3 crawler menyeramkan yang dapat merevolusi kesehatan
Banyak dari kita yang takut atau jijik oleh “minibeasts,” seperti serangga dan laba-laba. Kita sering memandang makhluk seperti itu sebagai hama, tetapi makhluk kecil ini bisa menyimpan rahasia untuk kesehatan dan terapi yang lebih baik. Dalam fitur Spotlight ini, kami menjelaskan bagaimana tiga "perayap menyeramkan" dapat merevolusi penelitian kesehatan.
Manusia selalu memiliki hubungan cinta-benci dengan makhluk, yang cenderung membuat kita terpesona dan menolak kita dalam ukuran yang sama.
Satu studi diterbitkan pada tahun 2017 dan dibahas Berita Medis Hari Ini menemukan bahwa ketakutan manusia terhadap hewan merayap yang menyeramkan dapat "dicap" ke dalam otak kita dan bahwa kita mungkin memiliki ketidakpercayaan terhadap makhluk, seperti laba-laba, bahkan saat masih bayi.
Namun, serangga, arakhnida, dan makhluk lain juga membuat manusia terpesona - mungkin karena mereka sangat berbeda dari kita. Bagaimanapun, kupu-kupu dapat merasakan dengan kakinya, laba-laba dapat "mendengar" melalui bulu-bulu kecil di kaki mereka, dan cacing yang dipotong menjadi dua dapat meregenerasi "ekor" tubuhnya.
Penulis dan seniman lain telah mengintip ke dalam dunia serangga selama ratusan tahun, kagum dengan apa yang mereka temukan di sana.
Penyair dan pelukis abad ke-18 William Blake begitu terpesona oleh makhluk-makhluk kecil sehingga dia pernah, diduga, mengira telah melihat hantu kutu dalam mimpinya, yang kemudian dia lukis.
Sebaliknya, penulis pergantian abad, Franz Kafka, terkenal dibangun di atas rasa jijik yang dialami banyak orang saat menemukan serangga di rumah kesayangan mereka dengan menulis cerita "Metamorfosis".
Dalam kisah ini, karakter utama, Gregor Samsa, bangun pada suatu pagi karena tidak merasa seperti dirinya sendiri. Dia telah menjadi "ungeheures Ungeziefer," yang secara kasar diterjemahkan dari bahasa Jerman yang berarti "hama yang menakutkan" - serangga yang membesarkan rambut.
Tetapi penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa makhluk-makhluk itu menarik dan berharga untuk dipelajari bukan hanya karena "dunia lain" mereka atau karena hubungannya dengan manusia dan spesies lain.
Minibeast ini sebenarnya memiliki banyak hal untuk diajarkan dan ditawarkan dalam konteks penelitian klinis. Dalam fitur Spotlight ini, kami melihat bagaimana tiga crawler yang menyeramkan dapat mengubah wajah kesehatan dan terapi medis.
1. Laba-laba mungkin membuat perawatan baru
Irritable bowel syndrome (IBS) mengacu pada sekelompok gejala gastrointestinal yang ada bersamaan, termasuk diare dan sakit perut yang sangat memengaruhi kualitas hidup seseorang. Menurut data yang diterbitkan pada tahun 2014, sekitar 11% populasi dunia hidup dengan IBS.
Pada tahun 2016, para peneliti dari Universitas Adelaide di Australia, Universitas Johns Hopkins di Baltimore, MD, dan lembaga kolaborasi lainnya menemukan target potensial baru untuk pengobatan nyeri terkait IBS - dalam racun laba-laba.
Lebih khusus lagi, tim tersebut menemukan bahwa racun yang dihasilkan oleh spesies tarantula, Heteroscodra maculate, mampu mengaktifkan protein (saluran ion), NaV1.1 yang ada di saraf usus yang mengirimkan sinyal nyeri.
Para peneliti percaya bahwa penemuan ini dapat mengarah pada perawatan yang lebih bertarget untuk nyeri IBS. Dan memang, pada tahun 2018, anggota tim awal menerbitkan studi baru yang melaporkan bahwa mereka telah menemukan cara memblokir sinyal nyeri di model mouse IBS.
Juga pada tahun 2018, para peneliti dari University of Queensland dan Florey Institute of Neuroscience and Mental Health - keduanya di Australia - memusatkan perhatian pada sifat terapeutik peptida yang ada dalam racun laba-laba: Hm1a.
Tim yang dipimpin oleh Prof. Glenn King dari University of Queensland, dapat menggunakan Hm1a untuk mengaktifkan NaV1.1 secara selektif pada model tikus dengan sindrom Dravet, suatu bentuk epilepsi yang parah. Dengan melakukan itu, para peneliti dapat menghilangkan kejang pada tikus yang mereka tangani dengan molekul racun laba-laba.
