3 hours ago
2
Sel alveolar tipe 2 (AT2) yang baru terbentuk (berwarna merah) dan sel AT1 (berwarna hijau) sangat penting untuk perbaikan paru-paru.(Annika Utoft, Brownfield Lab)
TIM peneliti dari Mayo Clinic berhasil mengungkap mekanisme penting dalam sel paru-paru yang berperan menentukan kapan sel memperbaiki jaringan dan kapan harus melawan infeksi. Penemuan ini berpotensi membuka jalan bagi pengembangan terapi regeneratif untuk berbagai penyakit paru kronis.
“Kami terkejut menemukan sel-sel khusus ini tidak bisa melakukan kedua tugas sekaligus,” kata Douglas Brownfield, Ph.D., penulis utama studi yang diterbitkan di Nature Communications.
“Sebagian sel berkomitmen untuk memperbaiki jaringan, sementara yang lain fokus pada pertahanan. Pembagian peran ini penting. Dengan menemukan sakelar yang mengendalikannya, kami bisa memikirkan cara mengembalikan keseimbangan ketika proses ini terganggu akibat penyakit.”
Bagaimana Sel Paru Menentukan Peran
Penelitian ini berfokus pada sel alveolar tipe 2 (AT2), sel yang berperan ganda sebagai pelindung paru dan cadangan sel punca. Sel AT2 menghasilkan protein untuk menjaga kantung udara tetap terbuka sekaligus menggantikan sel alveolar tipe 1 (AT1) yang berfungsi dalam pertukaran oksigen.
Dalam penyakit seperti fibrosis paru, COPD, dan COVID-19 berat, sel AT2 sering kehilangan kemampuan regeneratifnya. Tim Mayo Clinic menelusuri “riwayat hidup” sel ini menggunakan teknik sekuensing sel tunggal dan pencitraan canggih.
Mereka menemukan sel AT2 baru tetap fleksibel hanya selama 1–2 minggu setelah terbentuk sebelum beralih ke fungsi spesifiknya. Transisi ini diatur oleh sirkuit molekuler yang melibatkan tiga regulator utama: PRC2, C/EBPβ, dan DLK1. Salah satunya, C/EBPβ, berfungsi sebagai “penjepit” yang menahan sel agar tidak bertindak seperti sel punca.
Infeksi Hambat Pemulihan Paru
Tim juga menemukan bahwa sakelar molekuler yang sama menentukan apakah sel AT2 memperbaiki jaringan atau melawan infeksi. Mekanisme ini menjelaskan mengapa infeksi sering memperlambat pemulihan pasien dengan penyakit paru kronis.
“Ketika berbicara tentang perbaikan paru, bukan hanya soal mengaktifkan proses tertentu, tetapi juga melepaskan ‘penjepit’ yang biasanya mencegah sel bertindak seperti sel punca,” ujar Brownfield. “Kami menemukan salah satu penjepit itu dan bagaimana waktunya mengatur kemampuan sel untuk memperbaiki.”
Harapan Baru untuk Terapi Regeneratif
Penemuan ini membuka peluang untuk mengembangkan obat yang dapat mengatur aktivitas C/EBPβ, membantu sel AT2 membangun kembali jaringan paru atau mengurangi jaringan parut pada kondisi seperti fibrosis paru.
“Penelitian ini membawa kita lebih dekat untuk meningkatkan kemampuan alami paru memperbaiki diri, memberi harapan untuk mencegah atau membalikkan kondisi yang selama ini hanya bisa diperlambat,” tambah Brownfield.
Temuan ini juga dapat membantu dokter mendeteksi tanda awal penyakit paru dengan memantau kapan sel AT2 terjebak dalam satu keadaan dan kehilangan kemampuan regeneratif.
Penelitian ini sejalan dengan dua inisiatif utama Mayo Clinic: Precure, yang berfokus pada deteksi dini penyakit, dan Genesis, yang mengembangkan pengobatan berbasis regeneratif untuk mencegah kegagalan organ di masa depan. (Science Daily/Z-2)
