Sebuah studi Nano Today baru-baru ini yang dipimpin oleh peneliti Universitas Pittsburgh dan UPMC menemukan bahwa penderita diabetes memiliki eksosom yang rusak, yang dapat menyebabkan peradangan dan mengganggu penyembuhan luka. Eksosom adalah partikel mikroskopis yang memindahkan sinyal antar sel.
Eksosom yang tidak berfungsi ini tidak dapat mengirimkan sinyal penting ke sel yang mendorong penyembuhan luka pada luka kronis pasien diabetes, menurut para peneliti yang dipimpin oleh Subhadip Ghatak, Ph.D., profesor bedah di Pitt, menemukan. Wawasan ini membuka pintu bagi terapi baru yang berfokus pada eksosom untuk mempercepat penyembuhan luka kronis.
“Pada pasien diabetes, penyembuhan luka terganggu karena peradangan yang berlebihan,” kata rekan penulis senior Dr. Chandan Sen, Ph.D., direktur McGowan Institute for Regenerative Medicine, profesor bedah dan bedah plastik di Pitt and chief petugas ilmiah Layanan Penyembuhan Luka UPMC.
Baca juga: Diet Penurunan Berat Badan: 10 Perilaku Hacks Untuk Makan dengan Penuh Perhatian
“Jika tidak diobati, luka yang tidak dapat disembuhkan atau kronis ini dapat menyebabkan amputasi anggota tubuh. Lebih dari 100.000 amputasi terkait diabetes terjadi di AS setiap tahunnya, namun dengan memahami lebih banyak tentang penyembuhan luka dan mengembangkan terapi baru, tujuan kami adalah menurunkan angka ini.”
Dengan menggunakan perban bertekanan negatif yang menyedot luka dengan lembut untuk merangsang penyembuhan, Ghatak dan timnya mengumpulkan cairan luka dari luka kronis 22 pasien diabetes dan 15 pasien non-diabetes.
“Perban ini biasanya dibuang ke tempat sampah, namun cairan luka sebenarnya adalah sampel yang sangat berharga yang mencerminkan apa yang terjadi di seluruh luka,” kata Sen, yang juga merupakan wakil rektor bidang inovasi dan komersialisasi ilmu hayati. “Misalnya, jika lukanya terinfeksi, cairannya akan membawa bekas infeksi tersebut.”
Para peneliti mengisolasi dan menganalisis eksosom yang diproduksi oleh sel kulit yang disebut keratinosit. Setelah partikel-partikel ini dikemas dengan muatan – termasuk RNA, lipid dan protein – mereka dilepaskan dari sel dan diambil oleh makrofag, sel kekebalan yang mengoordinasikan penyembuhan luka.
“Jika sinyal yang terkandung dalam eksosom benar, makrofag mengetahui cara mengatasi peradangan pada luka,” jelas Senator. “Pada diabetes, interaksi antara keratinosit dan makrofag terganggu, sehingga makrofag terus memicu peradangan dan luka tidak dapat sembuh.”
Eksosom penderita diabetes, yang oleh para peneliti dijuluki diaeksosom, memiliki kandungan RNA, lipid, dan protein yang berbeda dibandingkan eksosom non-penderita diabetes, menunjukkan bahwa proses pengepakan muatan berubah pada penderita diabetes.
Diabetes juga mengganggu pelepasan dan penyerapan eksosom pada luka, demikian temuan Ghatak dan timnya. Jumlah diaeksosom dalam cairan luka pasien diabetes jauh lebih rendah dibandingkan eksosom pada pasien non-diabetes, dan makrofag mengambil eksosom jauh lebih sedikit dibandingkan diaeksosom.
Ketika para peneliti menginkubasi makrofag non-diabetes dengan eksosom, makrofag menghasilkan senyawa yang menandakan resolusi peradangan, menunjukkan bahwa mereka telah menerima pesan eksosom dan merespons dengan benar untuk memulai penyembuhan luka.
Namun ketika mereka mengulangi percobaan dengan diaeksosom, makrofag menghasilkan senyawa pro-inflamasi yang umum terjadi pada pasien diabetes dengan luka kronis.
“Diaeksosom mendorong penyimpangan dari proses penyembuhan, sehingga resolusi peradangan terganggu,” kata Senator. “Dan ini tidak hanya terbatas pada luka. Karena eksosom bertanggung jawab atas banyak fungsi dalam tubuh, diaeksosom dapat berperan dalam komplikasi diabetes lainnya. Studi ini membuka pemikiran baru.”
Para peneliti sekarang sedang menyelidiki bagaimana mereka dapat menargetkan diaeksosom untuk meningkatkan penyembuhan luka pada penderita diabetes. Salah satu caranya, katanya, adalah mengembangkan terapi untuk membatalkan modifikasi kimia yang terjadi pada diaeksosom. Sebagai alternatif, mereka dapat mengisolasi eksosom dari pasien diabetes dan mengisinya dengan sinyal yang hilang sebelum memasukkannya kembali ke dalam jaringan luka.
