KONSEP HOMING MSC
8. Transmigrasi MSC/ neutrofil
8.1 Pengertian transmigrasi MSC
Transmigrasi adalah pergerakan migrasi atau perpindahan MSC/ neutrofil sikuler yang sebelumnya telah melekat di endotel kemudian keluar menuju area inflamasi secara amubiasid melalui sisi lateral sel endotel. Gerakan ini dikontrol oleh protein Rho GTPases (protein G subfamily Ras) melalui jalur PI3K yang menghasilkan protein aktin cytoskeleton dynamic dengan fungsi sebagai pemicu motilitas neutrofil.
8.2 Pengaruh molekul adhesi dalam transmigrasi
MSC yang diberikan intravena akan bergerak bebas dalam sirkulasi darah hingga suatu saat reseptor TLR-3 dan CXCR-3R mendeteksi sinyal cidera (SDF-1, TNF-α dan IFN-γ) kemudian bergerak menuju sumber sinyal cidera tersebut. Sekalipun demikian MSC harus mampu melakukan migrasi dan transmigrasi (trafficking).
Hal ini dilakukan MSC dengan cara mengikat molekul adesi P-selectin yang dihasilkan oleh sel endotel dengan CD44, disamping mengikat VCAM-1 dengan integrin melalui reseptor VLA-4.
Secara teoritis MSC yang terikat pada molekul adhesi sel endotel berakibat pada penurunan kecepatan pergerakan MSC sirkuler, sehingga memungkinkan MSC melakukan migrasi dan transmigrasi trans-endothelia menuju area cidera (pola gerakan leukopedesis). MSC yang gagal dalam proses transmigarasi akan tertanam dalam lapisan
313 endotel vaskuler.
8.3 Pola pergerakan transmigrasi MSC
MSC yang bermigrasi secara trans-endothelia mengikuti pola leukopedesis seperti pergerakan motilitas MSC. Gerakan motilitas MSC ini terdiri atas 5 tahapan yaitu:
1 Rolling MSC
Rolling MSC adalah pergerakan tertentu MSC berupa gerakan berguling (rolling) menuju area tepi endotel akibat stimulasi molekul kemoatraksi (SDF-1, TNFα dan IFNγ) yang dilepas jaringan cidera dan makrofag aktif.
2 Attaching MSC
Attaching MSC adalah proses penempelan MSC pada sel endotel akibat pengikatan molekul adhesi E-selectin dan L-selectin yang diekspresikan sel endotel aktif melalui reseptor PSGL-1, sedangkan attaching MSC melalui pengikatan molekul adhesi P- selectin di samping VLA-4 dan CD-44. Saat yang sama MSC/ neutrofil aktif akan mengikat kolagen, fibronektin dan fibrinogen yang terekspos disekitar endotel melalui reseptor integrin β1/ β2.
3 Spreading MSC
Spreading adalah gerakan memanjang MSC membentuk lamellipodia dan filipodia akibat aktivasi cytoskeletonactin paska pengikatan molekul adhesi dengan reseptor MSC.
4 Traction
Traction atau traksi adalah gerakan penarikan tepi ujung MSC akibat kontraksi, sehingga reseptor integrin dapat mengikat pada bagian depan selanjutnya.
5 Retraction
Retraction atau retraksi adalah gerakan penarikan MSC ke belakang hingga terlepas akibat pergeseran reseptor integrin ke arah belakang. Gerakan ini memungkinkan MSC bergerak maju.
314 Pola pergerakan transmigrasi dijelaskan pada gambar dibawah ini.
Gambar 134. Pola pergerakan transmigrasi
315
Daftar pustaka
1. Waterman RS, Tomchuck SL, Henkle SL, Betancourt AM. A newmesenchymal stem cell (MSC) paradigm: Polarization into a proinflammatory MSC1 or an immunosuppressive MSC2 phenotype.PLoSOne.2010;5(4).
2. Bernardo ME, Fibbe WE. Mesenchymal stromal cells: Sensors and switchers of inflammation. Cell Stem Cell [Internet].2013;13(4):392–
402.
3. Rivera-Cruz CM, Shearer JJ, FigueiredoNeto M, Figueiredo ML.The immunomodulatory effects of mesenchymal stem cellpolarization within the tumor microenvironment niche. Stem CellsInt. 2017;2017.
4. Yang S, Wang Y, Chao C, Chuang Y, Lan C, Chen B. Dynamiccross- talk analysis among TNF-R, TLR-4 and IL-1R signalings inTNFa- induced inflammatory responses. Med genomic.2010;3(19):2–19.
