Wujud cinta seorang cucu terhadap
sang kakek dapat dibuktikan melalui berbagai amal salah satunya dengan
melanjutkan perjuangan yang telah dirintis sebelum beliau berpulang ke pangkuan
Tuhan Yang Maha Esa. Penulis bukan bermaksud untuk menyimpang dari judul lomba
essay namun pendahuluan paragraf ini sengaja dibuat agar peribahasa tak kenal
maka tak sayang tak sayang maka tak cinta dapat terhindarkan. Mendiang dr.
Dahler Bahrun, Sp. A(K) yang membawakan kuliah glomerulonefritis anak pada Blok
Nefrologi Program Studi Pendidikan Dokter Umum Fakultas Kedokteran Universitas
Sriwijaya mewasiatkan kaderisasi ini melalui mimpi penulis sehingga ketika
melihat info lomba penulisan essay dalam Forum Nanoteknologi Program Studi
Teknik Kimia FT UNSRI di fanpage facebook segera berjuang menalaah kasus
glomerulonefritis pada anak pasca infeksi Streptococcus sp. sebagai topik
favorit. Oleh karena itu, ilmu dasar terkait ginjal meliputi anatomi,
fisiologi, dan patologi anatomi sebagai gerbang inovasi aspek induksi produksi
sel imun, pembuang cairan edema, minimalisasi permukaan
kapiler glomerulus & protein, menaikkan tekanan onkotik, penambah kejut
cairan intersitisial pada hipovolemia, tata
laksana terapi medikamentosa, radiasi terpadukan dengan nano kuantum terhadap Streptococcus sp., dialisis, intervensi
gravitasi skala mikro, dan aspek kedokteran
komunitas dalam pendataan pola polimorfisme untuk diaplikasikan
pada farmakogenomik pemberian antibiotik glomerulonefritis
menjadi bahasan dalam essay ini.
Sebagai dasar pengembangan aplikasi teknologi nano
pada penderita glomerulonefritis anak pasca infeksi Streptococcus sp.
Berdasarkan buku Ilmu Penyakit Dalam karangan Harrison, teori terpilih sebanyak
tiga gambar terlampir sebagai penjelas ilustratif untuk ilmu kedokteran dasar menjadi
sajian di paragraf di bawah ini agar pengembangan teknologi nano bisa
berpondasi yang kuat. Penulis telah mempelajari sebagian ilmu dasar ini di blok
tiga hingga sembilan dalam tahun akademik 2014/2015 PSPD FK UNSRI. Gambar
pertama merupakan arsitektur glomerulus. Untuk subgambar A, kapiler glomerulus terbentuk
dari percabangan jaringan arteri ginjal, arteriol, yang menyebabkan arteri
aferen, landasan kapiler glomerulus (seberkas), dan pengeringan arteriol eferen
(dimodifikasi dari Buku Teks Hipertensi 5: 8-16, 1983). Subgambar B menunjukkan
mikrograf pemindai elektron dari podosit yang melapisi permukaan luar kapiler glomerulus
(panah menunjukkan tonjolan kaki). Subgambar C memperlihatkan endotelium berlubang
pelapis kapiler glomerulus. Adapun subgambar D menunjukkan berbagai daerah
normal glomerulus pada mikroskop cahaya. Gambar 1.A-C dimiliki oleh Dr. Vincent
Gattone dari Universitas Indiana. Setelah mengetahui anatomi normal dari ginjal
secara mikroskopis, gambar kedua
menunjukkan patologi anatomi dari glomerulonefritis pasca infeksi Streptococcus
sp yang bersumber dari ABF/ Vanderbilt Collection. Seberkas glomerulus
menunjukkan perubahan proliferatif dengan berbagai PMN (Poli Morfo Nuklear),
dengan reaksi bulan sabit pada kasus yang berat pada subgambar 2.A. selanjutnya,
deposito ini melokalisasi di mesangium dan sepanjang dinding kapiler dalam pola
subepitel dan noda secara dominan untuk C3 dan pada tingkat lebih rendah untuk
IgG seperti yang ada di subgambar 2.B. Terakhir, deposito subepitel bentuk punuk terlihat dengan mikroskop
