Apa itu Aging?

Penuaan atau aging merupakan penurunan fungsional tubuh yang ditandai dengan hilangnya integritas fisiologis yang mempengaruhi sebagaian besar kehidupan organisme dengan menyebabkan gangguan fungsional tubuh dan meningkatkan kerentanan terhadap kematian (Meiliana et al., 2015). Karakteristik penuaan biasanya ditandai dengan penurunan massa tubuh, kekuatan, daya tahan, keseimbangan, kecepatan, aktivitas dan tingkat energi serta fisiologis organ. Secara kolektif, perubahan ini menyebabkan hilangnya homeostatis dan kemampuan menahan tekanan dan meningkatkan kerentanan tubuh (Schulman et al., 2018).

Penuaan yang diiringi dengan komorbiditas atau penyakit yang mempengaruhi fisik dan mental akan lebih beresiko dibandingkan pasien yang sehat. Proses penuaan juga akan meningkatkan resiko terjadinya penyakit kardiovaskular, diabetes, tekanan darah tinggi, kanker, penyakit sendi degeneratif dan sebagainya (Sacha et al., 2018).

Pada tingkat sel, penuaan menyebabkan banyak cacat yang saling berhubungan, termasuk kerusakan DNA dalam nukleus dan mitokondria, disfungsi mitokondria yang mengarah pada peningkatan produksi Reactive Oxidative Species (ROS) dan penurunan produksi ATP, kerusakan oksidatif terhadap protein dan makromolekul lain dalam sel, kesalahan lipatan dan agregasi protein induksi sitokin proinlamasi, pemendekan telomer, dan penuaan sel (Lopez et al., 2017). Kadar sitokin pro inflamasi seperti TNF-α, interleukin-6 (IL-6) dan C-reactive protein (CRP) di dalam tubuh juga meningkat selama penuaan. Penelitian melaporkan bahwa berkurangnya hemoglobin, tingginya leukosit dan berkurangnya vitamin D juga merupakan biomarker dari penuaan (Bruunsgaard & Pedersen, 2003).

Hubungan antara penuaan, inflamasi dan penurunan kemampuan tubuh untuk memperbaiki jaringan yang rusak dengan berkurangnya produksi stem cell endogen alami sangat berkaitan seiring dengan bertambahnya usia. Penurunan produksi stem cell endogen berkontribusi terhadap penuaan jaringan. Maka dari itu, keseimbangan antara pembaharuan diri sel induk dan diferensiasi sangat penting untuk homeostasis jaringan (Zhuo et al., 2010; Jones & Rando, 2011; Yu & Kang, 2013).

Mesenchymal Stem Cells (MSCs)

Sel punca atau stem cell merupakan jenis sel yang dapat memperbaharui dirinya sendiri dan berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang spesifik. Mesenchymal Stem cells (MSCs) merupakan stem cell dewasa yang dapat ditemukan di berbagai tempat diantaranya di jaringan tali pusat, jaringan adipose, bone marrow, dental pulp dan sebagainya yang mempunyai potensial untuk pengobatan regeneratif dikarenakan kemampuan multipotensi dan memperbaharui dirinya sendiri. MSCs dapat berdiferensiasi menjadi adiposit, kondrosit, osteosit, miosit, kardiomiosit dan sel tendon (Yang et al., 2013). Aplikasi klinis MSCs terhadap penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit miokardial infark (Hare et al., 2009) osteoarthritis (Matas et al., 2019) stroke (Wang et al., 2018) wound healing (Lam et al., 2018) dan sebagainya.

MSCs dapat mengatur respon inflamasi dan melepaskan biomolekul dari sinyal parakrin yang akan mempengaruhi proses migrasi dan proliferasi sel. MSCs memiliki efek imunosupresif dan imunomodulator dengan mensekresi faktor-faktor spesifik termasuk sekresi ekstraseluler vesikel yang mengandung mRNAs, miRNAs, dan protein-protein bioaktif yang berpartisipasi dalam perbaikan jaringan (Crivelli et al., 2017). MSCs juga dapat meningkatkan sel imun dengan mengeluarkan eksosom. Eksosom adalah ekstraselular vesikel yang berukuran 40-100 nm yang dapat mengurangi sitokin-sitokin pro inflamasi dan meningkatkan TGF-β yang baik untuk pasien-pasien yang menderita gangguan sistem imun seperti autoimun dan sebagainya (Chen et al., 2016).

(Sumber : Schulman et al., 2018).

Gambar 1. Tingkat sirkulasi dari sitokin pro inflamasi seperti TNF-α, IL-6, CRP yang meningkat selama penuaan dan merupakan faktor yang bisa dijadikan prediksi terhadap kerentanan kematian pada pasien. Pada penyakit yang biasanya terjadi dengan bertambahnya usia seperti penyakit kardiovaskular juga ditemukan peningkatan kadar pro inflamasi. MSCs mengurangi ekspresi kadar pro inflamasi melalui efek parakrin atau dengan pengeluaran eksosom.

