Bagaimana insulin, seng dan pH dapat memblokir gumpalan protein berbahaya yang terkait dengan diabetes tipe 2
Penelitian baru menunjukkan bagaimana seng, kadar pH, dan insulin bekerja sama untuk menghambat penumpukan gumpalan protein yang berkontribusi terhadap diabetes tipe 2.
Diperkirakan 462 juta orang di seluruh dunia menderita diabetes tipe 2, penyakit kronis di mana tubuh mengalami masalah dalam menggunakan gula sebagai bahan bakar, yang menyebabkan penumpukan gula dalam darah dan masalah kesehatan kronis.
Penelitian baru yang dipimpin oleh Ayyalusamy Ramamoorthy, seorang profesor di Fakultas Teknik FAMU-FSU dan Laboratorium Medan Magnetik Tinggi Nasional yang berpusat di Universitas Negeri Florida, menunjukkan bagaimana seng, kadar pH, dan insulin bekerja sama untuk menghambat penumpukan gumpalan protein yang menyebabkan penyakit ini. Karya tersebut, yang menunjukkan kemungkinan pengobatan inovatif yang menjanjikan, dipublikasikan dalam Communications Biology .
Penelitian ini berfokus pada interaksi rumit antara insulin dan hormon amylin, atau human islet amyloid polypeptide (hiAPP). Amylin adalah hormon peptida alami yang berperan dalam mengatur glikemia dan keseimbangan energi. Namun, amylin manusia dapat membentuk serat amyloid, yang dapat menghancurkan sel-sel penghasil insulin di pankreas.
“Inti dari penelitian kami adalah kami ingin memahami efek kompleks insulin pada agregasi amilin dan toksisitas yang diakibatkannya,” kata Ramamoorthy, yang memimpin penelitian tersebut. “Ini adalah faktor-faktor yang penting untuk memahami patofisiologi diabetes tipe 2.”
Yang membedakan penelitian ini adalah sudut pandangnya yang inovatif dalam meningkatkan kemampuan perlindungan insulin terhadap efek berbahaya IAPP. Seiring dengan kemajuan penelitian, pengobatan baru untuk jutaan orang yang berjuang melawan diabetes tipe 2 semakin dekat.
“Amylin diproduksi di pankreas bersama insulin dan memiliki kecenderungan menggumpal menjadi agregat yang disebut amiloid,” kata Sam McCalpin, seorang peneliti pascadoktoral di laboratorium Ramamoorthy di National High Magnetic Field Laboratory. “Mereka seperti plak yang terbentuk di otak pada penyakit Alzheimer atau Parkinson.”
Para peneliti tertarik untuk mengembangkan obat-obatan guna memecah atau menghentikan pembentukan amylin. Bagi penderita diabetes tipe 2, amylin cenderung mengelompok menjadi plak amyloid yang berbahaya, yang menghancurkan sel-sel islet yang bertanggung jawab atas produksi hormon. Namun, insulin muncul sebagai pahlawan potensial, yang menunjukkan kemampuan untuk menghambat agregasi amylin. Studi ini mengungkap nuansa interaksi mereka, di samping peran seng dan kadar pH, yang membawa para ilmuwan lebih dekat untuk menguraikan kerumitan seluler diabetes.
“Ada bukti bahwa insulin dapat membantu, tetapi tidak cukup ampuh untuk secara langsung memengaruhi diabetes tipe 2,” kata McCalpin. “Jadi, kami ingin menggunakan insulin sebagai model untuk merancang perawatan yang lebih efektif di masa mendatang.”
Hasilnya menjanjikan tidak hanya wawasan inovatif mengenai misteri biomedis ini, tetapi juga solusi praktis. Penelitian ini akan membantu pengembangan obat yang ditujukan untuk menetralkan toksisitas amylin, kata Ramamoorthy. Hal ini berpotensi merevolusi pendekatan pengobatan, menawarkan harapan bagi mereka yang berjuang melawan penyakit yang menyebar luas ini.
Rekan penulis dalam penelitian ini adalah Bernd Reif dari Universitas Teknik Munich, Madalena Ivanova dari Universitas Michigan, dan Lucie Khemtemourian dari Universitas Bordeaux.
Proyek ini didukung oleh Institut Kesehatan Nasional dan Institut Nasional Diabetes dan Penyakit Ginjal Pencernaan.