elektron pada subgambar 2.C. Gambar ketiga memperlihatkan glomerulus yang terluka oleh berbagai
mekanisme dimulai dengan subgambar 3.A yang menunjukkan deposit imun yang
berlangsung dapat mengendap dari peredaran dan mengumpul sepanjang membran basal
glomerulus di ruang subendothelial atau dapat membentuk di bagian dalam sepanjang
ruang subepitel, lalu subgambar 3.B memperlihatkan pewarnaan immunofluoresen glomerulus
dengan label anti-IgG menunjukkan pewarnaan linear dari pasien dengan penyakit
anti-membran basal glomerulus atau deposit imun dari pasien dengan
glomerulonefritis membranosa, subgambar 3.C mengilustrasikan mekanisme cedera
glomerulus memiliki patogenesis yang rumit. Deposit imun dan deposisi komplemen
secara klasik menarik makrofag dan neutrofil ke dalam glomerulus. Limfosit T
dapat ikut berpartisipasi dalam pola cedera juga. Terakhir, subgambar 3.D
memperlihatkan amplifikasi mediator sebagai oksidan lokal dan protease
memperluas peradangan ini, dan, tergantung pada lokasi target antigen dan
polimorfisme genetik dari sumbernya, membran dasar yang rusak dengan baik
proliferasi endokapiler atau ekstrakapiler. Kompleksnya ilmu dasar ginjal ini
membuat kita semakin wajib bersyukur atas anugerah dari Tuhan Yang Maha Pemurah
karena manusia belum mampu untuk memproduksi ginjal tiruan. Menjaga kesehatan
ginjal dapat menjadi salah satu jalan nyata dalam menunjukkan rasa syukur
seorang manusia atas karunia Tuhan yang satu ini. Aplikasi nanoteknologi
terhadap aspek dasar ini dapat dilakukan terhadap metode pembelajarannya karena
sebagian besar mahasiswa kedokteran masih banyak mengeluhkan tingkat kesulitan
jumlah memori hapalan teoritis yang rentan hilang pasca dihafalkan sementara
penerapan klinisnya masih 4-5 tahun ke depan. Formulasi bionic harddisk
sebagai solusi terhadap memori yang sangat terbatas milik seorang manusia
menjadi pengikis hambatan dalam menghafal lautan kosakata krusial dalam
pembelajaran ilmu yang menjadi tulang punggung ilmu kedokteran. Sebagai pemecah
masalah dan inovator masa depan, kita mendapat tantangan untuk dapat mengurangi
penderitaan ini dengan menghadirkan sebuah penemuan seperti bionic harddisk
dengan mekanisme gap junction sel neuron otak dengan granula tablet
terlokasikan di liposom dari teknologi nano yang mengandung informasi di luar
batas kemampuan yang diwajibkan untuk diingat oleh seseorang. Dengan induksi
elektromagnetik yang ditranslasi ke kode-kode molekuler yang bersatu di granula
tablet itu, penelanannya sebagaimana seseorang minum obat menjadi mekanisme
spektakuler dalam proses pembelajaran kelas dunia terbarukan. Riset bersama FK
PSPD, Teknik Informatika, Teknik Kimia, dan Sistem Informasi UNSRI bisa
mengawali proyek potensial nobel 2030 ini sehingga industri prestasi akademis
bangsa Indonesia dapat siap menghadapi era global.
Setelah mengetahui
struktur dan fungsi dari glomerulus, pembelajaran kelainan ginjal berupa glomerulonefritis
poststreptococcal akan menjadi lebih imajinatif karena penyakit ini adalah prototipe
untuk glomerulonefritis proliferatif endokapiler akut. Insiden
glomerulonefritis poststreptococcal menurun di negara-negara barat, dan itu
biasanya secara sporadis. Berbagai kasus epidemi masih terlihat, meskipun jarang
menurut buku teks penyakit dalam karangan alm. dr. Harrison revisi tahun 2010.
