JARINGAN

Hassan Niknejad, Habibollah Peirovi, Mosumeh Jorjani, Abolhassan Ahamdiani,

Jalal Ghanavi, Alexander M. Seifalian

Ringkasan

Komponen yang paling penting pada teknik jaringan (TE) adalah matrik yang

dapat mendukung pertumbuhan sel dan jaringan, juga dikenal sebagai tempat

penggantungan jaringan. Tempat penggantungan (scaffold) harus dengan mudah

dapat bersatu dengan jaringan host dan memberikan lingkungan yang baik untuk

pertumbuhan dan diferensiasi sel. Kebanyakan material pendukung jaringan

alamiah berasal dari jaringan mammalia. Membran amniotik (MA) dianggap

merupakan sumber potensial yang sangat penting untuk penggantungan

jaringan. AM merupakan jaringan yang paling dalam dari plasenta dan terdiri dari

satu lapisan epitel, membran basalis yang tebal dan stroma avaskular. Sifat khas

dari struktur ini dan sifat biologis dari AM membuat AM menjadi calon yang baik

untuk dijadingan jaringan penggantung yang dipakai pada teknik jaringan (TE).

Sel epitel berasal dari AM memiliki keuntungan dari stem sel, yang merupakan

sumber sel yang sesuai untuk TE daripada stem sel. Komponen matriks

ekstraselular pada membran basalis dari EM menghasilkan tempat

penggantungan alamiah untuk bibit sel pada teknik jaringan (TE). Tentusaja, AM

memiliki sifat biologis penting lainnya untuk TE, seperti anti inflamasi, anti

mikrobial, anti fibrosis dan anti jaringan parut, juga karena sifat mekanik dan

immunogenitas yang rendah. Dalam tinjauan ini, berbagai sifat AM didiskusikan

secara terang dan berbagai penggunaan yang mungkin untuk teknik jaringan

(TE).

Kata kunci : membran amniotik, teknik jaringan, penggantungan jaringan, sel

epitelial amniotik

Pendahuluan

Teknik jaringan (TE) diartikan sebagai pengembangan pengganti biologis untuk

tujuan perbaikan, mempertahankan fungsi jaringan dengan menggunakan

prinsip dan metoda dari teknik dan ilmu faal. Penggantung jaringan

dikembangkan untuk mendukung sel host selama TE, mendukung diferensiasi

dan proliferasi sel host melalui pembentukan jaringan baru. Oleh karena itu,

bentuk dan pemilihan material biologis yang dipakai untuk penggantungan

jaringan merupakan langkah yang sangat penting pada TE. Selama TE, bibit sel

dimasukkan pada jaringan penggantung, tindakan ini merupakan langkah awal

dalam membuat kultur tiga dimensi, dan memainkan peranan yang sangat

penting dalam menentukan perkembangan dan pembentukan jaringan.

Keberhasilan pembenihan sel pada jaringan penggantung tergantung pada tipe

dan sumber sel hidup juga komponen matriks ekstraseluler (ECM) dari jaringan

penggantung.

Salah satu material biologis yang paling tua dipakai untuk jaringan

penggantung adalah membran janin. Membran janin pertama kali dipakai untuk

transplantasi kulit pada tahun 1910 (Davis, 1910). Berikutnya membran jaringan

ditemukan berhasil dalam penanganan luka bakar : dilakukan secara

pembedahan; juga rekonstruksi kavitas oral, kantung kemih, vagina;

timpanoplasti; arthroplasti dan lainnya. Secara spesifik, membran amniotik (AM)

sangat penting karena kemampuannya untuk menurunkan jaringan parut dan

inflamasi : meningkatkan penyembuhan luka, dan berperan sebagai

penggantungan jaringan untuk proliferasi dan diferensiasi sel karena sifat anti

mikrobialnya. Tentusaja, matriks ekstraseluler (ECM) pada membran amniotik

(AM) dan komponennya, seperti faktor pertumbuhan, menegaskan bahwa AM

merupakan calon terbaik untuk dipakai sebagai penggantungan jaringan alamiah

pada teknik jaringan (TE). AM adalah material biologis yang dengan mudah

didapatkan, diproses dan dipindahkan.

Dalam tinjauan ini, kami akan menjelaskan komponen yang penting pada

teknik jaringan, seperti sel yang mungkin dapat dipakai untuk diferensiasi dan

sifat dari jaringan penggantung yang sangat sesuai untuk tujuan teknik jaringan.

Kemudian kami menjelaskan struktur dasar dan sifat dari membran amniotik

yang membuat jaringan ini merupakan calon terbaik untuk dipakai sebagai

penggantung jaringan pada teknik jaringan.

Anatomi dan histologi membran amniotik

Membran amniotik berkembangn dari jaringan ekstra embrionik dan menyusun

komponen janin (lapisan chorionik) dan komponen ibu (desidua). Dua bagian ini

ditahan secara bersama-sama oleh villi chorinic dan menghubungkan selubung

sitotrophoblastik pada sacus korionik pada basalis desidua. Komponen janin,

mencakup membran korionik janin dan amniotik, memisahkan janin dari

endometrium. Membran amniochorionik membentuk lapisan terluar sacus yang

menutupi janin, sedangkan bagian paling dalam sacus adalah membran amniotik

(AM). AM terdiri dari lapisan epitelial tunggal, membran basalis tebal, stroma

avaskular (gamabr 1). AM tidak berisi pembuluh darah atau saraf; walaupun

nutrisi yang diperlukan disuplay secara langsung melalui difusi keluar darii cairan

amniotik dan dari desidua dasar. lapisan paling dalam, paling dekat dengan janin,

disebut epitelium amniotik dan terdiri dari lapisan tunggal yang tersusun secara

uniform pada membran basalis. Membran basalis merupakan salah satu

membran yang paling tebal yang ditemukan pada setiap jaringan manusia.

