LAPORAN PENELITIAN Peran Sel Punca Mesenkimal Jaringan Lemak dalam Mengembalikan Struktur pada Luka Donor Full-Thickness (Preliminary Study )
LAPORAN PENELITIAN
Peran Sel Punca Mesenkimal Jaringan Lemak dalam
Mengembalikan Struktur pada Luka Donor Full-Thickness
(Preliminary Study )
Dinar Rahmania., dr
Prof. Dr. David S. Perdanakusuma, dr., Sp.BP-RE (K)
Dr. Iswinarno Doso Saputro, dr., Sp.BP-RE (K)
DEPARTEMEN/ SMF BEDAH PLASTIK
REKONSTRUKSI & ESTETIK
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
RSUD DR. SOETOMO SURABAYA
2016
LAPORAN PENELITIAN Peran Sel Punca Mesenkimal Jaringan Lemak dalam Mengembalikan Struktur pada Luka Donor Full-Thickness
( Preliminary Study ) Dinar Rahmania., dr Prof. Dr. David S. Perdanakusuma, dr., Sp.BP-RE (K)
Dr. Iswinarno Doso Saputro, dr., Sp.BP-RE (K) DEPARTEMEN/ SMF BEDAH PLASTIK REKONSTRUKSI & ESTETIK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA RSUD DR. SOETOMO SURABAYA 2016
Lembar Pengesahan
Laporan Penelitian dengan judul Preliminary Study : Peran Sel Punca Mesenkimal
Jaringan Lemak dalam Mengambalikan Struktur pada Luka Donor Full-thickness
Telah memenuhi persyaratan dan telah disetujui untuk dipresentaasikan / diujikan Pada Tanggal 22 April 2016
Oleh: Pembimbing I Pembimbing I
Mengetahui, Ketua Program Studi PPDS-1
Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik
Halaman penetapan penguji :
Laporan penelitian ini telah diujikan dan disahkan di hadapan penguju pada Program Pendidikan Dokter Spesialis I Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik
Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Pada Tanggal 22 April 2016
Panitia Penguji,
1. Prof. Dr. David S Perdanakusuma, dr.,Sp.BP-RE(K)
2. Dr. Iswinarno Doso Saputro, dr.,Sp.BP-RE(K)
3. Prof. Djohasjah Marzoeki , dr.,Sp.B.,Sp.BP-RE (K)
4. Prof. M. Sjaifuddin Noer, dr.,Sp.B.,Sp.BP-RE (K)
5. Sitti Rizaliyana , dr.,Sp.BP-RE(K)
6. Agus Santoso Budi , dr.,Sp.BP-RE(K)
7. Lobredia Zarasade , dr.,Sp.BP-RE(KKF)
8. Magda Rosalina Hutagalung , dr.,Sp.BP-RE(KKF)
9. Budiono, dr.,M.Kes
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniat-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Peran Sel Punca Mesenkimal
Jaringan Lemak dalam Mengembalikan Jumlah Lapis Epitel dan Densitas Kolagen pada Luka Donor Full-thickness ( Preliminary Study )” sebagai karya ilmiah akhir dalam
menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo.
Selesainya penelitian ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan moril dari pihak- pihak terkait. Saya ingin menyatakan rasa terima kasih tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :
1. Prof. Dr. Mohammad Nasih , SE., Mt., Ak., CMA , selaku Rektor Universitas
Airlangga , atas kesempatan yang diberikan kepada saya untuk mengikuti Program
Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo.
2. Prof. Dr. Soetojo , Sp.U , selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Airlangga , atas kesempatan yang diberikan kepada saya untuk mengikuti Program
Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo.
3. dr. Harsono, selaku Direktur RSUD Dr.Soetomo Surabaya atas kesempatan yang
diberikan kepada saya untuk mengikuti Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo.
4. Prof. Dr. Djohansjah Marzoeki,dr.,Sp.B, Sp.BP-RE (K) , Guru Besar Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga
/ RSUD Dr.Soetomo , atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya selama menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo.
5. Prof. M. Sjaifuddin Noer ,dr., Sp.B, Sp.BP-RE (K), Guru Besar Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo , atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya selama menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo.
6. Prof. Dr. David Sontani Perdanakusuma ,dr.,Sp.BP-RE (K) , selaku Pembantu Dekan III Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga , Guru Besar Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo dan pembimbing penelitian saya , atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya selama menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo.
7. Dr. Iswinarno Doso Saputro , dr., Sp.BP-RE (K) , selaku Kepala Departemen Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo dan pembimbing penelitian saya , atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya selama menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo.
