Implan biomedis seperti implan payudara, alat pacu jantung, dan perangkat keras ortopedi telah mengubah dunia kedokteran. Namun, beberapa orang mengalami penolakan terhadap implan tersebut, sehingga implan harus dibuang. Penolakan ini disebabkan oleh respons benda asing (FBR) yang kurang dipahami, di mana tubuh membungkus implan dalam jaringan parut.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang penyebab penolakan implan biomedis oleh tubuh, tim dari Fakultas Kedokteran Universitas Arizona-Tucson telah mengidentifikasi protein yang tampaknya membantu respons ini. Mereka berharap penemuan ini akan meningkatkan desain dan keamanan implan biomedis. Temuan ini dipublikasikan di Nature Biomedical Engineering.
Peneliti Geoffrey Gurtner, MD, FACS, yang juga merupakan ketua departemen bedah, bersama dengan rekannya Kellen Chen, Ph.D., yang merupakan asisten profesor bedah, mengatakan bahwa pendekatan yang mereka usulkan merupakan penyimpangan dari proses pemikiran konvensional untuk mengatasi kegagalan implan. Sejauh ini, implan mengandalkan penggunaan substansi biokompatibel yang dapat ditoleransi oleh tubuh, namun tidak sepenuhnya menghilangkan risiko FBR.
Untuk memahami mengapa beberapa sistem kekebalan membentuk kapsul tebal di sekitar implan sementara yang lain tidak, tim mengumpulkan sampel kapsul dari 20 pasien yang telah melepaskan implan payudara mereka – 10 pasien mengalami reaksi parah, sementara 10 pasien mengalami reaksi ringan. Mereka menemukan bahwa protein yang disebut RAC2 sangat diekspresikan dalam sampel dari pasien dengan reaksi parah.
“Saat kami memeriksa sampel fibrotik parah, RAC2 adalah salah satu protein terpenting yang kami temukan,” kata Chen. Sebagai reaksi terhadap tekanan mekanis yang disebabkan oleh implan, sel kekebalan mengaktifkan RAC2 dan protein lainnya, yang memanggil sel kekebalan tambahan yang dapat bergabung untuk melawan penyerang berukuran besar.
“Membangun pemahaman lengkap tentang mekanisme molekuler yang memacu respons benda asing merupakan batas akhir dalam mengembangkan perangkat medis yang benar-benar bio-integratif,” kata Gurtner.
Sementara itu, penyebab FBR masih belum diketahui dengan pasti. Chen mengatakan bahwa hipotesis yang berlaku adalah FBR merupakan reaksi terhadap komposisi kimia implan. Namun, penelitian ini menunjukkan bahwa implan menimbulkan titik stres pada tubuh, sehingga memicu respons imun yang terlalu aktif.
“Sel kekebalan tubuh menyadari adanya benda asing di dalam tubuh dan bereaksi dengan membentuk kapsul fibrotik untuk melindunginya,” ungkap Chen. Semakin parah reaksi imunnya, semakin tebal kapsulnya. Pada beberapa orang, kapsul ini menyempit di sekitar implan, menghambat fungsinya dan menyebabkan rasa sakit. Hingga 30 persen implan harus dilepas karena faktor FBR.
Dengan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme FBR, para peneliti berharap dapat mengembangkan implan biomedis yang lebih baik dan lebih aman. Dengan demikian, implan dapat menjadi solusi yang lebih efektif dalam dunia kedokteran.
Implan biomedis seperti implan payudara, alat pacu jantung, dan perangkat keras ortopedi telah mengubah dunia kedokteran. Namun, beberapa orang mengalami penolakan terhadap implan tersebut, sehingga implan harus dibuang. Penolakan ini disebabkan oleh respons benda asing (FBR) yang kurang dipahami, di mana tubuh membungkus implan dalam jaringan parut.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang penyebab penolakan implan biomedis oleh tubuh, tim dari Fakultas Kedokteran Universitas Arizona-Tucson telah mengidentifikasi protein yang tampaknya membantu respons ini. Mereka berharap penemuan ini akan meningkatkan desain dan keamanan implan biomedis. Temuan ini dipublikasikan di Nature Biomedical Engineering.
Peneliti Geoffrey Gurtner, MD, FACS, yang juga merupakan ketua departemen bedah, bersama dengan rekannya Kellen Chen, Ph.D., yang merupakan asisten profesor bedah, mengatakan bahwa pendekatan yang mereka usulkan merupakan penyimpangan dari proses pemikiran konvensional untuk mengatasi kegagalan implan. Sejauh ini, implan mengandalkan penggunaan substansi biokompatibel yang dapat ditoleransi oleh tubuh, namun tidak sepenuhnya menghilangkan risiko FBR.
Untuk memahami mengapa beberapa sistem kekebalan membentuk kapsul tebal di sekitar implan sementara yang lain tidak, tim mengumpulkan sampel kapsul dari 20 pasien yang telah melepaskan implan payudara mereka – 10 pasien mengalami reaksi parah, sementara 10 pasien mengalami reaksi ringan. Mereka menemukan bahwa protein yang disebut RAC2 sangat diekspresikan dalam sampel dari pasien dengan reaksi parah.
“Saat kami memeriksa sampel fibrotik parah, RAC2 adalah salah satu protein terpenting yang kami temukan,” kata Chen. Sebagai reaksi terhadap tekanan mekanis yang disebabkan oleh implan, sel kekebalan mengaktifkan RAC2 dan protein lainnya, yang memanggil sel kekebalan tambahan yang dapat bergabung untuk melawan penyerang berukuran besar.
“Membangun pemahaman lengkap tentang mekanisme molekuler yang memacu respons benda asing merupakan batas akhir dalam mengembangkan perangkat medis yang benar-benar bio-integratif,” kata Gurtner.
Sementara itu, penyebab FBR masih belum diketahui dengan pasti. Chen mengatakan bahwa hipotesis yang berlaku adalah FBR merupakan reaksi terhadap komposisi kimia implan. Namun, penelitian ini menunjukkan bahwa implan menimbulkan titik stres pada tubuh, sehingga memicu respons imun yang terlalu aktif.
“Sel kekebalan tubuh menyadari adanya benda asing di dalam tubuh dan bereaksi dengan membentuk kapsul fibrotik untuk melindunginya,” ungkap Chen. Semakin parah reaksi imunnya, semakin tebal kapsulnya. Pada beberapa orang, kapsul ini menyempit di sekitar implan, menghambat fungsinya dan menyebabkan rasa sakit. Hingga 30 persen implan harus dilepas karena faktor FBR.
Dengan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme FBR, para peneliti berharap dapat mengembangkan implan biomedis yang lebih baik dan lebih aman. Dengan demikian, implan dapat menjadi solusi yang lebih efektif dalam dunia kedokteran.
