Penemuan Baru Menunjukkan Bagaimana Hormon Usus Dapat Menyimpan Rahasia Hidup Lebih Panjang
Penemuan jalur regulasi usus-ke-otak pada lalat menyoroti potensi obat-obatan tertentu untuk dieksplorasi lebih lanjut sebagai pengobatan obesitas dan diabetes pada manusia.
Para peneliti di Brown University telah mengungkap bagaimana hormon neuropeptida yang diproduksi di usus lalat dapat mengontrol umur mereka.
Temuannya, dipublikasikan di PNASmemiliki implikasi juga bagi manusia, kata para peneliti – terutama karena obat diabetes dan obesitas baru yang didasarkan pada hormon usus dalam keluarga yang sama dengan hormon lalat semakin tersebar luas.
Selama dua dekade terakhir, penulis studi Marc Tatar, seorang profesor biologi yang berafiliasi dengan Pusat Biologi Penuaan di Brown University, telah mempelajari bagaimana hormon insulin dan faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF) mengendalikan penuaan pada lalat.
“Kami tahu bahwa mengurangi insulin, dan mengurangi sinyal IGF, memperlambat penuaan dan memperpanjang umur lalat,” kata Tatar.
Pendekatan Tatar terhadap studi penuaan dari perspektif ekologi dan biologi evolusioner, salah satu bagian dari pendekatan interdisipliner yang diambil oleh Pusat Biologi Penuaan. Para peneliti di laboratorium Tatar telah mengamati hormon pengatur insulin pada lalat yang disebut neuropeptida F (NPF) yang diproduksi di usus dan disekresikan ke dalam sirkulasi sebagai respons terhadap makanan.
Memetakan Jalur dan Dampak NPF terhadap Umur
Untuk studi PNAS, mereka menemukan cara menggunakan alat genetik untuk mengurangi kemampuan usus lalat mengeluarkan NPF dan karenanya mengurangi sekresi insulin. Kemudian mereka memetakan produksi NPF pada lalat dari usus ke otak hingga jaringan mirip hipofisis, dan menghubungkan semuanya kembali dengan pola makan.
Mereka menemukan bahwa penekanan NPF usus memperpanjang umur lalat, seperti halnya memblokir reseptor NPF di otak yang mengontrol hormon lain yang disebut hormon remaja. Para peneliti menyimpulkan bahwa NPF usus memodulasi penuaan lalat melalui integrasi penginderaan nutrisi, sinyal insulin, dan produksi hormon remaja.
“Kami menunjukkan bagaimana semua hal ini bekerja sama untuk mengontrol umur,” kata Tatar.
Para peneliti sedang melakukan percobaan tambahan untuk memahami apa yang terjadi ketika mereka meningkatkan sekresi NPF, dan karenanya meningkatkan insulin, pada lalat.
“Berdasarkan penelitian yang dilaporkan di PNAS, kami menduga produksi NPF usus yang berlebihan pada lalat akan berdampak negatif pada penuaan dan menurunkan umur,” kata Tatar.
Kesamaan Manusia dengan Hormon Terbang dan Mekanisme Penuaan
Meskipun lalat tampak kecil dan sederhana, Tatar mengatakan mereka sebenarnya memiliki banyak gen yang sama dengan manusia, dan ada hormon analog pada manusia yang terlibat dalam proses dan jalur serupa. Memahami mekanisme penuaan pada lalat juga dapat membantu menjelaskan apa yang terjadi pada manusia.
Manusia tidak membuat NPF atau hormon remaja. Namun, manusia memang memproduksi insulin, dan mereka mengeluarkan hormon usus yang mengatur produksi insulin, seperti polipeptida Y pankreas (PPY) dan peptida-1 mirip glukagon (GLP-1). GLP-1 berada dalam kelompok hormon yang sama dengan NPF — keduanya disebut inkretin karena dapat meningkatkan sekresi insulin.
Ada banyak sekali penelitian tentang agonis GLP-1, yang meniru incretin GLP-1 pada manusia dan memicu pelepasan insulin di pankreas.
Tim peneliti Tatar menyimpulkan bahwa mengingat bagaimana obat peningkat insulin seperti agonis GLP-1 digunakan untuk mengobati diabetes dan obesitas, dan mengingat apa yang mereka temukan tentang hubungan antara insulin dan penuaan, mungkin inilah saatnya untuk mempertimbangkan bagaimana hal tersebut dapat dilakukan. berdampak pada penuaan manusia.
“Lalat adalah model yang sangat baik bagi manusia, namun kita perlu mengembangkan penelitian dari lalat hingga tikus dan melakukan penelitian yang mengamati agonis GLP1 dan penuaan,” kata Tatar. “Ini akan memakan waktu bertahun-tahun, tapi ini penting.”
Referensi: “Pengaturan usus-ke-otak Drosophila penuaan melalui neuropeptida F, insulin, dan hormon remaja” oleh Jiangtian Chen, Marcela Nouzová, Fernando G. Noriega dan Marc Tatar, 16 Oktober 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2411987121
Penelitian ini didanai oleh Institut Kesehatan Nasional (R01AG059563, R37 AG024360, R21AI167849) dan Yayasan Sains Ceko.