8. Sitti Rizaliyana , dr. Sp.BP-RE (K) , selaku Kepala Program Studi Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo dan Tim Stem Cell RSUD.Dr.Soetomo , atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya selama menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis
1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo dan dalam proses harvesting fat pasien penelitian sebagai bahan Sel Punca Mesenkimal.
9. Lobredia Zarasade , dr. Sp.BP-RE (KKF) ; Agus Santoso Budi , dr. Sp.BP-RE (K) ; Magda Rosalina Hutagalung , dr. Sp.BP-RE (KKF) ; Beta Subakti N , dr.
Sp.BP-RE (K); Lynda Hariani , dr. Sp.BP-RE (K); Indri Lhaksmi Putri dr. Sp.BP-RE (KKF) ; dan Ira Handriani dr. Sp.BP-RE staf Departemen / SMF
Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo, atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya selama menjalani Program Pendididkan Dokter Spesialis 1 Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di RSUD Dr.Soetomo.
10. Dr. Purwati , dr., SP.PD, atas arahan dan masukan selama menjalani penelitian di RSUD Dr.Soetomo, Surabaya.
11. Prof. Hari sukanto, dr., Sp.KK (K), Ketua Komite Etik Penelitian Kesehatan RSUD Dr.Soetomo Surabaya, atas bimbingan dan arahannya sehinggga penelitian ini mendapatkan persetujian layak etik.
12. Prof. Dr. Endang Joewarini , dr., Sp.PA (K) , atas segala bimbingan , arahan dan masukan kepada saya dalam pembacaan preparat histopatologi.
13. Budiono ,dr., M.Kes , atas bimbingannya dalam menyelesaikan analisis statistik penelitian ini.
14. Mbak Ika , Mbak Helen dan Mas Anas , staf Laboratorium Stem Cell Bank Jaringan RSUD.Dr.Soetomo dan Staf Laboratorium Penyakit Tropik dan Infeksi Kedokteran Universitas Airlangga yang membantu pengolahan Sel Punca Mesenkimal.
15. Ibu Endang Larasati , Pak Anwar , dan Mas Idham , staf Poliklinik Bedah Plastik RSUD.Dr.Soetomo , yang membantu proses pengambilan biopsi sampel penelitian.
16. Mas Ari dan Mbak Kiki , staf Laboratorium Patologi Anatomi Universitas
Airlangga , yang membantu proses pengecatan preparat penelitian.
17. Orang tua saya Ir. H. Fatchurrachman, MM (alm) dan Hj. Mistutie Setya Utari , sembah bakti saya haturkan atas segala kasih sayang yang tak terhingga , segala doa , didikan , serta dukungan moral dan materi tanpa pamrih. Kedua adik kandung saya, Mohammad Azwin Rahmansyah ,S.Psi dan Mohammad Reza
Rahmansyah, atas dukungan moril maupun materi.
18. Mertua saya Ir. H. Imam Hidayat, MM dan Ir. Hj. Churiyah Aziza yang mendukung serta mendoakan agar pendidikan saya berjalan lancar
19. Suami tercinta , Muhammad Shiddiq , ST., Msc, yang senantiasa mendampingi dengan penuh pengertian, mendukung dan memberikan semangat, dan doa sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian ini.
20. Yuanita Safitri Dianti, dr ; Putu Trisna Utami ,dr ; Andi Muhammad Ardan
,dr ; sahabat dan kolega seperjuangan , yang memberikan dukungan dan kekuatan
selama menjalani Program Pendidikan Dokter Spesialis 1 Ilmu bedah Plastik di RSUD Dr.Soetomo.
21. Mirnasari Amirsyah ,dr ; Betha Egih R,dr ; Hastika Saraswati ,dr ; Wilma
Agustina ,dr ; Alki Andana,dr ; Yudi Siswanto ,dr ; Dhitta Aliefa Noverta, dr; Robertus Arian D ,dr ; atas kesediaannya meluangkan waktu dan sumbangsih tenaga maupun pikiran dalam menyelesaikan penelitian ini.
22. Mas Arwani , atas segala bantuan moril maupun tenaga dalam pembuatan karya akhir ini dan selama menjalani Program Pendidikan Dokter Spesialis 1 Ilmu bedah Plastik di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo Surabaya.
23. Seluruh kolega PPDS I Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga , atas bantuan , dukungan serta kerjasama dalam menjalani Program Pendidikan Dokter Spesialis 1 Ilmu bedah Plastik di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo Surabaya.
24. Seluruh tenaga medis dan paramedis IRD , OK GBPT, Burn Unit, IRJ Bedah Plastik dan IRNA Bedah, atas kerjasama dan bantuannya selama menjalani Program Pendidikan Dokter Spesialis 1 Ilmu bedah Plastik di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo Surabaya.
