Sebuah tim riset internasional yang dipimpin oleh Universitas California, Irvine telah mengidentifikasi sistem jaringan komunikasi yang ada di antara organ dan jaringan yang mengatur metabolisme di dalam tubuh manusia. Temuan dari studi mereka untuk pertama kalinya, memberikan “atlas” secara mendetail yang menggambarkan bagaimana tubuh manusia menciptakan dan menggunakan energi, dan bagaimana ketidakseimbangan dalam jaringan dapat mempengaruhi kesehatan secara keseluruhan.
Diterbitkan di jurnal Cell, penelitian ini mengungkapkan metabolisme multi-jaringan yang sangat terkoordinasi yang mendasari ritme-sirkadian tubuh dan memeriksa bagaimana gangguan pada ritme ini – seperti yang disebabkan oleh pola makan kadar lemak tinggi – dapat menginduksi kesalahan pengaturan di antara jam jaringan dan dapat memicu peradangan, yang telah dikaitkan dengan penyakit utama dan dapat memengaruhi masa hidup.
Penulis utama Paolo Sassone-Corsi, Donald Bren, Profesor Biologi Kimia di UCI School of Medicine, pertama kali menunjukkan link ritme-metabolisme sirkadian sekitar 10 tahun yang lalu, mengidentifikasi jalur metabolisme di mana protein sirkadian merasakan tingkat energi di dalam sel.
“Tubuh manusia adalah kompleks, sistem terintegrasi indah yang berfungsi pada efisiensi optimal ketika jaringan dalam keseimbangan,” kata Sassone-Corsi, direktur Pusat Epigenetik dan Metabolisme UCI. “Ketika sistem ini terganggu karena kesalahan pengaturan antar organ, tubuh akan berfungsi pada tingkat yang kurang optimal, yang dapat menyebabkan penyakit. Kami menyajikan peta yang menggambarkan bagaimana mencapai kesehatan terbaik melalui keseimbangan dan homeostasis [ketahanan] yang tepat. ”
Para peneliti memeriksa berbagai jam genetik – mulai dari yang ada dalam serum darah, hati dan otot hingga yang ada di korteks prefrontal otak dan hipotalamus, serta lemak tubuh coklat dan putih. Atlas yang dihasilkan memetakan koneksi di antara berbagai organ dan jaringan, yang bersama-sama membentuk apa yang disebut jam tubuh yang mengatur pola aktivitas metabolisme siang hari. Tim kemudian menguji koneksi untuk melihat bagaimana pola makan tinggi lemak pada tikus mengacak-acak pola metabolisme tubuh dan memasang kembali komunikasi dan koordinasi di antara jam.
“Efek dari pola makan tinggi lemak memberikan bukti bahwa faktor eksternal dapat mengganggu pola metabolisme terkoordinasi,” kata Sassone-Corsi, menambahkan bahwa dengan atlas ini, informasi dari satu kelompok organ atau jaringan dapat memberikan pemahaman seluruh sistem tentang ketidakteraturan metabolik dan penyakit yang berhubungan dengan mereka.
“Kami sekarang dapat membuat pendekatan untuk obat yang dipersonalisasi berdasarkan metabolisme sirkadian individu,” katanya. “Metabolic profiling adalah metode data besar untuk mengoptimalkan kesehatan metabolik.”
Tim internasional bermitra dengan perusahaan biomedis Metabolon pada penelitian saat ini, dan mereka akan berkolaborasi dalam penelitian manusia dan eksplorasi lebih lanjut jaringan metabolik yang dikendalikan sirkadian di organ dan kelompok jaringan lainnya.
