Language
Country/Area
No result found
Tahukah Anda bahwa virus, asam nukleat, dan bahkan seluruh mitokondria dapat ditularkan antar sel?
Dalam dunia biologi mikroskopis, terdapat struktur menakjubkan yang disebut "Tunneling Nanotubes" (TNT). Koneksi antarsel ini tidak hanya memungkinkan transmisi informasi, tetapi bahkan dapat mengangkut komponen seluler penting seperti asam nukleat dan mitokondria. Bentuk komunikasi antarsel yang canggih ini memiliki implikasi penting bagi pemahaman kita tentang bagaimana sel berinteraksi satu sama lain.
Nanotube saluran memiliki diameter mulai dari 0,05 mikron hingga 1,5 mikron, dapat memanjang hingga beberapa kali diameter sel, dan dapat dibagi menjadi dua jenis: terbuka dan tertutup.
Struktur kecil ini tidak hanya ada di antara sel-sel hewan tertentu, tetapi juga menunjukkan fungsi yang kuat. Saluran ini memungkinkan sel untuk terhubung pada jarak hingga 100 mikrometer dan mampu mentransfer bagian membran sel di antara dua sel, membentuk kontak langsung antarsel. Selain komunikasi dasar antarsel, mereka juga mampu mentransfer asam nukleat seperti mRNA dan miRNA, serta menularkan patogen seperti HIV dan prion.
Sejarah nanotube saluran
Konsep nanotube saluran pertama kali diusulkan pada tahun 1999, ketika tujuan penelitian adalah untuk mengeksplorasi perkembangan morfologi sayap pada larva lalat buah (Drosophila melanogaster). Seiring dengan semakin mendalamnya penelitian, sebuah makalah pada tahun 2004 lebih lanjut menggambarkan struktur koneksi yang terbentuk antara sel PC12 dan menamai struktur ini "nanotube saluran" untuk pertama kalinya. Studi pendahuluan ini menunjukkan bahwa pembentukan nanotube terkait erat dengan translokasi membran sel dan organel.
Pembentukan Nanotube
Mekanisme pembentukan nanotube saluran masih dalam penyelidikan, dan ada dua hipotesis utama. Salah satunya adalah kontak langsung antarsel memungkinkan tonjolan sitoplasma meluas ke sel lain dan akhirnya menyatu dengan membran sel target. Kemungkinan lain adalah ketika dua sel yang terhubung terpisah, nanotube yang tersisa bertindak sebagai jembatan, menjaga hubungan di antara keduanya.
Studi tersebut menemukan bahwa sebagai respons terhadap rangsangan seperti bakteri atau tindakan mekanis, sel dendritik tertentu dan monosit THP-1 terhubung melalui nanotube saluran dan menunjukkan bukti aliran kalsium.
Transfer zat antarsel
Transfer mitokondria
Nanotube saluran telah terbukti menjadi mekanisme yang mampu mentransfer seluruh mitokondria antarsel. Dalam beberapa penelitian, sel kanker telah ditemukan mampu mencuri mitokondria dari sel imun melalui nanotube ini. Ketika sel rusak, mitokondria yang rusak melepaskan spesies oksigen reaktif, yang memicu sel punca mesenkimal di dekatnya untuk memasok mitokondria yang sehat melalui nanotube, suatu proses yang dianggap membantu perbaikan jantung.
Perambatan Potensial AksiPenelitian terkini menunjukkan bahwa nanotube saluran dapat menyebarkan potensial aksi melalui ekstensinya ke retikulum endoplasma. Proses ini mendorong masuknya ion kalsium ke sel lain melalui difusi aktif, sehingga memfasilitasi pensinyalan antarsel.
Penyebaran patogen
Tidak hanya mitokondria yang dapat ditransfer melalui nanotube saluran, tetapi banyak virus juga dapat menggunakan struktur ini untuk menyebar. Misalnya, penelitian telah menunjukkan bahwa virus SARS-CoV-2 mampu membangun nanotube saluran untuk menyebar dari sel hidung ke bagian tubuh lainnya. Selain itu, penyebaran HIV antarsel dendritik juga bergantung pada keberadaan nanotube ini.
Dibandingkan dengan pasien dengan perkembangan bebas HIV jangka panjang, sel dendritik mereka cacat dalam kemampuan mereka untuk membentuk nanotube saluran, yang dapat menjelaskan rute penularan virus.
Aplikasi dalam Nanomedicine
Nanotube saluran menunjukkan potensi untuk aplikasi dalam nanomedicine. Di satu sisi, para peneliti dapat mempertimbangkan untuk memblokir pembentukan nanotube untuk mengurangi toksisitas metode pengobatan; di sisi lain, mendorong pembentukan nanotube dapat meningkatkan efek terapeutik.
KesimpulanNanotube saluran menyediakan cara unik bagi sel untuk berkomunikasi, menunjukkan bagaimana sel dapat berinteraksi lintas jarak. Bidang penelitian yang baru muncul ini tidak hanya memberi kita pemahaman yang lebih dalam tentang biologi sel, tetapi juga memberikan perspektif baru untuk teknologi medis masa depan. Potensi yang belum ditemukan apa yang tersembunyi di dunia mikroskopis seperti itu?