Akhir kata mohon maaf atas segala kekhilafan baik tutur kata maupun perbuatan yang kurang berkenan selama menjalani Program Pendidikan Dokter Spesialis 1 Ilmu bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga / RSUD Dr.Soetomo Surabaya.
Surabaya , April 2016 Penulis
Lembar Orisinalitas SURAT PERNYATAAN
Sebagai civitas akademik Universitas Airlangga, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Dinar Rahmania NIM : 011082402 Program Studi : Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Alamat : Jl. Kebonsari ELVEKA V no 2 Surabaya 60233 No Tlp / HP : 032-8274702 / 085230778844 Judul Penelitian : Preliminary Study : Peran Sel Punca Mesenkimal
Jaringan Lemak dalam Mengembalikan Struktur pada Luka Donor Full-thickness Dengan ini menyatakan bahwa :
1. Laporan Penelitian ini adalah asli dan beanr-benar hasil karya sendiri, dan bukan hasil karya orang lain dengan mengatasnamakan saya, serta bukan merupakan hasil peniruan atau penjiplakan (plagiarism) dari hasil karya orang lain. Laporan Penelitian ini belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademik di Universitas Airlanga, maupun di Perguruan Tinggi lainnya;
2. Dalam Laporan Penelitian ini tidak terdapat karya atau pendapat yang telah ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dengan disebutkan nama pengarang dan dicantumkan di dalam daftra kepustakaan;
3. Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya , dan apabila dikemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pancabutan gelar yang telah diperoleh karena karya tulis Laporan Penelitian ini, serta sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan Peraturan Undang-undang yang berlaku.
Surabaya 18 April 2016 Dinar Rahmania
Pernyataan Persetujuan Publikasi Tugas Akhir
untuk Kepentingan Akademis
Sebagai civitas akademik Universitas Airlangga, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Dinar Rahmania NIM : 011082402 Program Studi : Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Departemen : Ilmu Bedah Plastik Rekonstruksi dan Estetik Fakultas : Kedokteran Universitas Airlangga Jenis Karya : Laporan Penelitian Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Airlangga Hak Bebas Royalti Noneksklusif ( Non-exclusive Royalty Free Right ) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Preliminary Study : Peran Sel Punca Mesenkimal Jaringan Lemak dalam Mengembalikan Struktur Pada Luka Donor Full-Thickness
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini, Universitas Airlangga berhak menyimpan, mengalih-media-formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data ( database ) , merawat, dan sebagai penulis / pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Surabaya Pada Tanggal 30 April 2016
Yang Menyatakan Dinar Rahmania
RINGKASAN
PRELIMINARY STUDY : PERAN SEL PUNCA MESENKIMAL JARINGAN
LEMAK DALAM MENGEMBALIKAN STRUKTUR
PADA LUKA DONOR FULL-THICKNESS
DINAR RAHMANIA
Latar Belakang : Full-thickness skin graft merupakan suatu pilihan apabila menginginkan
hasil estetik yang lebih baik . Namun luka donor full-thickness sering menimbulkan permasalahan, yaitu pada saat penutupan luka dan penyembuhan luka. Luka donor seringkali berada di area inguinal yang merupakan area gerak, sering tarikan tepi luka yang berlebih atau tension saat penutupan luka menyebabkan tepi luka menjadi nekrotik yang menyebabkan terjadinya dehisensi pada jahitan. Hasil akhir dari luka full-thickness adalah sebuah parut, bahkan menjadi parut hipertrofik. 70% pasien kontrol yang telah menjalani operasi pengambilan donor full-thickness pada regio inguinal terjadi parut hipertrofik pada area luka dono pada instalasi rawat jalan RSUD Dr.Soetomo. Sel punca merupakan inovasi yang dikembangkan dalam memecahkan masalah luka. Merupakan sel multipoten yang dapat bermigrasi ke tempat luka, di mana mereka merupakan bagian dari lingkungan mikro, meningkatkan growth factor , mengurangi peradangan sehingga meningkatkan penyembuhan luka dan menghambat jaringan parut hipertrofik . Sel punca mesenkimal mempercepat penutupan luka dan proses epitelialisasi, meningkatkan kualitas kekuatan jaringan, membantu penyembuhan luka kronis dan meminimalisasi jaringan parut.
Sehingga Sel punca mesenkimal diharapkan dapat menjadi dasar metode pengembangan pengembalian struktur kulit pada luka donor full-thickness.
