BAGIKAN
Image by physicsgirl from Pixabay

Di dalam tubuh kita terdapat beberapa bagian tubuh yang dulunya memiliki fungsi namun sekarang manfaatnya kurang begitu dirasakan yang disebut organ vestigial. Salah satu di antaranya adalah ‘merinding’, ketika bulu-bulu terasa berdiri dan kulit terlihat berbintik-bintik menonjol seperti kulit unggas yang bulunya dicabut, yang dipicu oleh berbagai rangsangan secara fisik maupun emosional.

Dikenal juga sebagai refleks pilomotor, pada hewan, bulu yang memanjang akan menampilkan penampakan tubuh yang lebih besar – sehingga memberikan peringatan terhadap pemangsa yang akan akan menyerangnya, serta melindungi mereka dari hawa dingin, Tapi, semua itu berlaku bagi hewan-hewan yang memiliki bulu yang lebat.

Bulu yang ada di tubuh semua mamalia secara otomatis akan berdiri ketika kedinginan, menciptakan lapisan kehangatan yang lembut. Ketika kita kedinginan, otot-otot di sekitar folikel rambut berkontraksi – suatu refleks yang diwariskan leluhur kita, ketika mereka memiliki bulu yang lebih panjang dan lebat di tubuhnya.



Dalam sebuah studi terbaru, para ilmuwan Universitas Harvard telah menemukan alasannya: tipe sel yang menyebabkan merinding juga penting untuk mengatur sel batang yang meregenerasi folikel dan rambut. Di bawah kulit, otot yang berkontraksi yang menyebabkan merinding, diperlukan untuk menjembatani koneksi antara saraf simpatik dengan sel batang folikel rambut.

Penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Cell.

Dalam jangka waktu yang singkat, saraf simpatik bereaksi terhadap suhu dingin dengan mengontraksi otot dan menyebabkan merinding. Sedangkan dalam jangka waktu yang panjang, saraf simpatik mendorong aktivasi sel induk folikel rambut dan pertumbuhan rambut baru.

Folikel rambut, saraf simpatik (hijau), dan otot (magenta) di bawah mikroskop. (Hsu Laboratory/Harvard University)

“Kulit adalah sebuah sistem yang menarik: ia memiliki sekian banyak sel punca yang dikelilingi oleh beragam jenis sel-sel, dan terletak sebagai antarmuka antara tubuh kita dan dunia luar. Oleh karena itu, sel-sel induknya berpotensi merespons terhadap berbagai rangsangan, dari seluruh tubuh, atau bahkan lingkungan luar,” kata Ya-Chieh Hsu yang memimpin penelitian ini.

“Dalam penelitian ini, kami mengidentifikasi ceruk komponen ganda yang menarik yang tidak hanya mengatur sel induk dalam kondisi stabil, tetapi juga memodulasi perilaku sel induk sesuai dengan perubahan suhu di luar.”

Sementara hubungan antara saraf dan otot sudah dikenal dalam sistem khusus ini, hubungan dengan sel-sel induk pengatur rambut adalah penemuan baru, dan sesuatu yang tidak biasa – neuron cenderung lebih suka koneksi ke neuron lain atau koneksi mirip sinapsis ke otot. Di sini, koneksi seperti sinapsis dibuat untuk membendung sel, membungkusnya seperti pita.

Di kulit, terdapat tiga jenis jaringan yang diatur secara khusus. Jaringan saraf simpatik, suatu bagian dari sistem saraf yang mengendalikan kondisi tubuh agar konstan dan merespons terhadap rangsangan eksternal, yang terhubung dengan otot polos kecil pada jaringan mesenkim. Otot polos ini pada gilirannya menghubungkan pada sel-sel induk folikel rambut, sejenis sel induk jaringan epitel yang penting untuk meregenerasi folikel rambut serta memperbaiki luka.



Suhu dingin memicu neuron simpatis untuk mengirimkan sebuah sinyal saraf, dan otot bereaksi dengan berkontraksi dan menyebabkan rambut berdiri tegak.

Namun, ketika para peneliti memeriksa kulit menggunakan mikroskop elektron, mereka menemukan bahwa saraf simpatik tidak hanya terhubung dengan otot, tetapi juga membentuk suatu koneksi yang langsung pada sel induk folikel rambut. Bahkan, serabut saraf melilit sel induk folikel rambut seperti pita.

Bagaimana otot (merah muda), saraf simpatik (hijau), dan sel batang folikel rambut (biru) bereaksi terhadap dingin. (Shwartz et al., Cell, 2020)

Selanjutnya, para peneliti mengkonfirmasi bahwa saraf memang menargetkan sel induk. Sistem saraf simpatik biasanya diaktifkan pada tingkat rendah yang konstan untuk mempertahankan homeostasis tubuh, dan para peneliti menemukan bahwa tingkat aktivitas saraf yang rendah ini mempertahankan sel-sel induk dalam keadaan siap untuk beregenerasi. Di bawah pengaruh kondisi dingin yang berkepanjangan, saraf diaktifkan pada tingkat yang jauh lebih tinggi dan lebih banyak neurotransmitter dilepaskan, menyebabkan sel-sel induk aktif dengan cepat, meregenerasi folikel rambut, dan menumbuhkan rambut baru.

Para peneliti juga menyelidiki apa yang mempertahankan koneksi saraf ke sel induk folikel rambut. Terlihat bahwa otot merupakan pendukung struktural yang diperlukan untuk menjembatani saraf simpatik pada folikel rambut.

“Kami menemukan bahwa sinyal-sinyal berasal dari pengembangan folikel rambut itu sendiri. Mengeluarkan suatu protein yang mengatur pembentukan otot polos, yang kemudian menarik saraf simpatik. Kemudian pada orang dewasa, interaksi berbalik, dengan saraf dan otot bersama-sama mengatur sel induk folikel rambut untuk meregenerasi folikel rambut baru. Ini menutup seluruh lingkaran – folikel rambut yang berkembang sedang membangun ceruknya sendiri,” kata Yulia Shwartz, penulis utama studi ini.

Dengan eksperimen ini, para peneliti mengidentifikasi sistem dua komponen yang mengatur sel induk folikel rambut. Saraf adalah komponen pensinyalan yang mengaktifkan sel-sel induk melalui neurotransmitter, sedangkan otot adalah komponen struktural yang memungkinkan serat-serat saraf untuk secara langsung terhubung dengan sel-sel induk folikel rambut.

“Reaksi khusus ini bermanfaat untuk menggabungkan regenerasi jaringan dengan perubahan di dunia luar, seperti suhu. Ini adalah tanggapan dua lapis: merinding adalah cara cepat untuk memberikan semacam bantuan dalam jangka pendek. Tetapi ketika hawa dingin berakhir, ini menjadi mekanisme yang bagus bagi sel induk untuk mengetahui bahwa mungkin inilah saatnya untuk meregenerasi mantel rambut baru.” kata Shwartz.

Di masa depan, para peneliti akan mengeksplorasi lebih lanjut bagaimana lingkungan eksternal dapat mempengaruhi sel-sel induk di kulit, baik di bawah homeostasis dan dalam situasi perbaikan seperti penyembuhan luka.