Kaedah Baharu membantu Penyembuhan Luka Kronik dengan lebih cepat

Penulis: Dr. Manira Maarof

Pesyarah,
Jabatan Kejuruteraan Tisu dan Perubatan Regeneratif, Fakulti Perubatan,
Universiti Kebangsaan Malaysia

Kulit merupakan benteng utama tubuh manusia daripada ancaman luar. Namun, apabila kulit mengalami kecederaan serius, risiko jangkitan, kesakitan dan komplikasi lain boleh mengancam nyawa. Kehilangan lapisan kulit atau luka kronik akibat kebakaran, kemalangan, atau ulser disebabkan oleh penyakit kencing manis sering kali menyebabkan luka lambat sembuh dan kadangkala sukar untuk pulih sepenuhnya. Luka pada kulit ini meningkatkan risiko jangkitan, menjejaskan mobiliti, serta mengurangkan fungsi normal kulit.

Rawatan luka yang cepat dan berkesan amat penting bagi mengelakkan keadaan menjadi lebih teruk. Rawatan konvensional yang biasa digunakan ialah dengan menutup luka menggunakan balutan atau kain kasa bagi menghasilkan persekitaran lembap yang mempercepatkan penyembuhan. Namun begitu, balutan ini tidak menyediakan isyarat biologi untuk menggalakkan dan mengawal pertumbuhan semula kulit.

Justeru, teknik ‘split skin graft‘, iaitu penggunaan kulit pesakit sendiri (autologous) yang diambil daripada bahagian kulit sihat, sering digunakan sebagai rawatan. Namun, kaedah ini menyebabkan luka kedua yang menyakitkan kepada pesakit serta meninggalkan kesan parut. Selain itu, sekiranya kecederaan kulit melebihi 70% daripada keseluruhan permukaan kulit pesakit, tiada lagi bahagian kulit sihat yang boleh diambil, dan kulit daripada penderma (allogenik) perlu digunakan sebagai tampalan pada luka tersebut. Penggunaan kulit daripada individu berlainan ini dapat membantu mengatasi masalah kekurangan tisu kulit autologous, namun ia meningkatkan risiko penolakan imun.

Kulit Gantian

Bagi mengatasi masalah ini, sekumpulan penyelidik dari Jabatan Kejuruteraan Tisu dan Perubatan Regeneratif (DTERM), Fakulti Perubatan, Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) telah menjalankan kajian terhadap kejuruteraan tisu kulit atau kulit gantian yang dihasilkan daripada biobahan kolagen/gelatin hidrogel serta protein yang dirembeskan oleh sel, atau dikenali sebagai conditioned media/sekretom (Col-DFCM), bagi merawat luka yang dalam atau kronik. Kulit gantian (Col-DFCM) ini didapati selamat digunakan tanpa menunjukkan sebarang reaksi imun, iritasi, atau pembentukan tumor dalam kajian haiwan. Ia juga tersedia dan boleh digunakan serta-merta, tanpa memerlukan masa menunggu yang lama untuk pesakit.

Biobahan merupakan komponen utama dalam pengganti kulit dan diperoleh daripada pelbagai sumber, komponen kimia, serta mempunyai pelbagai aplikasi. Ia boleh diklasifikasikan kepada dua kumpulan utama, iaitu:

a) Semula jadi – contohnya produk biologi yang diperoleh daripada sumber haiwan, tumbuhan, kulat atau bakteria;

dan

b) Sintetik – contohnya polimer organik atau bukan organik.

Biobahan yang berasal daripada sumber semula jadi seperti kolagen, gelatin, sutera, selulosa, dan kitin/kitosan merupakan pilihan yang lebih digemari berbanding biobahan sintetik untuk tujuan pembaikan atau penggantian tisu dan organ. Antara sebab utama pemilihan ini ialah kelebihan biobahan semula jadi dari segi biokeserasian, biodegradasi, keupayaan penstrukturan semula, serta fungsi biologi penting yang dimilikinya.

