Loading...
Loading…
Ilmuwan Berhasil Ungkap  Rahasia Penuaan Sel

Ilmuwan Berhasil Ungkap Rahasia Penuaan Sel

Gaya Hidup | koran-jakarta.com | Selasa, 07 Juni 2022 - 00:00

Para ilmuwan saat ini telah berhasil mengungkap rahasia penuaan sel. Mereka menjelaskan sebuah teori baru tentang penuaan berdasarkan hubungan antara sel darah dan bagaimana hubungan ini berubah sepanjang umur manusia.

Penelitian terbaru telah berhasil mengungkap bagaimana perubahan genetik yang terakumulasi secara perlahan dalam sel induk darah sepanjang hidup, cenderung bertanggung jawab atas perubahan dramatis dalam produksi darah setelah seseorang berusia 70 tahun.
Studi yang dilakukan oleh para ilmuwan di Wellcome Sanger Institute, Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute, Inggris, beserta kolaboratornya, telah dipublikasikan pada jurnal Nature edisi 1 Juni yang isinya menginformasikan tentang teori terbaru tentang penuaan.
Menurut mereka semua sel manusia memperoleh perubahan genetik sepanjang hidup, yang dikenal sebagai mutasi somatik. Penuaan kemungkinan disebabkan oleh akumulasi berbagai jenis kerusakan sel kita dari waktu ke waktu, dengan satu teori adalah bahwa penumpukan mutasi somatik menyebabkan sel kehilangan cadangan fungsional secara progresif.
Namun, hingga saat ini tidak jelas bagaimana akumulasi kerusakan molekuler yang bertahap seperti itu dapat menyebabkan penurunan fungsi organ secara tiba-tiba setelah seseorang berusia 70 tahun.
Untuk menyelidiki proses penuaan ini, tim dari Wellcome Sanger Institute, Cambridge Stem Cell Institute dan kolaborator mempelajari produksi sel darah dari sumsum tulang, menganalisis 10 individu mulai dari usia baru lahir hingga orang tua.
Mereka mengurutkan seluruh genom dari 3.579 sel induk darah, mengidentifikasi semua mutasi somatik yang terkandung dalam setiap sel. Tim menggunakan ini untuk merekonstruksi "pohon silsilah keluarga" dari sel induk darah setiap orang, menunjukkan, untuk pertama kalinya, pandangan yang tidak bias tentang hubungan antara sel darah dan bagaimana hubungan ini berubah sepanjang umur manusia.
Para peneliti menemukan bahwa "pohon silsilah keluarga" ini berubah drastis setelah usia 70 tahun. Produksi sel darah pada orang dewasa berusia di bawah 65 tahun berasal dari 20.000 hingga 200.000 sel induk, yang masing-masing berkontribusi dalam jumlah yang kira-kira sama. Sebaliknya, produksi darah pada individu berusia di atas 70 tahun sangat tidak seimbang.
Satu set klon sel induk yang diperluas hingga sedikitnya 10 hingga 20, berkontribusi sebanyak setengah dari semua produksi darah pada setiap individu lanjut usia yang diteliti. Sel punca yang sangat aktif ini telah berkembang secara progresif dalam jumlah sepanjang hidup orang itu, yang disebabkan oleh mutasi somatik langka yang dikenal sebagai pendorong mutasi (driver mutations).
Temuan ini mengarahkan tim untuk mengusulkan model di mana perubahan terkait usia dalam produksi darah berasal dari mutasi somatik yang menyebabkan sel induk secara "egois" mendominasi sumsum tulang pada orang tua.
Model ini, dengan pengenalan mutasi penggerak yang menyebabkan pertumbuhan klon yang diubah secara fungsional selama beberapa dekade, menjelaskan perubahan dramatis dan tak terhindarkan untuk mengurangi keragaman populasi sel darah setelah usia 70 tahun.
Klon mana yang menjadi dominan bervariasi dari orang ke orang, sehingga model tersebut juga menjelaskan variasi yang terlihat pada risiko penyakit dan karakteristik lain pada orang dewasa yang lebih tua.

