Studi Mengungkapkan Untuk Pertama Kalinya Bahwa Ketegangan Membran Mengatur Perbaikan Seluler
Suatu saat kecerobohan dan ledakan – jari Anda terpotong. Memang berdarah, tapi lama kelamaan lukanya sembuh dengan sendirinya. Setiap hari, sel-sel individual dalam tubuh kita juga mengalami “luka” pada lapisan pelindungnya, membran sel, dan harus memperbaikinya kembali. Para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Münster kini telah mengidentifikasi proses yang memungkinkan penutupan cedera membran secara tepat. Temuan mereka baru-baru ini dipublikasikan di jurnal “Ilmu Pengetahuan Tingkat Lanjut”.
Untuk eksperimennya, tim yang dipimpin oleh Prof Volker Gerke dari Institute of Medical Biochemistry mempelajari sel endotel yang melapisi pembuluh darah. “Kami tahu bahwa sel-sel endotel sering mengalami kerusakan membran yang disebabkan oleh perubahan aliran darah normal, dan sel-sel ini harus memperbaiki kerusakan tersebut untuk mencegah kematian sel. Untuk memeriksa proses ini secara rinci, kami menggunakan laser untuk membuat kerusakan terkontrol pada sel dan mengamati perbaikannya secara real-time di bawah mikroskop,” jelas Dr. Nikita Raj, penulis pertama studi tersebut.
Dalam studi sebelumnya, para peneliti menunjukkan bahwa “endosom awal”, yang terutama berfungsi untuk mengangkut zat ke dalam sel, menyatu dengan membran sel selama penutupan luka untuk menutup area yang rusak. Namun, fusi ini saja tidak cukup untuk menyelesaikan perbaikan, karena bahan tambahan menciptakan permukaan membran yang tidak rata dan seperti bekas luka. “Di lokasi di mana endosom awal menutup luka, membran menjadi longgar, menyebabkan penurunan ketegangan membran. Kami dapat menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa perubahan tegangan ini berfungsi sebagai sinyal, memicu pengambilan kembali bahan membran berlebih. ke dalam sel,” jelas Prof. Volker Gerke. Pengambilan kembali ini mengembalikan ketegangan membran normal yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi seluler.
Mekanisme perbaikan ini tidak terbatas pada sel endotel namun relevan dengan berbagai jenis sel dan mempunyai potensi implikasi klinis yang signifikan. “Gangguan perbaikan membran plasma memainkan peran penting dalam perkembangan penyakit neurodegeneratif, degradasi otot, dan penuaan,” kata Dr. Raj. Ke depan, ia menambahkan, “Wawasan mendasar kami terhadap proses perbaikan sel sangat penting untuk memahami berbagai penyakit. Dalam penelitian selanjutnya, kami bertujuan untuk menyelidiki bagaimana mekanisme ini terganggu pada kondisi penyakit tertentu, seperti aterosklerosis.”
Proyek ini dimulai dengan hibah ¤5.000 dari program “Proyek Percontohan” dari Pusat Antarfakultas Cells in Motion di Universitas Münster, yang mendukung proyek tahap awal oleh para ilmuwan muda. Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan Prof. Timo Betz dari University of Göttingen (sebelumnya di University of Münster), Prof. Britta Trappmann dari TU Dortmund (sebelumnya di Max Planck Institute for Molecular Biomedicine, Münster), dan Prof. Jan Ravoo dari Pusat Nanosains Lunak di Universitas Münster.
Publikasi asli
Raj N, Weiß MS, Vos BE, Weischer S, Brinkmann F, Betz T, Trappmann B, Gerke V. (2024) Regulasi Ketegangan Membran Diperlukan untuk Perbaikan Luka. Adv Sci (Weinh). Doi: 10.1002/advs.202402317.
