Peneliti Ungkap Mekanisme Tersembunyi Sel yang Picu Penyakit Jantung Bawaan

Ilustrasi(Magnific)

KELAINAN jantung bawaan memengaruhi sekitar dua dari setiap 100 bayi baru lahir di seluruh dunia, menjadikannya salah satu jenis cacat lahir yang paling umum terjadi. Guna memahami penyebab pastinya, tim peneliti dari University of Copenhagen berhasil mengidentifikasi mekanisme seluler yang belum pernah diketahui sebelumnya. Penemuan ini diyakini menjadi kunci penting dalam menjelaskan proses terjadinya kelainan pembentukan jantung sejak fase embrio.

"Kami telah menemukan sistem komunikasi baru di bagian luar sel yang sangat krusial bagi pembentukan jantung yang benar selama perkembangan embrio. Temuan ini mengubah pemahaman kita tentang mengapa beberapa cacat jantung bawaan dapat muncul. Bisa dikatakan kami telah mengidentifikasi gerigi penting dalam mesin yang sangat kompleks," ujar Lars Allan Larsen, pakar penyakit jantung bawaan sekaligus Profesor di Departemen Kedokteran Seluler dan Molekuler.

Mekanisme yang baru teridentifikasi ini beroperasi di dalam primary cilium (silium primer), sebuah struktur mikroskopis menyerupai antena yang menonjol keluar dari permukaan sebagian besar sel tubuh. Silium primer berfungsi membantu sel mendeteksi dan menerjemahkan sinyal kimia dari lingkungan sekitarnya untuk mengarahkan sel membelah, bergerak, atau mati.

Dalam riset tersebut, peneliti menemukan tiga protein, yakni TAK1, TAB2, dan PKA-C?—yang bekerja sama sebagai pusat sinyal di dalam antena seluler ini untuk mengarahkan sel punca berkembang menjadi sel otot jantung.

"Protein-protein ini bertindak sebagai instruksi molekuler yang memberi tahu sel punca kapan dan bagaimana berkembang menjadi sel otot jantung. Namun, perubahan genetik dapat mengganggu komunikasi ini dan menyebabkan 'kerusakan antena', yang dapat memicu cacat jantung bawaan," jelas Søren Tvorup Christensen, Profesor biologi sel di Departemen Biologi.

Untuk menguji mekanisme ini, para peneliti menggabungkan analisis data genetik dari ribuan pasien dengan eksperimen menggunakan ikan zebra, sel manusia, dan sel punca tikus. Hasil rekayasa genetik pada ikan zebra menunjukkan bahwa mutasi pada gen-gen tersebut terbukti mengganggu perkembangan serta menurunkan fungsi organ jantung.

"Kami menyelidiki mekanisme ini dari berbagai sudut dan menggunakan banyak metode berbeda, yang semuanya mendukung apa yang kami amati pada pasien. Oleh karena itu, kami cukup yakin bahwa mekanisme ini juga ada pada manusia," kata Lars Allan Larsen.

Selain pada jantung, temuan yang telah dipublikasikan dalam jurnal ilmiah PLOS Biology ini mengindikasikan bahwa kerusakan pada mekanisme antena sel juga memengaruhi organ lain seperti otak, ginjal, dan rangka tubuh.

"Ketika mekanisme siliari gagal, biasanya hal itu memengaruhi perkembangan beberapa organ lain juga. Ini mungkin menjelaskan mengapa beberapa pasien dengan penyakit jantung bawaan juga memiliki kelainan dan kondisi terkait yang memengaruhi otak, ginjal, dan rangka. Mekanisme ini memberikan penjelasan yang menyatukan untuk penyakit-penyakit yang sebelumnya sulit kita pahami," papar Søren Tvorup Christensen.

Penemuan sistem komunikasi baru ini diharapkan dapat membuka jalan bagi identifikasi dini pada pasien serta pengembangan terapi pengobatan yang lebih terarah di masa depan. (Science Daily/Z-2)