Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Lokasi Reseptor Memainkan Peran Kunci dalam Fungsinya

Di jantung ada dua subtipe reseptor beta-adrenergik yang berbeda - beta1 dan beta2 - yang diaktifkan oleh hormon stres adrenalin dan noradrenalin. Keduanya memicu stimulasi terkuat dari detak jantung dan kapasitas pemompaan yang kita ketahui. Kedua subtipe ini sangat mirip secara biokimia, tetapi berbeda secara substansial dalam hal relevansi fungsional dan terapeutiknya.

Kedua jenis reseptor dapat merangsang jantung dalam jangka pendek, namun ketika reseptor beta1 diaktifkan dalam jangka waktu yang lama, ia memiliki berbagai efek yang tidak terlihat dengan beta2. Beta1 dapat menimbulkan sejumlah perubahan terus-menerus dan diberkahi dengan kemampuan untuk memulai - seringkali merugikan - pertumbuhan sel otot jantung dengan mengaktifkan berbagai gen.

IMAGES
Gambar: res.cloudinary.com



Studi terbaru oleh para peneliti di Universitas Würzburg dan Erlangen, Pusat Kedokteran Molekuler Max Delbrück di Asosiasi Helmholtz (MDC) di Berlin, dan Institut Biosains ISAR di Munich-Planegg kini telah menjelaskan mekanisme di balik efek yang berbeda ini. Tim peneliti telah mempublikasikan hasil pekerjaan mereka dalam edisi terbaru jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ligan khusus dan metode mikroskop baru

"Menggunakan ligan fluoresen yang disintesis di Universitas Erlangen dan metode mikroskop baru yang sangat sensitif, kami dapat menunjukkan untuk pertama kalinya di mana reseptor ini terletak di sel otot jantung," jelas Profesor Martin Lohse dari Institut Farmakologi dan Toksikologi di Julius Maximilians University of Würzburg (JMU). Dia adalah salah satu penulis utama studi ini bersama dengan Dr. Paolo Annibale, yang bertindak sebagai kepala Lab Sinyal Reseptor MDC. "Reseptor endogen diekspresikan pada tingkat yang relatif rendah," jelas Annibale. "Untuk mendeteksi gerakan mereka, perlu menggunakan bentuk spektroskopi berdasarkan analisis fluktuasi fluoresensi menit sinyal."

Ini mengungkapkan bahwa reseptor beta1 ditemukan di seluruh permukaan sel otot jantung, sedangkan reseptor beta2 secara eksklusif ditemukan di struktur spesifik dalam sel-sel ini yang disebut T-tubulus. Melalui invaginasi permukaan sel, tubulus ini menciptakan jaringan seperti pipa yang mengalir melalui seluruh bagian dalam sel otot jantung. "Salah satu fokus penelitian tim kami di MDC adalah hubungan antara fungsi reseptor dan lokalisasi subseluler," tambah Annibale. "Jadi lingkungan biofisik tubulus-T, yang memiliki membran melengkung, sangat menarik bagi kami."

Tidak semua sel otot jantung memiliki reseptor beta1

"Lokasi seluler spesifik reseptor beta2 menjelaskan mengapa mereka memiliki jangkauan fungsi yang jauh lebih sempit daripada reseptor beta1 dan mengapa mereka terbatas pada stimulasi jantung langsung dan jangka pendek," jelas Lohse. Stimulasi tersebut dimediasi oleh sinyal yang secara lokal terbatas pada membran sel. Sebaliknya, aktivasi gen dan stimulasi pertumbuhan sel terjadi melalui sinyal yang lebih jauh jangkauannya yang hanya dapat dipicu di permukaan sel, di mana hanya reseptor beta1 yang berada.

Temuan mengejutkan lainnya dari penelitian ini adalah bahwa tidak semua sel otot jantung memiliki reseptor ini. "Tampaknya ada berbagai jenis atau keadaan sel otot jantung, jadi tidak semua sel merespons adrenalin," kata Lohse. Sampai saat ini, diasumsikan bahwa sel-sel otot jantung di bilik-bilik besar semuanya sama.

Target baru untuk terapi gagal jantung

Telah diketahui selama bertahun-tahun bahwa pada gagal jantung kronis, terlalu banyak adrenalin dan noradrenalin beredar dalam aliran darah dan merangsang jantung sedemikian rupa sehingga menyebabkan perubahan pada jantung dan sel-selnya tumbuh. Ini awalnya mengkompensasi gagal jantung, tetapi dalam jangka panjang pertumbuhan yang berlebihan merusak jantung. Oleh karena itu, sebagian berdasarkan temuan sebelumnya oleh tim Würzburg, memblokir reseptor beta telah menjadi terapi yang diterima untuk gagal jantung kronis.

Temuan baru sekarang menunjukkan mengapa reseptor beta1 memainkan peran yang jauh lebih besar dalam menghasilkan efek samping ini daripada reseptor beta2. Reseptor beta1 terlokalisasi di seluruh permukaan sel, memungkinkan mereka untuk memiliki dampak yang lebih beragam daripada reseptor beta2. Pengetahuan baru tentang lokalisasi diferensial dan efek fungsional yang berbeda dari reseptor beta1 dan beta2 di jantung mungkin dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan terapi yang lebih baik untuk gagal jantung kronis. Ini secara selektif akan menghambat efek berbahaya dari reseptor beta (seperti pertumbuhan sel otot jantung), sementara pada saat yang sama mengaktifkan efek menguntungkan (seperti stimulasi fungsi jantung).

Powered By NagaNews.Net