“Laba-laba membunuh mangsanya melalui senyawa racun yang menargetkan sistem saraf,” kata rekan penulis studi Prof. Steven Petrou.
"Jutaan tahun evolusi telah memurnikan racun laba-laba untuk secara khusus menargetkan saluran ion tertentu, tanpa menyebabkan efek samping pada saluran lain, dan obat-obatan yang berasal dari bisa laba-laba mempertahankan akurasi ini," lanjut Prof. Petrou, dengan alasan bahwa temuan timnya saat ini dapat mengarah pada lebih pengobatan efektif untuk kejang pada sindrom Dravet.
Rahasia dan potensi sutra laba-laba
Tapi racun laba-laba bukan satu-satunya fokus dalam penelitian biomedis. "Sutra laba-laba adalah bahan biologis yang paling kuat," kata Jessica Garb, yang merupakan profesor di Departemen Ilmu Biologi di Universitas Massachusetts Lowell.
"Mereka lebih tangguh dari baja, namun beratnya jauh lebih ringan, dan beberapa sutra laba-laba dapat direntangkan hingga tiga kali panjangnya tanpa putus," lanjutnya. Karena alasan ini, Garbs dan rekannya telah mempelajari bahan yang sangat tipis dan ulet ini, dengan tujuan untuk mengetahui apa yang memberi kekuatan dan keserbagunaan pada sutra laba-laba.
Pada 2018, Garb dan rekannya menerima hibah $ 335.000 dari National Science Foundation untuk penelitian mereka tentang sutera laba-laba. Dengan membuka rahasianya, para peneliti berharap mereka dapat menemukan formula untuk biomaterial generasi mendatang.
“Misalnya, bahan-bahan ini dapat digunakan untuk memperbaiki helm dan pelindung tubuh atau peralatan pelindung lainnya, perangkat medis seperti prostetik, perban, dan jahitan, bahkan perlengkapan olahraga.”
Jessica Garb
2. Kecoa: Dari hama hingga ramuan
Kecoak yang banyak difitnah juga tampaknya penuh potensi dalam membantu penelitian kesehatan. Laporan dari tahun lalu menunjukkan bahwa di Cina, ada peternakan kecoa, di mana pengusaha mengizinkan kecoak berkembang biak dengan bebas di lingkungan yang benar-benar bersih.
Namun, peternakan tersebut menutup nasib makhluk malang ini. Saat mereka mencapai usia dewasa, “petani kecoa” menggilingnya menjadi pasta yang seharusnya membantu mengatasi masalah pencernaan.
Praktik ini berakar pada tradisi Tiongkok kuno yang mengklaim bahwa kecoak dapat digunakan sebagai terapi. Tapi apakah ini benar?
Menurut penelitian pendahuluan yang dilakukan pada tahun 2010 oleh para peneliti dari University of Nottingham di Inggris, otak kecoa dan belalang mengandung tidak kurang dari sembilan molekul yang dapat membunuh bakteri kuat yang kebal antibiotik. Para peneliti menguji kecoa Amerika, serta dua spesies belalang yang berbeda.
“Kami berharap molekul-molekul ini pada akhirnya bisa dikembangkan menjadi pengobatan untuk Escherichia coli dan MRSA [resisten terhadap metisilin Staphylococcus aureus] infeksi yang semakin resisten terhadap obat saat ini, ”catat Simon Lee, salah satu peneliti yang terlibat dalam penelitian ini.
“Antibiotik baru ini berpotensi memberikan alternatif untuk obat yang tersedia saat ini yang mungkin efektif tetapi memiliki efek samping yang serius dan tidak diinginkan,” Lee berpendapat.
Apa yang bisa diajarkan ibu kecoa kepada kita
Kecoak juga bisa menjadi sumber protein terbaik kita berikutnya, menurut sebuah penelitian yang ditampilkan di Jurnal Persatuan Kristalografi Internasional pada 2016. Satu spesies kecoa, Diploptera punctata (kecoa kumbang Pasifik),sebenarnya menghasilkan suatu bentuk susu untuk memberi makan anak-anaknya yang masih hidup.
Susu ini, para peneliti telah menemukan, membentuk kristal protein di usus anak muda. Kristal ini mengandung protein dalam jumlah tinggi, sangat tinggi, sehingga rekan penulis studi Subramanian Ramaswamy menyebutnya sebagai "makanan lengkap".
Meskipun penyidik telah menyarankan bahwa susu kecoa dapat menjadi bagian dari arena minuman berprotein baru, ia juga mengakui bahwa prosesnya akan menantang. Karena tidak mungkin memerah susu serangga, para peneliti harus menemukan cara untuk menghasilkan susu secara artifisial.
