Pemanfaatan Sel Punca Progenitor Endothelial
(Endothelial Progenitor
Cells)
Sebagai Biomarker
Risiko
Penyakit Kardiovaskular
Disusun oleh:
Kelompok 11
Sundaniawati
Safitri (1110016200010)
Erika
Ristiyani (1110016200017)
Mardiana (1110016200032)
PROGRAM STUDI
PENDIDIKAN KIMIA
JURUSAN
PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS ILMU
TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2012
A. Latar
Belakang
Data WHO menunjukkan bahwa dari total
kematian global, 30% di antaranya disebabkan oleh penyakit kardiovaskular, 80%
dari Jumlah itu terjadi di negara miskin dan berkembang, termasuk Indonesia. Tiga
penyakit kardiovaskular
yang menjadi penyebab kematian terbesar di antaranya penyakit jantung koroner, stroke,
dan hipertensi. Keberadaan suatu biomarker
yang dapat memprediksi risiko penyakit kardiovaskular sangat diperlukan untuk
pencegahan awal maupun lanjutan. Hasil studi menunjukkan bahwa EPC, yang merupakan
faktor penting untuk perbaikan pembuluh vaskular saat terjadi kerusakan, ternyata
memiliki asosiasi positif terhadap beberapa faktor risiko penyakit
kardiovaskular. Studi dilakukan dengan menguji kemampuan EPC untuk membentuk
koloni (EPC-CFU) sebagai refleksi atas kemampuannya untuk regenerasi dan
mengembalikan fungsi angiogenik. Hasil penelitian juga memperlihatkan bahwa jumlah
koloni EPC-CFU memiliki korelasi terhadap Framingham
Risk Score dan mungkin digunakan untuk memprediksi
penyakit kardiovaskular.
Kerusakan sel-sel endotelial akan
mengganggu fungsi pembuluh darah. Gangguan fungsi pembuluh darah merupakan awal
penyakit kardiovaskular. Beberapa penyakit kardiovaskular yang dapat timbul
akibat gangguan fungsi pembuluh darah, yaitu infark miokard, critical
limb ischemia, stroke, gagal
ginjal, aterosklerosis, dan penyakit degeneratif lainnya. Faktor-faktor
penyebab gangguan kardiovaskular di antaranya inflamasi, konsumsi obat-obatan
yang berlebihan, konsumsi alkohol, tekanan darah tinggi, kolesterol, trauma,
dan pola diet yang tidak sehat. Dari sekitar 300 risiko penyakit
kardiovaskular, tiga penyebab utama penyakit kardiovaskular adalah tekanan
darah tinggi, kebiasaan merokok, dan tingginya kadar kolesterol darah. Selain
faktor kesehatan, faktor penyebab lain meliputi rendahnya status
sosial-ekonomi, kesehatan mental, stres, penggunaan obatobat terapi kehamilan,
pertambahan umur (risiko penyakit kardiovaskular meningkat dua kali lipat
sesudah umur 55 tahun), gender dengan
tingkat risiko pada pria lebih tinggi, faktor keturunan, dan etnik. Riset
terbaru menunjukkan faktor-faktor baru yang ternyata juga menyebabkan gangguan
kardiovaskular, yaitu
tingginya
kadar homosistein dalam darah, inflamasi yang parah, abnormalitas pembekuan
darah. Selain faktor-faktor tersebut ada studi yang menyimpulkan terdapat
korelasi antara infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosis (TB)
dengan penyakit kardiovaskular karena indicator penyakit kardiovaskular seperti
level C-Reactive Protein (CRP),
interleukin-6, dan homosistein juga meningkat pada penyakit TB. Selain faktor
fisik, faktor psikologis yang turut menyebabkan meningkatnya risiko penyakit
kardiovaskular ialah stres dan depresi. Stres dan depresi memiliki pengaruh
terhadap
gangguan
irama jantung, tingginya tekanan darah, dan gangguan pembekuan darah. Jika
tidak diatasi segera, stres dan depresi akan mengakibatkan penyakit
kardiovaskular menyerang lebih cepat dan, pada pengidap penyakit
kardiovaskular, dapat memperparah penyakit.
B.
