Sel-sel sistem kekebalan senescent berpotensi di antara yang paling berbahaya dari semua sel senescent karena mereka menyebarkan kerusakan jaringan dan penuaan yang cepat di seluruh organ dan sistem tubuh lainnya. Tapi penemuan oleh UC San Francisco menunjukkan bahwa tidak semua sel tua adalah "zombie" yang berbahaya.
Saat menilai kembali peran sel 'zombie' yang ingin dihilangkan oleh obat anti-penuaan, para ilmuwan menemukan bahwa beberapa sel tertanam di jaringan muda yang sehat dan mendorong perbaikan normal dari kerusakan.
Para ilmuwan sekarang telah mengamati sel-sel ini beraksi di jaringan paru-paru dan organ lain yang beroperasi sebagai penghalang di dalam tubuh, seperti usus kecil, usus besar, dan kulit. Cedera jaringan paru-paru pulih lebih lambat ketika diobati dengan obat-obatan senolitik, membunuh sel-sel ini.
Tien Peng, MD, profesor paru, perawatan kritis, alergi, dan obat tidur, dan penulis senior studi tersebut, mengatakan, “Sel senescent dapat menempati ceruk dengan posisi istimewa sebagai 'penjaga' yang memantau jaringan untuk cedera dan merespons dengan merangsang sel induk terdekat untuk tumbuh dan memulai perbaikan.”
“Dapat dimengerti bahwa para ilmuwan pada awalnya memandang sel-sel tua sebagai hal yang benar-benar merugikan. Seiring bertambahnya usia, sel-sel tua menumpuk karakteristik sel-sel tua yang sudah usang, termasuk ketidakmampuan untuk membuat sel-sel baru. Alih-alih mati seperti sel tua normal, mereka hidup, memuntahkan campuran senyawa inflamasi yang membentuk fenotipe sekretori terkait penuaan (SASP). Faktor-faktor ini terkait dengan Alzheimer, radang sendi, dan gangguan terkait usia lainnya, termasuk kanker. Nama menarik "sel zombie" diciptakan untuk mereka."
Para peneliti membuat penemuan luar biasa bahwa menghilangkan sel-sel tua dari tikus mencegah atau mengurangi penyakit terkait usia dan meningkatkan umur panjang hewan menggunakan senolitik yang menargetkan dan membunuh "sel zombie." Setelah itu, lonjakan aktivitas terjadi di laboratorium penelitian dan bisnis farmasi yang didedikasikan untuk menemukan dan mengembangkan versi yang lebih kuat dari obat-obatan ini.
Namun, menghilangkan sel-sel tua mengandung risiko. Sebagai contoh, penelitian terbaru ini menunjukkan bahwa sel-sel tua juga dapat meningkatkan penyembuhan rutin dengan memicu perbaikan sel induk. Menurut penelitian baru, analitik dapat berdampak negatif pada perbaikan normal, tetapi mereka juga berpotensi mengobati gangguan di mana sel-sel tua bertanggung jawab atas perilaku sel induk patologis.
Sel tua dapat menjadi tantangan untuk diselidiki karena indikatornya, seperti gen p16, terkadang langka dan sulit ditemukan. Pada percobaan awal, sel fibroblastik diisolasi, ditumbuhkan dalam cawan kultur sampai ada cukup jumlah sel untuk percobaan, dan kemudian ditekan dengan bahan kimia yang menyebabkan penuaan pada sel. Tetapi pada makhluk hidup, interaksi antar sel dan jaringan di sekitarnya berdampak signifikan terhadap aktivitas gen sel. Artinya, dibandingkan dengan sel di lingkungan normalnya, ciri-ciri sel yang tumbuh terisolasi di piring kaca mungkin berbeda.
Untuk membuat alat yang lebih kuat untuk studi mereka, para ilmuwan meningkatkan teknik umum untuk menggabungkan gen yang relevan — dalam hal ini, gen p16, yang terlalu aktif dalam sel tua — dengan protein fluoresen hijau (GFP) sebagai penanda yang dapat mengungkapkan lokasi sel di bawah sinar ultraviolet. Para ilmuwan secara signifikan memperkuat sinyal fluorescent dengan meningkatkan kuantitas dan stabilitas protein fluorescent hijau dalam sel-sel tua ini. Ini memungkinkan mereka untuk melihat sel-sel tua di habitat alami jaringan hidup mereka.
Para ilmuwan menemukan bahwa sel-sel tua terdapat pada jaringan muda dan sehat dalam jumlah yang lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya dan mulai berkembang segera setelah lahir dengan menggunakan teknologi yang sangat sensitif ini. Para ilmuwan juga menemukan faktor pertumbuhan tertentu yang dikeluarkan sel-sel tua untuk mendorong sel induk berkembang biak dan menyembuhkan jaringan. Pengungkapan bahwa sel-sel sistem kekebalan tubuh seperti makrofag dan monosit dapat mengaktifkan sel-sel tua relevan dengan penuaan dan kerusakan jaringan. Temuan ini menyiratkan bahwa peradangan pada jaringan tua atau cedera merupakan pengatur penting aktivitas dan regenerasi sel tua.
Dalam studi mereka terhadap jaringan paru-paru, tim Peng mengamati sel-sel tua bercahaya hijau yang terletak di sebelah sel induk pada membran basal yang berfungsi sebagai penghalang yang mencegah sel-sel asing dan bahan kimia berbahaya memasuki tubuh dan memungkinkan oksigen berdifusi dari udara di paru-paru ke dalam. jaringan di bawahnya. Kerusakan dapat terjadi pada antarmuka dinamis ini. Tim melihat sel-sel tua berada pada posisi serupa di organ penghalang lainnya, seperti usus kecil, usus besar, dan kulit. Eksperimen mereka menegaskan bahwa jika sel-sel tua dibunuh dengan senolitik, sel induk paru-paru tidak dapat memperbaiki permukaan penghalang dengan benar.
Profesor yang Diberkahi dalam Patologi Eksperimental tersebut Studi Peng benar-benar penting untuk penelitian penuaan, di mana tujuannya adalah untuk membantu individu hidup lebih lama dan hidup lebih sehat.
"Studi menunjukkan bahwa penelitian senolitik harus fokus pada mengenali dan secara tepat menargetkan sel-sel tua yang berbahaya, mungkin pada tanda-tanda awal penyakit, sambil membiarkan sel-sel yang bermanfaat tetap utuh," katanya. “Temuan ini menekankan perlunya mengembangkan obat yang lebih baik dan molekul kecil yang akan menargetkan subset spesifik dari sel tua yang terlibat dalam penyakit daripada regenerasi.”
Referensi Jurnal:
- Nabora S. Reyes dkk. Sel sentinel p16INK4a+ di membran basal membentuk relung reparatif di paru-paru. Ilmu. DOI: 10.1126/science.abf33
