Jakarta – Para ilmuwan baru saja menemukan hormon yang dipercaya dapat memecahkan masalah biologis yang selama ini masih menjadi misteri.
Studi baru ini terbit di jurnal Nature pada Rabu (10/7). Studi itu menunjukkan zat kimia tersebut, yang dijuluki “hormon otak ibu”, turut membantu pembentukan tulang.
Pembentukan tulang ini mulai berperan setelah kehamilan, ketika kadar estrogen menurun dan kebutuhan kalsium meroket karena tubuh mulai memproduksi susu.
Secara normal, estrogen memperkuat tulang dan mencegah kalsiumnya terkikis. Oleh karena itu, masih belum jelas bagaimana tulang mempertahankan sebagian besar kekuatannya selama menyusui dan kemudian pulih kembali setelah disapih.
“Ini adalah hormon yang memiliki peluang yang sama – hormon ini bekerja pada tulang dan sel punca tulang pria dan wanita,” kata Holly Ingraham, penulis senior studi ini, mengutip Live Science, Jumat (12/7).
“Jika kita dapat mengembangkannya menjadi terapi, [hormon ini] akan bekerja pada pria dan wanita.”
Menurut dia hormon ini secara teori dapat membantu mempercepat perbaikan patah tulang, mengobati osteoporosis dan mencegah keropos tulang dini yang dipicu oleh perawatan medis.
Bukan perkara mudah
Ingraham, yang juga profesor dan wakil ketua farmakologi seluler dan molekuler di University of California, San Francisco, mengaku sulit untuk membuktikan bahwa dirinya telah mengidentifikasi hormon baru.
Untuk membuktikannya, ia perlu memastikan di mana hormon ini dibuat, jaringan mana yang terpengaruh, dan bahwa hormon ini ditemukan di aliran darah.
Sundeep Khosla, dokter-ilmuwan di Mayo Clinic di Rochester, Minnesota yang tidak terlibat dalam penelitian ini mengaku kaget dengan penemuan hormon baru tersebut.
“Sebagian besar telah ditemukan, jadi cukup mengejutkan untuk benar-benar menemukan hormon baru,” kata Khosla.
“Mereka membuat kasus yang cukup meyakinkan bahwa ini benar-benar hormon,” lanjut dia.
Khosla mengatakan para ilmuwan sebelumnya telah menemukan zat tersebut pada mamalia, termasuk manusia, tetapi tidak tahu bahwa itu adalah hormon.
Khosla mengatakan hormon baru ini menambahkan bagian penting dalam biologi yang tidak diketahui sebelumnya. Selain itu, meskipun penting dalam periode pascapersalinan, hormon baru ini juga dapat meningkatkan pertumbuhan tulang pada laki-laki.
Perburuan hormone
Studi baru ini dikembangkan dari penelitian pada tikus yang terbit pada tahun 2019, ketika Ingraham dan rekannya menemukan cara untuk meningkatkan kepadatan dan kekuatan tulang hingga 800 persen.
Efek dramatis ini dimediasi oleh sel-sel di hipotalamus otak, sebuah struktur pembuat hormon.
Memblokir estrogen pada sel tertentu dalam hipotalamus akan meningkatkan pertumbuhan tulang. Namun, trik ini hanya bekerja pada tikus betina, bukan pada tikus jantan, yang menunjukkan bahwa jalur khusus ini hanya ada pada wanita.
Para peneliti berteori bahwa, ketika estrogen dimatikan, sel-sel di otak wanita ini entah bagaimana mendorong tubuh untuk menyalurkan energi ke dalam pertumbuhan tulang. Pertanyaannya adalah, bagaimana sel-sel ini menyampaikan pesan tersebut?
Jadi dalam penelitian baru ini, mereka mencari molekul yang terbawa dalam darah yang akan menyampaikan pesan tersebut.
Menurut Ingraham pencarian ini seperti mencari jarum di tumpukan jerami, karena hormon yang ada di dalam darah hanya ada dalam jumlah yang sangat kecil.
Tim pertama kali mengkonfirmasi bahwa penyebabnya ada di dalam darah dengan menggunakan tikus dengan sinyal estrogen yang diblokir, dan dengan demikian, tulangnya menjadi sangat tebal.
Tikus normal yang diinfus dengan darah dari tikus yang dimodifikasi ini menunjukkan pertumbuhan tulang yang dramatis. Tim juga mentransplantasikan sel punca penumbuh tulang dan tulang utuh ke berbagai bagian tikus yang dimodifikasi.
Selain itu, transplantasi ini menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik, yang menunjukkan bahwa hormon ini kuat dan beredar luas.
Tim kemudian mengamati aktivitas gen di hipotalamus dan menemukan bahwa, pada tikus bertulang besar, gen spesifik dalam sel-sel ini sangat aktif: CCN3, yang mengkodekan instruksi untuk sebuah protein. Ini adalah protein yang diusulkan oleh para peneliti untuk disebut sebagai “hormon otak ibu.”
Tidak banyak yang diketahui tentang protein CCN3, tetapi secara historis, orang tidak menganggapnya sebagai hormon. Ingraham mengatakan protein ini dianggap melakukan tugasnya secara lokal, daripada memasuki sirkulasi.
Meskipun demikian, percobaan kelompok ini menunjukkan protein ini sebagai hormon yang mereka cari.
Hal ini sangat mengejutkan karena hormon yang dibuat di hipotalamus biasanya berhubungan dengan kelenjar hipofisis – pembuat hormon utama yang melekat pada dasar otak.
Menurut Khosla, kelenjar hipofisis kemudian akan meneruskan pesan dari hipotalamus ke tubuh, tetapi dalam kasus ini, hormon yang dibuat di hipotalamus berhubungan langsung ke tulang.
Tim ini bahkan menunjukkan bahwa, pada tikus tua, hormon penguat tulang dapat mempercepat penyembuhan patah tulang.
“Ketika saya melihat data perbaikan patah tulang itu, saya tahu bahwa ini benar-benar nyata,” kata Ingraham.
“Sangat fenomenal bahwa Anda dapat mengambil tikus jantan berusia 2 tahun ini dan melihat perbaikan semacam itu,” lanjut dia.
Akhirnya, para ilmuwan mengungkapkan bahwa, pada periode pascapersalinan, CCN3 secara alami meningkat dalam otak tikus betina. Jika Anda menghalangi peningkatan tersebut, tulang tikus dengan cepat menjadi lebih lemah saat mereka terus menyusui.
Khosla mengatakan peningkatan CCN3 ini masih perlu dikonfirmasi pada manusia, tetapi data pada tikus menunjukkan bahwa hormon ini adalah kunci untuk menjaga tulang tetap kuat selama menyusui. Namun, untuk saat ini, masih belum jelas bagaimana saklar itu benar-benar dibalik di otak.
“Ada apa dengan periode [pascamelahirkan] ini yang membuat hal ini menyala di otak, di neuron-neuron itu? Kami tidak tahu,” kata Ingraham.
Menurutnya misteri itu akan membutuhkan lebih banyak usaha untuk dipecahkan – dan mungkin saja mengungkap hormon tambahan dalam prosesnya.