Landasan Teori
kardiovaskular
berawal di jantung, sebuah pompa berotot yang berdenyut secara ritmis dan
berulang 60 – 100 kali permenit. Setiap denyut menyebabkan darah mengalir dari
jantung ke seluruh tubuh dalam suatu jaringan tertutup yang terdiri atas
arteri, arteriol, dan kapiler kemudian kembali ke jantung melalui venula dan
vena. Fungsi sistem kardiovaskular
adalah untuk memberikan dan mengalirkan suplai oksigen dan nutrisi ke seluruh
jaringan serta organ tubuh yang diperlukan untuk proses metabolisme. Normalnya
setiap jaringan dan organ tubuh akan menerima aliran darah yang cukup serta
penuh dengan nutrisi yang adekuat. Sistem kardiovaskular memerlukan banyak
mekanisme yang bervariasi agar fungsi regulasinya dapat merespon seluruh
aktivitas tubuh, salah satunya adalah mekanisme meningkatkan suplai darah agar
aktivitas jaringan terpenuhi. Pada keadaan berat maka aliran darah tersebut
lebih banyak di arahkan pada organ-organ vital seperti jantung dan otak yang
berguna untuk memelihara dan mempertahankan sistem sirkulasi itu sendiri.[1]
Sistem
kardiovaskular merupakan suatu sistem transport tertutup yang terdiri atas
beberapa komponen berikut ini.
1. Jantung:
sebagai organ pemompa darah
Jantung
adalah sebuah organ berotot dengan empat ruang yang terletak di rongga dada, di
bawah perlindungan tulng iga, sedikit ke sebelah kiri sternum yang berdinding
trnum.
2. Komponen
darah: sebagai pembawa materi oksigen dan nutrisi
Otot
jantung, pembuluh darah, sistem konduksi, suplai darah, dan mekanisme saraf jantung harus bekerja sempurna agar
dapat melaksanakan fungsinya dengan baik, dan akan bekerja sama dalam bentuk
denyutan, tekanan dan isi pompa darah untuk menyuplai aliran ke seluruh
jaringan sesuai kebutuhan yang diperlukan tubuh.
3. Pembuluh
darah: sebagai media atau jalan komponen darah.
Komponen
ini terdiri dari atas arteri, arteriol, kapiler, venula, dan vena dengan
masing-masing perbedaan struktur yang berhubungan langsung dengan ukuran dan
dinding pembuluh darah.
Fungsi
sistem kardiovaskular adalah sebagai berikut:
1. Transport
oksigen, nutrisi, hormon, dan sisa hasil buangan
2. Transportasi
dan distribusi panas tubuh
3. Pemeliharaan
keseimbangan cairan dan elektrolit
Penyakit
kardiovaskular merupakan suatu istilah untuk gangguan yang menyebabkan penyakit
jantung (kardio) dan pembuluh darah vascular. Ada tiga bentuk penyakit
kardiovaskular, yakni penyakit jantung koroner, penyakit serebrovaskular, dan
penyakit vascular periver.
Penyakit
jantung koroner adalah penyakit pembuluh darah yang mensuplai jantung. Implikasinya
meliputi infark miokard (serangan jantung), angina (nyeri dada), dan aritmia
(irama jantung abnormal).
Penyakit
serebrovaskular adalah penyakit pembuluh darah yang mensuplai otak.
Implikasinya meliputi stroke (kerusakan sel otak karena kurangnya suplai darah)
dan transient ischaemic attack (kerusakan sementara pada penglihatan, kemampuan
berbicara, rasa atau gerakan).
Penyakit
vaskular perifer adalah penyakit pembuluh darah yang mensuplai tangan dan kaki
yang berakibat rasa sakit yang sebentar datang dan pergi, serta rasa sakit
karena kram otot kaki saat olahraga.
C. Kesimpulan
Keberadaan
suatu biomarker yang
dapat memprediksi risiko penyakit kardiovaskular sangat diperlukan untuk
pencegahan awal maupun lanjutan. EPC adalah populasi sel yang memiliki
kemampuan untuk membentuk pembuluh darah baru pada orang dewasa. Tingkat
frekuensi EPC yang beredar dalam pembuluh darah dapat dipakai sebagai biomarker
untuk melihat fungsi vaskular sekaligus menentukan risiko
penyakit kardiovaskular.
Sbagian kecil sel dari populasi sel
berinti tunggal pada peredaran darah perifer manusia yang berpotensi berdiferensiasi
menjadi sel endotel. Diketahui bahwa sel tersebut mempunyai molekul penanda (marker)
CD34 merupakan sel punca yang berperan sebagai salah satu molekul penanda.
