Mekanisme ini mungkin menjadi alasan mengapa makanan fermentasi bermanfaat bagi kesehatan kekebalan
Bagaimana makanan fermentasi, seperti yogurt dan asinan kubis, bermanfaat bagi kesehatan, dan sistem kekebalan tubuh pada khususnya? Sebuah studi baru telah menemukan mekanisme sel yang unik untuk manusia dan kera besar yang dapat memberikan penjelasan.
Mekanismenya melibatkan reseptor sel yang disebut HCA3. Reseptor sel adalah protein yang memungkinkan sinyal tertentu memasuki sel ketika molekul yang cocok mengikatnya.
Sementara para ilmuwan telah mengetahui tentang HCA3 selama beberapa tahun, tidak jelas peran apa yang dimainkannya. Hanya manusia dan kera besar yang memiliki reseptor HCA3. Mamalia lain, seperti tikus, tidak melakukannya.
Sekarang sebuah tim dari Universitas Leipzig di Jerman, bersama dengan rekan lainnya, telah menemukan bahwa HCA3 dapat menerima metabolit tertentu, atau produk sampingan, dari aktivitas bakteri asam laktat.
Metabolitnya bernama D-phenyllactic acid (D-PLA). Ketika berikatan dengan HCA3, ia memicu sinyal yang mengingatkan sistem kekebalan terhadap keberadaan bakteri.
Para peneliti mendeskripsikan temuan mereka baru-baru ini PLOS Genetika makalah studi.
"Kami yakin," kata penulis studi senior Claudia Stäubert, yang bekerja di Fakultas Kedokteran di Universitas Leipzig, "bahwa reseptor ini sangat mungkin memediasi beberapa efek menguntungkan dan anti-inflamasi dari bakteri asam laktat pada manusia."
Bakteri asam laktat dan makanan fermentasi
Bakteri asam laktat adalah mikroba yang dapat memfermentasi makanan tertentu. Misalnya, mereka bisa menghasilkan yogurt dari susu dan asinan kubis dari kubis. Mereka juga ada di usus kebanyakan mamalia.
Bakteri tersebut termasuk dalam kelompok besar “mikroorganisme fungsional” yang memfermentasi makanan dari sumber tumbuhan dan hewan. Mikroba ini mengubah makanan dengan banyak cara yang dimanfaatkan manusia dan bermanfaat bagi kesehatan.
Mikroba fermentasi tidak hanya dapat mengubah tekstur, rasa, dan aroma makanan, tetapi juga memperpanjang masa penyimpanan melalui pengawetan, meningkatkan penyerapan nutrisi, memecah racun, merangsang aktivitas probiotik, dan menghasilkan antioksidan.
Penelitian telah menunjukkan bahwa mengonsumsi makanan fermentasi membawa manfaat kesehatan yang relevan dengan kanker, penyakit jantung, alergi, diabetes, dan gangguan saluran cerna.
Namun, sementara banyak penelitian telah mengaitkan bakteri asam laktat dengan berbagai manfaat kesehatan, hanya ada sedikit pemahaman tentang biologi yang mendasarinya.
Stäubert dan rekannya menyelidiki pertanyaan ini dengan mengeksplorasi peran reseptor asam hidroksikarboksilat (HCA). Para penulis mencatat, reseptor ini "adalah pengatur fungsi kekebalan dan homeostasis energi di bawah kondisi metabolisme dan makanan yang berubah."
Sejarah evolusi reseptor HCA3
Kebanyakan mamalia memiliki dua reseptor HCA: HCA1 dan HCA2. Namun, manusia dan kera besar memiliki sepertiga - HCA3.
Dalam makalah studi mereka, para peneliti menjelaskan bagaimana mereka "merekonstruksi sejarah evolusi" reseptor HCA dan menunjukkan bahwa itu "secara fungsional hadir pada manusia dan semua kera besar lainnya."
Mereka membahas bagaimana bakteri asam laktat sudah memfermentasi bahan hewan dan tumbuhan jauh sebelum manusia "memanfaatkan" proses tersebut.
Dahulu kala, ada perubahan global yang signifikan yang memengaruhi "nenek moyang terakhir hominoid awal". Kemungkinan besar perubahan ini mengganggu kebiasaan makan, sehingga buah dan daun yang difermentasi memasuki menu makanan pada sekitar waktu ini.
Mungkinkah HCA3 dimulai sebagai kesalahan salinan gen yang menawarkan keuntungan bertahan hidup bagi nenek moyang manusia yang mewariskannya?
Para peneliti menyarankan bahwa temuan mereka mendukung gagasan "bahwa peningkatan asupan [makanan yang difermentasi oleh bakteri asam laktat] kemungkinan menimbulkan tekanan selektif positif yang menjaga fungsi HCA3 pada hominid."
Mereka juga mengusulkan bahwa kehadiran HCA3 mungkin telah membantu mendorong interaksi antara mikroba yang tertelan dan usus dengan "mengambil alih fungsi dalam sistem kekebalan."
Cahaya baru tentang evolusi inang mikroba
Singkatnya, penelitian ini menyoroti bagaimana mikroba tertentu - seperti mikroba yang memfermentasi makanan dan hidup di usus - dan manusia berevolusi bersama.
Ini dapat merangsang penelitian lebih lanjut tentang bagaimana menggunakan mekanisme biologis yang dapat digunakan untuk makanan fermentasi yang bermanfaat bagi kesehatan.
Misalnya, dalam kasus HCA3, Stäubert mengatakan bahwa dia dan rekan-rekannya "yakin ini bisa berfungsi sebagai target obat potensial untuk mengobati penyakit inflamasi".
Tim menyarankan bahwa penelitian di masa depan harus menyelidiki bagaimana D-PLA mempengaruhi sistem kekebalan. Mereka juga harus menyelidiki apakah metabolisme berdampak pada sel lain yang membawa HCA3, seperti sel lemak.
