Kabar Kesehatan – Hubungan Tupai Tanah dan Perawatan Stroke

Penelitian ini menggambarkan proses seluler di otak tupai tanah yang memungkinkan sel otak mereka bertahan dalam pengurangan aliran darah selama hibernasi. Informasi ini membuat para periset menemukan senyawa yang bisa memicu proses ini pada manusia, membawa kita lebih dekat ke obat baru untuk stroke iskemik.

Stroke iskemik terjadi ketika aliran darah kaya oksigen ke otak tersumbat, paling sering terjadi karena bekuan darah. Penyumbatan ini mencegah sel-sel otak mendapatkan oksigen dan nutrisi yang mereka butuhkan, dan mereka bisa mati. Kematian sel otak inilah yang menyebabkan kecacatan sering terlihat dengan stroke.

Untuk membatasi kerusakan otak akibat stroke iskemik, aliran darah harus cepat dikembalikan ke otak. Obat yang disebut tissue plasminogen activator (tPA) adalah pengobatan lini pertama untuk stroke iskemik, yang bekerja dengan melarutkan bekuan darah.

Namun, pengobatan ini harus diberikan kepada pasien dalam waktu 3 jam setelah gejala stroke iskemik pertama mereka, dan beberapa individu dengan kondisi medis lainnya – seperti gangguan perdarahan – mungkin tidak memenuhi syarat untuk pengobatan tPA. Dengan demikian, ada kebutuhan mendesak untuk terapi baru yang dapat melindungi sel otak melawan stroke iskemik. Bisakah tupai tanah membantu mencapai tujuan ini?

Selama bulan-bulan musim dingin, sebagian besar tupai tanah berhibernasi. Dalam penelitian sebelumnya , Dr. John Hellenbeck dari National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) – menemukan bahwa selama hibernasi, tupai tanah mengalami peningkatan SUMOylation. Melalui eksperimen pada tikus, Dr Hellenbeck dan rekannya menemukan bahwa SUMOylation membantu mempertahankan fungsi sel otak selama terpapar kondisi buruk selama hibernasi, seperti berkurangnya aliran darah.

SUMOylation adalah proses seluler dimana pengubah Small Ubiquitin-like Modifier (SUMO) berikatan dengan protein dalam sel. Hal ini mengubah aktivitas protein, sekaligus penempatannya di dalam sel. Para peneliti menjelaskan bahwa ada enzim yang disebut protease spesifik SUMO (SENPs) yang mencegah SUMO menempel pada protein, yang menyebabkan pengurangan SUMOylation.

Untuk studi baru, Dr. Hellenbeck dan timnya berangkat untuk mengidentifikasi molekul yang bisa menghalangi SENP tertentu, yang disebut SENP2. Teori mereka adalah bahwa menghambat enzim ini dapat mendorong peningkatan SUMOylation, yang dapat melindungi sel otak melawan kerusakan yang disebabkan oleh aliran darah yang berkurang, seperti halnya pada tupai tanah.

Untuk penelitian mereka, para peneliti menyaring lebih dari 4.000 molekul dalam koleksi molekul kecil yang dipegang oleh Pusat Nasional Nasional untuk Memajukan Ilmu Translasional (NCATS). Melalui pemodelan komputer dan eksperimen seluler, para peneliti mengidentifikasi delapan molekul yang mampu mengikat SENP2 dan menghambat aktivitasnya.

Pada percobaan lebih lanjut pada sel tikus, para peneliti menemukan bahwa dua dari senyawa ini ebselen dan 6-thioguanine menyebabkan peningkatan SUMOylation, dan mereka dapat melindungi sel-sel ketika mereka kekurangan oksigen dan glukosa.

Pada model tikus, tim menemukan bahwa ebselen menyebabkan kenaikan SUMOylation yang lebih besar pada otak tikus daripada injeksi kontrol. Para peneliti mencatat bahwa 6-thioguanine adalah obat kemoterapi dengan efek samping yang membuatnya tidak sesuai untuk pengobatan stroke, jadi mereka tidak menguji molekul pada model tikus.