By adminvps06 
Sebuah tim peneliti internasional telah menemukan komponen baru dari sistem saraf tepi yang bekerja dengan meningkatkan metabolisme energi dalam tubuh. Penemuan ini membuka jalan bagi pengembangan obat yang lebih sederhana dan murah untuk mengendalikan obesitas dan penambahan berat badan, berapa pun jumlah makanan yang dikonsumsi.
Dalam sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature , para peneliti dari Universitas Oxford di Inggris Raya dan Pusat Penelitian Obesitas dan Komorbiditas (OCRC) – yang didanai oleh FAPESP dan berpusat di Universitas Negeri Campinas (UNICAMP) di Brasil – menjelaskan di mana dan bagaimana komponen sistem saraf tepi ini bekerja melalui neuropeptida Y (NPY) pada pengeluaran energi dan kalori.
Neurotransmitter ini, yang bertanggung jawab untuk menyampaikan informasi antara satu neuron dan neuron lain di otak, telah dipelajari secara ekstensif oleh para ilmuwan dalam kaitannya dengan sistem saraf pusat, tetapi aksinya pada saraf tepi (di luar otak dan sumsum tulang belakang) dan kemampuannya untuk bekerja pada sel lemak (adiposit) untuk melindungi tubuh terhadap obesitas belum pernah dipelajari.
Perlu dijelaskan bahwa sistem saraf tepi terbagi menjadi dua kelompok besar: somatik dan otonom. Sementara sistem saraf somatik mengatur gerakan dan sensasi sukarela di kulit (sentuhan, dingin, panas), sistem saraf lainnya bertanggung jawab atas gerakan seperti detak jantung dan tekanan darah, yang berfungsi secara independen dari keinginan individu.
Sistem saraf otonom juga terbagi menjadi dua bagian. Cabang simpatik bertanggung jawab untuk mempersiapkan tubuh menghadapi situasi kewaspadaan, mengatasi, atau melarikan diri dari ancaman. Oleh karena itu, sistem ini melibatkan perubahan seperti detak jantung yang lebih cepat dan peningkatan pengeluaran energi. Di sisi lain, sistem saraf parasimpatik menormalkan fungsi organ dalam setelah ancaman berlalu.
“Buku teks neuroanatomi, misalnya, menggambarkan sistem saraf simpatik bekerja dengan melepaskan noradrenalin di ujung saraf. Namun, dalam penelitian tersebut, ditemukan bahwa selain noradrenalin, saraf-saraf ini juga mengekspresikan neuropeptida Y, sesuatu yang sebelumnya tidak dikenal di bagian sistem saraf ini. Ketika NPY aktif di hipotalamus, individu tersebut merasa lapar. Di sisi lain, pada sistem saraf tepi, NPY ditemukan memiliki efek sebaliknya, yaitu mempercepat metabolisme dan, akibatnya, pengeluaran energi,” jelas Velloso.
Metabolisme yang dipercepat
Selain membuktikan keberadaan komponen baru, peneliti Oxford menunjukkan bahwa NPY bekerja pada sepertiga saraf simpatik yang tersebar di seluruh tubuh, mendorong produksi sel-sel lemak baru yang terlibat dalam termogenesis (membakar energi dan menghasilkan panas).
Tidak seperti jaringan adiposa putih, yang menyimpan kelebihan kalori yang dikonsumsi, adiposit coklat dan krem berperan bermanfaat secara metabolik dengan menggunakan lemak yang tersimpan untuk melepaskan panas.
Di laboratorium peneliti Ana Domingos di Oxford, para ilmuwan telah menemukan bahwa pelepasan NPY dalam sistem saraf tepi terjadi di sinaps yang bersentuhan dengan sel-sel mural (terletak di sekitar pembuluh darah yang menyusup ke jaringan). “Ciri penting sel-sel mural adalah bahwa mereka merupakan prekursor dari jenis jaringan adiposa tertentu, jaringan adiposa cokelat, yang penting untuk mengatur metabolisme,” kata Velloso kepada Agência FAPESP. “Dengan cara ini, tim peneliti Oxford menemukan bahwa ketika saraf terhubung ke sel mural melalui sinaps, ia melepaskan NPY dan mengaktifkan diferensiasi sel mural, yang menjadi prekursor jaringan adiposa cokelat, sesuatu yang sangat penting untuk kontrol metabolisme yang lebih baik.”
