Bhataramedia.com – Ilmuwan UC Irvine sedang mempelajari peran irama sirkadian di dalam sel punca (stem cell) kulit dan menemukan bahwa irama sirkadian memainkan peran penting di dalam mengkoordinasikan siklus metabolik harian dan pembelahan sel.
Penelitian mereka, yang dipubilkasikan tanggal 6 Januari di Cell Reports, untuk pertama kalinya menunjukkan bagaimana siklus siang-malam intrinsik tubuh melindungi dan memelihara diferensiasi sel punca. Selain itu, penemuan ini menawarkan wawasan baru ke dalam mekanisme dimana gangguan pada jam sirkadian dapat berkontribusi untuk percepatan penuaan kulit dan kanker.
Bogi Andersen, profesor kimia biologis dan obat-obatan dan Enrico Gratton, profesor rekayasa biomedis, memfokuskan upaya mereka pada epidermis, lapisan pelindung terluar dari kulit yang dipelihara dan dipulihkan oleh sel-sel punca yang berumur panjang.
Sementara peran jam sirkadian di dalam proses seperti tidur, perilaku makan dan metabolisme berkaitan dengan makan dan puasa sudah sangat dikenal, masih sedikit yang diketahui mengenai apakah irama sirkadian juga mengatur fungsi sel punca.
Para peneliti menggunakan eksitasi dua-foton dan mikroskop pencitraan fluoresensi di Laboratory of Fluorescence Dynamics untuk membuat pengukuran yang sensitif dan kuantitatif dari keadaan metabolik sel tunggal di dalam lingkungan mikro yang menyerupai jaringan hidup.
Mereka menemukan bahwa jam sirkadian mengatur salah satu bentuk metabolisme perantara di dalam sel-sel punca, yang disebut sebagai fosforilasi oksidatif. Jenis metabolisme ini menciptakan radikal oksigen yang dapat merusak DNA dan komponen lain dari sel. Bahkan, salah satu teori penuaan berpendapat bahwa penuaan disebabkan oleh kerusakan akumulatif dari radikal oksigen yang dihasilkan metabolisme di dalam sel punca.
Penelitian ini juga mengungkapkan bahwa irama sirkadian di dalam sel punca menggeser waktu pembelahan sel sehingga tahapan siklus pembelahan sel yang paling sensitif terhadap kerusakan DNA dapat dihindari selama masa fosforilasi oksidatif maksimal.
Penelitian lain pada hewan telah mengaitkan penuaan dengan gangguan irama sirkadian dan Andersen mengatakan bahwa percepatan penuaan dapat disebabkan oleh gangguan di dalam metabolisme dan siklus proliferasi sel-sel punca.
“Studi kami dilakukan pada tikus, namun implikasi yang lebih besar dari penelitian ini berkaitan dengan fakta bahwa gangguan sirkadian sangat umum di dalam masyarakat modern. Salah satu konsekuensi dari gangguan tersebut dapat membuat abnormalitas pada fungsi sel-sel punca dan percepatan penuaan,” kata Andersen, seperti dilansir University of California – Irvine (06/01/2015).
Andersen menambahkan bahwa ada kemungkinan penelitian di masa depan dapat memajukan wawasan terapeutik dari penelitian ini.