D. punctata juga bisa menjadi model hewan preferensi baru untuk beberapa aspek penelitian klinis, menurut Emily Jennings dan rekan dari University of Cincinnati di Ohio.
Jennings telah mempelajari penanda genetik wanita hamil D. punctata untuk memahami apa yang terjadi pada berbagai tahap selama kehamilan serangga.
Model baru, peneliti berharap, bisa memiliki aplikasi yang lebih besar, dan kecoak bisa menjadi hewan yang lebih murah yang lebih mudah untuk dikerjakan daripada mamalia, seperti tikus.
“Kami memiliki lebih dari 1.000 kecoak di ruang yang cukup kecil, populasi yang sangat besar dibandingkan dengan apa yang dapat Anda pelihara dengan tikus. Pola makan kecoak adalah harga sekantong besar makanan anjing yang dapat bertahan selama bertahun-tahun, ”kata Jennings.
3. Semua desas-desus tentang racun tawon
Banyak dari kita yang ketakutan oleh tawon, terutama karena perilaku agresifnya yang tampaknya acak, dan karena sengatannya dapat menimbulkan reaksi alergi, yang dapat berkisar dari pembengkakan ringan hingga anafilaksis besar-besaran.
Tetapi ada juga potensi penyembuhan pada sengatannya - setidaknya menurut berbagai studi klinis yang dilakukan dalam beberapa tahun terakhir. Misalnya, satu studi dipublikasikan di jurnal Racun pada 2015 mengidentifikasi tiga peptida yang ada pada bisa lebah dan tawon, yang menurut penulis, memiliki aplikasi dalam biomedis.
Salah satu peptida ini, mastoparan, terdapat dalam racun lebah, tawon kertas, dan tawon sosial. Ini memiliki sifat antimikroba dan anti-virus, di antara jenis potensi terapeutik lainnya.
“Mastoparan sendiri atau dalam kombinasi dengan antibiotik lain bisa menjadi alternatif yang menjanjikan untuk memerangi bakteri yang resisten terhadap beberapa antibiotik dalam praktek klinis,” penulis penelitian menulis.
Namun, para peneliti juga memperingatkan bahwa peptida ini bisa menjadi racun bagi jaringan sehat, menyerang bakteri dan sel-sel di sekitarnya. “Oleh karena itu, pengembangan strategi baru untuk mengurangi efek samping toksik mastoparan, dengan demikian meningkatkan kelayakan aplikasi klinis, diperlukan,” penulis penelitian menunjukkan.
Studi lain, juga dari 2015, menunjukkan bahwa Polybia-MP1 - mastoparan hadir dalam racun tawon sosial. Polybia paulista - mampu menghambat proliferasi sel kanker kandung kemih dan prostat, serta sel leukemia yang resistan terhadap obat.
Peptida melakukan ini dengan membuat lubang ke dalam membran sel kanker, membuatnya "membocorkan" kandungan molekulnya.
Yang lebih mengejutkan lagi, penelitian dari University of California di Riverside - diterbitkan tahun lalu di Biokimia - Mengidentifikasi kelas baru peptida racun tawon, ampuleksin, yang diproduksi oleh Ampulex kompresa (tawon permata zamrud), yang dapat membuka jalur baru untuk pengobatan Parkinson.
Tawon permata zamrud itu terkenal - menyengat kecoak, pertama melumpuhkan mereka dan kemudian “mengontrol” otak mereka sehingga kecoak menjadi lesu dan mudah dimanipulasi.
Pada akhirnya, hal ini memungkinkan tawon untuk memasukkan telurnya ke dalam tubuh kecoak sehingga ketika menetas, larva tawon dapat menggunakannya sebagai sumber makanan pertama mereka.
Betapapun mengerikannya proses ini, hal itu memberi University of California petunjuk penting - keadaan kecoak yang tersengat yang tidak bergerak ini mirip dengan beberapa gejala penyakit Parkinson.
Karena ampuleksin tampaknya bertanggung jawab untuk menginduksi imobilitas, para peneliti bertujuan untuk mempelajarinya dengan harapan ini akan memungkinkan mereka menemukan target seluler baru untuk pengobatan Parkinson.
Fitur Spotlight ini mungkin tidak banyak membantu mengurangi ketidakpercayaan Anda pada makhluk kecil. Namun, setelah membacanya, mungkin lain kali Anda ingin melarikan diri saat melihat tawon atau melempar sandal ke laba-laba, Anda akan berpikir ulang dan menganggap bahwa minibeast kecil yang malang suatu hari nanti akan memimpin jalan ke pengobatan hebat berikutnya. penemuan.
