Fibrosis paru adalah penyakit kronis yang ditandai dengan terbentuknya jaringan parut (fibrosis) di paru-paru. Jaringan ini membuat paru kehilangan elastisitasnya, sehingga proses pernapasan menjadi berat dan penyerapan oksigen ke dalam darah terganggu. Akibatnya, penderitanya sering mengalami sesak napas, batuk kering yang tidak kunjung sembuh, kelelahan ekstrem, hingga penurunan berat badan.
Penyebab fibrosis paru sangat beragam. Salah satu bentuk yang paling sering terjadi adalah Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF), yaitu fibrosis paru yang penyebab pastinya belum diketahui. Selain itu, kondisi ini juga dapat dipicu oleh paparan jangka panjang terhadap debu industri, asap rokok, obat-obatan tertentu, infeksi virus atau bakteri, hingga penyakit autoimun seperti rheumatoid arthritis.
Yang memprihatinkan, fibrosis paru bersifat progresif, artinya akan terus memburuk seiring waktu. Terapi konvensional yang tersedia saat ini hanya mampu memperlambat perkembangan penyakit, namun belum bisa memperbaiki jaringan paru yang telah rusak.
Di sinilah terapi stem cell mulai menarik perhatian sebagai solusi inovatif. Dengan sifat regeneratifnya, stem cell berpotensi mencegah terbentuknya jaringan parut baru, memperbaiki kerusakan yang sudah terjadi, serta menstabilkan peradangan yang menjadi pemicu utama fibrosis paru. Meskipun masih memerlukan lebih banyak penelitian klinis, pendekatan ini membuka jalan menuju pengobatan yang lebih efektif dan menyeluruh bagi penderita fibrosis paru.
Mekanisme Stem Cell dalam Mencegah Fibrosis Paru
Stem cell, khususnya Mesenchymal Stem Cells (MSCs) dan Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs), bekerja dengan berbagai mekanisme untuk mencegah dan memperbaiki kerusakan jaringan paru.
- Regenerasi dan Reparasi Jaringan
MSCs dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel paru yang rusak, serta mengeluarkan faktor-faktor pertumbuhan yang mempercepat penyembuhan dan menghambat pembentukan jaringan parut. - Efek Anti-Inflamasi dan Anti-Fibrosis
MSCs dan exosome-nya mengurangi peradangan, stres oksidatif, dan apoptosis (kematian sel), yang semuanya berperan penting dalam proses fibrosis. - Penghambatan Jalur Molekuler PatologisPenelitian Cao (2018) dan Zhou (2016) menunjukkan bahwa stem cell dapat menekan jalur sinyal seperti TGF-β1/Smad dan Wnt/β-catenin, yang berperan besar dalam memicu fibrosis paru.
Jenis Stem Cell yang Digunakan pada Fibrosis Paru
Beberapa jenis stem cell yang telah dikaji dalam konteks fibrosis paru meliputi:
- Mesenchymal Stem Cells (MSCs)
Berasal dari sumsum tulang, jaringan lemak, atau tali pusat. MSCs paling banyak diteliti karena sifat imunomodulator dan kemampuannya dalam menekan proses fibrosis. - Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs)Dihasilkan dari sel somatik dewasa yang diprogram ulang. iPSCs dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel paru dan berpotensi memperbaiki kerusakan paru secara menyeluruh.
Manfaat Terapi Stem Cell untuk Pencegahan Fibrosis Paru
Manfaat yang ditawarkan terapi stem cell cukup komprehensif, antara lain:
- Memperbaiki jaringan paru yang rusak
- Mengurangi peradangan kronis di paru
- Menekan pembentukan jaringan parut baru
- Meningkatkan kapasitas pernapasan dan kualitas hidup pasien
- Berpotensi memperlambat bahkan menghentikan progresivitas penyakit
Beberapa studi bahkan mencatat peningkatan elastisitas paru dan pengurangan area fibrosis setelah pemberian terapi stem cell, baik pada hewan percobaan maupun uji klinis awal.
Prosedur Pemberian Terapi Stem Cell
Terapi stem cell untuk fibrosis paru dilakukan melalui beberapa tahapan yang ketat guna menjamin keamanan dan efektivitasnya. Pertama, stem cell diisolasi dan dikultur bisa berasal dari tubuh pasien sendiri (autologous) atau dari donor yang sesuai (allogenic). Setelah itu, sel-sel tersebut diperiksa secara detail, termasuk uji kemurnian, viabilitas, dan keamanannya.