Glomerulonefritis poststreptococcal akut biasanya mempengaruhi anak-anak usia
2-14 tahun, namun 10% dari kasus yang pasien yang lebih tua dari 40. Hal ini
lebih umum pada laki-laki, dan kejadian keluarga atau orang yg hidup bersama sebg
suami istri adalah setinggi 40%. Kulit dan tenggorokan infeksi dengan M jenis
tertentu streptokokus (strain nefritogenik) mendahului penyakit glomerulus; M
jenis 47, 49, 55, 2, 60, dan 57 yang terlihat berikut impetigo dan M jenis 1,
2, 4, 3, 25, 49, dan 12 dengan faringitis. Glomerulonefritis poststreptococcal
karena impetigo berkembang 2-6 minggu setelah infeksi kulit dan 1-3 minggu
setelah faringitis streptokokus.
Setelah diagnosis, dokter
meyakinkan hasilnya melalui pemeriksaan patologi anatomi ke ahli patologi yang
akan melakukan biopsi ginjal. Hasilnya seringkali menunjukkan hiperselularitas dari
mesangial dan endotel sel, infiltrat glomerulus leukosit polimorfonuklear,
deposit imun subendothelial granular IgG, IgM, C3, C4,
dan C5-9, dan deposit subepitel yang muncul seperti punuk layaknya gambar
kedua. Glomerulonefritis poststreptococcal adalah penyakit kekebalan melibatkan
antigen streptokokus terduga, beredar kompleks kekebalan tubuh, dan aktivasi
komplemen dalam hubungan dengan cedera termediasi sel. Tiga dari banyak calon antigen
dari streptokokus nefritogenik yang telah diajukan selama bertahun-tahun tersebut
adalah zymogen sebagai prekursor eksotoksin B, fosfat dehidrogenase
gliseraldehida sebagai antigen pendahuluan, dan streptokinase. Semuanya memiliki afinitas biokimia untuk membran
basal glomerulus, dan di lokasi ini mereka dapat bertindak sebagai target untuk
antibodi. Presentasi klasik gambaran nefritis akut dengan hematuria, piuria,
sel darah merah gips, edema, hipertensi, dan gagal ginjal oliguria mungkin
cukup berat sebagai RPGN (Rapidly Progressive Glomerulo Nephritis). Gejala
sistemik sakit kepala, malaise, anoreksia, dan nyeri pinggang akibat
pembengkakan kapsul ginjal dilaporkan dalam sebanyak 50% kasus. Lima persen
dari anak-anak dan 20% orang dewasa memiliki proteinuria dalam kisaran
nefrotik. Dalam minggu pertama gejala, 90% pasien akan memiliki CH50
depresi dan penurunan tingkat C3 dengan tingkat normal C4.
Faktor positif arthritis (30-40%), cryoglobulins dan kompleks imun sirkulasi
(60-70%), dan ANCA (Anti Neutrophil Cytoplasmic Antibodies) terhadap myeloperoxidase (10%) juga
dilaporkan. Kultur positif untuk infeksi streptokokus yang secara tidak
konsisten hadir (10-70%), namun peningkatan titer dari antistreptolisin O (ASO)
(30%), anti-DNAase (70%) atau antibodi antihyaluronidase (40%) dapat membantu
mengkonfirmasi diagnosis. Akibatnya, diagnosis glomerulonefritis
poststreptococcal jarang membutuhkan biopsi ginjal. Sebuah penyakit subklinis
dilaporkan dalam beberapa seri menjadi empat sampai lima kali yang biasa
seperti nefritis klinis, dan berbagai kasus terakhir ini ditandai dengan
hematuria mikroskopik asimtomatik dengan serum yang rendah tingkat pelengkap. Pengobatannya
bersifat suportif dengan kontrol
hipertensi, edema, dan dialisis yang diperlukan. Pengobatan antibiotik untuk
infeksi streptokokus harus diberikan kepada semua pasien dan kebersamaan
mereka. Tidak ada peran untuk terapi imunosupresif, bahkan dalam pengaturan sabit.