Dukungan yang diberikan ke janin oleh membran basalis selama gestasi untuk

keutuhan jaringan merupakan peranan dari membran ini. lapisan padat matriks

stromal berbatasan dengan membran basalis membentuk skleton fibrous utama

pada AM. Lapisan padat matriks stromal berbatasan dengan membran basalis

bentuk utama fibrous skleton pada AM. Kolagen pada lapisan padat disekresikan

oleh sel mesenkimal yang bertempat pada lapisan fibroblas. Kolagen interstitial

(tipe I dan III) sngat banyak dan membentuk dan membentuk berkas paralet yang

mempertahankan integritas mekanik pada AM. Kolagen tipe V dan VI

membentuk penyambung filamen antara kolagen interstitial dan membran

basalis epitelial. Lapisan intermediate (lapisan spons atau zona spongiosa) pada

tempat matriks stromal berbatasan dengan membran chorionic. Matriks ini kaya

akan proteoglikan dan glikoproteoin yang menghasilkan gambaran seperti

karang pada pemeriksaan histologis dan matriks ini berisi lubang non fibrilar yang

kebanyakan merupakan kolagen tipe III. Lapisan karang merupakan jaringan ikat

longgar ke membran chorioonic; oleh karena itu, AM mudah dipisahkan dari

chorion dengan potongan tumpul.

Sumber utama Stem sel yang secara langsung dipakai untuk teknik jaringan

Penggunaan stem sel merupakan bagian dari teknik jaringan dan memainkan

peranan penting dalam pencagkokan jaringan. Sumber jaringan yang dipakai

dalam TE dapat autolog, yang berarti dari pasien senndiri, allogenik yang berarti

dari donor manusia yang secara immunologis tidak identik atau xenogenik yang

berarti dari berbagai spesies. Sel autolog merupakan sumber terbaik yang

diipakai pada TE karena risiko rendah komplikasi imun. Namun, tindakan ini

bukan cost efektif atau tidak untuk penggunaan klinik. tentu saja, banyak pasien

dengan gagal organ stadium akhir, biopsi jaringan tidak menghasilkan jaringan

sehat dalam jumlah cukup untuk transplantasi. Sebaliknya, penggunaan sel

allogenik untuk TE memberikan keuntungan melebihi sel autolog dalam hal

keseragaman, standarisasi prosedur, kualitas kontrol dan cost efektif.

Stem Sel embrionik manusia sebagai sumber stem Sel untuk TE

Stem sel embrionik manusia (HESC) merupakan contoh menarik dari sel allogenik

yang saat ini dipakai untuk TE. Garis HESC berasal dari massa sel bagian dalam

blastokista berusia 3-5 hari yang awalnya dijelaskan oleh Thomson. HESC

memiliki level tinggi aktivitas telomerase yang kelihatan pada permukaan sel.

SSEA-4, TRA (antigen rejeksi tumor)-1-60 dan TRA-19-18. kedua nya

memperlihatkan ikatan octamer protein 4 (Oct-4) dan Nanog. Menggunakan

HESC, peneliti berhasil dalam menghasilkan sel pada ektodermal, endodermal

dan mesodermal. Diferenasisi ini ditentukan menggunakan pembentukkan badan

embrionik in vitro dan teratoma in vivo. teratoma terbentuk bila sel stem

embrionik disuntikan ke dalam tikus yang mengalami immunodefisiensi berat

(SCID) dan tipe jaringan yang dibentuk dalam epitelium usus, kartilago, tulang

dan epitelium neural. Disamping setiap keuntungan dari sel stem embrionik,

mereka memiliki keterbatasan untuk dipakai pada teknik jaringan (TE).

Mekanisme dasar harus dikuasai dalam menggunakan stem sel untuk TE

yang dibatasi penggunaan stem sel. Masalah yang lebih penting pada teknik

jaringan atau kompleks organ masih direnungkan. Tujuan seperti itu akan

diperlukan untuk mempertahankan dalam jumlah besar sel yang tidak

berdiferensiasi untuk memberikan cukup material unutk memulai. Dengan

keterbatasan suplay stem sel embrionik, penelitian in vitro luas akan diperlukan

untuk mendapatkan dalam jumlah cukup sel untuk tujuan terapi. Pada awalnya,

dianggap bahwa keadaan in vitro untuk HESC sangat mirip dengan yang dipakai

untuk setem sel embrionik tikus. Namun, segera ditemukan bahwa meskipun sel

stem embrionik dapat proliferasi dan masih tidak berdiferensiasi pada keadaan

tidak adanya lapisan fibroblas dan pada keadaan adanya faktor inhibitor

leukemia, sebenarnya tidak sama untuk HESC. LIF mempertahankan sel stem

embrionik tikus dengan mengaktifkan jalur STAT3/gp130. selama terapi HESC

dengan LIF eksogen mengaktifkan jalur yang sama, cara ini cukup untuk

mempertahankan pembaruan sendiri sel ini. jadi, HESC kebanyakan didapatkan

dan kultur untuk lapisan fibroblas embrionik tikus (MEF). Kekhawatiran terhadap

kontaminan embrionik (MEF) dari sel bibit tikus dapat membatasi penggunaan

nya untuk transplantasi pada manusia. Sebagai contoh, telah dilaporkan bahwa

kultur HESC dengan MEF dapat meningkatkan dan memperlihatkan Neu5Gc,

sebuah non human sialic acid, dapat menginduksi respon imun pada manusia.