Studi Kedua
Sementara itu sebuah studi kedua yang secara bersamaan juga diterbitkan pada jurnal Nature, mengeksplorasi bagaimana pendorong mutasi individu yang berbeda mempengaruhi tingkat pertumbuhan sel dari waktu ke waktu.
Dr Emily Mitchell, pakar hematologi di Rumah Sakit Addenbrooke yang juga mahasiswa PhD di Wellcome Sanger Institute dan peneliti utama studi tersebut, mengatakan temuan mereka menunjukkan bahwa keragaman sel induk darah hilang pada usia yang lebih tua karena seleksi positif dari pertumbuhan yang lebih cepat dari klon dengan pendorong mutasi.
"Klon ini \'mengungguli\' kloning yang tumbuh lebih lambat. Dalam banyak kasus, peningkatan kebugaran pada tingkat sel punca ini kemungkinan akan merugikan terutama dalam kemampuan mereka untuk memproduksi sel darah dewasa yang fungsional terganggu, sehingga menjelaskan hilangnya fungsi sistem darah terkait faktor usia yang diamati," ucap Mitchell.
Sedangkan menurut Dr Elisa Laurenti, asisten profesor dan penerima beasiswa Wellcome Royal Society Sir Henry Dale di Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute di University of Cambridge yang juga adalah peneliti senior dalam penelitian ini, mengatakan bahwa faktor-faktor seperti peradangan kronis, merokok, infeksi dan kemoterapi menyebabkan pertumbuhan klon lebih awal dengan mutasi pemicu kanker.
"Kami memperkirakan bahwa faktor-faktor ini juga mendorong penurunan keragaman sel induk darah yang terkait dengan penuaan. Ada kemungkinan bahwa ada faktor-faktor yang dapat memperlambat proses ini juga," papar Laurenti. "Kami sekarang memiliki tugas yang menarik untuk mencari tahu bagaimana mutasi yang baru ditemukan ini mempengaruhi fungsi darah pada orang tua, sehingga kami dapat belajar bagaimana meminimalkan risiko penyakit dan meningkatkan penuaan yang sehat," imbuh dia.
Menurut Dr Peter Campbell, Kepala Program Kanker, Penuaan, dan Mutasi Somatik di Wellcome Sanger Institute dan peneliti senior dalam studi tersebut, mengatakan bahwa mereka telah menunjukkan, untuk pertama kalinya, bagaimana akumulasi mutasi yang terus-menerus sepanjang hidup menyebabkan bencana besar dan perubahan tak terelakkan dalam populasi sel darah setelah usia 70 tahun. ils/I-1

Waspadai TBC Karena Bisa Sebabkan Penuaan Sel Dini

Sebuah studi oleh ilmuwan yang dipublikasikan pada 25 Maret lalu juga mengungkapkan bahwa sel pada manusia yang telah pulih dari tuberkulosis (TBC), para penyintas memiliki risiko infeksi berulang dan bahkan kematian yang lebih tinggi.
Menurut Menurut peneliti di Baylor College of Medicine, Houston, Texas, Amerika Serikat,, para penyintas berpotensi berkurang masa hidup seseorang hingga 12 hingga 14 tahun.
"Ada kemungkinan bahwa faktor penuaan dini sel adalah alasan mengapa penderita tuberkulosis memiliki risiko kematian yang tinggi," kata asisten profesor bidang penyakit menular dari Baylor College of Medicine, Dr Andrew DiNardo.
Studi yang telah dipublikasikan di Aging ini fokus untuk mengukur penuaan sel. Para peneliti juga melihat jam epigenetik sel.
Epigenetika melihat bagaimana DNA sel digulung. Bagaimana DNA melingkar di dalam sel berubah seiring bertambahnya usia dan infeksi parah mengubahnya sedemikian rupa hingga meningkatkan penuaan dini.
Dalam studi tersebut, para peneliti mempelajari beberapa kohort dan beberapa jenis jaringan. Mereka menemukan bahwa tuberkulosis menginduksi gangguan dalam regulasi epigenetik, terutama dalam regulasi yang dimediasi oleh metilasi DNA.
Perubahan ini terkait dengan penuaan akibat stres oksidatif dan berkorelasi dengan penuaan seluler dini. Baik kelinci percobaan maupun manusia semuanya memperlihatkan kecenderungan proses ini.
Dr DiNardo, penulis utama penelitian ini, mengatakan ini adalah area penting untuk diperhatikan setelah infeksi parah, termasuk SARS-CoV-2 atau sepsis. "Tingkat keparahan infeksi juga berperan dalam penuaan sel," kata dia.
Sementara itu Dr Cristian Coarfa, seorang profesor Baylor College of Medicine bidang molekuler dan biologi seluler yang turut membantu penulisan studi ini mengatakan bahwa saat ini mekanismenya jelas dan ada beberapa cara yang dapat ditargetkan untuk memperlambat dan mengurangi penuaan epigenetik dini pada sel-sel ini.
"Pengujian jam epigenetik multi-omik dapat menjadi bagian dari standar perawatan untuk penyakit menular dan selanjutnya menginformasikan peningkatan risiko komorbiditas setelah kondisi kronis atau paparan lingkungan," kata Coarfa.
"Sekarang kita tahu mekanismenya, ada beberapa cara yang bisa kita targetkan untuk memperlambat dan mengurangi penuaan epigenetik dini yang terjadi di sel-sel ini," pungkas dia. ils/I-1

Original Source

Topik Menarik