Para peneliti di Universitas La Trobe telah mengidentifikasi proses biologis yang sebelumnya tidak diketahui yang dapat membantu menjelaskan bagaimana virus berpindah ke seluruh tubuh. Penemuan ini juga dapat membuka peluang baru untuk mengembangkan pengobatan yang lebih mendukung sistem kekebalan tubuh.
Diterbitkan di Komunikasi alamiStudi ini memberikan pencerahan baru tentang apa yang terjadi ketika sel-sel mati dan dikeluarkan dari tubuh.
Penelitian ini dipimpin oleh mahasiswa PhD Stephanie Rutter di laboratorium Profesor Ivan Poon di La Trobe Institute for Molecular Sciences (LIMS). Tim menemukan bahwa langkah-langkah yang terlibat dalam kematian sel jauh lebih terorganisir dan penting daripada yang diperkirakan para ilmuwan sebelumnya.
Vesikel kematian sel yang baru ditemukan
Ketika sel mencapai akhir siklus hidupnya dan mulai menghancurkan dirinya sendiri, mereka mengalami serangkaian perubahan fisik. Para peneliti telah mengamati bahwa sel-sel yang mati mengubah bentuknya, terlepas dari struktur di sekitarnya dan meninggalkan residu yang mereka sebut “jejak kematian”.
Dalam residu ini, tim menemukan jenis vesikel ekstraseluler (EV) yang sebelumnya tidak diketahui.
EV adalah partikel mikroskopis yang dilepaskan oleh sel yang membawa protein, lipid, DNA, dan RNA ke sel lain. Mereka memainkan peran penting dalam komunikasi sel-ke-sel di seluruh tubuh.
Vesikel yang baru diidentifikasi, disebut F-ApoEVs, tetap berada di lokasi kematian sel. Mereka bertindak seperti remah roti yang membantu sistem kekebalan menemukan dan menghilangkan sisa-sisa sel sebelum memicu peradangan yang tidak diinginkan.
Bagaimana virus mengeksploitasi proses pembersihan
Para peneliti juga menemukan perubahan yang tidak terduga.
Dalam percobaan laboratorium yang melibatkan sel yang terinfeksi influenza, mereka menemukan bahwa virus dapat memanfaatkan mekanisme pembersihan alami ini. Partikel virus mampu bersembunyi di dalam F-ApoEV, sehingga berpotensi memungkinkan infeksi menyebar ke sel-sel di sekitarnya namun tetap tersembunyi dari proses eliminasi normal tubuh.
Profesor Poon, direktur Pusat Penelitian Vesikel Ekstraseluler (RCEV), mengatakan temuan ini dapat memiliki implikasi penting untuk terapi di masa depan.
“Memahami proses biologis mendasar ini dapat membuka jalan penelitian baru untuk mengembangkan pengobatan baru yang memanfaatkan langkah-langkah ini dan membantu sistem kekebalan melawan penyakit dengan lebih baik,” kata Profesor Poon.
“Miliaran sel diprogram untuk mati setiap hari sebagai bagian dari pergantian normal dan perkembangan penyakit, dan hingga saat ini proses fragmentasi sel selama kematian sel dianggap terjadi secara acak dan cukup sederhana.
“Hasil kami menunjukkan kompleksitas proses ini dan menyoroti betapa setiap langkah proses ini sangat penting dalam membantu sel-sel mati terurai secara efisien dan dihilangkan oleh sistem kekebalan tubuh.”
Komunikasi seluler setelah kematian
Peneliti utama dan mahasiswa doktoral Stephanie Rutter mengatakan temuan ini menyoroti pentingnya komunikasi antar sel dan menunjukkan bagaimana virus dapat memanipulasi sistem biologis tersebut.
“Kami tahu bahwa tubuh membuang fragmen sel mati untuk mencegahnya berlama-lama dan menyebabkan peradangan dan penyakit autoimun seperti lupus eritematosus sistemik (SLE), dan kami menemukan bahwa F-ApoEV dengan mudah dibersihkan dari tempat kematian sel,” kata Stephanie.
“Yang tidak kami duga adalah virus juga dapat memanfaatkan proses ini dan menyebabkan infeksi dengan bersembunyi di F-ApoEV.”
Tim yakin penemuan ini pada akhirnya dapat meningkatkan pemahaman tentang penyakit menular dan penyakit autoimun, sehingga mengarah pada strategi pengobatan baru.
“Semakin kita memahami tentang kematian sel dan apa yang terjadi pada sel setelah mereka mati, semakin baik kita dapat memahami patologi penyakit dan menemukan pengobatan baru,” kata Stephanie.
Wawasan baru tentang fungsi kekebalan tubuh
Salah satu pemimpin studi, Dr Georgia Atkin-Smith dari WEHI mengatakan penting untuk memahami bagaimana sel-sel yang mati berkomunikasi dengan sistem kekebalan karena kematian sel berperan dalam berbagai penyakit.
“Studi ini menemukan bahwa sel-sel yang mati dapat terus berkomunikasi dari kubur dan dapat berdampak pada fungsi kekebalan tubuh,” kata Dr. Atkin-Smith.
Penelitian tersebut dilakukan oleh para ilmuwan dari RCEV, LIMS dan School of Agriculture, Biomedicine and Environment (SABE) di La Trobe University. Proyek ini dilakukan bekerja sama dengan peneliti dari WEHI dan Toronto Metropolitan University di Kanada.