Tentu saja, kekhawatiran terhadap imun membatasi penelitian transplantasi,

lapisan benih tikus dapat juga menjadi sumber yang tidak diperkirakan dari

variabilitas bila mencoba keadaan penelitian kontrol. Masalah lain yang mungkin

timbul dari penggunaan HESC untuk transplantasi adalah tumorgenitas. Sel yang

tidak berdiferensiasi merupakan sumber yang menghasilkan tumor yang dikenal

sebagai teratoma in vivo. ada kesulitan dalam mendapatkan HESC karena

masalah etik yang sanga tpenting untuk menggunakan HESC sebagai calon yang

mungkin untuk TE.

Epitelium amniotik sebagai sumber stem sel untuk TE

Sel epitel amniotik (AEC) memiliki beberapa sifat khas yang membuatnya

menjadi sumber stem sel untuk TE. Sama dengan tiga lapisan germ pada embrio,

seperti ektoderm, mesoderm dan endoderm, epitelium ammniotik dihasilkan

dari epiblast sebelum gastrulasi. Hal ini menegaskan bahwa epitelium amniotik

mungkin merupakan sumber stem sel selama kehamilan. Penelitian terbaru

bertujuan untuk menentukan karakteristik seperti stem sel pada AEC yang

menjelaskan bahwa sel yang terlihat pada permukaan menghasilkan sel stem

embrionik seperti SSEA-3, SSEA-4, TRA-1-60 dan TRA-1-81. sel ini juga

memperlihatkan banyak stem sel-sepsifik faktor transkripsi seperti Oct-4 dan

Nanog. Banyakk potensi dari sel amniotik yang telah ditetapkan oleh

pembentukkan chimera xenogenik dari AEC dan stem sel embrionik tikus in vitro.

Chimera ini menghasilkan sel dari setiap lapisan germ. Penelitian tambahan

memperlihatkan bahwa diferensiasi in vitro dari AEC ke dalam tiga lapisan germ

untuk sel kardiak (garis endodermal). Kesemua sel ini memperlihatkan positif

untuk marker spesifik. Sebagai contoh, AEC yang diolah dari manusia

memperlihatkan produksi albumin, cadangan glikogen dan sekresi albumin yang

sama dengan alfa-1 antitripsi dan memperlihatkan sifat gen hepatosit lain.

Clonogenisitas adalah kemampuan sel tunggal untuk membuat cetakan

koloni dan merupakan fungsi penting yang memperlihatkan sifat pembahharuan

stem sel. AEC adalah clonogenik dan cetakannya cukup yang sebanding dengan

HESC. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pembentukkan teratoma

merupakan faktor penting pembatasan penggunaan HESC dalam TE.

Diperlihatkan bahwa AEC memiliki banyak potensi, sel ini tidak membentuk

teratoma, bila ditransplantasikan ke dalam testes dari tikus SCID. Pendapat ini

didukung oleh penelitian yang menggunaan AEC untuk memperbaiki kerusakan

permukaan okular atau sel amnion untuk memperbaiki penyakit cadangan

lisosomal kongenital. Sangat mungkin bahwa aktivitas telomerase pada AEC

dapat mempengaruhi ekspresi tumor in vivo. juga dijelaskan bahwa AEC asli

kelihatan non polimorfik, antigen leukosit human non klasik (HLA-G), tetapi

kurang antigen HLA-A polimorfik, HLA-B (klas IA) dan HLA-DR (klas II) pada

permukaan nya. Penemuan ini menegaskan bahwa AEC kemungkinan lambat

secara immunologis dan akan menurunkan risiko penolakan atau reaksi imun

pada transplantasi. Keuntungan lain yang penitng dari AEC melebihi HESC

berhubung dengan metoda dalam pembuatan kultur. Sel ini dapat berproliferasi

tanpa memerlukan tipe sel khusus yang berperan sebagai lapisan substrat untuk

persentuhan atau kemungkinan memberikan faktor sekresi yang membantu

menginduksi atau mempertahankan AEC yang tidak berdiferensiasi. Keuntungan

lain dari AEC adalah sel ini dalam jumlah banyak. Telah dilaporkan bahwa rata-

rata yang dihasilkan adalah lebih dari 100 juta AEC per pengumpulan amnion.

Dengan perhatian terhadap proliferasi dari sel ini pada keada kadanya faktor

pertumbuhan tertentu, seperti EGF, dalam jumlah besar stem sel dapat

berpotensial tersedia menggunakan membran amniotik sebagai somber.

Membuang membran amniotik setelah seksio caesarea pada manusia membuat

peneliti untuk menghindari kekhawatiran etis pada pengumpulan HESC.