Glomerulonefritis poststreptococcal berulang jarang meskipun infeksi
streptokokus diulang. Kematian dini jarang terjadi pada anak-anak tetapi tidak
terjadi pada usia tua. Secara keseluruhan, prognosis bersifat baik, dengan
gagal ginjal permanen yang sangat jarang (1-3%), dan bahkan kurang begitu pada
anak-anak. Resolusi lengkap dari hematuria dan proteinuria pada anak-anak
terjadi dalam 3-6 minggu awal terjadinya nefritis. Gambar keempat akan
menyajikan algoritma ringkas patofisiologi penyakit ini.
Berlandaskan
penjelasan dua paragraf sebelumnya, penulis terinspirasi untuk mengajukan
beberapa ide menggunakan teknologi nano dalam produksi obat penyembuhan glomerulonefritis
pasca infeksi Streptococcus sp. mengadopsi artikel dalam Jurnal Nanomedicine Vol. 9 berjudul Aplikasi
Apoferritin dalam Skala Nano karangan Zbynek Heger dkk, yang menyebutkan bahwa nano
sebagai disiplin ilmu yang terus berkembang masih mencari struktur dengan sifat
yang sempurna yang dapat digunakan sebagai transporter multifungsi. Potensi
besar yang dikaitkan dengan bahan sintetis seperti fullerene, nanopartikel
silika berongga berpori dan tabung nano berdinding tunggal. Namun, bahan yang
alami untuk tubuh manusia lebih dapat diterima oleh organisme sehingga menarik untuk
diteliti. Ferritins adalah protein alami organisme hidup yang paling di seluruh
evolusi dan mungkin menjadi pilihan transporter mungkin. Banyak aplikasi telah
menunjukkan kemungkinan ferritins besi bebas, disebut apoferritins sebagai
platform untuk berbagai keperluan pengobatan nano. Di artikel lain yakni tentang
nanopartikel kandang sintetis untuk pengiriman obat karangan Stephanie Deshayes
& Ruxandra Gref terdapat potensi untuk merevolusi pengiriman obat tetapi terbataskan
oleh peledakan pasar terlalu cepat sehingga molekul kandang bisa menjebak kargo
dan merancang pembawa nano yang baru alias nanopartikel kandang. Sistem ini
dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama yaitu sistem nano
terinspirasikan makhluk hidup seperti partikel mirip virus, feritin, penggoncang
protein kecil, dan sistem supramolekul host-tamu sintetis yang membutuhkan
teknik untuk benar-benar membentuk rakitan nano supramolekul. Kemajuan terbaru
dalam nanopartikel kandang untuk pengiriman obat berfokus khusus pada aplikasi
biomedis.
Penambah kejut cairan intersitisial pada hipovolemia yang mengadaptasi sebuah
paradigma nano trombosit yang merupakan megakaryocyte tak berinti diturunkan
ditemukan dalam darah penjaga hemostasis atau pembekuan untuk mencegah
komplikasi perdarahan. Penurunan angka trombosit atau kekurangan dalam fungsi
trombosit dapat menyebabkan berbagai kondisi perdarahan akut atau kronis dan
perdarahan. Di sisi lain, pengaturan kacau dan hiperaktif dari proses pembekuan
dapat menyebabkan trombosis dan oklusi pembuluh darah. Ada bukti yang
signifikan bahwa di luar hemostasis dan trombosis, trombosit berperan penting
dalam skenario mekanistik penyakit lain seperti peradangan yang terjadi pada
glomerulonefritis dengan mediasi beberapa interaksi sel-sel dan sel-matriks,
serta membantu lingkungan mikro penyakit melalui sekresi beberapa faktor larut.
Oleh karena itu, mengurangi fungsi-fungsi mekanistik trombosit dapat memberikan
jalan yang unik untuk mengembangkan strategi trombosit nano pada penyakit ini.
Pencegahan kenaikan LDL &VLDL melalui adaptasi
pemberian topikal dari siRNAs ganda menggunakan nanopartikel lipid fusogenik
untuk mengobati psoriasis plak seperti psoriasis, kelainan kulit autoimun
kronis dengan dampak negatif yang cukup besar pada kualitas hidup pasien.
