Protein Bakteri Usus yang Mempengaruhi Hormon, Metabolisme, dan Kesehatan Tulang Ditemukan

Usus manusia merupakan rumah bagi triliunan mikroorganisme yang menghasilkan zat-zat yang dapat mengatur fungsi seluruh organ tubuh melalui aliran darah dan sistem saraf usus. Namun, hanya sedikit yang diketahui tentang efek sebagian besar bakteri penyusun mikrobioma kita.

Kini, tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh Universitas Kopenhagen telah mengidentifikasi galur umum bakteri tersebut yang dapat membuka jalan bagi kelas obat yang benar-benar baru. Studi berjudul "Polipeptida yang diproduksi oleh bakteri umum dalam usus manusia meningkatkan metabolisme pada hewan pengerat" ini diterbitkan dalam jurnal Nature Microbiology.

Bakteri ini menghasilkan dua molekul protein yang agak mirip dengan hormon irisin. Irisin dilepaskan oleh otot selama aktivitas fisik dan berperan dalam metabolisme lemak.

Protein pensinyalan yang ditemukan disebut RORDEP1 dan RORDEP2. Protein-protein ini memengaruhi keseimbangan hormon tubuh, serta berat badan, kepadatan tulang, dan kadar gula darah.

"Kami menemukan bahwa jumlah bakteri penghasil RORDEP dapat bervariasi antarmanusia hingga 100.000 kali lipat, dan orang dengan kadar bakteri ini yang tinggi cenderung memiliki berat badan lebih rendah," kata Yong Fan, profesor madya di Pusat Penelitian Metabolisme Dasar Novo Nordic Foundation dan penulis utama studi tersebut.

Pengaturan berat badan dan gula darah

Dalam studi ini, para peneliti menjelaskan bagaimana protein RORDEP meningkatkan hormon tubuh sendiri, seperti GLP-1 dan PYY, yang membantu mengatur nafsu makan dan kadar glukosa, serta insulin, yang dibutuhkan untuk menjaga kadar gula darah tetap stabil. Di saat yang sama, protein RORDEP menekan hormon GIP, yang dapat berkontribusi pada penambahan berat badan. Selain itu, protein-protein ini secara langsung meningkatkan pembakaran lemak.

"Dalam percobaan pada tikus yang disuntik dengan bakteri penghasil RORDEP atau protein RORDEP itu sendiri, kami melihat penurunan berat badan dan kadar gula darah, serta peningkatan kepadatan tulang. Hal ini menarik karena ini pertama kalinya kami memetakan bakteri usus yang mengubah susunan hormon kita," ujar Yong Fan.

Pergeseran paradigma dalam pengobatan penyakit kronis

Penelitian tentang peran bakteri usus dalam kesehatan manusia mendorong para ilmuwan dari Universitas Kopenhagen untuk mendirikan perusahaan bioteknologi GutCRINE dua tahun lalu dengan dukungan finansial dari universitas.

Uji klinis pertama telah dimulai. Satu studi memberikan bakteri hidup penghasil RORDEP kepada partisipan sehat untuk dipelajari efeknya terhadap biologi manusia. Uji klinis lainnya mengamati efek protein RORDEP1.

"Kami kini tengah menerjemahkan penelitian dasar ke dalam studi klinis untuk mengetahui apakah bakteri penghasil RORDEP atau protein RORDEP itu sendiri – dalam bentuk alami atau hasil modifikasi kimia – dapat menjadi dasar bagi kelas baru obat biologis yang dikenal sebagai farmabiotik," ujar Profesor Oluf Pedersen dari Universitas Kopenhagen, pemimpin proyek dan penulis utama studi tersebut.

Dia menambahkan:

"Menjelang 10-15 tahun ke depan, kami bertujuan untuk menguji potensi bakteri penghasil RORDEP untuk pencegahan dan pengobatan. Kami ingin mengetahui apakah bakteri ini dapat menjadi probiotik generasi berikutnya yang digunakan sebagai suplemen makanan untuk mencegah penyakit kronis umum, dan apakah protein RORDEP dalam bentuk termodifikasi dapat dikembangkan menjadi obat masa depan untuk penyakit kardiovaskular, obesitas, diabetes, dan osteoporosis."

Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan ilmuwan dari Universitas Kopenhagen, Rumah Sakit Herlev Gentofte, Rumah Sakit Universitas Zealand, Novo Nordisk A/S, Universitas Teknik Denmark, Pusat Diabetes Steno, dan Universitas Kedokteran Chongqing (Tiongkok).