Untuk isolasi AEC, AM dipisahkan dari chorion dasar melalui pengupasan

mekanik. Setelah beberapa kali pencucian dengan larutan saline buffer yang

berisi antibiotik, AMN dicerta menggunakan enzim, seperti tripsi, dispase II dan

kombinasi tripsin dan EDTA. Setelah dicerna, AEC isolasi dengan sentrifus. Telah

dilaporkan bahwa pemisahkan AEC menggunakan gradien padat merupakan

metoda yang sangat penting untuk memilih SSEA- positif AEC.

Membran Amniotik sebagai penggantungan Jaringan untuk TE

Syarat utama untuk memilih penggantungan jaringannya adalah

biocompatibilitas deng hasil tidak bersifat racun, tidak mencederai, karsinogenik

atau respon immunologis pada jaringan hidup. Gantungan jaringan seharusnya

tidak dirusak oleh inflamasi yang seharusnya dapat bereaksi dengan respon host

yang tepat. Sifat mekaniknya seharusnya berupa permeabilitas, stabilitas,

elastisitas, fleksibilitas, plastisitas dan dapat diserap pada kecepatan yang sama

dengan penggantian jaringan. Gangtungan jaringan seharusnya dapat juga

membuat sel melekat dan berpotensial untuk mengantarkan agen biomodulator

seperti faktor pertumbuhan dan material genetik.

Penempelan sel dengan tempat penggantungan jaringan sangat besar

dipengaruhi oleh komponen matriks ekstraseluler dari jaringan pengantungan

(ECM). Ada atau tidak adanya molekul ECM tertentu seperti kolagen, lamina,

fibronektin dan vitronektin dalam membran dasar memiliki pengaruh besar

terhadap perlengketan dan pertumbuhan stem sel. Juga membuat sel dapat

melengket dan bermigrasi, molekul ECM berperan sebagai pengikat, yang

membawa signal melalui interaksi nya dengan reseptor permukaan sel. Sel dapat

mendeteksi dan merespon sejumlah sifat dari ECM, seperti komposisi dan

ketersediaan perekat, kekakuan mekanik dari matriks dan organisasi ruang dan

topologi pada tempat penggantungan jaringan melalui reseptor permukaan yang

dikenal sebagai integrin. Integrin merupakan reseptor transmembran yang

memiliki daerah ekstraseluler, yang terikat dengan ECM dan daerah intraseluler

yang berhubungan dengan sitoskleton. Setelah ikatan ligan, reseptor integrin

direkrut ke dalam titik berbeda atau lapisan seperti nano atau mikrodomain pada

membran sel disebut perlekatan fokal. Pada daerah ini, integrin berhubungan

dengan banyak struktur spesifik dan molekul signal. Beberapa protein seperti

talin, filamin, paxillin atau vinculin, beraksi sebagai penghubung antara reseptor

integrin dan aktin cytoplasmin pada cytoskleton. Cytoskleton menghasilkan

membran nuklear, membran organel seluler juga berbagai enzim. Jadi, integrin

mempengaruhi proses intraseluler yang penting untuk transport sel, seperti

endositosis dan eksositosis, juga proses proliferasi sel, diferensiasi atau

apoptosis. Sifat dual dari molekul adhesi, yang berarti aktivitas signal dan

mekaniknya menunjukkan bahwa mereka beraksi sebagai sensor untuk

lingkungan ECM (perubahan perasaan mekanik atau biokimia pada ECM),

regulator pada sitoskleton, dan pusat transduksi signal. Oleh karena itu,

gantungan jaringan lebih baik dengan komponen ECM sebagai matriknya untuk

TE.

AM merupakan gantungan jaringan dengan templet ECM. AEC

mensekreiskan kolagen tipe III dan IV dan glikoprotein non kolagen (laminin,

nidogen, dan fibronektin) yang membentuk membran basalis pada AM (gambar

1). Laporan spongi (karang) pada bagian stromal pada amnion banyak

proteoglikan hidrat dan glikoprotein dan berisi lubang non fibrilar yang

kebanyakan kolagen tipe III. Perlecan, sebuah proteoglikan sulfat heparan

dengan berat molekul besar (467 kDa) merupakan komponen penting pada

membran basalis. Perlecan terlibat dalam ikatan faktor pertumbuhan dan

berinteraksi dengan berbagai protein ekstraseluler dan molekul perlekatan sel.

AM dapat menggunakan epitelium amniotik (AM utuh) atau tanpa nya

(tanpa AM). Untuk mengekuarlan epitelium amniotik, AM diinkubasi dalam EDTA

pada suhu 370C dan sel secara lembut digores dengan pengaruk sel dengan

menggunakan mikroskop. Meskipun pengangkatan sempurna komponen sel dari

AM sangat penting untuk protokol pemisahan, komponen struktural dari

penggantung jaringan harus dipertahankan. Telah ditentukan bahwa protokol

dengan menggunakan pencucian dengan sodium dodecyl sulphate (SDS) dapat

mengeluarkan epitelium amniotik dari AM saat masih matriks dalam arsitektur

histologis.

Dengan menggunakan AM segar untuk transplantasi pada manusia yang

telah dijelaskan, proses khusus dan sterilisasi dianjurkan untuk memastikan

kualitas tetap dan terjaganya AM. Berbagai metoda telah dipakai untuk

mengawetkan AM seperti penyimpanan hipoteermik (pada suhu 40C),

pendinginan kering, sterilisasi γ, pengawetan dan cryopreservasi glycerol.

Pengaruh dari metoda pengawetan berbeda terhadap kelangsungan hidup sel

dan faktor pertumbuhan AM belum ditentukan. Telah ditentukan bahwa

penyimpanan AM pada gliserol pada suhu 40C menghasilkan kematian segera sel.

