Mengapa Tanduk Rusa yang Patah dapat TUMBUH KEMBALI ? Apakah karena Stem Cell ?

Selasa, 29 April 2008 – Harian Stem Cell Research

Para peneliti Jerman telah menemukan bahwa pertumbuhan pertama tanduk pada rusa, juga proses regenerasi tanduk rusa setiap tahun, bergantung pada aktivasi berkala dari mesenchymal stem cells. Laporan dalam PLoS ONE minggu ini dalam sebuah studi yang didanai oleh German Research Society, Hans J.Rolf dan para koleganya dari University of Guttingen dan University of Hildesheim (Jerman) mengatakan bahwa dengan memahami mekanisme-mekanisme di balik proses regenerasi unik ini dapat memicu munculnya obat-obatan yang dapat me-regenerasi.

Kemampuan untuk me-regenerasi bagian tubuh yang hilang, ternyata (kemampuan tersebut) tidak dimiliki secara merata diantara organisme yang lebih tinggi.

Diantara hewan bertulang belakang, beberapa jenis hewan amfibi mampu menggantikan dengan lengkap anggota tubuh yang hilang, sedangkan hewan mamalia tidak dapat me-regenerasi bagian tubuh yang kompleks. Satu-satunya pengecualian dalam aturan ini adalah regenerasi tanduk rusa yang terjadi setiap tahun. Pertumbuhan kembali setiap tahun atas bagian tubuh ini adalah satu-satunya contoh regenerasi dari bagian
tubuh yang kompleks dan lengkap dari hewan mamalia, sehingga tanduk rusa menjadi pusat perhatian para peneliti regenerasi di bidang biologi.
Regenerasi tanduk rusa ini mungkin melibatkan sel progenitor yang dibuat melalui pemrograman ulang dari sel-sel yang ber-diferensiasi atau melalui aktivasi stem cell di bagian itu. Sebagai bagian dalam proyek penelitian yang sedang berlangsung ini, Rolf dan para koleganya mencari keberadaan stem/progenitor cell yang dikenal sebagai pembuat tanduk rusa yang sedang tumbuh dari rusa yang belum pernah bertanduk (Dama dama).

Selain itu, mereka mengisolasi dan menanam stem/progenitor cell yang diambil dari tanduk atau
pedicle rusa dan menyelidiki perkembang-biakannya dan sifat-sifat untuk ber-diferensiasi.*

Tanduk-tanduk rusa hilang dan tumbuh kembali dari tonjolan permanen dari tulang depan (kepala), yang disebut pedicle. Sesudah tanduk menghilang, bekas luka patahan di bagian atas pedicle tertutupi olehpedicle periosteum dan kulit pedicle. Penyembuhan luka dan epithelialization (pelapisan permukaan) dan juga pembentukan tunas tanduk terjadi dengan sangat cepat dan, pada species yang lebih besar seperti rusa merah (Cervus elahus), tanduk baru bertambah panjang rata-rata sekitar 1 cm per hari. Sejak paruh kedua abad 20, para ahli biologi yang meneliti tanduk rusa sudah menyadari bahwa dengan mengamati mekanisme regenerasi tanduk rusa, manusia memiliki pandangan penting sehingga dapat memahami lebih baik, mengapa mamalia tidak dapat meregenerasi bagian tubuh yang diamputasi.

 Selama bertahun-tahun, fenomena mengenai ‘sumber sel mana’ yang mampu meningkatkan regenerasi tanduk rusa sudah menjadi pembahasan yang kontroversial. Baru-baru ini, muncul dugaan bahwa regenerasi tanduk rusa merupakan suatu proses berdasarkan stem cell dan kebanyakan orang yang bekerja di bidang ini memperkirakan bahwa periosteum dari pediclemerupakan sumber penghasil sel yang membentuk regenerasi tanduk rusa.

Namun, sampai sejauh ini mereka masih kekurangan bukti langsung tentang adanya stem/progenitor celldi dalam pedicle periosteum dan tanduk yang sedang tumbuh. Penemuan yang paling penting dari studi yang baru adalah adanya sel STRO-1+ di tempat-tempat berbeda dari tanduk pertama dan tanduk yang sedang tumbuh kembali, juga di pedicle dari rusa yang belum bertanduk.

Percobaan-percobaan yang digambarkan Rolf and para koleganya dengan kuat mendukung pandangan bahwa regenerasi tahunan dari tanduk rusa memang mewakili proses yang berdasarkan stem cell. Hasil-hasil mereka memang konsisten dengan dugaan bahwa regenerasi tanduk rusa dibangun oleh  turunan dari mesenchymal stem/progenitor cell yang berada di lapisan cambial di pedicle periosteum.Baru-baru ini telah ditunjukkan bahwa kumpulan stem cell berada di “niche”, lokasi anatomi tertentu yang mengatur bagaimana stem cell ikut serta dalam pembentukan, perawatan dan perbaikan jaringan.

Rolf dan para koleganya berasumsi bahwa “stem cell niche” berada di lapisan cambial dari periosteumdan bahwa regenerasi tanduk rusa bergantung pada aktivasi berkala dari stem cell ini.Walaupun berbagai kelompok berbeda telah menemukan petunjuk-petunjuk tentang keberadaan stem/progenitor cell di pedicle periosteum juga berada di tanduk pertama dan tanduk yang tumbuh kembali, ada studi baru yang untuk pertama kalinya memberikan bukti penting bahwa stem cell berada di bagian-bagian tersebut.Telah nyata bahwa rusa yang belum bertanduk, sel tanduknya positif memiliki tanda-tanda stem cell yang berbeda dan dikukuhkan sebagai kultur ‘murni’.

Sel-sel ini dapat ber-diferensiasi ‘in vitro’ mengikuti garis-garis keturunan osteogenic dan adipogenic.Bila digabungkan, temuan-temuan dari studi ini menyatakan bahwa tidak hanya pada regenerasi jaringan terbatas, proses berdasarkan stem cell juga ditemukan pada regenerasi anggota tubuh yang lebih luas seperti pada mamalia setelah kelahirannya.Oleh karena itu, tanduk rusa sebagai model penelitian sangat diminati untuk diteliti bukan hanya oleh dokter-dokter hewan atau peneliti rusa tetapi juga oleh peneliti stem cell, ahli jaringan tubuh, ahli biologi sel dan para peneliti lain di bidang medis.

Diambil dari : 

Rolf HJ, Kiedorf H, Schulz J, Seymour N, et. al. (2008); “Localization dan Characterization of STRO-1+ Cells in the Deer Pedicle and Regenerating Antler”; PLoS ONE 3(4): e2064. doi:10.1371/journal.pone.0002064