Tujuan : Membuktikan peran Sel punca mesenkimal dalam mengembalikan jumlah lapis
epitel epidermis dan densitas kolagen dermis pada penyembuhan luka donor full-thickness dibandingkan penyembuhan luka donor full-thickness normal.
Metode : Penelitian ini merupakan prelinary study, menggunakan pasien yang akan
menjalani operasi pengambilan donor Full Thickness Graft di inguinal di RSUD Dr.Soetomo,Surabaya. Sampel dilakukan random-matching sebelum dikelompokkan dalam kelompok tanpa pemberian Sel punca mesenkimal atau kelompok Non-Mesechymal Stem Cells (Non-MSCs) dan kelompok yang diberikan Sel punca mesenkimal atau kelompok Mesechymal Stem Cells (MSCs). Besar sampel 5 untuk tiap kelompok. Kelompok MSCs sebelumnya menjalani operasi pengambilan blok fat abdomen ukuran 2x2 cm yang akan diproses menjadi Sel Punca Mesenkimal di Laboratorium Bank Jaringan RSUD Dr.Soetomo selama 14 hari. Hasil kultur Sel Punca Mesenkimal akan dijadikan bahan perlakuan yang diinfiltarsikan pada luka donor full-thickness pada kelompok MSCs. Luka di inguinal dilakukan punch biopsy pada hari ke 14 dan 45. Hasil biopsi kelompok Non- MSCs dan MSCs akan dibandingkan dengan teaching preparat hasil biopsi kulit normal atau Normal Skin (NS) dari Laboratorium Patologi Anatomi Universitas Airlangga. Untuk dinilai dan dibandingkan jumlah lapis epitel epidermis dengan pengecatan Hematoxylin
eosin dan densitas kolage dengan pengecatan Mason Trichrome dermis, kemudian dianalisa
meggunakan mikroskop cahaya CX 21. Data yang diperoleh dianalisa menggunakan ANOVA. Variabel yang seimbang akan dinilai statistiknya. (P < 0.05) akan muncul jika variabel seimbang.
Hasil : Secara makroskopis pertautan luka di hari ke 14 kelompok Non-MSCs didapatkan
permukaan luka operasi yang tidak teratur, dehisen di beberapa tempat , tepi luka jahitan hiperemis. Sedangkan pada kelompok MSCs didapatkan permukaan luka sedikit meninggi, tidak didapatkan dehisen, dan warna permukaan sama dengan kulit sekitar. Pada hari ke 45 secara makroskopis pada kelompok Non-MSCs tampak jaringan parut yang sepanjang luka jahitan di inguinal, dengan lebar parut 3-4mm, warna lebih gelap dari kulit sekitar, dan permukaan parut lebih meninggi. Pada kelompok Non-MSCs parut warna lebih pucat , dan permukaan parut rata sesuai kulit sekitar.
Rerata jumlah lapis epitel pada kelompok Non MSCs pada hari ke-14 adalah 8,50 ± 1,19 dan pada kelompok MSCs adalah 10,28 ± 1,36, nilai kedua kelompok meningkat 1,8x dibanding nilai rerata jumlah lapis epitel Normal Skin (5,6) . Rearata jumlah lapis epitel pada kelompok Non MSCs ada hari ke-45 adalah 8,24±0,76 , meningkat 1,5 kali dari jumlah lapis epitel pada kelompok Normal skin (5,6). Sedangkan pada kelompok MSCs rerata jumlah lapis epitel pada hari ke-45 adalah 10,9±1,16 , meningkat 2 kali lipat dibanding jumlah lapis epitel pada kelompok Normal Skin (5,6). Presentase densitas kolagen pada kelompok Non MSCs pada hari ke-14 adalah 33,24±2,99 , lebih rendah dibandingkan presentase densitas kolagen pada Normal Skin (53,7%), kemudian pada hari ke-45 presentase meningkat menjadi 73,4±1,63 , atau 1,3 kali melebihi densitas kolagen pada Normal Skin Skin (53,7%). Sedangkan presentase pada kelompok MSCs densitas kolagen pada hari ke-14 adalah 45,7±5,84 dan pada hari ke-45 presentase tidak bertambah secara signifikan yaitu 49,24±3,28, dan nilainya mendekati densitas kolagen pada Normal Skin (53,7%).
Kesimpulan :
luka donor full-thickness selama masa observasi H-14 (fase proliferasi) hingga H-45 (awal fase maturasi).
2. Sel punca mesenkimal mampu mempengarugi densitas kolagen pada proses
penyembuhan luka donor full-thickness hingga 91,6% mendekati struktur dermis normal dibandingkan penyembuhan luka tanpa pemberian.