Cryopreservasi dengan dimetilsulpphoksida (DMSO) pada suhu -800C dapat

mempertahankan sel pada AM mencapai 50% selama beberapa bulan. Telah

dilaporkan, bahwa beberapa faktor pertumbuhan angiogenik dan sitokin

dikeluarkan selama crypreservasi dari AM. Namun, jika AM adalah cryopreservasi

pada 50% gliserol, AEC hidup akan hilang. Pada umumnya sel yang hidup dalam

AM tergantung pada susunan media dan suhu penyimpanan pada proses

pengawetan. Sterilisasi dengan sinar γ tidak memberikan pengaruh beasr

terhadap isi faktor pertumbuhan pada AM manusia dengan mengeluarkan setiap

faktor pertumbuhan yang penting. Telah dijelaskan bahwa AM utuh, aslin berisi

level tinggi EGF, KGF, HGF dan bFGF dibandingkan dengan AM tanpa epitel,

menegaskan bahwa faktor pertumbuhan ini sangat sering ada pada epitelium

amniotik. TNF-α-NGF, BDNF, noggin dan aktivin juga ditemukan pada AEC. Oleh

karena itu, epitellium amniotik berisi sitokin memainkan peranan yang sangat

penting dalam lingkungan mikro dari beberapa sel progenitor. Telah dijelaskan

bahwa hasil dari ekspansi epitelium terhadap membran amnitoik utuh tentusaja

mengambil fenotipe epitelial limbal dimana dimana tanpa membran amniotik

menyatakan fenotipe epitelial korneal. Namun, adanya epitelium amniotik dapat

menjadi petunjuk perluasan uniform kultur pada membran dan menyebabkan

keterlambatan pembentukan perlekatan hemo desmosomal. Oleh karena itu,

yang menentukan preparat AM, utuh atau tidak ada, sesuai untuk TE pada

keadaan lain, seperti tipe sel atau jaringan yang dipakai. Penelitian lebih lanjut

diperlukan untuk menjelaskan mekanisme aksi yang mungkin.

AM manusia saat ini dipakai untuk rekonstruksi permukaan okular untuk

terapi beberapa keadaan seperti kerusakan epitelial yang keras, luka bakar kimia,

defisiensi sel limbal khusus, pemphigoid cicatricial, dan sindrom Steven Johnson.

Beberapa penelitian eksperimental dilakukan menggunakan AM sebegai

penggantungan jarinnga. Telah dilaporkan bahwa EM dari amnion manusia

efektif untuk regenrasi saraf perifer dan bahwa AM merupakan penggantungan

jaringan bio degradasi yang memiliki sifat biokimia yang unik dan sifat mekanik

untuk regenerasi saraf. Juga telah dijelaskan bahwa AM kosong dapat dipakai

sebagai lapisan pembennihan untuk beberapa stem sel dapat dipakai untuk

diferensiasi neuronal. AM kosong telah diteliti sebagai karier chondosit, dan

telah ditegaskan bahwa AM dapat berperan sebagai karier matriks untuk

regenerasi kartilago. Bila sel epitelial dan mesenkimal yang dihasilkan dari AM

dibibitkan pada gantungan jaringan seluler yang dihasilkan dari AM, sel memiliki

hubungan kuat dan dapat berpenetrasi pada struktur gantungan jaringan

amnion. Penelitian menegaskan pendekatan baru yang lebih menjanjikan untuk

perbaikan ruptur membran janin prematur. Pengolahan dan pembibitan sel

epitelial pada jariingan penggantung amnion merupakan metoda yang sering

dipakai untuk permukaan dan rekonstruksi jaringan okular. Yang terakhir,

pengolahan sel endotelial pada gantungan AM juga telah dilaporkan sebagai

pendekatan yang menjanjikan untuk TE vaskular. ringkasan penggunaan yang

mungkin dari gantungan jaringan AM dari berbagai jaringan berbeda dapat

dilihat pada tabel 1.

Sifat Lain dari membran amniotik

Anti inflamasi dan anti mikrobial

Teknik jaringan sering menghasilkan reaksi inflamasi yang dikenal sebagai reaksi

bedah asing pada saat implantasi. Material yang ditanamkan dapat mengalami

degradasi atau tidak dapat mengalami degradasi. Inflmasi dapat merupakan

keadaan yang baik pada beberapa keadaan untuk merangsang penyembuhan

jaringan, juga menghasilkan kegagalan implan. Reaksi benda asing menimbulkan

perangsangan sel raksasa dan makrofag yang menghasilkan sitokin dan menarik

fibroblast, menghasilkan fibrosis. Fibroblas ini diaktifkan oleh faktor

pertumbuhan tansformasi (TGF)β.

TGF-β menurunkan regulasi AM dan ekspresi reseptornya melalui

fibroblas dan menurunkan risiko fibrosis. Oleh karena itu, penggantungan

jaringan AM dapat memodulasi penyembuhan luka dengan mendorong

rekonstruksi jaringan daripada mendukung pembentukan jaringan parut.

Ada beberapa laporan mengenai AM menurunkan inflamasi. Matriks

stroma AM dikenali menekan ekspresi sitokin proinflmasi potent. IL-1α dan IL-1β.

