Peneliti Swedia Temukan Target Baru Terapi Diabetes

OBATDIGITAL – Pada pasien diabetes, kelebihan produksi spesies oksigen reaktif seluler (ROS) – bahan kimia yang sangat reaktif yang terbentuk dari oksigen – dapat menyebabkan kerusakan jaringan yang parah.

Studi baru menunjukkan bahwa represi kompleks protein yang disebut hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) berkontribusi terhadap kelebihan produksi ROS ini, dan oleh karena itu merupakan target terapi yang menarik.

“Hipoksia, suatu kondisi di mana kadar oksigen turun di jaringan kita, juga baru-baru ini diidentifikasi sebagai penyebab diabetes yang berbahaya,” jelas Xiao-Wei Zheng, Manajer Lab Senior di Karolinska Institutet, Stockholm, Swedia, dan penulis pendamping studi bersama Sampath Narayanan dan Cheng Xu, juga dari Karolinska Institutet.

“Dalam penelitian kami, kami ingin mengetahui apakah kelebihan produksi ROS seluler pada diabetes disebabkan oleh gangguan respons terhadap hipoksia karena penghambatan HIF-1 oleh kadar gula darah yang tinggi.”

Untuk menjawab pertanyaan ini, Zheng, Narayanan, Xu dan timnya merekrut 13 sukarelawan non-perokok dengan diabetes tipe 1 dan 11 sukarelawan sehat. Mereka memaparkan peserta pada hipoksia ringan dan intermiten sebanyak lima kali selama satu jam.

Mereka mengambil sampel darah dari peserta sebelum dan segera setelah terpapar hipoksia, dan menganalisis perubahan tingkat ROS mereka.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa hipoksia menyebabkan peningkatan kadar ROS pada sukarelawan dengan diabetes, sedangkan mereka yang tidak menderita diabetes tidak terpengaruh.

Karena hipoksia meningkatkan kadar ROS seluler pada diabetes, dan HIF-1 membantu sel untuk merespons hipoksia, tim berhipotesis bahwa menekan HIF-1 akan berkontribusi pada produksi ROS yang berlebihan.

Untuk menguji ini, mereka menganalisis hubungan antara HIF-1, kadar glukosa, dan produksi ROS dan konsekuensi fungsionalnya, dalam sel yang diambil dari ginjal tikus dan langsung di ginjal model tikus diabetes.

Mereka menemukan bahwa kadar glukosa yang tinggi menekan HIF-1 baik di sel hipoksia dan di ginjal tikus melalui mekanisme yang mengandalkan enzim yang disebut HIF prolyl-hydroxylases (PHDs). Represi HIF-1 ini pada gilirannya berkontribusi pada kelebihan produksi ROS.

Akhirnya, tim menunjukkan bahwa memulihkan fungsi HIF-1 pada tikus mengurangi kelebihan produksi ROS dalam sel jaringan mereka dan melindungi ginjal hewan dari kematian dan cedera sel.

“Kami telah menunjukkan bahwa represi HIF-1 memainkan peran sentral dalam kelebihan produksi ROS dan kerusakan jaringan pada diabetes, dan oleh karena itu merupakan target pengobatan potensial untuk komplikasi ini,” simpul Sergiu Catrina, periset di Karolinska Institutet, dari Universitas Uppsala, Swedia.

Keduanya menjelaskan bahwa hasil ini tepat waktu, karena inhibitor PHD pertama yang dapat mengaktifkan HIF-1 baru-baru ini telah disetujui untuk penggunaan klinis pada pasien dengan penyakit ginjal kronis.

“Jika temuan kami diverifikasi oleh penelitian di masa depan, maka inhibitor serupa dapat diuji sebagai terapi baru yang potensial untuk diabetes,” pungkas Palm.