Selain faktor-faktor penting seperti sifat struktur, morfologi, biologi, dan mekanikal, biobahan yang dihasilkan juga memainkan peranan penting dalam penghasilan kulit gantian berfungsi yang dapat menyerupai struktur kulit semula jadi. Penyelidik DTERM telah berjaya mengekstrak kolagen daripada tendon biri-biri dan menghasilkan biobahan dalam bentuk span, hidrogel, dan filem untuk digunakan dalam pembentukan kejuruteraan tisu kulit bagi aplikasi klinikal serta model tiga dimensi (3D) in vitro.

Bagi meningkatkan fungsi kulit gantian ini, penambahan komponen bioaktif diperlukan. Protein yang dirembeskan oleh sel, atau dikenali sebagai conditioned media/sekretom (DFCM), mengandungi banyak protein dan komponen matriks ekstraselular (ECM) yang berguna dalam proses penyembuhan luka. Kajian makmal menunjukkan bahawa penambahan DFCM dapat meningkatkan kadar pertumbuhan serta migrasi sel kulit dalam kajian in vitro. Selain itu, kadar penyembuhan luka secara in vitro yang dinilai menggunakan teknik pencalaran mendapati DFCM meningkatkan kadar migrasi bagi penyembuhan luka.

Anti-penuaan

Potensi anti-penuaan DFCM turut dinilai melalui real-time (RT2) profiler polymerase chain reaction (PCR) array. Analisis RT2-PCR array menunjukkan bahawa DFCM memaparkan ekspresi  gen yang serupa dengan kumpulan kawalan positif, dan kebanyakan gen tersebut terlibat secara langsung dalam proses penyembuhan luka. Analisis terhadap anti-penuaan juga menunjukkan bahawa ekspresi gen WRN dalam fibroblas yang dirawat dengan DFCM adalah jauh lebih tinggi berbanding kumpulan kawalan.

Pemeriksaan kasar dalam kajian haiwan in vivo pula menunjukkan bahawa luka yang dirawat dengan Col-DFCM sembuh paling cepat berbanding kumpulan kawalan. Penilaian histologi dengan pewarnaan Hematoxylin & Eosin (H&E) serta Masson’s Trichrome menunjukkan bahawa lapisan kulit baharu pada luka yang dirawat lebih matang, dengan kehadiran lapisan epidermis yang lebih nipis dan menyerupai kulit asal. Analisis imunohistokimia turut mengesahkan integriti serta kematangan kulit yang dijana semula dengan ekspresi positif sitokeratin 10 (CK10) dan involukrin pada lapisan epidermis. Kesimpulannya, protein sekretori dalam DFCM terlibat dalam pertumbuhan dan migrasi sel, yang telah dibuktikan mempunyai potensi kesan penyembuhan luka melalui kajian in vitro dan in vivo.

Potensi Rawatan

Rawatan ini berpotensi digunakan di hospital untuk membantu pesakit yang mengalami luka serius akibat kemalangan, kebakaran, atau pembedahan. Selain lebih berkesan, rawatan ini juga lebih mesra pesakit kerana tidak memerlukan pengambilan kulit daripada tubuh pesakit sendiri, sekali gus mengurangkan risiko jangkitan dan parut pada tapak penderma.

Secara keseluruhannya, rawatan Col-DFCM menggalakkan penyembuhan luka dan berpotensi digunakan secara klinikal bagi rawatan segera jenis luka ini. Rawatan ini boleh dilaksanakan dengan segera bagi mempercepatkan penutupan luka dan mengurangkan komplikasi seperti jangkitan atau kelewatan penyembuhan yang boleh menyebabkan luka kronik. Ia juga kos efektif dan berpotensi digunakan secara klinikal selepas kajian praklinikal dan percubaan klinikal selesai. Kajian ini memberi harapan baharu bahawa kejuruteraan tisu kulit moden seperti Col-DFCM dapat digunakan secara klinikal pada masa hadapan bagi mempercepatkan penyembuhan luka dan meningkatkan kualiti hidup pesakit.

Catatan: Bantuan AI (ChatGPT) digunakan untuk terjemahan bahasa dan semakan tatabahasa.