Setelah lolos tahap karakterisasi, stem cell diberikan kepada pasien. Umumnya, pemberian dilakukan melalui infus intravena atau langsung ke jaringan paru menggunakan prosedur bronkoskopi, yaitu alat khusus yang dimasukkan melalui saluran napas untuk menjangkau paru-paru secara langsung.
Pasca pemberian, pasien akan menjalani pemantauan jangka panjang untuk mengevaluasi respons tubuh terhadap terapi, termasuk tingkat perbaikan jaringan paru, reaksi sistem imun, dan kemungkinan efek samping.
Dalam penelitian terbaru oleh Morita (2024), digunakan teknologi pencitraan canggih untuk melacak pergerakan stem cell di dalam tubuh. Hasilnya menunjukkan bahwa stem cell memang berhasil mencapai area paru yang mengalami fibrosis, memperkuat potensi terapi ini sebagai pendekatan yang tepat sasaran dan minim risiko.
Studi Klinis dan Bukti Pendukung
- Zhao (2021) secara sistematis meninjau efektivitas terapi sel punca mesenkimal (Mesenchymal Stem Cells/MSC) dalam mengatasi fibrosis paru, khususnya yang diinduksi oleh zat kimia bleomisin (BLM) pada model hewan. Penelitian ini menunjukkan bahwa MSC memiliki potensi besar sebagai terapi preventif dan kuratif dalam mencegah kerusakan jaringan paru secara permanen akibat fibrosis.
Dari segi manfaat klinis, terapi MSC terbukti mampu mengurangi peradangan, menurunkan produksi kolagen berlebih, dan memperbaiki struktur jaringan paru. Hal ini terlihat dari berkurangnya infiltrasi sel-sel inflamasi, menurunnya ekspresi sitokin proinflamasi, serta membaiknya skor Ashcroft yang merupakan indikator utama tingkat keparahan fibrosis. Selain itu, terapi ini juga meningkatkan elastisitas paru dan secara signifikan memperpanjang angka kelangsungan hidup hewan uji.
Mekanisme kerja MSC melibatkan beberapa proses penting, seperti efek antiinflamasi, imunomodulasi, dan perlindungan terhadap sel epitel paru. MSC juga diketahui menghambat aktivasi miofibroblas, yaitu sel yang berperan utama dalam pembentukan jaringan parut di paru-paru.
Secara keseluruhan, temuan Zhao (2021) mendukung bahwa MSC merupakan terapi yang sangat potensial dalam mencegah dan memperlambat progresivitas fibrosis paru, sekaligus memperbaiki fungsi pernapasan secara menyeluruh.
- Sun (2018) menyoroti bagaimana terapi stem cell khususnya Mesenchymal Stem Cells (MSC), dapat berperan dalam memperbaiki kerusakan jaringan paru yang terjadi pada penyakit seperti Penyakit Paru Obstruktif Kronis (PPOK), yang sering disertai dengan fibrosis atau pengerasan jaringan paru. Dalam berbagai studi praklinis pada hewan, MSC terbukti mampu membantu proses regenerasi paru-paru melalui efek antiinflamasi dan kemampuan memperbaiki jaringan yang rusak.
MSC ini bekerja bukan dengan menggantikan sel yang rusak secara langsung, tapi lebih karena mereka mengeluarkan faktor parakrin yang bisa menenangkan peradangan, memperbaiki dinding pembuluh darah kecil di paru, dan merangsang proses penyembuhan alami tubuh. Namun, meskipun efek perbaikannya terlihat di laboratorium, angka keberhasilan “menetap” sel punca ini di dalam paru masih tergolong rendah.
Selain itu, studi ini juga mengangkat potensi sel punca paru manusia (Human Lung Stem Cells) yang disebut hLSC. Sel ini memiliki kemampuan unik untuk berubah menjadi berbagai jenis sel penting di paru, termasuk sel epitel dan pembuluh darah, dan terbukti bisa membantu perbaikan struktur paru pada tikus yang mengalami cedera.
Meski begitu, Sun (2018) juga menegaskan bahwa hasil uji klinis awal pada manusia masih belum menunjukkan peningkatan fungsi paru yang signifikan setelah pemberian MSC, terutama pada pasien PPOK yang sudah berada di stadium lanjut. Namun kabar baiknya, terapi ini dinyatakan aman, tanpa efek samping serius, sehingga tetap menjadi opsi yang menjanjikan untuk dikembangkan lebih lanjut.
