 |
| Sebuah pandangan mikroskopis sel yang mendeteksi bau (neuron sensorik penciuman) dengan noda kuning dan hijau menunjukkan silia. (Kredit: Gambar milik University of Michigan Health System) |
ScienceDaily (2 September 2012) - Para ilmuwan telah dipulihkan indera penciuman pada tikus melalui terapi gen untuk pertama kalinya - sebuah tanda harapan bagi orang-orang yang tidak bisa mencium bau apapun dari lahir atau kehilangan akibat penyakit.
Pencapaian dalam menyembuhkan anosmia bawaan - istilah medis untuk seumur hidup ketidakmampuan untuk mendeteksi bau - juga dapat membantu penelitian tentang kondisi lain yang juga berasal dari masalah dengan silia. Mereka rambut berbentuk kecil struktur pada permukaan sel-sel di seluruh tubuh terlibat dalam berbagai penyakit, dari ginjal ke mata.
Temuan baru yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Medicine, berasal dari tim di University of Michigan Medical School dan rekan mereka di beberapa lembaga lain.
Para peneliti mengingatkan bahwa itu akan memakan waktu untuk pekerjaan mereka untuk mempengaruhi pengobatan manusia, dan bahwa hal itu akan menjadi yang paling penting bagi orang-orang yang telah kehilangan indra penciuman mereka karena kelainan genetik, bukan mereka yang kehilangan itu karena penuaan, trauma kepala , atau masalah sinus kronis. Tapi pekerjaan mereka membuka jalan bagi pemahaman yang lebih baik anosmia pada tingkat sel.
"Menggunakan terapi gen pada model tikus dari disfungsi silia, kami mampu untuk menyelamatkan dan mengembalikan fungsi penciuman, atau indra penciuman," kata penulis senior Jeffrey Martens, Ph.D., seorang profesor farmakologi di UM. "Pada dasarnya, kami diinduksi neuron yang mengirimkan indera penciuman untuk menumbuhkan kembali silia mereka hilang."
Tikus-tikus dalam penelitian ini semua memiliki cacat genetik yang parah yang mempengaruhi protein yang disebut IFT88, menyebabkan kurangnya silia seluruh tubuh mereka. Tikus tersebut cenderung makan yang buruk dan kematian dini sebagai hasilnya. Pada manusia, cacat genetik yang sama adalah fatal.
Para peneliti mampu memasukkan gen yang normal IFT88 ke dalam sel-sel dari tikus dengan memberi mereka virus flu biasa sarat dengan urutan DNA normal, dan memungkinkan virus untuk menginfeksi mereka dan memasukkan DNA ke dalam sel sendiri mouse. Mereka kemudian dipantau pertumbuhan silia, kebiasaan makan, dan juga sebagai sinyal dalam dan di antara sel-sel saraf, yang disebut neuron, yang terlibat dalam indra penciuman.
Hanya 14 hari setelah pengobatan tiga hari, tikus mengalami peningkatan 60 persen berat badan mereka, indikasi mereka cenderung makan lebih banyak. Sel-tingkat indikator menunjukkan bahwa neuron yang terlibat dalam berbau sedang menembak dengan benar ketika tikus terkena asetat amil, bahan kimia berbau tajam juga disebut minyak pisang.
"Pada tingkat molekuler, fungsi yang telah absen dipulihkan," kata Martens.
"Dengan mengembalikan protein kembali ke neuron penciuman, kita bisa memberikan sel kemampuan untuk tumbuh kembali dan memperpanjang silia off tombol dendrit, yang adalah apa yang neuron penciuman perlu mendeteksi aroma," kata postdoctoral fellow dan pertama penulis Jeremy McIntyre, Ph . D.
Martens mencatat bahwa penelitian memiliki kepentingan untuk ciliopathies lainnya, atau penyakit yang disebabkan oleh disfungsi silia. Ini termasuk kondisi seperti penyakit ginjal polikistik, retinitis pigmentosa pada mata, dan kelainan bawaan langka seperti sindrom Alstrom, Bardet-Biedl, tardive ciliary primer dan nephronopthisis.
Para ilmuwan percaya bahwa hampir setiap sel dalam tubuh memiliki kapasitas untuk tumbuh satu atau lebih silia. Dalam sistem penciuman, proyek silia beberapa dari neuron sensorik penciuman, sel-sel sensorik yang ditemukan dalam jaringan, epitel penciuman tinggi di rongga hidung. Reseptor yang mengikat aroma dilokalisasi pada silia, yang mengapa hilangnya hasil silia pada hilangnya dalam kemampuan untuk mencium.
Karena temuan baru menunjukkan bahwa terapi gen adalah pilihan yang layak untuk penyelamatan fungsional silia di didirikan, sel-sel yang sudah dibedakan, peneliti yang bekerja pada kondisi tersebut mungkin dapat menggunakan terapi gen untuk mencoba untuk mengembalikan fungsi silia juga.
Sementara itu, Martens dan timnya akan terus mencari silia lainnya yang berhubungan dengan penyebab genetik anosmia, termasuk mereka yang tidak mematikan pada manusia.
"Kami berharap ini merangsang penciuman komunitas riset untuk melihat anosmia disebabkan oleh faktor lain, seperti trauma kepala dan penyakit degeneratif," katanya. "Kami tahu banyak tentang bagaimana sistem ini bekerja - sekarang harus melihat bagaimana untuk memperbaikinya ketika malfungsi." Dan, ia mencatat karena neuron yang terlibat dalam indera penciuman terhubung ke hidung, pengiriman perawatan terapi gen tidak perlu melibatkan prosedur invasif.
Studi ini didanai oleh empat bagian National Institutes of Health: National Institute on Deafness and Other Komunikasi Gangguan, National Institute on Diabetes dan Pencernaan dan Penyakit Ginjal, Eunice Kennedy Shriver Institut Nasional Kesehatan Anak dan Pengembangan Manusia, dan Nasional Eye Institute.
Selain Martens dan McIntyre, penulis kertas termasuk Ariell Joiner, Corey Williams, Paul Jenkins, Dyke McEwen, Lian Zhang dan John Escobado dari laboratorium Martens di UM, Randall Reed dari Johns Hopkins University, Erica Davis, I-Chun Tsai dan Nicholas Katsanis dari Duke University, Aniko Sabo, Donna Muzny dan Richard Gibbs dari Baylor College of medcine, Eric Green dan James Mullikin dari National Institutes of Health Sequencing Pusat Intramural, Bradley Yoder dari Universitas Alabama-Birmingham, Sophie Thomas dan tania Attie-Bitach dari Université Paris Descartes, Katarzyna Szymanska dan Colin A Johnson dari St James University Hospital di Leeds, Inggris, dan Philip Beales dari University College London, Inggris.
Sumber : http://www.sciencedaily.com/releases/2012/09/120902143147.htm