Penelitian yang melibatkan ilmuwan biomolekuler, biokimia, dan klinisi ini
dilakukan untuk menunjukkan efisiensi dari sistem pengiriman topikal baru dalam
transportasi dua siRNAs untuk pengobatan psoriasis seperti plak merancang dan
mengembangkan fusogenik nukleat partikel asam lemak baru yang diinggriskan
sebagai Fusogenik Nucleat Acid Particle
(F-NALP) sistem yang mengandung dua asam nukleat terapi, anti-STAT3 siRNA
(siSTAT3) dan anti-TNF (Tumor Necrosis Factor) α siRNA (siTNF-α). Lipid kationik
amfifilik asing dengan rantai asam oleil disintesis dan digunakan dalam sistem
pembawa nano. Khasiat terapi F-NALPs dinilai dengan menggunakan model plak
psoriatik seperti imiquimod terinduksi. Hasilnya adalah ukuran hidrodinamik dan
potensi permukaan F-NALPs yang 102 ± 6 nm dan 32,14 ± 6,21 mV, masing-masing.
F-NALPs disampaikan fluorescein isothiocyanate-siRNA ke kulit sedalam 360 m.
F-NALPs membawa siSTAT3 dan siTNF-α secara signifikan (p <0,05) berkurang
ekspresi STAT3 dan mRNA TNF-α dan IL-23 dan Ki-67 protein dibandingkan dengan
solusi, dan unggul dibandingkan dengan Topgraf® (Glaxo Smith Kline Farmasi
Limited, Maharashtra, India). F-NALPs efisien dapat membawa siSTAT3 dan siTNF-α
ke dalam dermis dan kombinasi dari dua asam nukleat sinergis dapat mengobati
plak psoriasis. Plak terakumulasi dari glomerulonefritis diharapkan dapat
memperoleh intervensi yang seanalogi dengan kasus psoriasis walaupun hambatan
kontrasitas lokasi mereka cukup besar dan dibutuhkan transporter seperti
laparoskop atau endoskop nano yang terdeskripsikan di paragraf keempat
sebelumnya.
Apabila intervensi medikamentosa gagal, alternatif potensial
yang menarik penulis ialah radiasi terpadukan dengan nano kuantum terhadap Streptococcus sp.
teradopsi keracunan besi superparamagnetic oksida nanopartikel paling fleksibel dan
aman di berbagai aplikasi biomedis karya Jiang Y dan Zeng G. Dalam dekade
terakhir, upaya besar telah dilakukan untuk menyelidiki potensi efek samping
biologis dan masalah keamanan terkait yang penting untuk pengembangan generasi berikutnya
dan untuk kemajuan lanjutan dalam penelitian translasi. Perkembangan terakhir
dalam studi toksisitas berfokus pada hubungan antara sifat-sifat fisikokimia
dan tanggapan mereka diinduksi beracun biologis untuk pemahaman yang lebih baik
dari toksikologi. Berdasarkan jurnal NASA terbitan tahun
1993, harapan inovasi selanjutnya tatalaksana GNAP adalah melalui intervensi
gravitasi skala mikro. Tumor yang notabenenya merupakan kondisi yang lebih
parah daripada radang saja bisa terobati, radang yang lebih kecil keganasannya
berarti memiliki peluang tersembuhkan juga. Molekul biokimia yang memiliki atom
dengan elektron sebagai partikel subatomiknya memiliki beberapa gaya, seperti
gaya sentripetal yang apabila mendapat manuver putaran sebagaimana yang
disebutkan di jurnal di atas akan mengalami perubahan sehingga ikatan intermolekulernya
lebih mudah untuk diputuskan agar kompleks biomolekuler yang terlibat dalam
sistem imunitas seperti cluster of
differentiation menjadi terpacu untuk bekerja. Efek mekanis molekuler ini
penulis hipotesiskan akan mempengaruhi enzim-enzim metabolik dan imunologik
yang mengalami denaturasi akibat ikatan kimia yang terkacaukan ini pun dapat
kita risetkan berdasarkan teori ini. Namun, hambatan data keberadaan
laboratorium canggih Indonesia layaknya yang dilakukan oleh NASA menjadi
tantangan untuk pengembangan tata laksana spesial ini. Alternatif paling
realistis adalah pemanfaatan permainan putar-putaran TK yang perlu diteliti
lebih spesifik demi didapatkannya ukuran kecepatan yang pas, jumlah putaran,
maupun besaran-besaran mekanis lainnya untuk didapatkannya gaya sentrifugal
yang dibutuhkan. Gelombang molekuler dari pembacaan ayat-ayat suci al-Qur’an
yang meningkatkan memori akan membantu akselerasi produksi sel-sel T memori
yang telah tersentrifugasi tadi menarik untuk dikembangkan lebih lanjut penyelidikannya.
