Para ilmuwan telah menjelaskan bagaimana sel diaktifkan untuk menyebabkan fibrosis dan jaringan parut pada organ

Sebuah studi baru oleh Unity Health Toronto, yang meneliti bagaimana sel-sel fibroblas dalam tubuh diaktifkan untuk menyebabkan fibrosis dan jaringan parut organ, dipublikasikan dalam jurnal Nature Reviews Molecular Cell Biology. Fibrosis dan jaringan parut organ merupakan penyebab utama kematian, dengan bukti yang menunjukkan bahwa keduanya bertanggung jawab atas hingga 45% kematian di negara-negara maju.

Fibrosis adalah proses di mana sel-sel fibroblas dalam tubuh kita memproduksi sejumlah besar kompleks protein yang disebut matriks ekstraseluler (ECM). ECM mengandung protein seperti kolagen, elastin, dan fibronektin, dan dapat dianggap sebagai semacam "lem" di seluruh tubuh yang menghubungkan berbagai organ tubuh kita, menjaga batas-batasnya.

Biasanya, fibroblas memproduksi ECM untuk mendukung struktur jaringan dan membantu memperbaiki jaringan yang rusak atau cedera. Misalnya, dalam keadaan normal, saat Anda terluka, fibroblas bergerak ke lokasi luka, berkembang biak, dan memproduksi ECM untuk membantu penyembuhan luka. Namun, pada fibrosis, fibroblas menerima sinyal tertentu yang mengaktifkannya untuk memproduksi ECM secara berlebihan.

Kelebihan ECM ini, terutama kelebihan kolagen, dapat menyebabkan pembentukan jaringan parut, yang dapat mengganggu fungsi organ. Fibrosis dapat terjadi di jaringan atau organ mana pun dalam tubuh, termasuk paru-paru, hati, ginjal, dan jantung, dan dikaitkan dengan banyak penyakit umum, sering kali pada tahap akhir.

Sebuah studi baru merangkum beberapa sinyal dan mekanisme molekuler yang berperan dalam mengaktifkan fibroblas untuk memproduksi ECM secara berlebihan. Para peneliti juga membahas heterogenitas fibroblas dan bagaimana heterogenitasnya yang lebih besar dapat memengaruhi proses penyembuhan.

"Tinjauan ini mencoba mengungkap sebagian pengetahuan dan pemahaman kita - atau kesalahpahaman - tentang fibroblas dan aktivasinya," kata Dr. Boris Hinz, penulis studi dan ilmuwan di Keenan Centre for Biomedical Science di Rumah Sakit St Michael.

"Kami biasanya berbicara tentang fibroblas yang diaktifkan dari keadaan tidak aktif dalam penyembuhan dan fibrosis normal. Namun, sel-sel yang diaktifkan untuk membuat ECM baru tidak benar-benar tidak aktif, dan tidak semuanya adalah fibroblas," kata Hinz. "Kami ingin memahami secara pasti sel mana yang sedang diaktifkan. Jenis aktivasi apa yang terjadi — seperti, 'Apa sinyal utama yang mengaktifkan fibroblas ini dan bagaimana?'"

Mekanotransduksi nuklir dan memori miofibroblast. Sumber: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Fibroblas Tetap 'Aktif' Mahasiswa pascasarjana Fereshteh Sadat Younesi membantu melakukan peninjauan. Younesi adalah anggota lab Hintz dan mahasiswa di Pusat Pelatihan Penelitian St. Michael.

"Salah satu sinyal kunci berasal dari tekanan mekanis di lingkungan yang padat di area fibrotik. Ketika jaringan mengalami fibrosis, jaringan menjadi jauh lebih kaku dari biasanya karena fibroblas ini mulai memproduksi secara berlebihan dan mengatur ulang ECM," kata Younesi.

"Fibroblas ini merasakan kekakuan di sekitarnya, yang membuat mereka tetap 'aktif' bahkan setelah cedera awal sembuh. Fibroblas yang diinduksi secara mekanis ini memperburuk area fibrotik dengan aktivitasnya yang konstan."

Hinz mengatakan bahwa begitu peneliti lebih memahami sinyal dan mekanisme yang terlibat dalam aktivasi fibroblas, mereka mungkin dapat mengembangkan terapi dan intervensi untuk menghentikan proses ini dan menghentikan produksi ECM yang berlebihan, sehingga menghentikan fibrosis.

"Kita perlu cara untuk menyembuhkan fibrosis. Ilmuwan telah mengetahui tentang fibrosis selama sekitar satu abad, dan masih belum ada obatnya," kata Hinz. "Dengan hanya dua obat yang saat ini disetujui, kita dapat menghentikan fibrosis di beberapa organ — paling banter. Tujuan utamanya adalah untuk 'memberi instruksi' pada sel-sel pembentuk jaringan parut untuk membuang kelebihan ECM dengan panduan farmasi. Ke sanalah sains bergerak, dan itulah impian utamanya."