Jantung mengatur metabolisme energi seluruh tubuh

Jantung dapat mengoordinasikan metabolisme energi listrik tubuh, sebuah penemuan yang dapat membantu mengembangkan perawatan yang lebih efektif untuk obesitas, diabetes tipe 2, dan penyakit jantung, menurut sebuah studi yang dipimpin oleh para peneliti di UT Southwestern Medical Center.

Dengan menggunakan tikus yang diberi makanan tinggi lemak, para peneliti menemukan bahwa menargetkan jalur genetik jantung tertentu dapat mencegah obesitas dan melindungi hewan dari perubahan berisiko pada kadar glukosa darah yang merupakan ciri khas diabetes tipe 2.

" Obesitas, diabetes, dan penyakit jantung koroner merupakan penyebab utama kematian dan kecacatan, dan semua penyakit ini terkait dengan metabolisme. Studi ini merupakan demonstrasi pertama bahwa jantung dapat mengatur metabolisme sistemik, yang menurut kami membuka bidang penelitian baru," kata penulis senior Eric Olson, PhD, direktur ilmu molekuler di UT Southwestern, pada makalah yang diterbitkan dalam jurnal Cell.

Penelitian ini dilakukan pada tikus yang dimodifikasi secara genetika dan diberi obat uji yang memengaruhi kadar dua molekul pengatur dalam otot jantung. Para peneliti menemukan bahwa MED13, komponen utama dari salah satu jalur genetik dalam sel jantung – kardiomiosit – mengatur metabolisme di seluruh tubuh hewan, sementara mikroRNA khusus jantung – miR-208a – menekan aktivitas MED13.

Tikus dengan kadar MED13 yang tinggi, baik secara genetik maupun farmakologis, tidak menunjukkan tanda-tanda obesitas dan menunjukkan peningkatan pengeluaran energi. Sebaliknya, tikus yang diubah secara genetik sehingga kekurangan MED13 dalam sel jantungnya sangat rentan terhadap obesitas yang disebabkan oleh pola makan berlemak tinggi. Mereka juga mengalami gangguan metabolisme glukosa darah dan perubahan lain yang merupakan karakteristik sindrom metabolik, yang dikaitkan dengan penyakit jantung koroner, serangan jantung, dan diabetes tipe 2.

MikroRNA adalah fragmen kecil materi genetik yang awalnya tampak bagi para ilmuwan sebagai target penelitian yang tidak menarik karena, tidak seperti rantai RNA yang panjang, mikroRNA tidak mengkode protein. Gen yang mengkode mikroRNA telah lama dianggap sebagai apa yang disebut DNA "sampah". Namun, dalam beberapa tahun terakhir, molekul-molekul ini telah dikenal sebagai pengatur utama banyak penyakit dan respons stres yang berkembang di berbagai jaringan. Sekitar 500 mikroRNA telah diidentifikasi.

“Beberapa tahun lalu, laboratorium biologi kami berfokus pada mikroRNA khusus jantung ini, miR-208a, lalu bekerja sama dengan perusahaan bioteknologi untuk menciptakan produk yang dapat menghambatnya. Saat kami menguji efeknya, kami menemukan bahwa adik-adik kami yang diberi inhibitor ini lebih resistan terhadap diet tinggi lemak dan tidak menunjukkan gejala penyakit lain,” jelas Dr. Olson. (Dr. Olson adalah salah satu dari lima pendiri miRagen Therapeutics Inc., perusahaan bioteknologi yang berbasis di Colorado, tempat UT Southwestern Medical Center memiliki saham ekuitas.)

Bagaimana microRNA spesifik jantung ini berinteraksi dengan berbagai sel dalam tubuh masih belum diketahui dan akan menjadi subjek penelitian masa depan.