Jutaan orang hidup dengan nyeri saraf kronis yang dapat membuat sentuhan sekecil apa pun menjadi intens dan tak tertahankan. Para ilmuwan telah lama percaya bahwa jenis nyeri ini dapat terjadi ketika mitokondria, struktur kecil yang menghasilkan energi di dalam sel, berhenti bekerja dengan baik pada saraf yang rusak.
Kini, para peneliti di Duke University School of Medicine mengatakan memulihkan mitokondria yang sehat dapat menawarkan cara baru untuk mengatasi rasa sakit ini.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di AlamTim menggunakan model jaringan manusia dan tikus untuk menguji apakah pengisian kembali mitokondria dapat membantu pemulihan sel-sel saraf yang rusak. Perawatan ini secara signifikan mengurangi rasa sakit yang berhubungan dengan neuropati diabetik dan kerusakan saraf terkait kemoterapi. Dalam beberapa kasus, bantuan bertahan hingga 48 jam.
Daripada hanya memblokir sinyal rasa sakit, para peneliti percaya pendekatan ini dapat mengatasi salah satu penyebab nyeri saraf kronis dengan memulihkan pasokan energi yang dibutuhkan sel-sel saraf agar berfungsi dengan baik.
“Dengan memberikan mitokondria baru pada saraf yang rusak – atau membantunya membuat lebih banyak mitokondria – kita dapat mengurangi peradangan dan mempercepat penyembuhan,” kata penulis senior studi tersebut, Ru-Rong Ji, PhD, direktur Center for Translational Pain Medicine di Departemen Anestesiologi di Duke School of Medicine. “Pendekatan ini berpotensi menghilangkan rasa sakit dengan cara yang benar-benar baru.”
Mitokondria yang sehat membantu pemulihan saraf
Temuan ini menambah bukti bahwa sel dapat mentransfer mitokondria satu sama lain. Para ilmuwan semakin memandang proses ini sebagai sistem pendukung alami yang mungkin berperan dalam berbagai kondisi mulai dari obesitas hingga kanker, stroke, dan nyeri kronis.
Para peneliti Duke fokus pada sel glial satelit, yang mengelilingi dan mendukung neuron sensorik. Studi ini mengungkapkan peran sel-sel ini yang sebelumnya tidak diketahui. Menurut para peneliti, sel glial satelit tampaknya mengirimkan mitokondria yang sehat langsung ke neuron sensorik melalui struktur kecil yang disebut terowongan nanotube.
Ketika proses transfer ini terganggu, serabut saraf mulai rusak, jelas Ji. Kerusakan ini dapat memicu gejala seperti nyeri, kesemutan, dan mati rasa, terutama pada tangan dan kaki, tempat serabut saraf berada paling jauh.
“Dengan berbagi simpanan energinya, sel glial satelit dapat membantu melindungi neuron dari rasa sakit,” kata Ji, profesor anestesiologi, neurobiologi, dan biologi sel di Duke School of Medicine.
Ketika peneliti meningkatkan transfer mitokondria pada tikus, perilaku terkait rasa sakit turun hingga 50%.
Para ilmuwan telah mengidentifikasi protein kunci di balik proses tersebut
Tim juga menguji metode yang lebih langsung dengan menyuntikkan mitokondria terisolasi dari manusia dan tikus ke dalam ganglia akar dorsal, yaitu kelompok sel saraf yang mengirimkan informasi sensorik ke otak.
Hasilnya sangat tergantung pada kualitas mitokondria. Mitokondria dari donor sehat mengurangi rasa sakit, sedangkan mitokondria yang diambil dari penderita diabetes tidak memberikan manfaat.
Para peneliti juga mengidentifikasi protein yang disebut MYO10 sebagai protein penting untuk menciptakan terowongan nanotube yang memungkinkan mitokondria berpindah antar sel.
Ji bekerja bersama penulis utama Jing Xu, PhD, seorang peneliti di Departemen Anestesiologi, serta kolaborator lamanya Caglu Eroglu, PhD, seorang profesor biologi sel Duke yang terkenal karena karyanya pada sel glial.
Sebuah arah baru yang potensial untuk pengobatan nyeri kronis
Para peneliti mengatakan masih diperlukan lebih banyak penelitian, termasuk pencitraan resolusi tinggi, untuk lebih memahami bagaimana nanotube mengirimkan mitokondria ke jaringan saraf hidup.
Meskipun demikian, temuan ini menyoroti sistem komunikasi yang sebelumnya diabaikan antara sel saraf dan sel glial, yang pada akhirnya dapat mengarah pada pengobatan yang menargetkan nyeri kronis pada sumbernya, bukan sekadar menutupi gejalanya.
