Categories: Biologi

Perspektif Baru Pembentukan Sel Darah dan Sel Imun

Para peneliti baru-baru ini menemukan perspektif baru tentang pembentukan sel darah dan sel kekebalan tubuh.

Orang dewasa yang sehat menghasilkan sekitar 2 juta sel darah setiap detik, dan 99 persen di antaranya adalah sel darah merah pembawa oksigen.

Satu persen lainnya adalah trombosit dan berbagai sel darah putih dari sistem kekebalan tubuh.

Baca juga : Kombinasi Obat Baru Ini Membantu Sistem Kekebalan Tubuh Untuk Melawan Kanker

Bagaimana semua jenis sel darah dewasa yang berbeda berasal dari sel punca (sel induk/stem cell) “hematopoietik” yang sama dalam sumsum tulang telah menjadi subjek penelitian yang intens.

Akan tetapi sebagian besar penelitian selama ini hanya berfokus pada bagian yang satu persen itu saja, yaitu sel imun.

“Agak aneh memang, tetapi karena sel darah merah dienukleasi dan karenanya sulit dilacak oleh penanda genetik, pembentukan sel darah sedikit diabaikan oleh sejumlah besar penelitian dalam beberapa dekade terakhir,” ujar Camilla Forsberg.

Camilla Forsberg adalah profesor teknik biomolekuler di Baskin School of Engineering di UC Santa Cruz.

Dalam sebuah studi terbaru, yang diterbitkan 21 Maret dalam Stem Cell Reports, lab Forsberg mengatasi hambatan teknis untuk memberikan penghitungan menyeluruh produksi sel darah dari sel induk hematopoietik.

Temuan mereka ini penting untuk memahami gangguan seperti anemia, penyakit pada sistem kekebalan tubuh, dan kanker darah seperti leukemia dan limfoma.

Baca juga : Terapi Baru untuk Kanker Darah Agresif Ditemukan!

“Kami berusaha memahami keseimbangan antara produksi sel darah dan sel kekebalan tubuh, yang menjadi masalah dalam berbagai macam gangguan,” kata Forsberg.

Proses dimana sel-sel induk hematopoietik memunculkan sel-sel darah matang melibatkan banyak populasi sel-sel progenitor (sel nenek moyang).

Sel-sel progenitor inilah yang kemudian berkembang menjadi sel-sel tertentu yang sepenuhnya matang.

Persimpangan jalan ini terjadi antara progenitor limfoid, yang muncul menjadi sel darah putih yang disebut limfosit, dan progenitor myeloid, yang muncul menjadi sel darah putih lainnya, serta sel darah merah dan trombosit.

Sebagian besar sel di sumsum tulang berada di garis keturunan myeloid.

Temuan kunci dari studi baru ini adalah bahwa semua sel progenitor myeloid berpotensi menghasilkan lebih banyak sel darah merah daripada jenis sel lainnya.

Ini mengejutkan karena pada banyak penelitian sebelumnya, dimana sel-sel progenitor tumbuh dalam kultur sel (in vitro) menemukan mereka memiliki kapasitas terbatas untuk memproduksi sel darah merah dan trombosit.

Forsberg mengatakan hasil itu sekarang tampaknya akan menjadi artefak kebudayaan.

“Sulit untuk memahami banyak eksperimen itu, karena kita tahu tubuh kita perlu membuat banyak sel darah merah dan trombosit,” katanya.

“Hasil kami menunjukkan bahwa sel-sel progenitor ini mempertahankan banyak potensi sel darah merah.”

“Bahkan, kami mengusulkan bahwa produksi sel darah merah adalah jalur default.”

Dalam eksperimen yang dipimpin oleh penulis utama Scott Boyer, seorang mahasiswa pascasarjana di lab Forsberg, para peneliti mentransplantasikan populasi sel progenitor yang berbeda pada tikus dan melacak pembentukan sel darah merah serta trombosit (komponen darah terbesar kedua) dan sel imun.

Boyer juga mampu mentransplantasikan sel-sel progenitor tunggal dan kemudian mengidentifikasi darah dan sel-sel kekebalan yang dihasilkannya.

Dengan menghitung jumlah sel darah matang yang dihasilkan dari progenitor yang ditransplantasikan, para peneliti dapat menunjukkan bahwa sel darah merah sejauh ini merupakan tipe sel paling banyak yang diproduksi oleh setiap jenis sel progenitor, kecuali progenitor limfoid.

Temuan mereka mengarah pada pengembangan model diferensiasi hematopoietik yang berfokus pada sel darah merah sebagai jalur default untuk semua progenitor myeloid.

Selain Forsberg dan Boyer, rekan penulis makalah ini termasuk Smrithi Rajendiran, Anna Beaudin, Stephanie Smith-Berdan, Praveen Muthuswamy, Jessica Perez-Cunningham, Eric Martin, Christa Cheung, Herman Tsang, dan Mark Landon, semuanya di UC Santa Cruz Institute untuk Biologi Sel Punca.

Pekerjaan ini didukung oleh National Institutes of Health dan California Institute for Regenerative Medicine.

Journal Reference:

  1. Scott W. Boyer, Smrithi Rajendiran, Anna E. Beaudin, Stephanie Smith-Berdan, Praveen K. Muthuswamy, Jessica Perez-Cunningham, Eric W. Martin, Christa Cheung, Herman Tsang, Mark Landon, E. Camilla Forsberg. Clonal and Quantitative In Vivo Assessment of Hematopoietic Stem Cell Differentiation Reveals Strong Erythroid Potential of Multipotent Cells. Stem Cell Reports, 2019; DOI: 10.1016/j.stemcr.2019.02.007

Recent Posts

Obat Diabetes Ini Dapat Membalikkan Gagal Jantung

Para peneliti baru-baru ini menunjukkan bahwa obat diabetes empagliflozin dapat mengobati dan membalikkan perkembangan gagal jantung pada model hewan non-diabetes.… Read More

21 April 2019 19:30

Cara Kura-Kura Raksasa Menghadapi Perubahan Iklim

Kura-kura raksasa Galapagos, terkadang disebut Penjaga Kebun Galapagos, adalah makhluk kebiasaan. Di musim kemarau yang dingin, dataran tinggi lereng gunung… Read More

20 April 2019 19:36

Perkembangan Teknologi Pemungutan Suara di AS

Di Amerika Serikat, teknologi pemungutan suara berkembang dari awalnya menggunakan kertas suara yang dihitung manual, hingga menggunakan mesin pemilihan elektronik… Read More

19 April 2019 14:56

Perbedaan Quick Count, Exit Poll, dan Real Count

Pemilihan umum sudah selesai, muncul beberapa istilah yang sering kita dengar, seperti Quick Count, Exit Poll dan Real Count. Apa… Read More

18 April 2019 11:07

Cassini NASA Mengungkapkan Kejutan Danau Titan

Dalam perjalanan terakhir bulan terbesar Saturnus pada tahun 2017, pesawat ruang angkasa NASA Cassini mengumpulkan data radar yang mengungkapkan bahwa… Read More

17 April 2019 08:12

Benarkah Kemampuan Kognitif Dipengaruhi Gen?

Perbedaan individu dalam kemampuan kognitif pada anak-anak dan remaja sebagian tercermin dalam variasi dalam urutan DNA mereka, menurut sebuah penelitian… Read More

16 April 2019 20:42