Sel insulin tidak perlu bekerja sama
Para ilmuwan menunjukkan bahwa sel beta penghasil insulin tidak memerlukan sel endokrin pankreas lainnya untuk menstabilkan kadar gula darah
Keseimbangan glikemik kita didasarkan pada kemampuan sel beta pankreas untuk mendeteksi glukosa dan mengeluarkan insulin guna mempertahankan kadar gula darah kita. Jika sel-sel ini tidak berfungsi dengan baik, keseimbangan akan terganggu, dan diabetes pun berkembang. Hingga saat ini, komunitas ilmiah sepakat bahwa sel-sel beta membutuhkan sel-sel pankreas penghasil hormon lainnya agar dapat berfungsi dengan baik. Kini, sebuah tim telah menunjukkan hal yang sebaliknya: pada tikus dewasa yang pankreasnya hanya mengandung sel-sel beta, pengaturan glikemia dan sensitivitas insulin bahkan lebih baik daripada pada hewan standar.
Pada tahun 2010, tim yang dipimpin oleh Pedro Herrera, seorang profesor di Departemen Kedokteran Genetik dan Pengembangan dan di Pusat Diabetes di Fakultas Kedokteran UNIGE, menemukan kemampuan luar biasa sel pankreas untuk mengubah fungsi.
Jika sel-sel beta mati sebelum waktunya, sel-sel endokrin yang biasanya bertanggung jawab untuk memproduksi hormon lain, seperti glukagon atau somatostatin, dapat mulai memproduksi insulin.
”Sampai saat ini, diperkirakan bahwa sel-sel dewasa yang telah berdiferensiasi dari suatu organisme tidak dapat beregenerasi dan mengubah orientasi dirinya secara fungsional.
Memicu plastisitas seluler ini secara farmakologis dapat menjadi dasar terapi baru untuk diabetes.
Tetapi apa yang terjadi jika semua sel pankreas endokrin meninggalkan fungsi aslinya untuk mulai memproduksi insulin?
”Itulah yang ingin kami temukan dalam studi baru kami,” jelas Pedro Herrera.
Sel non-beta tidak penting
Telah diterima bahwa sel-sel beta hanya dapat berfungsi dengan benar bila ada sel-sel penghasil hormon lainnya, yaitu sel-sel alfa, delta, dan gamma, yang dikelompokkan bersama dalam pulau-pulau di dalam pankreas.
”Untuk memverifikasi ini, kami memproduksi tikus yang, saat mereka mencapai usia dewasa, semua sel non-beta di pankreas dapat dihilangkan secara selektif untuk mengamati bagaimana sel-sel beta mengatur glikemia,” jelas Marta Perez Frances, seorang peneliti di laboratorium Pedro Herrera dan penulis pertama karya ini.
”Yang mengejutkan, tikus kami tidak hanya mampu mengelola kadar gula darahnya secara efektif, tetapi mereka bahkan lebih sehat daripada tikus kontrol!”
Bahkan ketika diberi makanan berlemak tinggi atau diuji untuk resistensi insulin — salah satu penanda utama diabetes — tikus-tikus ini menunjukkan peningkatan kepekaan terhadap insulin di semua jaringan target, dan khususnya pada jaringan adiposa.
Mengapa? “Ada proses adaptasi di mana tubuh merekrut sel-sel hormon lain dari luar pankreas untuk mengatasi penurunan glukagon dan hormon pankreas lainnya secara tiba-tiba,” catat Pedro Herrera. ”Namun, ini jelas menunjukkan bahwa sel-sel non-beta dari pulau pankreas tidak penting untuk menjaga keseimbangan glikemik.” Hasil ini mengejutkan dan menantang konsepsi yang berlaku hingga saat ini.
Terapi baru yang muncul
Secara alami, sekitar 2% sel pankreas mengubah fungsinya jika terjadi defisiensi insulin. Tantangannya sekarang adalah mengidentifikasi molekul yang mampu menginduksi dan memperkuat konversi ini. Strategi lain adalah membedakan sel induk secara in vitro untuk menghasilkan sel beta baru sebelum mentransplantasikannya ke pasien. ”Hasil kami adalah bukti bahwa strategi yang berfokus pada sel insulin benar-benar dapat membuahkan hasil,” kata Pedro Herrera dengan antusias. ”Tahap selanjutnya dari pekerjaan kami akan melibatkan pembentukan profil molekuler dan epigenetik sel non-beta dari individu penderita diabetes dan non-diabetes dengan harapan dapat mengidentifikasi unsur-unsur yang memungkinkan untuk menginduksi konversi sel-sel ini dalam konteks patologis diabetes.’