Protein bekerja di dalam kandung kemih dan sel saluran kemih untuk mendeteksi kandung kemih yang penuh; memahami mekanismenya dapat mengarah pada perawatan yang dibutuhkan. – ScienceDaily

Protein bekerja di dalam kandung kemih dan sel saluran kemih untuk mendeteksi kandung kemih yang penuh; memahami mekanismenya dapat mengarah pada perawatan yang dibutuhkan. – ScienceDaily


Sebuah tim yang dipimpin oleh para ilmuwan di Scripps Research telah menemukan bahwa protein sensor utama yang memungkinkan indra peraba kita juga mendasari perasaan memiliki kandung kemih penuh dan memungkinkan fungsi kandung kemih normal.

Penemuan itu, diterbitkan 14 Oktober di Alam, menandai kemajuan utama dalam neurobiologi dasar dan juga dapat mengarah pada perawatan yang lebih baik untuk pengendalian kandung kemih dan masalah buang air kecil, yang umum terjadi terutama di kalangan manula.

“Kita cenderung menganggap buang air kecil begitu saja, dan hal itu belum banyak dipelajari, namun menjadi beban besar ketika ada yang tidak beres dengan sistem ini,” kata ketua penulis studi tersebut Kara Marshall, PhD, rekan penelitian postdoctoral di Department of Neuroscience di Scripps Research. “Sekarang kami telah mengidentifikasi bagian penting dari bagaimana buang air kecil biasanya bekerja.”

Marshall dan rekan-rekannya fokus dalam studi ini pada protein PIEZO2, sebuah “mechanosensor” yang mendeteksi peregangan fisik jaringan di mana ia berada. Mereka menemukan bahwa PIEZO2 diekspresikan dalam sel-sel kandung kemih dan diperlukan untuk kontinuitas urin normal dan berfungsi baik pada tikus maupun manusia.

“Siapa yang menyangka bahwa protein mechanosensor yang sama yang memungkinkan indra peraba kita juga mengingatkan kita bahwa kandung kemih kita penuh?” kata rekan penulis senior Ardem Patapoutian, PhD, Profesor dan Ketua yang Diberkahi Kepresidenan dalam Neurobiologi di Dorris Neuroscience Center di Scripps Research, dan seorang peneliti Howard Hughes Medical Institute.

Pada tahun 2010, Patapoutian dan labnya pertama kali mengidentifikasi PIEZO2 dan protein saudaranya PIEZO1 sebagai mechanosensor yang merasakan distorsi mekanis jaringan. Untuk prestasi itu, antara lain Patapoutian menjadi penerima bersama Kavli Prize 2020 bidang Neuroscience.

Seperti kebanyakan protein sensor, PIEZO adalah protein saluran ion, yang tertanam di membran luar sel inangnya dan, ketika dipicu oleh rangsangan, memungkinkan aliran atom bermuatan ke dalam sel. Protein saluran ion sensor biasanya ditemukan di neuron sensorik di kulit, persendian, dan organ lainnya. Pada neuron tertentu, ketika cukup banyak saluran ini terbuka untuk menerima aliran ion, neuron akan menembakkan sinyal saraf ke otak.

Bagi PIEZOs, stimulus yang memicu terbukanya saluran ion adalah peregangan membran sel akibat gaya mekanis pada jaringan lokal. Dalam penelitian selama dekade terakhir, Patapoutian dan rekan-rekannya telah menunjukkan bahwa PIEZO2 diekspresikan di berbagai organ dan jaringan di seluruh tubuh. Misalnya, mereka ada di jaringan paru-paru untuk merasakan peregangan paru-paru dan membantu mengatur pernapasan, di pembuluh darah untuk merasakan tekanan darah dan di kulit untuk memediasi indra peraba.

Studi baru ini merupakan kolaborasi dengan Alexander Chesler, PhD, dan Carsten Bönnemann, MD, peneliti senior di National Institutes of Health. Chesler dan Bönnemann, dan rekan mereka, telah mempelajari orang yang lahir dengan mutasi genetik yang mengakibatkan hilangnya fungsional PIEZO2. Orang-orang ini menderita berbagai gangguan pada jalur sensorik yang diketahui terkait dengan PIEZO2.

Untuk penelitian ini, peneliti NIH menemukan bahwa individu dengan defisiensi PIEZO2 ini, selain defisit sensorik lainnya, tidak memiliki perasaan normal untuk memiliki kandung kemih penuh. Mereka biasanya buang air kecil sesuai jadwal untuk menghindari inkontinensia dan kesulitan mengosongkan kandung kemih sepenuhnya saat mereka buang air kecil.

Patapoutian, Marshall dan rekan mereka menunjukkan dalam percobaan bahwa hilangnya PIEZO2 memiliki efek yang sama pada tikus. Saluran kemih menggunakan protein PIEZO2 di kedua neuron sensorik kandung kemih dan di sel lapisan kandung kemih yang disebut sel payung untuk mendeteksi peregangan dan memfasilitasi buang air kecil, yang mengindikasikan sistem sensor dua bagian. Seperti yang mereka tentukan dalam eksperimen, neuron kandung kemih pada tikus biasanya merespons dengan kuat dengan sinyal saraf saat kandung kemih terisi tetapi hampir sepenuhnya diam selama pengisian kandung kemih jika mereka kekurangan PIEZO2.

Tikus yang kekurangan PIEZO2 di saluran kemih bagian bawah juga menunjukkan refleks buang air kecil yang tidak normal pada otot yang mengendalikan uretra, saluran tempat urin mengalir dari kandung kemih. Itu menunjukkan bahwa pada tikus dan kemungkinan besar pada manusia, protein mechanosensor diperlukan baik untuk sensasi peregangan kandung kemih yang normal dan untuk buang air kecil yang normal.

Tim saat ini sedang menindaklanjuti penelitian tentang peran berbeda dari neuron kandung kemih dan sel payung, dan bagaimana mereka memberi sinyal satu sama lain. Mereka juga menyelidiki kemungkinan peran mekanosensor lain, seperti PIEZO1, dalam mengontrol kandung kemih dan buang air kecil.

“Tikus tanpa PIEZO2 mengalami defisit buang air kecil yang jelas, tetapi pada akhirnya masih bisa buang air kecil, sehingga hal ini menunjukkan protein mekanosensori lain mungkin terlibat,” kata Marshall.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran HK

Author Image
adminProzen