3. Sel punca mesenkimal. Sel punca mesenkimal meregulasi densitas kolagen pada fase proliferasi dan awal fase maturasi pada luka donor full-thickness.
SUMMARY PRELIMINARY STUDY : ROLE OF ADIPOSE-DERIVED MESENCHYMAL STEM CELL FOR RESTORING STRUCTURE OF FULL THICKNESS WOUND DONOR DINAR RAHMANIA Backgrounds : Full-thickness skin graft is an option if we want a better aesthetic result.
However, full-thickness donor scars often cause problems at the time of closure and wound healing. Being in the inguinal area which is an area of motion, the tension while closing the wound may cause necrotic or dehiscence wound edges. The final result of the full-thickness wound is a scar, and even become a hypertrophic scar. 70% of followed up patients who had a full-thickness donor in the region of the inguinal show Hypertrophic scar in the donor area at outpatient installation Dr. Soetomo Hospital. Stem cells are the innovations developed in solving the wound problems. Stem cells are multipotent cells that can migrate to the wound site, becoming part of the micro-environment, increase growth factors, reduce inflammation, so that can accelerate wound healing and inhibit hypertrophic scar. Mesenchymal stem cells accelerate wound closure and epithelialization process, improve the quality of the tissue tension, help chronic wound healing and minimize scarring.
Therefore, the mesenchymal stem cells are expected to become the fundamental of the development method of returning donor skin structure on the full-thickness wounds.
Goals : To prove the role of mesenchymal stem cells in restoring the number of epithelial
layers of the epidermis and dermis collagen density in the full-thickness donor wound healing process compared to normal full-thickness donor wounds.
Methods : This study is a prelinary study, using patients underwent surgical removal of
Full Thickness Graft donor in groin in Dr.Soetomo Hospital, Surabaya. The sample was random-matching prior grouped in clusters without the provision of mesenchymal stem cells or groups Non-Mesechymal Stem Cells (Non-MSCs) and a group given mesenchymal stem cells or groups Mesechymal Stem Cells (MSCs). The sample size for each group is 5.
MSCs group had previously undergone surgical removal of abdominal fat blocks of 2x2 cm size which will be processed into mesenchymal stem cells in the laboratory Dr.Soetomo Hospital Tissue Bank for 14 days. The reesults culture of mesenchymal stem cells will be used as treatment that is infiltrated in full-thickness wounds in the donor MSCs group. The wound in the inguinal performed punch biopsy on day 14 and 45. Biopsy results Non- MSCs group and MSCs will be compared to teaching preparations normal skin biopsy or Normal Skin (NS) of the Anatomical Pathology Laboratory of the University of Airlangga The assessment and comparison of the epithelial layers of the epidermis then performed with Hematoxylin eosin staining, and collagen density with Mason Trichrome staining dermis and then analyzed using a light microscope type CX 21. Data were analyzed using ANOVA. Variables that balanced will be judged statistics. (P <0.05) will appear if the variable balanced.
Results: Grossly, on day 14 in the Non-MSCs group, surgical wound surface is irregular, dehisence in some places, and hyperemia can be seen at the edge of stitches hyperemia.
Whereas in the group MSCs, the wound surface slightly raised, no dehisence obtained, and the color of the skin is the same color with surroundings. On day 45 macroscopically in Non-MSCs group, it can seen scarring along the stitches in the groin, with scar width of 3- 4mm, darker than the surrounding skin and more elevated. While In the group of Non- MSCs, the color is paler, and the surface is at the same level with surroundings.
The mean number of epithelial layers in Non MSCs group on day 14 was 8.50 ± 1.19 and the MSCs group was 10.28 ± 1.36, the value of both groups increased by 1.8x compared to the average value of the number of layers of epithelial Normal Skin ( 5.6). The mean number of epithelial layers in the group of Non MSCs last day 45th was 8.24 ± 0.76, an increase of 1.5 times the number of layers of the epithelium in the group of Normal skin (5,6). While in the MSCs group the mean number of epithelial layers at day 45 was 10.9 ± 1.16, twice increase compared to the number of layers of the epithelium in the group of Normal Skin (5.6).
Percentage of collagen density in Non MSCs group on day 14 was 33.24 ± 2.99, lower than the percentage of collagen density in Normal Skin (53.7%), then on day 45 the percentage increased to 73.4 ± 1.63, or 1.3 times the density of collagen in Normal Skin Skin (53.7%). Meanwhile, the percentage of collagen density MSCs group on day 14 was 45.7 ± 5.84 and on day 45 the percentage has not increased significantly, namely 49.24 ± 3.28, and the value is closer to the density of collagen in Normal Skin (53 , 7%).
