Bisnis.com, JAKARTA - Kelemahan otot menjadi salah satu gejala awal diabetes tipe 2.
Biasanya, olahraga atau cedera mengaktifkan sel-sel yang belum matang di jaringan otot, yang disebut sel induk otot. Sel-sel tersebut kemudian berkembang biak dan berubah menjadi serat otot yang matang dalam proses yang dikenal sebagai miogenesis, yang meregenerasi otot.
Akan tetapi sebuah penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa salah satu alasan jaringan otot tidak beregenerasi dengan baik pada penderita diabetes adalah karena tidak menghasilkan cukup protein kunci.
Protein yang disebut VPS39 adalah bagian dari mesin molekuler yang digunakan sel untuk membuang komponen yang rusak untuk meregenerasi dirinya sendiri. Istilah teknis untuk sistem pembuangan limbah ini adalah autophagy.
Menurut penelitian baru tersebut, gen yang membuat VPS39 kurang aktif dalam sel otot penderita diabetes tipe 2. Ini mengganggu kemampuan jaringan otot untuk menghasilkan serat otot baru dan mengurangi pengambilan glukosa.
“Gen itu penting ketika sel otot menyerap gula dari darah dan membangun otot baru,” jelas pemimpin studi Prof. Charlotte Ling, seorang profesor epigenetik di Lund University seperti dilansir dari Medical Xpress, Rabu (5/5/2021).
Prof. Ling dan koleganya mempelajari epigenetik, yang merupakan cara dimana gen diaktifkan dan dinonaktifkan atau dibungkam selama perkembangan sel.
Perubahan epigenetik dapat diakibatkan oleh faktor eksternal dan lingkungan atau konsekuensi dari perkembangan normal sel. Faktor penyakit dan gaya hidup seperti olahraga dan diet juga dapat menyebabkan perubahan epigenetik pada otot dan jaringan lain.
Pada penderita diabetes tipe 2, kondisi tersebut menyebabkan perubahan epigenetik yang membungkam gen VPS39, mencegahnya menghasilkan protein dengan nama yang sama.
Para peneliti membuat penemuan mereka dengan membandingkan biopsi otot dari 14 orang dengan diabetes tipe 2 dan 14 orang yang rutin menjalani tes kesehatan. Tim mencocokkan usia, jenis kelamin, dan indeks massa tubuh (BMI) peserta.
Ketika para ilmuwan menumbuhkan sel punca otot dan sel dewasa dari para sukarelawan dalam kondisi yang sama di laboratorium, aktivitas 20 gen secara konsisten berbeda di antara kedua kelompok tersebut. Ini menunjukkan bahwa diabetes telah menyebabkan perubahan epigenetik pada gen dan mengubah ekspresinya.
Untuk menyelidiki peran VPS39 dalam regenerasi otot, para peneliti membungkam gen dalam sel induk otot manusia yang sehat. Ketika sel tidak bisa lagi membuat protein VPS39, ini memicu berbagai perubahan yang sangat mirip dengan perubahan sel induk otot dari penderita diabetes tipe 2.
Efek bersihnya adalah mencegah sel berkembang menjadi sel otot yang matang.
“Sel punca otot yang kekurangan VPS39 karena mekanisme epigenetik yang berubah tidak dapat mengubah metabolisme mereka dengan cara yang sama seperti sel punca otot dari subjek yang sehat, karena itu sel-sel tersebut tetap tidak matang atau rusak dan mati," kata rekan penulis studi Johanna Säll Sernevi, seorang peneliti postdoctoral di Lund University.
Para peneliti selanjutnya menguji ide ini dengan mempelajari tikus yang dimodifikasi secara genetik yang kekurangan protein. Ini meniru perubahan epigenetik yang terjadi pada penderita diabetes tipe 2.
Benar saja, ada perubahan serupa pada jaringan otot hewan, termasuk penurunan pengambilan glukosa, dan perubahan regulasi autofagi dan pematangan sel otot.
Penulis penelitian optimis bahwa penemuan mereka dapat menginspirasi jenis pengobatan baru untuk diabetes tipe 2. Langkah mereka selanjutnya adalah mempelajari dampak faktor risiko non-genetik untuk diabetes tipe 2 pada epigenetik dalam sel induk otot.