Bagian terakhir dari penelitian ini dilakukan di laboratorium UNICAMP. Untuk mengkarakterisasi aksi komponen sistem saraf tepi yang baru, para peneliti menggunakan tikus yang dimodifikasi secara genetik untuk tidak mengekspresikan neuropeptida Y dalam sistem saraf simpatik.
“Kami mengamati bahwa hewan-hewan ini menjadi lebih gemuk dan mengalami kesulitan mempertahankan suhu tubuh yang stabil saat terpapar dingin [ kapasitas termogenik rendah ]. Mereka juga mengalami gangguan metabolisme, seperti kecenderungan untuk mengembangkan diabetes. Di sisi lain, hewan dengan NPY yang mengonsumsi makanan dalam jumlah yang sama dengan hewan lainnya menunjukkan perlindungan terhadap obesitas,” katanya.
Pusat versus pinggiran
Satu hal yang menarik yang ditemukan oleh kelompok tersebut adalah bahwa NPY memiliki efek yang sangat berbeda terhadap berat badan ketika berada di sistem saraf pusat dan ketika berada di sistem saraf tepi. Sementara di otak, NPY mengganggu rasa kenyang – yang menyebabkan rasa lapar – di bagian tepi, hubungannya adalah dengan metabolisme energi, yang mendorong proliferasi sel-sel yang membakar lemak alih-alih menyimpannya.
“Sudah diketahui bahwa adiposit termogenik dapat berasal dari sel mural. Diketahui juga bahwa sel mural dapat mendeteksi NPY karena mereka memiliki reseptor untuk neuropeptida ini [ protein NPYR1 ]. Yang dapat kami tunjukkan untuk pertama kalinya adalah bahwa tanpa NPY dalam sistem perifer, tikus menjadi gemuk – bukan karena mereka makan lebih banyak, tetapi karena mereka membakar lebih sedikit lemak. Mekanisme ini mungkin berlaku umum untuk jenis obesitas lainnya, karena penelitian kami menunjukkan bahwa saraf penghasil NPY ini mengalami degenerasi dengan timbulnya obesitas yang disebabkan oleh pola makan,” lapor Domingos.
Menurut peneliti, peran protektif NPY terhadap obesitas yang sekarang ditemukan pada tikus menyediakan mekanisme biologis yang dapat dikaitkan dengan sifat genetik manusia yang baru-baru ini diungkapkan oleh Portal Pengetahuan Penyakit Metabolik Umum (CMDKP) – alat data yang didanai oleh inisiatif Accelerating Medicines Partnership (AMP) dari Foundation for the National Institutes of Health (FNIH), sebuah konsorsium yang mendukung laboratorium Domingos di Universitas Oxford.
Alat tersebut, yang mengukur keterlibatan berbagai gen dalam penyakit, menunjukkan bahwa NPY dikaitkan dengan obesitas manusia, tetapi tidak dengan perubahan pola makan.
“Hal ini cukup mengejutkan karena ada lusinan penelitian yang menunjukkan aksi NPY pada neuron otak yang meningkatkan asupan makanan – oleh karena itu ia disebut sebagai perangsang nafsu makan [ peptida oreksigenik ],” katanya.
“Lalu, bagaimana perubahan NPY dapat dikaitkan secara paradoks dengan indeks massa tubuh [ BMI ] yang tinggi pada manusia, tetapi tidak dengan perubahan pola makan? Studi kami mengungkap kemungkinan penjelasan untuk hal ini dengan menyarankan bahwa pembuangan energi mungkin memainkan peran yang lebih penting daripada nafsu makan dalam menjaga berat badan pada beberapa individu – meskipun tidak pada sebagian besar dari mereka,” Domingos menyimpulkan.
Menurut Velloso, penemuan dan karakterisasi komponen baru sistem saraf otonom ini – yang mengatur metabolisme di bagian tepi tubuh – membuka jalan bagi pengembangan terapi obat baru untuk obesitas.
“Harapannya adalah bahwa suatu molekul – mungkin suatu ligan untuk reseptor neuropeptida Y – dapat bertindak dengan meningkatkan metabolisme, pembakaran kalori, yang persis seperti apa yang kami temukan dilakukan NPY pada sistem saraf tepi,” katanya.