Data pasien
ginjal Indonesia khususnya wilayah Sumatera Selatan yang dipublikasikan saat
ini belum penulis temukan secara pasti. Teknologi informasi berbasis nano
diharapkan bisa mengatasi kesulitan ini melalui kebutuhan waktu yang sedikit dalam
pengunggahan data rekam medik maupun pelaporan kasus para dokter ginjal anak
sehingga riset dapat dikembangkan lebih pesat di masa depan. Nanoinformation
sebagai penunjang kedokteran komunitas dalam pendataan pola polimorfisme untuk
diaplikasikan pada farmakogenomik pemberian antibiotik. Peran insinyur elektro,
informatika, material, maupun bidang keilmuan terkait lainnya sangat menentukan
kesuksesan program ini sehingga sekolah-sekolah teknik dan kedokteran harus
bersinergis dalam mengkukuhkan stabilitas proyek medis ini sehingga proyek
rekayasa medis seperti pelayanan cuci darah jarak jauh di masa
depan diharapkan dapat terjadi dengan kontrol via internet yang nantinya
didiskusikan lebih lanjut dengan rekan dari elektro via robotika terprogram di
client PC oleh sang urolog yang berhadapan dengan PC server, pasien dapat
menikmati layanan cuci darah seolah-olah sang urolog berada di dekatnya. Jarum
konvensional yang umumnya menyakitkan pasien diinovasikan dengan radiasi
pancaran gelombang elektron untuk mengirimkan manipulasi filtrasi, reabsorpsi,
dan augmentasi abnormal yang membuatnya terpaksa harus cuci darah lewat induksi
ionik pada transport transmembran pada podosit, tubulus ginjal, dan korpuskulum
renal yang didiagnostik menggunakan CT scan berstandar mikroskop elektron
terpadu dalam software prototipe ini.
Gerbang inovasi tata laksana hingga
kedokteran komunitas berbasis nano kuantum pada glomerulonefritis pediatri
pasca infeksi Streptococcus sp. harus
secara komprehensif diselidiki demi tuntasnya pengurangan kasus ini. Industri
kesehatan sebaiknya menginvestasikan riset dan pengembangannya secara konsisten
dalam nanomedicine secara global.
Anak Indonesia bebas glomerulonefritis dengan teknologi nano, bisa!
Lampiran
Gambar
GAMBAR 1. Arsitektur glomerulus.
GAMBAR 2
Glomerulonefritis pasca infeksi Streptococcus sp.
GAMBAR 3
Glomerulus terluka oleh berbagai mekanisme
Gambar 4. Patofisiologi Glomerulonefritis
Gambar 5. Teleelektrodialisis terilustrasikan 
Referensi
Nanomed Journal Vol. 8,
No. 10, Pages 1709-1727, DOI 10,2217 / nnm.13.113 (Doi: 10,2217 / nnm.13.113), Christa
L Modery-Pawlowski1, Hsiao-Hsuan Kuo2, William M Baldwin2 & Anirban Sen
Gupta, Srujan Marepallyl, Cedar HA Boakye, Apurva R Patel, Chandraiah Godugu, Ravi
Doddapaneni, Pinaki R Desai2 & Mandip Singh, disampaikan 5 Juni 2013; direvisi
diserahkan 14 Oktober 2013, Vol. 9
berjudul Aplikasi Apoferritin dalam Skala Nano karangan Zbynek Heger dkk,
Harrison. 2010. Nephrology
& Acid Base. New York. Mc Graw
Hill
NASA Journal Journalists. 1993. Microgravity in Kidney Stone. Florida. NASA Publisher
Bahrun, Dahler. 2010. Penyakit Glomerulus pada Anak. Palembang. FK UNSRI Press