5. Wu Y, Zhou BP. TNF-a/NFκ-B/Snail pathway in cancer cellmigration and invasion. Br J Cancer. 2010;102(4):639–44.
6. 69. Lin CC, Lee IT, Yang YL, Lee CW, Kou YR, Yang CM.Induction of COX-2/PGE2/IL-6 is crucial for cigarette smokeextract-induced airway inflammation: Role of TLR4-dependentNADPH oxidase activation. Free RadicBiol Med [Internet].2010;48(2):240–54.
7. Kyurkchiev D. Secretion of immunoregulatory cytokines bymesenchymal stem cells. World J Stem Cells [Internet].2014;6(5):552.
8. Kim B-S, Ko I-K. Mesenchymal Stem Cells for Treatment ofMyocardial Infarction. Int J Stem Cells [Internet]. 2008;1(1):49–54.
9. Thomas SJ, Snowden JA, Zeidler MP, Danson SJ. The role ofJAK/STAT signalling in the pathogenesis, prognosis and treatment of solid tumours. Br J Cancer [Internet].2015;113(3):365–71.
10. Liongue C, Ward AC. Evolution of the JAK-STAT pathway.
JakStat[Internet].2013;2(1):e22756.
11. Zisakis A, Chatziandreou I, Boviatsis E, Saetta AA, SpyropoulouA, Samaras V, et al. Complex interactions between thecomponents of the PI3K/AKT/mTOR pathway, and withcomponents of MAPK, JAK/STAT and Notch-1 pathways,indicate their involvement in meningioma development. VirchowsArch. 2014;465(4):473–85.
12. Becker A De, Riet I Van. Homing and migration of mesenchymalstromal cells: How to improve the efficacy of cell therapy? WorldJ Stem Cells [Internet]. 2016;8(3):73.
316 13. Sohni A, Verfaillie CM. Mesenchymal stem cells migrationhoming and
tracking. Stem Cells Int. 2013;2013:14–6.
14. Warnock RA, Askari S, Butcher EC, Von Andrian U.
Molecularmechanisms of lymphocyte homing to peripheral lymph nodes. JExp Med [Internet]. 1998;187(2):205–
15. Nourshargh S, Alon R. Leukocyte Migration into InflamedTissues.
Immunity [Internet]. 2014;41(5):694–707.
16. Hocking AM. The Role of Chemokines in Mesenchymal StemCell Homing to Wounds. Adv Wound Care. 2014;4(11):623–30.
17. Park S, Jang H, Kim BS, Hwang C, Jeong GS, Park Y.
Directionalmigration of mesenchymal stem cells under an SDF-1a gradienton a microfluidic device. PLoS One. 2017;12(9):1–18.
18. Franziska N, Claudia M, Barbara L, Jukka J, Alexander D,Johannes B.
Concise Review: MSC Adhesion Cascade—Insightsinto Homing and Transendothelial Migration. Stem Cells[Internet]. 2017;35(6):1446–60.
19. Teo GSL, Ankrum JA, Martinelli R, Boetto SE, Simms K, SciutoTE, et al. Mesenchymal Stem Cells Transmigrate Between and DirectlyThrough TNF-a-activated Endothelial Cells. Stem Cells.
20. Putra A, Pertiwi D, Milla M, Indrayani U, Jannah D, Sahariyani M, Trisnadi S, Wibowo J. Hypoxia-preconditioned MSCs Have Superior Effect in Ameliorating Renal Function on Acute Renal Failure Animal Model. Open Access Maced J Med Sci [Internet].
30Jan.2019 [cited 23Feb.2019];7(3):305-10.
21. Putra A, Rahmalita A, Tarra Y, Prihananti DH, Hutama SH, Sa’diyah NAC. The effect of mesenchymal stem cells to the endothelial in diabetic mice. Advaces in Biomolecular Medicine:
Proceedings of the 4thBIBMC. 2017;4:57-60
22. Putra A, Pertiwi D, Milla M, Indrayani U, Jannah D, Sahariyani M, Trisnadi S, Wibowo J. Hypoxia-preconditioned MSCs Have Superior Effect in Ameliorating Renal Function on Acute Renal Failure Animal Model. Open Access Maced J Med Sci [Internet].
30Jan.2019 [cited 23Feb.2019];7(3):305-10
23. Nugraha A, Putra A. Tumor necrosis factor-α-activated mesenchymal stem cells accelerate wound healing through vascular endothelial growth factor regulation in rats. Univmed.
2018; 37(2):135-42.
317