Potensi MSCs untuk Total Body Rejuvenation

Kapasitas MSCs yang dapat berpoliferasi dan berdiferensiasi yang dapat memperbaiki jaringan yang rusak tentunya sangat baik untuk terapi total body rejuvenation. Tujuan dari terapi total body rejuvenation menggunakan MSCs adalah untuk mempertahankan fungsi fisik dan kognitif tubuh seseorang di usia yang tidak lagi muda. Beberapa penelitian telah dilakukan salah satunya penelitian dari Tompkins et al. (2016) dan Golpanian et al. (2017) yang meneliti pemberian MSCs melalui intravena untuk total body rejuvenation. Efikasi atau hasil dari penelitian tersebut yaitu terdapat peningkatan kualitas fisik, kualitas hidup dan kondisi sistemik tubuh. Selain itu, terjadi peningkatan dalam 3-6 bulan pasca pemberian MSCs pada parameter 6 minutes walking dan penurunan kadar pro inflamasi TNF-α. Dari segi keamanan untuk pasien, MSCs terbukti aman dan toleran terhadap imun pasien yang dibuktikan dengan tidak adanya efek samping yang terjadi. MSCs juga memberi berbagai manfaat pada parameter fisik, biomarker inflamasi, dan yang terpenting untuk total body rejuvenation. Efek potensial dari MSCs dapat dilihat pada table 1.

Tabel 1. Efek potensial dari MSCs (Schulman et al., 2018).

DAFTAR PUSTAKA

Bruunsgaard H, Pedersen BK. Age-related inflammatory cytokines and disease. Immunol Allergy Clin North Am. (2003) 23:15–39.

Crivelli, B, T. Chlapanidas, S. Perteghella et al. (2017). Mesenchymal stem/stromal cell extracellular vesicles: from active principle to next generation drug delivery system. Journal of Controlled Release, vol. 262, pp. 104–117.

Chen W, Huang Y, Han J, Yu L, Li Y, Lu Z, et al (2016). Immunomodulatory effects of mesenchymal stromal cells-derived exosome. Immunol Res. 64:831–40.

Golpanian S, DiFede DL, Khan A, Schulman IH, Landin AM, Tompkins BA, et al. Allogeneic human mesenchymal stem cell infusions for aging frailty. J Gerontol Ser A Biolog Sci Med Sci. (2017) 72:1505–12.

Hare JM, Traverse JH, Henry TD, Dib N, Strumpf RK, Schulman SP, et al (2009). A randomized, double-blind, placebo-controlled, dose-escalation study of intravenous adult human mesenchymal stem cells (prochymal) after acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol. 54:2277–86.

Jones DL, Rando TA. Emerging models and paradigms for stem cell ageing (2011). Nat Cell Biol. 13:506–12.

Lam PK, Lo W., Tong, CW., 1,2, Lo KY., Chook P., Lai P, et al (2018). Topical Application of Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells in the Treatment of a Non-Healing Ulcer in a Leper: A Case Report – A New Option for Treatment of Extremely Chronic Ulcer. World Journal of Surgery and Surgical Research – Surgery. 1(1016).

Lopez-Otin C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. The hallmarks of aging. Cell. 153: 1194-217.

Matas, J., Orrego, M., Amenabar, D., Infante C., Limonchi R., Cadiz MI., et al (2018). Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stromal Cells (MSCs) for Knee Osteoarthritis: Repeated MSC Dosing Is Superior to a Single MSC Dose and to Hyaluronic Acid in a Controlled Randomized Phase I/II Trial. Stem Cells Translational Medicine. 8:215–224.

Meiliana, A., Dewi, NM, Wijaya, A (2015). In Search for Anti-Aging Strategy: Can We Rejuvenate Our Aging Stem Cells?. Indones Biomed J. 7(2): 57-72.

Sacha J, Sacha M, Sobon J, Borysiuk Z, Feusette P (2017). Is it time to begin a public campaign concerning frailty and pre-frailty? a review article. Front Physiol. 8:484.

Schulman, IH.,Balkan, W.,Hare, JM (2018). Mesenchymal Stem Cell Therapy for Aging Frailty. Frontiers in Nutrition. 5(108).

Tompkins BA, DiFede DL, Khan A, Landin AM, Schulman IH, Pujol MV, et al (2017). Allogeneic mesenchymal stem cells ameliorate aging frailty: a phase II randomized, double-blinded, placebo controlled clinical trial. J Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. 72:1513–22.

Wang, F., Tang, H., Zhu, J., Zhang, J (2018). Transplanting Mesenchymal Stem Cells for Treatment of Ischemic Stroke. Cell Transplantation. 27(12) 1825–1834.

Yang Y-H, Lee AJ, Barabino GA (2012). Coculture-driven mesenchymal stem celldifferentiated articular chondrocyte-like cells support neocartilage development. Stem Cells Transl Med. 1:843e54.

Yu KR, Kang KS. Aging-related genes in mesenchymal stem cells: a mini-review (2013).  Gerontology. 59:557–63.

Zhuo Y, Li SH, Chen MS, Wu J, Kinkaid HY, Fazel S, et al (2010). Aging impairs the angiogenic response to ischemic injury and the activity of implanted cells: combined consequences for cell therapy in older recipients. J Thorac Cardiovasc Surg. 139:1286–94.e1–2.