Conclusion
4. Mesenchymal stem cells did not affect the structure of epithelial in wound healing
process of full-thickness donor during the observation period H-14 (proliferation phase) to the H-45 (early phase of maturation).
5. The mesenchymal stem cells are capable of influencing the density of collagen in the
wound healing process full-thickness donor to 91.6% near normal dermis structure compared to wound healing without the administration of mesenchymal stem cells.
6. The mesenchymal stem cells regulate the density of collagen in the proliferative phase and the initial phase of maturation in full-thickness wounds donor.
ABSTRACT PRELIMINARY STUDY : ROLE OF ADIPOSE-DERIVED MESENCHYMAL STEM CELL FOR RESTORING STRUCTURE OF FULL THICKNESS WOUND DONOR
Dinar Rahmania*, Iswinarno Dososaputro, David S Perdanakusuma Plastic Surgery Department of Airlangga University School of Medicine
Dr. Soetomo Hospital Surabaya
Abstract Introduction
Full-thickness skin graft is an option if we want a better aesthetic result. However, full- thickness donor scars often cause problems at the time of closure and wound healing. Being in the inguinal area which is an area of motion, the tension while closing the wound may cause necrotic or dehiscence wound edges. The final result of the full-thickness wound is a scar, and even become a hypertrophic scar. 70% of followed up patients who had a full- thickness donor in the region of the inguinal show Hypertrophic scar in the donor area at outpatient installation Dr. Soetomo Hospital. Stem cells are the innovations developed in solving the wound problems, because they can migrate to the wound site, becoming part of the micro-environment, increase growth factors, reduce inflammation, accelerate wound healing and inhibit hypertrophic scar. Mesenchymal stem cells accelerate wound closure and epithelialization process, improve the quality of the tissue tension, help chronic wound healing and minimize scarring. Therefore, the mesenchymal stem cells are expected to become the fundamental of the development method of returning donor skin structure on the full-thickness wounds.
Methods
This preliminary study, using patients underwent surgical removal of Full Thickness Graft donor in groin in Dr.Soetomo Hospital, Surabaya. The sample was random-matching prior grouped in clusters without the provision of mesenchymal stem cells or groups Non- Mesechymal Stem Cells (Non-MSCs) and a group given mesenchymal stem cells or groups Mesechymal Stem Cells (MSCs). The sample size for each group is 5. MSCs group had previously undergone surgical removal of abdominal fat blocks of 2x2 cm size which will be processed into mesenchymal stem cells in the laboratory Dr.Soetomo Hospital Tissue Bank for 14 days. MSCs group had previously undergone surgical removal of abdominal fat blocks of 2x2 cm size which will be processed into mesenchymal stem cells in the laboratory Dr.Soetomo Hospital Tissue Bank for 14 days. Biopsy results Non-MSCs group and MSCs will be compared to teaching preparations normal skin biopsy or Normal Skin (NS) of the Anatomical Pathology Laboratory of the University of Airlangga. The assessment and comparison of the epithelial layers of the epidermis then performed with Hematoxylin eosin staining, and collagen density with Mason Trichrome staining dermis and then analyzed using a light microscope type CX 21. Data were analyzed using ANOVA. Variables that balanced will be judged statistics. (P <0.05) will appear if the variable balanced.
Hypothesis
1. The mesenchymal stem cells can restore the number of epithelial layers of the epidermis in the wound healing process of full-thickness donor compared to the wound healing process of normal full-thickness donor.
2. The mesenchymal stem cells can restore the collagen density of the dermis in the wound healing process of full-thickness donor compared to the wound healing process of normal full-thickness donor.
Result
Grossly, on day 14 in the Non-MSCs group, surgical wound surface is irregular, dehisence in some places, and hyperemia can be seen at the edge of stitches hyperemia. Whereas in the group MSCs, the wound surface slightly raised, no dehisence obtained, and the color of the skin is the same color with surroundings. On day 45 macroscopically in Non-MSCs group, it can seen scarring along the stitches in the groin, with scar width of 3-4mm, darker than the surrounding skin and more elevated. While In the group of Non-MSCs, the color is paler, and the surface is at the same level with surroundings. The mean number of epithelial layers in Non MSCs group on day 14 was 8.50 ± 1.19 and the MSCs group was 10.28 ± 1.36, the value of both groups increased by 1.8x compared to the average value of the number of layers of epithelial Normal Skin ( 5.6). The mean number of epithelial layers in the group of Non MSCs last day 45th was 8.24 ± 0.76, an increase of 1.5 times the number of layers of the epithelium in the group of Normal skin (5,6). While in the MSCs group the mean number of epithelial layers at day 45 was 10.9 ± 1.16, twice increase compared to the number of layers of the epithelium in the group of Normal Skin (5.6). Percentage of collagen density in Non MSCs group on day 14 was 33.24 ± 2.99, lower than the percentage of collagen density in Normal Skin (53.7%), then on day 45 the percentage increased to 73.4 ± 1.63, or 1.3 times the density of collagen in Normal Skin Skin (53.7%). Meanwhile, the percentage of collagen density MSCs group on day 14 was 45.7 ± 5.84 and on day 45 the percentage has not increased significantly, namely 49.24 ± 3.28, and the value is closer to the density of collagen in Normal Skin (53,7%).
