Kemampuan menumbuhkan kembali bagian tubuh yang hilang masih menjadi "superpower" alami bagi sebagian hewan. Kecebong dan salamander, misalnya, mampu meregenerasi anggota tubuh yang diamputasi. Namun, kemampuan serupa nyaris mustahil terjadi pada mamalia seperti tikus apalagi manusia. Apa yang membedakan?
Penelitian terbaru mulai mengungkap titik terang dari perbedaan ini. Studi yang dipimpin oleh Can Aztekin dari Friedrich Miescher Laboratory of the Max Planck Society, tim membandingkan proses regenerasi pada kecebong katak dan embrio tikus.
Riset tersebut telah dipublikasikan di jurnal Science dengan judul Species-specific oxygen sensing governs the initiation of vertebrate limb regeneration.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Oksigen adalah Kunci
Dikutip dari Phys.org, hasil temuan tim peneliti menemukan kunci utama kemampuan regenerasi tersebut terletak pada bagaimana sel merespons oksigen. Tingkat serta respons terhadap oksigen sangat menentukan apakah sel akan melanjutkan regenerasi atau berhenti pada pembentukan jaringan parut.
Secara biologis, proses regenerasi sebenarnya dimulai dengan mekanisme perbaikan luka. Sel-sel di sekitar area cedera bergerak cepat untuk menutup luka, lalu bertransformasi menjadi sel regeneratif yang membangun kembali jaringan yang hilang.
Pada hewan amfibi, proses ini berlangsung relatif cepat dan efisien. Sebaliknya, pada mamalia, respons tubuh cenderung lebih lambat dan berhenti pada tahap pembentukan jaringan parut-yang justru menghambat regenerasi lebih lanjut.
Fakta menarik lainnya, banyak spesies yang hidup di lingkungan perairan memiliki kemampuan regenerasi yang lebih baik. Amfibi, yang menghabiskan sebagian hidupnya di air dengan kadar oksigen lebih rendah, termasuk dalam kelompok ini. Sementara itu, mamalia darat hidup dalam kondisi kaya oksigen, tetapi justru tidak memiliki kemampuan regenerasi yang sama.
Para peneliti menduga sel regeneratif pada mamalia mungkin bersifat laten atau tersembunyi. Sementara, studi terkait regenerasi lebih banyak berfokus pada amfibi dan bukan mamalia.
"Selama ini, penelitian regenerasi berfokus pada amfibi, sementara regenerasi mamalia jarang diteliti secara eksperimental berdampingan dengan cara yang sebanding," ujar Aztekin dikutip dari Phys.org.
Maka dari itu, para peneliti ingin mengetahui benarkah mamalia memiliki kemampuan yang sama dengan amfibi dalam hal regenerasi. Mereka lalu memotong anggota tubuh yang sedang berkembang dari embrio tikus dan kecebong katak, lalu dirawat terpisah dalam pada kondisi terkontrol.
Para peneliti mengamati bagaimana sel bergerak menutup luka, sel bergerak, aktivitas gen, metabolisme, dan keadaan epigenetik pada kemasan DNA. Proses ini ditentukan oleh HIF1A-protein yang berperan sebagai sensor oksigen seluler.
Saat oksigen yang masuk rendah, HIF1A akan stabil dan mengaktifkan proses penyembuhan luka dan regenerasi. Sebaliknya, saat oksigen datang tinggi, HIF1A menjadi tidak stabil dan akan menghentikan regenerasi.
Hebatnya, sel pada tikus tampak memulai proses regenerasi pada kadar oksigen rendah-dimana luka sembuh lebih cepat, dan metabolisme bergeser ke arah glikolisis (proses tanpa oksigen). Di waktu yang bersamaan, DNA ikut bergerak mendukung aktivitas regenerasi dengan mengaktifkan gen-gen baru.
Sementara pada kecebong katak, proses regenerasi tetap berjalan normal di berbagai kadar oksigen. Artinya, katak dapat dengan mudah meregenerasi sel tubuh mereka dalam kondisi apapun.
Jadi, mamalia sebenarnya mampu meregenerasi kembali anggota tubuh mereka. Hanya saja, sel tubuh mamalia terlalu sensitif dengan oksigen yang akhirnya menghentikan laju regenerasi.
Harapan Regenerasi pada Mamalia
Hasil studi ini menunjukkan bahwa mamalia memperlihatkan potensi regeneratif pada mulanya, tapi tergantung pada kadar oksigen yang ada di sekitarnya. Hal itu mengisyaratkan jika penyesuaian oksigen yang tepat, dapat membantu manusia menyembuhkan luka lebih cepat.
"Dengan membandingkan secara langsung spesies yang dapat dan tidak dapat beregenerasi, kami menghadirkan perspektif baru pada pertanyaan yang telah ada selama berabad-abad. Hasil kami menunjukkan bahwa program regenerasi dapat dipicu dalam jaringan mamalia dan mulai menguraikan jalur yang jelas dan dapat diuji untuk mendorong regenerasi anggota tubuh pada mamalia dewasa," ungkap AZtekin.