Matriks metalloprotease (MMP) terlihat dengan infiltrasi sel polimorfonuklear

dan makrofag. Inhibitor alamiah MMP telah ditemukan pada AM. Asam

hyaluronik merupakan glikosaminoglikan berat molekular tinggi dalam jumlah

besar pada AM dan beraksi sebagai ligand untuk CD44, yang terlihat pada sel

inflamasi dan memainkan peranan penting dalam perlengketan sel inflamasi,

seperti limfosit, ke stroma AM.

Defensin β merupakan kelompok utama pada peptida anti mikrobial yang

terlibat pada permukaan mukosa melalui sel epitelial dan leukosit, dan

merupakan bagian utuh dalam memulai sistem imun. Sistem imun awal

berkembang untuk menghilangkan mikroorganisme yang masuk ke dalam

jaringan, menghasilkan antigen yang penting untuk menghasilkan respomn imun

adaptif. ACE juga memiliki kemampuan untuk menghaislkan defensin β. Defensi

β3 merupakan defensin yang sangat banyak pada epitel amniotik. Inhibitor

elastase 2 berat molekul rendah, mensereksikan inhibitor leukosit proteinase

dan elafin, yang terlihat pada AM. Pada sifat anti inflamasinya, elafin dan SLPI

keduanya memiliki aksi antimikrobial dan beraksi sebagai komponen untuk

memulai sistem imun untuk melindungi permukaan dari infeksi. terapi AM

dengan lactoferrin dan interleukin-1 reseptor antaghonis memnbuat AM beraksi

anti mikrobial dan anti inflamasi. Lactoferrin merupakan protein glonbular

multifungsional, yang memiliki pengaruh anti mikrobial dan anti inflamasi,

dengan berperan sebagai antioksidan dan chelator besi pada jaringan. Lactoferin

menekan produksi interleukin-6 pada cairan amniotik selama infeksi amnitoik.

Sebaliknya, antagonis reseptor interleukin-1 antagonis merupakan inhibitor

potent dari interleukin-1 dan juga akan menekan inflamasi yang dimediasi oleh

interleukin-1.

Immunogenitas rendah

Risiko rendah dari immunogenitas merupakan komponen penting untuk

mengasilkan penggantungan jaringan yang sesuai untuk TE. Mempertimbangkan

kebanyhakan komponen ECM dalam menghasilkan penggantungan jaringan yang

berasal dari xenogenik (misalnya kolagen tipe 1 bovine ditanamkan dari tendon

achilles mungkin yang paling sering diapakai komponen xenogenik ECM yang

bermaksud untuk dipakai dalam terapi) sangat penting untuk mempertimbankan

immunogenitas jaringan penggantung. Beberapa penelitian merubah material

biologis asli dapat menghasilkan peningkatan respon imun pada saat

transplantasi. Sebagai contoh, metoda reaksi silang kimia ECM untuk tujuan

meningkatkan kekuatan bahan dan memperlambat degradasi in vivo

memberikan hasil yang tidak sama pada material jaringan pengantung yang

kurang sesuai daripada ECM yang dipertahankan dalam keadaan asli.

Contoh lain, ekstrasi komponen ECM spesifik untuk tujuan terapi

melibatkan deselularisasi jaringan mamalia. Jaringan penyambuhng ECM saja

(tanpa sel pendamping) dan produk degradasi potensial mungkin beraksi sebagai

antigenik atau perangsangan inflamasi in vivo. oleh karena itu, respon

immunologi terhadap ECM saja sangat berbeda dari yang ditemukan bial sel

dilekatkan dalam ECM dan kematian sel dan debris sel merupakan komponen

respon host. Pengukuran luas dilakukan untuk deselularisai jaringan dalam

membuat jaringan penggantung ECM, penghilangan penuh setiap membran sel

dan material nuklear sangat sulit dan barang kali tidak mungkin. Oleh karena itu,

penelitian mengenai immunogenitas komponen seluler juga sangat pentig.

Sebagai contoh, salah satu barier utama untuk xenotransplantasi pada manusia

adalah adanya antibodi alamiah terhadap epitope galatose terminal alfa 1,3

galaktosa (alpha-gal). Epitope ini terlihat pada setiap membran sel mamalia

kecuali pada manusia dan primata. Pada manusia, secara alamiah antibodi yang

terjadi dapat berupa IgM, IgG atau IgA istopie dan sering memediasi hiperakut

atau keterlambatan penolakan implan.

Penggunaan AM sebagai jairngan penggantung untuk teknik jaringan

akan menghasilkan komplikasi immunologis dari biomaterial xenogenik.

Penelitian terhhadap respon imun selama kehamilan merupakan langkah awal

yang sangat penting dalam penilaian immunogenitas AM. Salah satu manifestasi

karia besar itu sendiri dalam kehamilan. Mempertimbangkan bahwa separuh

zigot terdiri dari DNA ayah, janin memiliki antigen semi allogenik yang dikenali

oleh ibu. Namun, kehamilan yang ditetapkan normal pada kebanyakan kasus,

tanpa reaksi penolakan. Ada beberapa mekanisme yang terlibat untuk

melindungan janin dari respon imun ibu. Mekanisme supresor nons spesifik

sistmeik dan lokal yang telah dijelaskan menurunkan regulasi respon imun iibu

tanpa merusak kemampuan untuk melawan infeksi. barier plasenta membatasi

lalintas sel sitotoksik ke fetus, dan oleh karena itu antibodi sitotoksik dikeluarkan

oleh plasenta sebelum mereka mencapai sirkulasi janin. Faktor utama, yang

terlihat untuk mencegah penolak dari trophoblast adalah ekspresi HLA-G.