Conclusion
7. Mesenchymal stem cells did not affect the structure of epithelial in wound healing
process of full-thickness donor during the observation period H-14 (proliferation phase) to the H-45 (early phase of maturation).
8. The mesenchymal stem cells are capable of influencing the density of collagen in the
wound healing process full-thickness donor to 91.6% near normal dermis structure compared to wound healing without the administration of mesenchymal stem cells.
9. The mesenchymal stem cells regulate the density of collagen in the proliferative phase and the initial phase of maturation in full-thickness wounds donor. Keyword
Mesenchymal stem cells , Collagen Density , Amount epithelial layer
Correspondence:Dinar Rahmania, Departement of Plastic & Reconstructive Surgery, Dr.
Soetomo General Hospital, Airlangga University, School of Medicine, Surabaya.
DAFTAR ISI
Halaman Sampul .................................................................................................................. i Lembar Pengesahan ................................................................................................ ii Halaman Penetapan Penguji .................................................................................. iii Kata Pengantar ....................................................................................................... iii Lembar Orisinalitas ................................................................................................ ix Pernyataan Persetujuan Publikasi Tugas Akhir untuk Kepentingan Akademis ..... x Ringkasan ............................................................................................................... xi
Summary ................................................................................................................ xv
Abstrak ................................................................................................................... xix Daftar Isi ................................................................................................................. xxi Daftar Lampiran ...................................................................................................... xxiv Daftar Gambar ........................................................................................................ xxv Daftar Tabel ............................................................................................................ xxvi Daftar Diagram ....................................................................................................... xxvii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................. 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Anatomi Kulit .......................................................................................... 5
2.1.1 Epidermis ........................................................................................... 5
2.1.2 Dermis ................................................................................................ 7
2.2 Proses penyembuhan luka ........................................................................ 8
2.3Parut .......................................................................................................... 10
2.3.1 Pembagian Parut ................................................................................ 12
2.3.2 Faktor yang mempengaruhi ............................................................... 13
2.4 Sel Punca .................................................................................................. 13
2.4.1 Pembagian bedasarkan kemampuan diferensiasi ............................... 15
2.4.2 Pembagian berdasarkan sumbernya ................................................... 15
2.4.3 Pembagian berdasarkan tingkat kematangan tubuh ........................... 16
2.4.3.1 Sel punca embrionik ................................................................. 16
2.4.3.2 Sel punca dewasa ...................................................................... 17
2.4.3.3 Sel punca hematopoetik ............................................................ 18
2.4.3.4 Sel punca mesenkimal............................................................... 18
2.5 Skin Grafting ........................................................................................... 23
2.5.1 Pembagian berdasarkan asalnya ....................................................... 23
2.5.2 Pembagian berdasarkan ketebalannya .............................................. 24
2.5.2.1 Split Thickness Skin Graft ....................................................... 24
2.5.2.2 Full Thickness Skin Graft ........................................................ 24
BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN
3.1 Diagram kerangka konseptual .................................................................. 26
3.2 Penjelasan kerangka konseptual .............................................................. 27
3.3 Hipotesis Penelitian ................................................................................. 27
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1 Jenis dan desain penelitian ..................................................................... 28
4.2 Subjek dan sampel penelitian ................................................................. 29
4.3 Wakttu dan tempat ................................................................................. 30
4.4 Kriteria Penelitian .................................................................................. 30
4.5 Variabel Penelitan .................................................................................. 31
4.6 Definisi Operasional ............................................................................. 31
4.7 Prosedur pengolahan Sel punca mesenkimal ......................................... 34
4.8 Prosedur Penelitian ................................................................................ 35
4.9 Skema Prosedur ..................................................................................... 38
4.10 Analisis dan penyajian data ................................................................... 38