Stem cell, khususnya MSC dan iPSC, menunjukkan potensi luar biasa dalam mencegah dan menangani fibrosis paru. Melalui mekanisme regeneratif, imunomodulasi, dan penghambatan jalur fibrotik, terapi ini dapat memperbaiki fungsi paru, menekan progresivitas fibrosis, dan meningkatkan kualitas hidup pasien.
Meskipun tantangan seperti standarisasi, keamanan jangka panjang, dan biaya produksi masih perlu diselesaikan, arah perkembangan terapi ini sangat menjanjikan untuk masa depan pulmonologi regeneratif. Regenic hadir mendukung pendekatan ini sebagai bagian dari solusi regeneratif yang aman dan berbasis sains.
Referensi:
Cao, H., Wang, C., Chen, X., Hou, J., Xiang, Z., Shen, Y., & Han, X. (2018). Inhibition of Wnt/β-catenin signaling suppresses myofibroblast differentiation of lung resident mesenchymal stem cells and pulmonary fibrosis. Scientific Reports, 8(1), 13644. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28968-9
Gazdhar, A., Grad, I., Tamò, L., Gugger, M., Feki, A., & Geiser, T. (2014). The secretome of induced pluripotent stem cells reduces lung fibrosis in part by hepatocyte growth factor. Stem Cell Research & Therapy, 5(6), 123. https://doi.org/10.1186/scrt513
Ikrama, M., Usama, M., Israr, S., & Humayon, M. (2024). Pulmonary fibrosis: Is stem cell therapy the way forward? Journal of Taibah University Medical Sciences, 19(1), 82–89. https://doi.org/10.1016/j.jtumed.2023.09.009
Kaur, A., Mathai, S. K., & Schwartz, D. A. (2017). Genetics in Idiopathic Pulmonary Fibrosis Pathogenesis, Prognosis, and Treatment. Frontiers in Medicine, 4. https://doi.org/10.3389/fmed.2017.00154
Morita, S., Iwatake, M., Suga, S., Takahashi, K., Sato, K., Miyagi-Shiohira, C., Noguchi, H., Baba, Y., & Yukawa, H. (2024). Establishment of a stem cell administration imaging method in bleomycin-induced pulmonary fibrosis mouse models. Scientific Reports, 14(1), 18905. https://doi.org/10.1038/s41598-024-67586-6
Rathinasabapathy, A., Bruce, E., Espejo, A., Horowitz, A., Sudhan, D. R., Nair, A., Guzzo, D., Francis, J., Raizada, M. K., Shenoy, V., & Katovich, M. J. (2016). Therapeutic potential of adipose stem cell‐derived conditioned medium against pulmonary hypertension and lung fibrosis. British Journal of Pharmacology, 173(19), 2859–2879. https://doi.org/10.1111/bph.13562
Somogyi, V., Chaudhuri, N., Torrisi, S. E., Kahn, N., Müller, V., & Kreuter, M. (2019). The therapy of idiopathic pulmonary fibrosis: what is next? European Respiratory Review, 28(153), 190021. https://doi.org/10.1183/16000617.0021-2019
Sun, Z., Li, F., Zhou, X., Chung, K. F., Wang, W., & Wang, J. (2018). Stem cell therapies for chronic obstructive pulmonary disease: current status of pre-clinical studies and clinical trials. Journal of Thoracic Disease, 10(2), 1084–1098. https://doi.org/10.21037/jtd.2018.01.46
Zhao, Y., Yan, Z., Liu, Y., Zhang, Y., Shi, J., Li, J., & Ji, F. (2021). Effectivity of mesenchymal stem cells for bleomycin-induced pulmonary fibrosis: a systematic review and implication for clinical application. Stem Cell Research & Therapy, 12(1), 470. https://doi.org/10.1186/s13287-021-02551-y
Zhou, Y., He, Z., Gao, Y., Zheng, R., Zhang, X., Zhao, L., & Tan, M. (2016). Induced Pluripotent Stem Cells Inhibit Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis in Mice through Suppressing TGF-β1/Smad-Mediated Epithelial to Mesenchymal Transition. Frontiers in Pharmacology, 7. https://doi.org/10.3389/fphar.2016.00430