Berbeda dengan gen klas I HLA-A dan B yang diturunkan regulasinya pada sel

trophoblas manusia, molekul klas I non polimorfik, seperti HLA-G terlihat pada

sitotrophoblast ekstra villous dan juga sel amnion dan cairan amniotik. Peranan

molekul klas I klasik yang sangat polirfik dari HLA-A, -B, -C adlaah menurunkan

respon imun spesifik oleh adanya antigen peptida pada sel T. Sebaliknya, HLA-G

dipikir terlibat dalamm induksi toleransi imun dengan mengaktifkan ligand untuk

reseptor inhibitor yang ada pada sel NK dan makrofag.

Karena AM berasal dari jaringan janin, setiap informasi yang dijelaskan

diatas adalah benar. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, AEC tidak

memperlihatkan antigen HLA-A,-B, -D, dan DR pada permukaan sel, tetapi

ekspresi HLA-G pada permukaan nya, menegaskan bahwa penolakan akut akan

terjadi setelah transplantasi. Juga telah dilaporkan bahwa gen HLA-G mengalami

peningkatan regulasi dalam sel epitelial konjungtiva dan limbal bila sel ini

dikultur pada AM kosong. Meskipoun immunogenitas pada AM masih

diperdebatkan, pada umumnya dipercaya bahwa Am memiliki immunogenitas

yang rendah. Pada umumnya dipikir bahwa immunogenitas dari cryopreservasi

jaringan AM kurang daripada jaringan Am segar dan sel cryopreservasi

diperkirakan tidak hidup. Pedoman ini menuntun beberapa peneliti untuk

menggunakan cryopreservasi AM daripada AM segar.

Sifat Mekanik

Sering tempat pencangkokan harus berisi atau mendekati level fisiologi segera

setelah transplantasi. Fiksasi internal memberikan stabilitas dini yang sangat

diperlukan. Namun, pada beberapa jaringa, penggantungan jaringan atau

pengisian dalam jumlah besar segera setelah transplantasi. Karena signal

mekanik merupakan mediator yang penting untuk diferensiasi untuk bebrapa sel

progenitor, penggantung jaringan harus menciptakan lingkungan yang tepat

pada seluruh tempat dimana jaringan baru diinginkan. Peningkatan kekakuan

meningkatkan kekuatan tempat pengggantungan jariingan yang sangat

diperlukan untuk menahan stress yang diinduksi selama pertumbuhan jaringan.

Elastisitas, kekakuan dan sifat bio mekanik lain pada ECM sangat tergantung

pada variasi senyawa nya, seperti kolagen, proteoglikan dan elastin.

Kebanyakan penelitian yang dilakukan sampai saat ini, mengenai sifat

biomekanik dari AM telah diteliti untuk meneliti ruptur prematur dari membran

fetal (PROM). PROM diartikan sebagai ruptur chorioamnion sebelum onset

persalinan. Membran janin harus berisi tekanan hidrostatik pengisian dari cairan

amniotik selama kehamilan. Pengisian kronik selama kehamilan normal,

membran janin harus membawa isi ulangan minor, seperti kontraksi Braxton

hicks.AM mencapai 20% dari tebal choriamnion pada saat aterm, tetapi respon

mekanik dominan pada lapisan kedua, dengan kekakuan dan kekuatan oleh

lapiran chorion. Oleh karena itu kekuatan membran chorioamniotik yang utuh

secara primer ditentukan olehAM. Karena kepentingan mekanik in vivo,

membran janin, khususnya lapisan amnion harus menjadi fukus sejumlah

penelitian mekanik in vitro. Dengan penelitian mekanik ini, sifat mekanik dasar

dari membran jaringan halus dapat dinilai. Sifat dasar pada isolasi merupakan

minat utama untuk tujuan mekanik in vitro dan untuk penyesuaian pada kasus

penggantian TE.

AM memperlihatkan respon mekanik yang tergantung pada waktu.

Dijelaskan sebagai viscoelastik. Viscoelastik adlaah sifat penting dari jaringan

penggantung pada kebanyakan jariingan. Sebgaai contoh, sangat kaku dari

jaringan pengantung kurang viscoelastis arteri mendukung hiperplasia dan oklusi

intimal. Meskipun, telah dijelaskan bahwa AM prematur memiliki integritas

mekanik lebih lebsar daripada AM aterm, kekakuan AM aterm lebih cocok untuk

protokol kebanyakan teknik jarinigan. Salah satu pengukuran elastisitas adalah

dengan mengunakan rumus Young, yang secara normal dipakai pada fisik

mekanik dan ditentukan oleh rasio ountuk menahan tegangan. Dilaporkan

bahwa rumus Young untuk Am manusia prematur (26-36 minggu) adalah 3.6

MPa, sedangkan rumus untuk AM manusia aterm (36-40 minggu) adalah 2.29

Mpa. Perubahan meknik ini berhubungan dengan isi kolagen, meskipun ada

laporan mengenai apakah isi kolagen amniotik sebenarnya meningkat dengan

peningkatan usia kehamilan. Hal ini sangat bernilai bahwa elastin, yang dapat

ditemukan amnion janin diusulkan memberikan dasar molekular untuk elastisitas

pada AM.