BAB 5 HASIL PENELITIAN
5.1 Gambaran klinis luka ............................................................................... 41
5.2 Gambaran histologis luka ........................................................................ 43
5.2.1 Jumlah lapis epitel.............................................................................. 43
5.2.2 Densitas Kolagen ............................................................................... 46
5.3 Analiasa hasil penelitian .......................................................................... 50
5.3.1 Karateristik sampel penelitian ............................................................ 50
5.3.2 Perbedaan jumlah lapis epitel dan densitas kolagen .......................... 51
5.3.3 Perbandingan jumlah epitel ................................................................ 52
5.3.4 Perbandingan densitas kolagen .......................................................... 53
BAB 6 PEMBAHASAN ......................................................................................... 55 BAB 7 PENUTUP ................................................................................................. 57 Daftar Pustaka ......................................................................................................... 58
Daftar Lampiran
Lampiran 1 : Jadwal Kegiatan ................................................................................ 61 Lampiran 2 : Rincian biaya penelitian .................................................................... 62 Lampiran 3 : Informasi penelitian untuk disetujui subyek penelitian ..................... 64 Lampiran 4 : Persetujuan sebagai subyek penelitian .............................................. 70 Lampiran 5: Persetujuan tindakan medis ................................................................ 72 Lampiran 6 : Proses harvestig Sel punca mesenkimal ............................................ 74 Lampiran 7 : Proses pengolahan Sel punca mesenkimal ........................................ 75 Lampiran 8 : Teknik pengambilan Full Thickness graft ......................................... 78 Lampiran 9 : Aplikasi Sel punca mesenkimal ............................................... 79 Lampiran 10: Proses biopsi luka donor full-thickness ............................................ 81 Lampiran 11: Evaluasi luka donor full-thickness ................................................... 83 Lampiran 12: Gambaran histologis jumlah lapis epitel hari ke 14 ......................... 86 Lampiran 13: Gambaran histologis jumlah lapis epitel hari ke 45 ......................... 88 Lampiran 14: Gambaran histologis densitas kolagen hari ke 14 ............................ 90 Lampiran 15: Gambaran histologis densitas kolagen hari ke 14 ............................ 92 Lampiran 16 : Data hasil penelitian ........................................................................ 94 Lampiran 17 : Hasil Analisa Statistik .................................................................... 95 Lampiran 18 : Lembar Kelaikan Etik .................................................................... 103 Lampiran 19 : Hasil Flowcytometry ...................................................................... 104
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Anatomi kulit ...................................................................................... 5Gambar 2.2 Struktur epidermis ............................................................................... 6Gambar 2.3 Jaringan Kolagen ................................................................................. 8Gambar 2.4 Fase penyembuhan luka ...................................................................... 9Gambar 2.5 Keseimbangan pembentukan parut dan regenerasi jaringan ............... 11Gambar 2.6 Diferensiasi Sel punca mesenkimal .................................................... 14Gambar 2.7 Sel punca mesenkimal dan progenitor keratinosit .............................. 19Gambar 2.8 Mekanisme Sel punca mesenkimal pada penyembuhan luka ............ 22Gambar 2.9 Pembagian ketebalan skin graft .......................................................... 25Gambar 4.1 Peengambilan donor Full-thickness graft pada inguinal ..................... 33Gambar 4.2 Pengambilan Punch Biopsy ................................................................ 34Gambar 5.1 Hasil pemeriksaan flositometri ........................................................... 39Gambar 5.2 Analisa perkembangan Sel punca mesenkimal ................................... 40Gmabar 5.3 Gambaran klinis luka .......................................................................... 42
Gambar 5.4 Jumlah lapis epitel ............................................................................... 44Gambar 5.5 Densitas Kolagen ................................................................................ 48Daftar Tabel
Tabel 5.1 Perbandingan jumlah lapis epitel ............................................................ 45Tabel 5.2 Presentase jumlah lapis epitel ................................................................. 45Tabel 5.3 Perbandingan densitas kolagen ............................................................... 48Tabel 5.4 Presentase densitas kolagen .................................................................... 49Tabel 5.5 Karateristik sampel penelitian ................................................................ 50Tabel 5.6 Perbedaan jumlah lapis epitel dan densitas kolagen ............................... 51Tabel 5.7 Perbandingan jumlah lapis epitel ............................................................ 52Tabel 5.8 Perbandingan densitas kolagen ............................................................... 53Daftar Diagram
Diagram 5.1 Presentase jumlah lapis epitel ............................................................ 46 Diagram 5.2 Presentaase perbandingan densitas kolagen ....................................... 49 Diagram 5.3 Perbandingan rerata jumlah lapis epitel ............................................ 53 Diagram 5.4 Perbandingan rerata densitas kolagen ................................................ 54