2 weeks ago
16
Penelitian terbaru dari Vanderbilt University mengungkap mekanisme regenerasi paru-paru yang dapat menjadi kunci dalam pengobatan penyakit paru-paru yang mengancam bayi prematur.(Vanderbilt University)
SEBUAH studi baru menunjukkan memahami ketahanan paru-paru, dapat menjadi kunci dalam mengembangkan pengobatan dan pencegahan penyakit paru-paru yang mengancam jiwa pada bayi prematur.
Menggunakan teknik mikroskopi empat dimensi, para peneliti di Vanderbilt University dan Vanderbilt University Medical Center telah menciptakan gambar video 3D dari jaringan paru tikus yang dikembangkan di laboratorium. Hasil penelitian ini sangat revolusioner.
"Untuk pertama kalinya, kami dapat merekam langsung pembentukan paru-paru dan mengukur pergerakan seluler yang bergabung membentuk organ dengan luas permukaan yang cukup untuk pertukaran gas," kata Jennifer Sucre, MD, profesor pediatri serta biologi sel dan perkembangan.
Temuan mereka, yang diterbitkan pada 24 Februari sebagai artikel sampul di JCI Insight, jurnal dari American Society of Clinical Investigation, mewakili langkah besar dalam meningkatkan pengobatan dan pencegahan bronchopulmonary dysplasia (BPD), yang terjadi pada sekitar 50% bayi yang lahir dua hingga empat bulan lebih awal dari waktu seharusnya.
"Jika kita bisa memahami bagaimana paru-paru terbentuk, maka kita memiliki cetak biru untuk menumbuhkan paru-paru baru setelah mengalami cedera," kata Nick Negretti, PhD, penulis utama makalah ini dan peneliti post-doktoral senior di laboratorium Sucre yang turut memimpin penelitian ini.
"Tikus memiliki kemampuan luar biasa untuk memperbaiki paru-parunya," kata Sucre, yang juga direktur Biodevelopmental Origins of Lung Disease (BOLD) Center di VUMC. "Saya ingin memberikan kekuatan super itu kepada bayi-bayi prematur."
Bayi prematur dengan BPD membutuhkan oksigen dan ventilasi mekanis dalam beberapa hari pertama setelah lahir untuk membantu mereka bernapas. Namun, terapi oksigen ini memiliki efek samping karena juga dapat merusak jaringan paru yang masih rapuh.
Meskipun banyak bayi prematur dapat disapih dari ventilator setelah beberapa hari, mereka tetap berisiko tinggi mengalami masalah pernapasan serius di kemudian hari, termasuk penyakit paru obstruktif kronis (COPD).
Pernapasan terjadi di alveoli paru-paru, melalui membran tipis antara sel epitel dan pembuluh darah. Menurut teori lama tentang perkembangan paru-paru, sekat (septa) tumbuh dari lapisan sel epitel, endotel, dan mesenkim untuk membagi ruang udara menjadi alveoli.
Namun, ketika para peneliti mengambil gambar paru-paru tikus neonatal hidup selama tiga hari, mereka menemukan mekanisme berbeda. Paru-paru ternyata berkembang melalui pertumbuhan seperti balon dari sel epitel yang didukung oleh cincin myofibroblast, yaitu sel yang mendorong pembentukan jaringan.
Teknologi inovatif yang diterapkan laboratorium Sucre memungkinkan pengujian dan identifikasi molekul serta jalur spesifik yang mengatur proses ini. Teknologi ini juga menjadi alat penemuan obat yang dapat membantu regenerasi jaringan setelah cedera.
Sucre menyatakan timnya sangat ingin memahami jalur molekuler di paru-paru tikus yang membuatnya mampu memperbaiki diri setelah infeksi dan cedera. "Bagaimana kita bisa mengemas dan memanfaatkannya untuk terapi?" katanya. (Science Daily/Z-2)
