Otot rangka sering kali mulai memburuk pada awal proses penuaan. Seiring waktu, hal ini dapat menyebabkan hilangnya kekuatan, peningkatan jaringan parut, penumpukan lemak di jaringan otot, dan penurunan serat kedutan cepat, yang mendukung gerakan cepat dan bertenaga.
Para peneliti yang dipimpin oleh Profesor Ryuichi Tatsumi dari Fakultas Pertanian Universitas Kyushu telah mengidentifikasi sebuah molekul yang dapat melindungi dan meningkatkan sinyal penting yang terlibat dalam perbaikan otot. Hasilnya dipublikasikan pada 24 Juli 2026 di Laporan ilmiah.
Bagaimana tubuh mengaktifkan perbaikan otot
Penelitian berfokus pada faktor pertumbuhan hepatosit, atau HGF, protein yang membantu memulai perbaikan otot rangka. Dalam kondisi normal, HGF tetap tidak aktif dalam jaringan struktural di sekitar serat otot.
Ketika jaringan otot terluka atau terkena rangsangan mekanis, HGF dilepaskan. Ia kemudian menempel pada reseptor bertemu pada sel satelit, sel induk yang bertanggung jawab untuk memelihara dan memperbaiki otot rangka. Sinyal ini membawa sel keluar dari keadaan tidak aktifnya, memungkinkan sel untuk berkembang biak, menjadi dewasa, dan membantu membangun kembali serat otot yang rusak.
Penuaan dapat mengganggu sistem perbaikan ini. Penelitian sebelumnya yang dilakukan tim menemukan bahwa HGF dapat mengalami perubahan kimia yang disebut nitrasi. Selama proses ini, gugus nitro ditambahkan ke dua lokasi di protein, Y198 dan Y250. Situs-situs ini terletak di wilayah yang sama yang digunakan HGF untuk terhubung dengan pertemuan ini.
Setelah nitrasi, HGF tidak dapat lagi berikatan secara efektif dengan reseptor. Para peneliti membandingkan protein yang rusak dengan kunci berkarat yang sudah tidak muat lagi. Hilangnya fungsi ini mungkin menjadi salah satu penyebab pengecilan otot dan berkurangnya regenerasi pada orang dewasa yang lebih tua.
“HGF tidak selalu berkurang seiring bertambahnya usia,” kata Tatsumi. “Sebaliknya, senyawa ini dapat dimodifikasi secara kimia setelah diproduksi. Hal ini membuat kami bertanya-tanya apakah senyawa dengan kapasitas antioksidan yang kuat dapat melindungi HGF, baik dengan mencegah nitrasi atau dengan mengkompensasi hilangnya fungsi yang ditimbulkannya.”
Menguji antioksidan berbasis sulfur
Para ilmuwan mempelajari dua senyawa dengan sifat antioksidan kuat: glutathione trisulfide (GSSSG) dan lipoic acid trisulfide (LASSS). Keduanya merupakan trisulfida, suatu golongan molekul yang mengandung tiga atom belerang yang dihubungkan secara berurutan.
Senyawa ini semakin menarik minat dalam penelitian farmasi karena sifat kimia belerangnya yang unik dan kemampuannya untuk berpartisipasi dalam reaksi redoks.
Eksperimen awal menunjukkan bahwa GSSSG dan LASSS mengurangi nitrasi di lokasi Y198 dan Y250 pada HGF. Namun, tidak ada senyawa yang sepenuhnya mengembalikan kemampuan protein untuk berikatan dengan reseptornya.
Para peneliti kemudian meningkatkan rasio molar HGF/trisulfida dari 1:4.000 menjadi 1:8.000.
LASSS menciptakan sinyal HGF yang lebih kuat
Konsentrasi yang lebih tinggi menghasilkan hasil yang tidak terduga. Ketika HGF dicampur dengan LASSS, kemampuannya untuk mengikat c met lebih dari dua kali lipat dibandingkan HGF yang tidak diberi perlakuan. Protein tersebut juga menjadi lebih tahan terhadap hilangnya fungsi akibat nitrasi, khususnya pada Y198.
Peningkatan ini hanya terlihat pada LASSS. GSSSG tidak menghasilkan efek yang sama.
“Ini melebihi ekspektasi kami,” komentar Tatsumi. “Kami mengetahui bahwa trisulfida memiliki berbagai fungsi biologis, namun kami tidak menyangka bahwa hanya dengan mencampurkan HGF dengan LASSS akan menghasilkan efek yang begitu mencolok.
“Hal ini menunjukkan bahwa LASSS melakukan lebih dari sekedar menetralisir molekul reaktif. Ia dapat berinteraksi langsung dengan HGF dan menginduksi perubahan struktural yang halus, menciptakan bentuk ‘Super HGF’ yang disempurnakan yang mengikat lebih kuat pada c-met dan tahan terhadap nitrasi.”
Hasilnya menunjukkan bahwa LASSS dapat secara langsung memodifikasi struktur HGF dengan cara yang bermanfaat. Daripada hanya bertindak sebagai antioksidan, senyawa ini dapat menciptakan bentuk protein yang lebih aktif yang terhubung lebih kuat ke reseptornya sekaligus melawan kerusakan kimia.
Hasil yang menjanjikan dalam model mouse
Untuk menentukan apakah efek perlindungan juga dapat terjadi pada jaringan hidup, tim menguji LASSS pada tikus dengan atrofi otot yang disebabkan oleh suspensi ekor.
Tikus yang diobati dengan LASSS sebelum prosedur memiliki tingkat nitrasi yang jauh lebih rendah dibandingkan tikus yang tidak diobati. Sekali lagi, GSSSG gagal memberikan perlindungan yang terukur. Hasil ini menunjukkan bahwa efek menguntungkan dari LASSS tidak terbatas pada percobaan laboratorium yang melibatkan protein terisolasi.
Namun, penelitian tambahan yang melibatkan hewan yang menua akan diperlukan untuk menentukan apakah LASSS aman dan efektif secara in vivo.
Sebuah strategi yang mungkin untuk mempertahankan otot
Penemuan ini dapat mendukung pengembangan pendekatan baru untuk mempertahankan perbaikan otot selama penuaan, istirahat di tempat tidur yang berkepanjangan, dan kondisi lain yang melibatkan ketidakaktifan dalam jangka waktu lama.
Para peneliti yakin efek LASSS pada HGF mungkin berlaku untuk banyak spesies, termasuk manusia dan hewan peliharaan seperti kucing dan anjing. Di masa depan, pendekatan ini berpotensi membantu orang mempertahankan kekuatan, kemandirian, kualitas hidup, dan umur sehat yang lebih panjang seiring bertambahnya usia.
