Dengan populasi global yang menua dengan cepat, sarkopenia, suatu kondisi yang mempengaruhi jutaan orang dewasa yang lebih tua dan sangat mengurangi kualitas hidup mereka
Dalam penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Autophagy , para ilmuwan menemukan bahwa kadar jenis protein tertentu, yang disebut DEAF1 (Deformed epidermal autoregulatory factor-1), perlu dipertahankan dalam kadar optimal untuk mempertahankan perbaikan dan regenerasi otot — sebuah proses yang sering kali rusak seiring bertambahnya usia, atau sebagai akibat dari penyakit seperti kanker. Wawasan ini dapat mengarah pada pengobatan baru untuk kondisi yang terkait dengan degenerasi otot, seperti sarkopenia dan cachexia.
Studi ini menyoroti peran sel punca otot, yang penting untuk perbaikan dan regenerasi otot. Sel-sel khusus ini menggantikan jaringan otot yang telah rusak atau hilang setelah cedera atau stres. Sel punca otot menjadi kurang efektif seiring bertambahnya usia, yang berkontribusi terhadap hilangnya otot yang terlihat pada sarkopenia.
Dalam mengeksplorasi peran DEAF1 dalam fungsi dan regenerasi sel punca otot, para peneliti menemukan bahwa DEAF1 mengatur autofagi, sebuah proses vital yang memungkinkan sel untuk menghilangkan dan mendaur ulang komponen yang rusak. Untuk menjaga kesehatan otot, autofagi yang efektif dalam sel punca otot sangatlah penting. Studi ini menunjukkan bahwa DEAF1 sangat penting dalam mengelola proses ini.
Dr Goh Kah Yong, Peneliti pada Program Biologi Kanker & Sel Punca di Duke-NUS, yang merupakan salah satu penulis pertama studi ini bersama dengan kandidat Program Doktor Biologi dan Kedokteran Terpadu Duke-NUS, Ibu Lee Wen Xing, menjelaskan:
“Jika kadar DEAF1 terlalu tinggi atau terlalu rendah, proses pembersihan penting ini dalam sel-sel kita akan terganggu. Kadar DEAF1 yang tinggi menghambat autofagi, yang menyebabkan protein yang rusak terakumulasi dalam sel-sel induk otot, yang mengakibatkan kematian sel. Di sisi lain, kadar DEAF1 yang tidak mencukupi mengakibatkan autofagi berlebih, yang merusak sel-sel otot dengan mengganggu kemampuannya untuk memperbaiki diri dan bertahan hidup. Mempertahankan kadar DEAF1 yang seimbang sangat penting untuk kesehatan otot dan regenerasi yang efektif.”
Meskipun usia mengurangi perbaikan dan pemeliharaan otot, penurunan kadar DEAF1 dapat memulihkan keseimbangan dengan meningkatkan proses pembersihan seluler, sehingga meningkatkan kelangsungan hidup sel induk otot dan kemampuan untuk menciptakan jaringan otot baru. Hal ini dapat menangkal beberapa efek buruk penuaan pada jaringan otot, yang berpotensi mengurangi kehilangan otot dan meningkatkan kesehatan otot secara keseluruhan. Perawatan semacam itu akan menyesuaikan DEAF1 ke kadar yang bermanfaat bagi orang dewasa yang lebih tua yang berjuang melawan sarkopenia, gangguan umum terkait usia yang ditandai dengan hilangnya massa dan kekuatan otot secara bertahap dan progresif.
Sarkopenia berdampak signifikan pada kemampuan seseorang untuk melakukan aktivitas sehari-hari, mengurangi mobilitas dan kemandirian. Selain itu, kondisi ini meningkatkan kerentanan terhadap jatuh dan patah tulang serta meningkatkan kerapuhan secara keseluruhan.
Asisten Profesor Tang Hong-Wen dari Program Biologi Kanker dan Sel Punca di Duke-NUS, penulis senior studi tersebut dan penerima pertama penghargaan Dana Penelitian Kanker Inovatif Diana Koh, mencatat:
“Baik DEAF1 maupun sel punca otot diatur oleh sekelompok protein yang disebut FOXO. Pada sel punca otot, FOXO bertindak sebagai pengatur utama DEAF1 untuk mempertahankan kadar yang sesuai, yang sangat penting untuk menyeimbangkan autofagi.”
Namun, aktivitas FOXO dapat menurun seiring bertambahnya usia, sehingga mengganggu keseimbangan DEAF1 dan menyebabkan gangguan perbaikan dan regenerasi otot. Menariknya, uji praklinis dengan aktivator FOXO telah terbukti dapat memulihkan keseimbangan DEAF1 dan meningkatkan regenerasi otot, terutama seiring bertambahnya usia.
Mengelola kehilangan otot akibat cachexia
Strategi yang ditujukan untuk mengubah kadar DEAF1 juga dapat bermanfaat bagi pasien kanker yang menderita kaheksia, suatu kondisi serius yang ditandai dengan penyusutan otot yang signifikan. Kaheksia berbeda dari sarkopenia karena dikaitkan dengan penyakit kronis seperti kanker, dan melibatkan mekanisme dasar yang berbeda. Oleh karena itu, strategi pengobatan harus mengatasi jalur biologis spesifik yang terkait dengan setiap kondisi.
Studi tersebut menunjukkan bahwa peningkatan kadar protein FOXO pada kaheksia menyebabkan penurunan kadar DEAF1, yang pada gilirannya merangsang autofagi. Namun, tidak seperti pada sarkopenia, di mana peningkatan autofagi dapat membantu perbaikan otot, kelebihan autofagi pada kaheksia memperburuk penyusutan otot. Sebaliknya, pada kaheksia, peningkatan kadar DEAF1 berpotensi memperlambat penyusutan otot, sehingga meningkatkan hasil dan kualitas hidup pasien.
Meskipun hilangnya otot diamati pada sarkopenia dan cachexia, mekanisme mendasar yang mendasari kondisi ini sepenuhnya berbeda.
Profesor Patrick Tan, Wakil Dekan Senior Bidang Penelitian di Duke-NUS, berkomentar:
“Memahami perbedaan ini sangat penting untuk mengembangkan perawatan terarah yang secara khusus mengatasi penyebab mendasar tertentu dari hilangnya otot dalam berbagai kondisi. Seiring bertambahnya usia populasi global dan penyakit kronis seperti kanker menjadi lebih umum, wawasan ini akan sangat penting untuk meningkatkan hasil kesehatan dan kualitas hidup bagi mereka yang terkena kondisi yang menantang ini.”
Para peneliti juga menyelidiki peran DEAF1 pada jaringan lain dengan harapan dapat mengungkap wawasan baru yang dapat mengarah pada perawatan inovatif untuk kondisi kesehatan lainnya.
