slug, amuba sosisal
Ini adalah slug yang terdiri dari amuba sosial. Warna merah adalah spesies oksigen reaktif yang diproduksi oleh sel-sel sentinel, yang diperlukan untuk generasi jaring DNA yang mempertahankan slug.(Credit: Copyright Thierry Soldati, UNIGE)

Bhataramedia.com – Sistem kekebalan tubuh bawaan kita, terutama terdiri dari fagosit, melindungi tubuh kita dengan membasmi bakteri. Untuk melakukan hal ini, sistem kekebalan menggunakan dua mekanisme. Pertama membunuh benda asing dalam fagosit itu sendiri. Kedua membunuh mereka di luar sel. Kedua strategi sudah diketahui peneliti, tetapi hanya pada manusia dan hewan dengan tingkat lebih tinggi lainnya.

Ahli mikrobiologi dari University of Geneva (UNIGE), Swiss, baru saja menemukan bahwa amuba sosial, mikroorganisme uniseluler yang hidup di tanah dari hutan subtropis, juga menggunakan kedua mekanisme ini, dan telah melakukannya selama lebih dari satu miliar tahun. Oleh karena amuba ini memiliki sistem pertahanan bawaan mirip dengan manusia, sembari termodifikasi secara genetik, para peneliti dapat melakukan percobaan pada amuba ini dalam rangka untuk memahami dan melawan penyakit genetik dari sistem kekebalan tubuh. Penemuan ini dapat dibaca di jurnal Nature Communications.

Untuk mempertahankan diri, sel-sel kekebalan tubuh kita memiliki dua mekanisme. Pertama, yang disebut fagositosis, membunuh bakteri di dalam sel fagosit itu sendiri. Sel menyelubungi benda asing dan memusnahkan secara khusus dengan menggunakan spesies oksigen reaktif, yang dihasilkan berkat enzim NOX2. Namun, ketika penyerang yang akan diambil terlalu besar, sel-sel menggunakan mekanisme pertahanan kedua terdiri dari menghilangkan materi genetik mereka, atau DNA mereka. DNA ini berubah menjadi jaring lengket dan beracun yang disebut “neutrophil extracellular traps” (NETs). Jaring DNA ini kemudian menangkap bakteri di luar sel dan membunuh mereka.

Leluhur sistem kekebalan tubuh bawaan manusia

Bekerja sama dengan peneliti dari Baylor College of Medicine di Huston (USA), tim Profesor Thierry Soldati dari Department of Biochemistry of the Faculty of Science di UNIGE, mempelajari amuba sosial Dictyostelium discoideum. Mikroorganisme ini adalah predator bakteri. Tetapi ketika makanan terbatas, mereka bersama-sama membentuk “hewan mini” yang terdiri lebih dari 100.000 sel, yang disebut disebut “slug”. Slug kemudian akan berubah menjadi “tubuh buah” terdiri dari massa spora di atas tangkai. Spora dorman akan bertahan hidup tanpa makanan sampai angin atau elemen lain membubarkan mereka ke daerah-daerah baru di mana mereka dapat berkecambah dan menemukan sesuatu untuk dimakan.

Agar dapat membuat slug, sekitar 20% dari sel mengorbankan diri untuk membuat tangkai dan 80% akan menjadi spora. Namun, sisa kecil sebesar 1% yang menjaga fungsi fagositiknya. “Persentase terakhir ini terdiri dari sel-sel yang disebut sel “sentinel”. Mereka membentuk sistem kekebalan tubuh bawaan primitif slug dan memainkan peran yang sama seperti sel-sel kekebalan pada hewan. Mereka juga menggunakan fagositosis dan jaring DNA untuk membasmi bakteri yang akan membahayakan kelangsungan hidup siput. Kami telah menemukan bahwa apa yang kita yakini pada penemuan hewan dengan tingkat lebih tinggi, sebenarnya merupakan strategi yang sudah aktif dalam organisme uniseluler satu miliar tahun yang lalu,” jelas Thierry Soldati, penulis terakhir dari penelitian, seperti dilansir Université de Genève (01/03/2016).

Dari amuba sosial hingga manusia

Penemuan ini memainkan peran primordial dalam memahami penyakit sistem kekebalan tubuh pada manusia. Misalnya, pasien dengan penyakit granulomatosa kronis (CGD) tidak mampu mengekspresikan fungsi enzim NOX2. Oleh karena itu, mereka menderita infeksi berulang, karena sistem kekebalan tubuh mereka tidak memiliki spesies aksigen reaktif yang membunuh bakteri di dalam fagosom atau melalui jaring DNA. Dengan secara genetik memodifikasi amuba sosial Dictyostelium discoideum, ahli mikrobiologi dari UNIGE mampu melakukan segala macam percobaan pada mekanisme sistem imun bawaan. Sehingga, mikroorganisme ini dapat berfungsi sebagai model ilmiah untuk penelitian tentang cacat dalam proses pertahanan ini, serta membuka jalan untuk kemungkinan pengobatan.

Referensi Jurnal :

Xuezhi Zhang, Olga Zhuchenko, Adam Kuspa, Thierry Soldati. Social amoebae trap and kill bacteria by casting DNA nets. Nature Communications, 2016; 7: 10938 DOI: 10.1038/ncomms10938.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here