Sel-sel kekebalan ini memperbarui diri setelah cedera ginjal akut
Sebuah studi baru pada tikus menunjukkan bahwa beberapa sel kekebalan di ginjal “memperbarui” diri mereka sendiri setelah cedera ginjal akut, mencapai keadaan perkembangan yang serupa dengan yang terjadi pada bayi baru lahir. Penemuan ini dapat membantu mengembangkan terapi yang memungkinkan ginjal untuk sembuh setelah cedera.
Cedera ginjal akut (AKI) menggambarkan hilangnya fungsi ginjal secara tiba-tiba, dan biasanya menyerang orang yang sudah dirawat di rumah sakit.
AKI cenderung terjadi akibat penyakit atau obat lain, meski kondisi tersebut juga dapat menyerang orang sehat.
Perkiraan menunjukkan bahwa sekitar "dua pertiga dari pasien yang sakit kritis" mengembangkan AKI, yang meningkatkan risiko kematian di atas 60 persen.
Selain itu, kejadian AKI terus meningkat. Menurut National Institutes of Health (NIH), angka kasus AKI yang membutuhkan dialisis telah meningkat 10 persen setiap tahun selama dekade terakhir. Jumlah kematian terkait AKI juga meningkat dua kali lipat, laporan NIH.
Jadi, kebutuhan akan perawatan AKI yang lebih efektif sangat mendesak, dan penelitian baru membawa kita lebih dekat untuk mengembangkan terapi semacam itu.
Pada AKI, jaringan ginjal tidak dapat pulih sehingga menyebabkan disfungsi ginjal. Namun, para ilmuwan di Universitas Alabama di Birmingham (UAB) sedang berupaya menemukan cara baru untuk mempromosikan penyembuhan.
Dr. Anupam Agarwal, direktur Divisi Nefrologi di Departemen Kedokteran UAB, bersama dengan James George, Ph.D., seorang profesor di Departemen Bedah UAB, memimpin studi baru tersebut. Itu telah diterbitkan di jurnal JCI Insight.
Tim peneliti menemukan bahwa sel kekebalan yang disebut makrofag kembali ke keadaan perkembangan selama AKI. Sel-sel ini dapat digunakan untuk mendorong penyembuhan jaringan ginjal.
Bagaimana makrofag memprogram ulang pasca-AKI
Untuk memeriksa jenis sel yang dapat ditemukan di ginjal yang rusak, para peneliti menggunakan proses yang disebut parabiosis - di mana mereka menggabungkan sistem kardiovaskular dua organisme, dalam hal ini, dua tikus.
Tim melakukan ini untuk menentukan apakah makrofag yang mereka temukan di ginjal pasca-AKI dihasilkan dari sel lain yang menginvasi ginjal sebagai respons terhadap kerusakan atau jika mereka berasal dari "makrofag yang menetap di ginjal" yang memperbarui dirinya sendiri.
Para ilmuwan bergabung dengan sistem peredaran darah hewan pengerat selama 4 minggu, di mana mereka memicu AKI pada salah satu tikus dengan menginduksi "iskemia / reperfusi bilateral".
Sel kekebalan hewan pengerat memiliki penanda berbeda, yang memungkinkan para peneliti melacak sel yang menyerang ginjal setelah AKI.
Dr. Agarwal dan tim mengamati bahwa sel-sel yang menyerang berkontribusi sangat sedikit pada makrofag penghuni ginjal yang ditemukan di ginjal setelah AKI.
Oleh karena itu, “sumber pembaruan [makrofag yang menetap di ginjal] setelah AKI sebagian besar adalah pembaruan in situ, sebagai lawan dari infiltrasi prekursor makrofag dari darah,” para penulis menyimpulkan, yang juga merinci beberapa mekanisme yang dapat menjelaskan temuan tersebut.
Makrofag penghuni ginjal, catat para peneliti, "menjalani pemrograman ulang transkripsi menuju keadaan perkembangan setelah cedera." Pemrograman ulang ini mengarah pada pengekspresian profil gen yang mirip dengan makrofag penghuni ginjal pada tikus berusia 7 hari.
Sel-sel kekebalan juga memiliki tingkat pensinyalan Wnt yang lebih besar. Peneliti memahami jalur ini menjadi kunci untuk perkembangan ginjal pada tikus dan manusia.
Implikasi untuk terapi AKI baru
Mengenai temuan ini, Jeremie M. Lever, salah satu penulis pertama studi tersebut, berkomentar, "biologi makrofag telah mencapai titik yang sangat penting."
"Banyak studi penelitian sains dasar telah menyarankan pentingnya makrofag penghuni jaringan dalam penyembuhan setelah cedera, tetapi pengembangan terapi yang mempromosikannya masih dalam tahap awal," lanjutnya.
“Agar berhasil memanfaatkan sel-sel ini untuk intervensi translasi kontemporer, [kami perlu] untuk lebih spesifik tentang asal - residen jaringan versus infiltratif - sel yang kami rencanakan untuk ditargetkan,” jelas Lever.
Rekan penulis pertama Dr. Travis D. Hull, Ph.D., mengatakan, "Pekerjaan ini menunjukkan bahwa makrofag penghuni jaringan memiliki plastisitas yang sama dengan yang telah ditunjukkan pada jenis sel imunologis lainnya."
"Selain itu, kemampuan untuk memprogram ulang ke fenotipe ontologis awal adalah jalan potensial untuk intervensi terapeutik, jika sinyal seluler dan mekanisme pemrograman ulang ini dapat dijelaskan sepenuhnya."
Dr. Travis D. Hull, Ph.D.
"Ini adalah perkembangan yang menarik di bidang [AKI]," kata Hull, menambahkan bahwa "juga mungkin mewakili target terapeutik di bidang seperti transplantasi, di mana pentingnya biologi makrofag kurang dipahami dengan baik."