Selanjutnya, populasi sel ini dinamai endothelial progenitor cells (EPC).
Sel ini bersifat unipoten, yaitu dapat
berdiferensiasi menjadi sel endotel matang.EPC berperan penting dalam
pembentukan pembuluh darah dan remodeling
sel endotelial yang rusak.
EPC didefinisikan sebagai sel berinti
tunggal (mononuclearcell,
MNC) yang memiliki molekul penanda sel induk hematopoietik yaitu :
1. CD34, suatu glikoprotein yang memediasi pelekatan sel
indukpada matriks ekstraseluler sumsum tulang
2. CD133, suatu glikoprotein yang dilaporkan merupakan molekul
penanda untuk sel induk yang lebih primitif dibandingkan CD34,
EPC
juga dilaporkan memiliki molekul penanda sel endotelial, yaitu KDR (kinase
insert domain receptor), suatu protein yang berperan
menstimulasi proliferasi, perkembangan pembuluh darah baru (sprouting),
dan angiogenesis.
Beberapa molekul penanda lain yang
dimiliki EPC adalah :
1. CD31 (platelet endothelialcell adhesion
molecule-1), untuk pelekatan selendotel dan
berperan dalam proses migrasileukosit melalui jaringan interseluler sel-sel
endotel;
2. CD146 (P1H12) berperan
memediasi pelekatan antar sel endotel
3. von Willebrand factor (vWF),
berperan dalam proses koagulasi darah;
4. Tie-2 untuk pematangan jaringan sel endotel selama
vaskulogenesis atau angiogenesis; dan
5. endothelial nitric oxide synthase
EPC akan menjalankan perannya dalam
memelihara integritas pembuluh darah dan memperbaiki sel-sel endotel yang
rusak. Karena itu, penurunan jumlah EPC disinyalir akan mengakibatkan
terjadinya aterosklerosis dan gangguan angiogenesis yang lebih lanjut akan
mengakibatkan penyakit kardiovaskular .
Berdasarkan
hipotesis bahwa kerusakan sel endotelial merepresentasikan kinerja EPC dan
tingkat keparahan penyakit kardiovaskular, pada subjek yang dikategorikan
memiliki risiko penyakit kardiovaskular tinggi, jumlah EPC yang dimiliki lebih
sedikit dan subjek lebih cepat mengalami kematian dibandingkan dengan subjek
dengan risiko penyakit kardiovaskular rendah. Umur dan jenis kelamin tidak
mempengaruhi jumlah EPC-CFU .Selain itu juga ditetapkan standar jumlah EPC-CFU
yang dikategorikan sehat untuk tiap jenis kelamin. Faulkes juga menyusun
standardisasi metode pengukuran jumlah EPC-CFU dari darah dan sumsum tulang mulai
dari mengkultur, karakterisasi EPC, dan penentuan jumlah EPC-CFU.
Darah
perifer dari subjek atau pasien diambil lalu diisolasi bagian buffy coat-nya
(bagian yang berisi sel darah putih, monosit, makrofag, limfosit) lalu dibagi
dua, sebagian dikarakterisasi dengan Flowcytometry Automated Cell Sorter (FACS)
dan sebagian lagi dikultur di cawan khusus, sel yang tidak melekat pada cawan
diangkat dan dikumpulkan (sebagian dicirikan kembali dengan FACS). Sel-sel yang
tidak melekat tersebut dikultur kembali pada cawan khusus. Selanjutnya,
dilakukan penghitungan koloni EPC-CFU dan dicocokkan hasilnya dengan tabel.
Simpulan sementara ialah jumlah EPC-CFU normal untuk pria usia 23-54 tahun
berkisar 21±18 koloni se-dangkan untuk wanita berkisar 20±17 koloni.
DAFTAR
PUSTAKA
Muttaqin, Arif. 2009. Asuhan
Keperawatan Klien dengan Gangguan Sistem Kardiovaskular dan Hematologi. Jakarta: Salemba Medika.
Wulandari, Endah, dkk. 2010. Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran. Jakarta: Lembaga
Penelitian UIN Jakarta.
Surjadi, Camy Febrero. 2012. Pemanfaatan Sel Punca Endothelial (Endothelial Progenitor Cells)
sebagai Biomarker Risiko Penyakit Kardiovaskular. (http://www.kalbemed.com , di akses 6
November 2012)
0 Comments