Studi Revolusioner Mengungkap Mengapa Otot Kita Melemah Seiring Bertambahnya Usia
Sebuah penelitian inovatif telah memetakan proses penuaan pada otot manusia, mengungkap perubahan seluler dan mekanisme utama yang membantu melawan melemahnya otot seiring bertambahnya usia, serta menawarkan arah baru untuk intervensi terapeutik.
Atlas sel rinci pertama dari otot manusia yang menua mengungkap aktivitas genetik dan seluler kompleks yang terlibat dalam degenerasi otot dan mengidentifikasi cara untuk mengurangi proses ini.
Proses seluler dan molekuler yang mengubah otot dan melawan efek penuaan kini lebih jelas dipahami, berkat terciptanya atlas komprehensif pertama mengenai penuaan otot pada manusia.
Para peneliti dari Wellcome Sanger Institute dan kolaborator mereka di Universitas Sun Yat-sen, Tiongkok menerapkan teknologi sel tunggal dan pencitraan canggih untuk menganalisis sampel otot rangka manusia dari 17 individu sepanjang masa dewasa. Dengan membandingkan hasilnya, mereka memberikan pencerahan baru tentang banyak proses kompleks yang mendasari perubahan otot terkait usia.
Atlas yang diterbitkan di jurnal Penuaan Alam, mengungkap populasi sel baru yang mungkin menjelaskan mengapa beberapa serat otot menua lebih cepat dibandingkan yang lain. Hal ini juga mengidentifikasi mekanisme kompensasi yang digunakan otot untuk melawan penuaan.
Temuan ini menawarkan jalan bagi terapi dan intervensi di masa depan untuk meningkatkan kesehatan otot dan kualitas hidup seiring bertambahnya usia.
Studi ini merupakan bagian dari inisiatif internasional Human Cell Atlas untuk memetakan setiap jenis sel dalam tubuh manusia, untuk mengubah pemahaman tentang kesehatan dan penyakit.
Dampak Penuaan terhadap Fungsi Otot
Seiring bertambahnya usia, otot kita semakin melemah. Hal ini dapat memengaruhi kemampuan kita dalam melakukan aktivitas sehari-hari seperti berdiri dan berjalan. Bagi sebagian orang, kehilangan otot semakin parah, menyebabkan terjatuh, imobilitas, hilangnya otonomi, dan kondisi yang disebut sarcopenia. Alasan mengapa otot kita melemah seiring waktu masih kurang dipahami.
Dalam studi baru ini, para ilmuwan dari Wellcome Sanger Institute dan Universitas Sun Yat-sen, Tiongkok menggunakan teknik pengurutan sel tunggal dan inti tunggal serta pencitraan canggih untuk menganalisis sampel otot manusia dari 17 individu berusia 20 hingga 75 tahun.
Tim menemukan bahwa gen yang mengendalikan ribosom, yang bertanggung jawab memproduksi protein, kurang aktif dalam sel induk otot dari sampel yang sudah tua. Hal ini mengganggu kemampuan sel untuk memperbaiki dan meregenerasi serat otot seiring bertambahnya usia. Lebih lanjut, populasi sel non-otot dalam sampel otot rangka ini menghasilkan lebih banyak molekul pro-inflamasi yang disebut CCL2, yang menarik sel-sel kekebalan ke otot dan memperburuk kerusakan otot yang berkaitan dengan usia.
Respons Adaptif pada Penuaan Otot
Hilangnya subtipe serat otot kedutan cepat tertentu yang berkaitan dengan usia, kunci kinerja otot yang eksplosif, juga diamati. Namun, untuk pertama kalinya mereka menemukan beberapa mekanisme kompensasi dari otot yang tampaknya menggantikan kerugian tersebut. Hal ini termasuk pergeseran serat otot kedutan lambat untuk mengekspresikan karakteristik gen dari subtipe kedutan cepat yang hilang, dan peningkatan regenerasi subtipe serat kedutan cepat yang tersisa.
Tim juga mengidentifikasi populasi inti khusus di dalam serat otot yang membantu membangun kembali hubungan antara saraf dan otot yang menurun seiring bertambahnya usia. Eksperimen knockout pada sel otot manusia yang dikembangkan di laboratorium oleh tim menegaskan pentingnya inti ini dalam menjaga fungsi otot.
Veronika Kedlian, penulis pertama studi dari Wellcome Sanger Institute, mengatakan: “Pendekatan kami yang tidak memihak dan multifaset untuk mempelajari penuaan otot, menggabungkan berbagai jenis pengurutan, pencitraan, dan investigasi mengungkapkan mekanisme penuaan seluler yang sebelumnya tidak diketahui dan menyoroti area untuk studi lebih lanjut. .”
Profesor Hongbo Zhang, penulis senior studi ini dari Universitas Sun Yat-sen, Guangzhou, Tiongkok, mengatakan: “Di Tiongkok, Inggris, dan negara-negara lain, kita memiliki populasi yang menua, namun pemahaman kita tentang proses penuaan itu sendiri masih terbatas. Kami sekarang memiliki gambaran rinci tentang bagaimana otot berusaha mempertahankan fungsinya selama mungkin, meskipun ada efek penuaan.”
Dr Sarah Teichmann, penulis senior studi ini dari Wellcome Sanger Institute, dan salah satu pendiri Human Cell Atlas, mengatakan: “Melalui Human Cell Atlas, kita mempelajari tubuh dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya, dari tahap paling awal kehidupan manusia. perkembangan hingga usia lanjut. Dengan wawasan baru mengenai penuaan otot rangka yang sehat, para peneliti di seluruh dunia kini dapat mencari cara untuk memerangi peradangan, meningkatkan regenerasi otot, menjaga konektivitas saraf, dan banyak lagi. Penemuan dari penelitian seperti ini memiliki potensi besar untuk mengembangkan strategi terapi yang mendorong penuaan yang lebih sehat untuk generasi mendatang.”
Referensi: “Atlas Penuaan Otot Rangka Manusia” oleh Veronica R. Kedlian, Yaning Wang, Tianliang Liu, Xiaoping Chen, Liam Bolt, Catherine Tudor, Zhuojian Shen, Eirini S. Fasouli, Elena Prigmore, Vitali Kleshchevnikov, Jan Patrick Pett, Tong Li , John EG Lawrence, Shani Perera, Martin Prete, Ni Huang, Qin Guo, Xinrui Zeng, Lu Yang, Krzysztof Polański, Nana-Jane Chipampe, Monika Dabrowska, Xiaobo Li, Omer Ali Bayraktar, Minal Patel, Natsuhiko Kumasaka, Krishnaa T Mahbubani , Andy Peng Xiang, Kerstin B. Meyer, Kourosh Saeb-Parsy, Sarah A. Teichmann dan Hongbo Zhang, 15 April 2024, Penuaan Alam.
DOI: 10.1038/s43587-024-00613-3
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
