Ilmuwan Temukan Metode Baru untuk Menganalisis Proses Kematian Sel

Nationalgeographic.co.id—Sebuah studi yang diterbitkan oleh para peneliti di University of Illinois Chicago menjelaskan metode baru untuk menganalisis piroptosis, yaitu sebuah proses kematian sel yang biasanya disebabkan oleh infeksi dan mengakibatkan peradangan berlebih dalam tubuh dan menunjukkan bahwa proses tersebut, yang lama dianggap tidak dapat diubah setelah dimulai, sebenarnya dapat dihentikan dan dikendalikan. Penemuan ini berarti bahwa para ilmuwan memiliki cara baru untuk mempelajari penyakit yang terkait dengan proses kematian sel yang tidak berfungsi dan infeksi yang dapat diperumit oleh peradangan yang tidak terkendali.

Penemuan tersebut, telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications pada 10 Januari 2022 berjudul Gasdermin D pores are dynamically regulated by local phosphoinositide circuitry. Dengan adanya temuan ini berarti bahwa para ilmuwan memiliki cara baru untuk mempelajari penyakit yang terkait dengan proses kematian sel yang tidak berfungsi, seperti misalnya beberapa jenis kanker, dan infeksi yang dapat diperumit oleh peradangan yang tidak terkendali yang disebabkan oleh proses tersebut. Infeksi ini termasuk sepsis, misalnya, dan sindrom gangguan pernapasan akut, yang merupakan salah satu komplikasi utama penyakit COVID-19.

Piroptosis adalah bentuk kematian sel terprogram yang terjadi paling sering pada infeksi patogen intraseluler dan kemungkinan besar merupakan bagian dari respons antimikroba. Proses ini mendorong pembersihan yang cepat dari berbagai infeksi bakteri, virus, jamur dan protozoa dengan menghilangkan relung replikasi intraseluler dan meningkatkan respons pertahanan inang. Piroptosis dapat terjadi pada sel imun dan juga dilaporkan terjadi pada keratinosit dan beberapa sel epitel.

Serangkaian reaksi biokimia dalam piroptosis menggunakan gasdermin, protein, untuk membuka pori-pori besar di membran sel dan mengacaukan sel. Untuk memahami lebih lanjut tentang proses ini, para peneliti UIC merancang gasdermin "optogenetik" dengan merekayasa protein secara genetik untuk merespons cahaya.

"Proses kematian sel memainkan peran penting dalam tubuh, baik dalam keadaan sehat maupun tidak sehat, tetapi mempelajari piroptosis, yang merupakan jenis utama kematian sel, telah menjadi tantangan," kata Gary Mo, asisten profesor UIC di departemen farmakologi dan kedokteran regenerative juga departemen teknik biomedis di Fakultas Kedokteran, seperti yang dilansir Tech Explorist.

Mo mengatakan bahwa metode untuk memeriksa mekanisme piroptosis yang berperan dalam sel hidup sulit dikendalikan karena diprakarsai oleh patogen yang tidak dapat diprediksi, yang pada gilirannya memiliki efek berbeda pada sel dan manusia yang berbeda.

"Gasdermin optogenetik kami memungkinkan kami untuk melewatkan perilaku patogen yang tidak dapat diprediksi dan respons seluler variabel karena meniru pada tingkat molekuler apa yang terjadi di dalam sel setelah piroptosis dimulai," terang Mo.

Para peneliti menerapkan alat ini dan menggunakan teknologi pencitraan fluoresen untuk mengaktifkan gasdermin secara tepat dalam eksperimen sel dan mengamati pori-pori dalam berbagai keadaan. Mereka menemukan bahwa kondisi tertentu, seperti konsentrasi ion kalsium tertentu, misalnya, memicu pori-pori untuk menutup hanya dalam waktu puluhan detik.

Respon otomatis terhadap keadaan eksternal ini memberikan bukti bahwa piroptosis mengatur diri sendiri secara dinamis.

"Ini menunjukkan kepada kita bahwa bentuk kematian sel ini bukan tiket sekali jalan. Prosesnya sebenarnya diprogram dengan tombol batal, matikan," kata Mo.

"Memahami bagaimana mengontrol proses ini membuka jalan baru untuk penemuan obat, dan sekarang kita dapat menemukan obat yang bekerja untuk kedua belah pihak, ini memungkinkan kita untuk berpikir tentang penyetelan, baik meningkatkan atau membatasi, jenis kematian sel pada penyakit, di mana kita sebelumnya hanya bisa menghapus proses penting ini." pungkasnya.

PROMOTED CONTENT