Obat jerawat biasa bisa mencegah pengerasan arteri
Penumpukan kalsium, atau pengapuran, membantu mengeras jaringan dalam tubuh. Pengerasan jaringan sangat penting untuk perkembangan tulang yang sehat, tetapi dapat menyebabkan masalah kesehatan jika terjadi di arteri.
Arteri yang kaku atau keras menghalangi aliran darah bergizi ke jaringan dan organ. Ini dapat meningkatkan risiko kondisi kardiovaskular, seperti tekanan darah tinggi, serangan jantung, dan stroke. Itu juga dapat meningkatkan risiko demensia dan penyakit terkait usia lainnya.
Sekarang, para ilmuwan di Universitas Cambridge dan King's College London, keduanya di Inggris Raya, telah mengungkap perubahan kimiawi yang menyebabkan arteri mengeras.
Baru baru ini Laporan Sel makalah memberikan penjelasan lengkap tentang temuan.
Studi ini berpusat di sekitar molekul yang disebut PAR, yang merupakan kependekan dari poli (ADP-ribosa). Para peneliti menemukan bahwa PAR dapat membentuk "tetesan cairan padat dengan ion kalsium", yang kemudian mengkristal ketika bergabung dengan jaringan elastis di dinding arteri.
Sebelum penemuan tersebut, para ilmuwan mengira bahwa PAR hanya berperan dalam perbaikan DNA. Penemuan baru mengungkapkan bahwa itu juga mendorong kalsifikasi di arteri.
Para peneliti juga menemukan bahwa antibiotik minocycline dapat mencegah pengerasan arteri dengan memblokir kalsifikasi yang dipicu PAR.
Perawatan, yang mereka uji pada kultur sel dan tikus, tampaknya tidak mempengaruhi tulang.
Minocycline adalah obat yang sudah ada dengan banyak kegunaan. Dokter biasanya meresepkannya untuk mengobati jerawat.
Pengapuran dan pengerasan arteri
"Pengerasan arteri terjadi pada semua orang seiring bertambahnya usia mereka," kata Melinda J. Duer, seorang profesor di Departemen Kimia di Universitas Cambridge, "dan dipercepat pada pasien yang menjalani dialisis, bahkan anak-anak pun mengembangkan arteri yang mengalami kalsifikasi."
“Namun hingga saat ini kami belum tahu apa yang mengontrol proses ini dan bagaimana cara mengobatinya,” tambahnya.
Duer memimpin penelitian bersama Catherine M. Shanahan, yang merupakan profesor pensinyalan sel di King’s College London. Mereka telah menyelidiki kalsifikasi arteri selama lebih dari 10 tahun.
British Heart Foundation (BHF) dan Cycle Pharmaceuticals, sebuah perusahaan di Cambridge, mendanai penelitian mereka.
Dalam makalah studinya, penulis menjelaskan bahwa pengapuran yang mengeras arteri biasanya terjadi di dua tempat di pembuluh darah. Salah satu situsnya adalah intima, atau jaringan yang melapisi dinding pembuluh darah. Pengapuran di situs ini terjadi sebagai bagian dari aterosklerosis.
Situs lain di mana pengerasan arteri terjadi adalah di media, atau jaringan di dalam dinding pembuluh darah. Pengerasan media biasanya terjadi selama proses penuaan.
Shanahan menjelaskan, untuk studi khusus ini, mereka ingin mengetahui pemicu kalsifikasi, yang berupa kristal kalsium fosfat.
Mereka secara khusus tertarik untuk mencari tahu mengapa endapan tampaknya terkonsentrasi "di sekitar kolagen dan elastin, yang membentuk sebagian besar dinding arteri".
Dalam penelitian sebelumnya, tim telah menemukan bahwa PAR, yang melakukan perbaikan DNA di dalam sel, juga dapat beroperasi di luar sel sebagai penggerak produksi jaringan tulang.
Penemuan itu membuat mereka bertanya-tanya apakah PAR juga bisa berperan dalam kalsifikasi jaringan lain.
Juga, ketika sel mengalami stres oksidatif dan kerusakan DNA, mereka mengekspresikan dua enzim yang menghasilkan PAR - PARP1 dan PARP2. Para ilmuwan telah sering melihat bahwa stres oksidatif dan kerusakan DNA dapat menyertai pengapuran pada tulang dan pembuluh darah.
Sel mengekspor PAR di bawah tekanan
Untuk studi baru, para peneliti menggunakan "metode ultrastruktural" untuk melihat apa yang terjadi pada tingkat molekuler ketika sel mengalami stres.
Mereka menemukan bahwa saat sel mati karena stres oksidatif, mereka mengekspor PAR. Karena PAR memiliki afinitas yang kuat terhadap ion kalsium, begitu ia berada di luar sel, ia menempel kuat pada kalsium daripada mineral lain.
Proses ini menghasilkan tetesan kalsium besar yang menempel pada kolagen dan elastin, bahan di dinding arteri yang memberikan elastisitas pembuluh darah. Ketika tetesan menempel pada bahan elastis, mereka mengeras menjadi kristal, mengurangi elastisitas dan membuat arteri kaku.
Duer mengatakan bahwa mereka membuat penemuan ini secara tidak sengaja pada awalnya dan kemudian mengejarnya. “Kami tidak pernah menyangka bahwa itu disebabkan oleh PAR,” catatnya.
Setelah menetapkan peran PAR dalam kalsifikasi arteri, tim kemudian mencari cara untuk menghentikannya. Solusi yang jelas adalah mencari inhibitor PARP, yang merupakan molekul yang menghalangi produksi PAR dengan memblokir salah satu enzim yang mensintesisnya.
Mereka memutuskan untuk mencari inhibitor PARP di antara obat-obatan yang telah menjalani uji coba pada manusia karena hal ini akan mempersingkat waktu pengembangan penggunaannya sebagai pengobatan untuk mencegah arteri kaku.
Minocycline menghentikan pengerasan arteri pada tikus
Dengan bantuan Cycle Pharmaceuticals, para peneliti mengidentifikasi dan menguji enam molekul yang sesuai dengan kriteria mereka. Salah satunya, minocycline, terbukti sangat efektif menghentikan arteri menjadi kaku pada tikus dengan penyakit ginjal jangka panjang.
Tim berharap dapat melakukan uji coba pengobatan pada manusia dalam 2 tahun ke depan.
Prof Jeremy Pearson, Associate Medical Director di BHF, mengatakan bahwa para peneliti telah mengungkap mekanisme di balik kalsifikasi arteri dan juga menunjukkan perbedaannya dengan kalsifikasi tulang.
"Dengan melakukan itu, ia menambahkan," mereka telah mampu mengidentifikasi pengobatan potensial untuk mengurangi pengapuran pembuluh darah tanpa efek buruk pada tulang. "
"Jenis pengobatan ini akan bermanfaat bagi banyak orang, dan kami sangat menantikan hasil uji klinis yang diantisipasi untuk melihat apakah obat ini memenuhi janji awalnya."
Prof Jeremy Pearson