Rujukan:

1. Rattanachot, T.; Lokanathan, Y.; Fauzi, M.B.; Maarof, M. Enhancing Wound Healing Through Secretome-Loaded 3D-Printed Biomaterials. Gels 2025, 11, 476. https://doi.org/10.3390/gels11070476. (IF; 5.0, Q1)
2. Fadilah NIM, Fauzi MB, Maarof M. Effect of Multiple-Cycle Collections of Conditioned Media from Different Cell Sources towards Fibroblasts in In Vitro Wound Healing Model. Pharmaceutics. 2024; 16(6):767. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics16060767. (IF; 5.4, Q1)
3. Ghani, Nurul‘Izzah Abdul, Manira Maarof, Shiplu Roy Chowdhury, and Aminuddin bin Saim. “Effect of Dermal Fibroblast Conditioned Medium on Keratinocytes Irrespective of Age Group.” Sains Malaysiana 52, no. 1 (2023): 223-231. (IF;1.006, Q4)
4. Abdul Ghani, N.‘I.; Razali, R.A.; Chowdhury, S.R.; Fauzi, M.B.; Bin Saim, A.; Ruszymah, B.H.I.; Maarof, M. Effect of Different Collection Times of Dermal Fibroblast Conditioned Medium (DFCM) on In Vitro Re-Epithelialisation Process. Biomedicines 2022, 10, 3203.https://doi.org/10.3390/biomedicines10123203. (IF;6.081, Q1)
5. Md Fadilah NI, Mohd Abdul Kader Jailani MS, Badrul Hisham MAI, Sunthar Raj N, Shamsuddin SA, Ng MH, Fauzi MB, Maarof M. Cell secretomes for wound healing and tissue regeneration: Next generation acellular based tissue engineered products. J Tissue Eng. 2022 Jul 28;13:20417314221114273. doi: 10.1177/20417314221114273. PMID: 35923177; PMCID: PMC9340325. (IF; 7.940, Q1)
6. Thayalini Subramaniam, nursharafana Shaiful Hadi, Shamsul Sulaiman, Mh Busra Fauzi, Ruszymah Bt Hj Idrus, Shiplu Roy Chowdhury, Jia Xian Law, Manira Maarof. Comparison of three different skin substitutes in promoting wound healing in an ovine model. Burns 2022, 48(5): Pages 1198-1208.  https://doi.org/10.1016/j.burns.2021.08.012.  (IF; 2.609, Q3)
7. Maarof M, Mohd Nadzir M, Sin Mun L, Fauzi MB, Chowdhury SR, Idrus RBH, Lokanathan Y. Hybrid Collagen Hydrogel/Chondroitin-4-Sulphate Fortified with Dermal Fibroblast Conditioned Medium for Skin Therapeutic Application. Polymers. 2021; 13(4):508. https://doi.org/10.3390/polym13040508 (IF; 3.164, Q1)
8. Manira Maarof, Shiplu Roy Chowdhury, Aminuddin Saim, Ruszymah Bt Hj Idrus, Yogeswaran Lokanathan. Concentration Dependent Effect of Human Dermal Fibroblast Conditioned Medium (DFCM) From Three Various Origins on Keratinocytes Wound Healing. International Journal of Molecular Science (2020); 21(8): 2929. Doi:10.3390/ijms21082929. (IF;4.183, Q2)
9. Manira Maarof, Mohd Fauzi Mh Busra, Yogeswaran Lokanathan, Ruszymah Bt Hj Idrus, Nor Fadilah Rajab, Shiplu Roy Chowdhury. Safety and efficacy of dermal fibroblast conditioned medium (DFCM) fortified collagen hydrogel as acellular 3D skin patch. Drug Delivery & Translational Research, 2019 Feb;9(1):144-161. (IF;3.395, Q2)
10. Manira Maarof, Yogeswaran Lokanathan, Ruszymah Bt Hj Idrus, Aminuddin Bin Saim, Shiplu Roy Chowdhury. Proteomic Analysis of Human Dermal Fibroblast Conditioned Medium (DFCM). Protein J. 2018 Dec;37(6):589-607. (IF;1.133, Q4)