Membran Amniotik : hype atau hope

Disamping setiap keuntungan dari AM untuk TE, beberapa dasar harus dikuasai

sebelum AM dipakai sebagai terapi untuk TE. AM adalah bahan yang berasal dari

biologis dan juga memiliki masalah yang sama dengan penggunaan material

biologis lain. Sebagai contoh, penularan penyakit infeksi selalu menjadi risiko dari

transplantasi jaringan atau organ pada manusia. Jadi tindakan pencegahan dan

kriteria keamanan menggunakan transplantasi organ harus ditaati dalam

penggunaan AM. Donor yang mungkin perlu untuk diperiksa secara efektif untuk

setiap faktor risiko yang mungkin untuk setiap pendonor yang tidak sesuai.

Sebuah tinjauan catatan medis yang berhubungan untuk memastikan kebebasan

dari faktor risiko untuk dan bukti klinik dari HIV, hepatitis B, hepatitis C,CMV,

sifilis, dan infeksi lain yang mungkin seharusnya dilakukan. Ada sedikit

kemungkinan bahwa donor dapat pada window period dari infeksi. oleh karena

itu, bahkan jika pemeriksaan serologi negatif dianjurkan untuk dilakukan

pemeriksaan ulangan setelah 6 bulan. AM dapat diawetkan pada suhu -800C

sampai sampel ditemukan negatif dari setiap infeksi.

Plasenta yang didapatkan segera setelah seksio caesarea merupakan

sumber yang sangat sesuai untuk AM. Plasenta dari persalinan vaginal atau

PROM diketahui terkontaminasi dan oleh karena itu sangat tidak sesuai untuk

transplantasi.

Peta komprehensif dari membran janin pada saat aterm, ditemukan pada

daerah membran yang memperlihatkan gambaran morfologi yang unik, yang

hanya ditemukan pada daerah tertentu, disebut daerah perubahan morfologi.

Gambaran ini termasuk kelemahan struktural dan gangguan lapisan jaringan

penyambuhng juga penurunan pada penebalan dan selularitas membran.

Apoptosis sel dan degradasi membran basalis oleh MMP pada ZAM merupakan

mekanisme yang diusulkan untuk gambaran ini. karena penurunan integritas dan

peningkatan apoptosis sel pada daerah ini menggunakan ZAM tidak disukai.

Seperti yang telah dijelaskan, AEC memiliki banyak gambaran yang sama

dengan stem sel, tetapi salah satu sifat yang paling penitng dari stem sel adalah

dapat bertahan pada bekuan. Sebaliknya, dijelaskan bahwa kelangsungan hidup

AEC menurun setelah bekuan. Oleh karena itu, jika stabil dan suplay jangka

panjang dari AEC disadari, dapat dipakai untuk terapi transplantasi karena

berbagai penyakit.

Ada masalah lain yang mungkin muncul dengan menggunakan AM untuk

teknik jaringan. AM adalah struktur tipis dan memiliki keterbatasan teknik

berdasarkan penjahitan. Pendekatan baru mungkin termausk penggunaan

perekat sebagai pengganti untuk jahitan.

Pada dekade yang lalu, AM telah dipakai secara luas dalam bidang

ophthalmologi. Oleh karena itu, banyak apa yang kita ketahui berasal dari

penggunaannya dalam bidang ini. dibandingkan dengan penggunaan nya dalam

bidang ophthalmologis penggunaan yang mungkin dengan jaringan lain yang

memiliki sifat yang berbeda (misalnya sifat mekanik) akan diperlukan.

Walaupun beberapa hambatan yang telah dijelaskan di atas, penggunaan

AM di masa depan seperti TE merupakan gambaran yang sangat menarik.

Namun, penelitian lebuih lanjut diperlukan untuk menentukan potensial penuh

dari AM untuk penggunaan yang telah dijelaskan dalam tinjauan ini.

Kesimpulan

AM memiliki banyak sifat, yang membuat nya sangat sesuai untuk dipakai pada

TE. Lapisan epitelial pada AM seperti sel memiliki karakteristik yang sama dengan

stem sel. Seperti yang telah dijelaskan, sel ini kelihatan memperlihatkan marker

untuk stem sel dan dapat berdiferensiasi pada tiga lapisan germ. Namun, AEC,

bukan tumorigenik saat transplantasi. Sel ini tidak diperlukan untuk pembibitan

lapisan melalui pengolahannya. Ada banyak keuntungan yang menegaskan AEC

merupakan sumber sel terbaik unutk TE.

AM dapat beraksi sebagai tempat penggantungan jaringan untuk TE.

Komponen ECM pada membran basal dari AM termasuk kolagen, fibronektin,

laminin dan proteoglikan lain yang penitng untuk pertumbuhan sel. Senyawa ini

adalah ligand untuk reseptor integrin, dan oleh karena itu memiliki peranan

penting dalam perlekatan sel, selama protokol pembenihan sel. Sifat lain dari EM

seperti anti inflamasi, anti fibrosis, anti jaringan parut, anti mikrobial,

immunogenitas rendah dan sifat mekanik kesemuanya sangat penting diipakai

pada TE.

Namun, AM, seperti material biologis lain, memiliki beberapa masalah

yang telah dijelaskan diatas dan seharusnya diipakai secara hati-hati. Sementara

itu, manifestasi dari berbagai penggunaannya lain di masa depan akan

memfasilitasi penggunaannya pada TE.