BANDA ACEH – Penanews.co.id – Sebuah penelitian yang dilakukan di Universitas Harvard di Amerika Serikat telah mengidentifikasi serangkaian metabolit yang bergerak dari usus ke hati dan kemudian ke jantung, yang mendistribusikannya ke seluruh tubuh.
Penelitian yang didukung oleh Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) dan diterbitkan dalam jurnal Cell Metabolism menjelaskan Senyawa-senyawa yang beredar ini tampaknya memengaruhi bagaimana jalur metabolisme berfungsi di dalam hati dan seberapa sensitif tubuh terhadap insulin. Temuan ini menunjukkan potensi strategi baru untuk mengobati obesitas dan diabetes tipe 2.
Penulis utama studi, Vitor Rosetto Muñoz, menjelaskan bahwa Vena portal hepatika mengalirkan sebagian besar darah dari usus ke hati. Oleh karena itu, vena ini merupakan tempat pertama yang menerima produk dari mikrobioma usus. Di hati, produk-produk tersebut dapat dikonjugasi, diubah, atau dieliminasi, dan kemudian masuk ke sirkulasi sistemik.
“Dengan menganalisis darah yang keluar dari usus dan darah perifer yang beredar di seluruh tubuh, kami dapat mengamati dengan lebih akurat pengayaan metabolit yang berasal dari mikrobioma usus di setiap lokasi dan, akibatnya, bagaimana metabolit tersebut dapat memodifikasi metabolisme hati dan kesehatan metabolik,” tambah Muñoz seperti dikutip dari sciencedaily.com, Sabtu (20/12/2025).
Ia menyelesaikan pekerjaan ini selama magang di Joslin Diabetes Center di Harvard Medical School di Amerika Serikat dengan dukungan beasiswa FAPESP di bawah bimbingan peneliti Carl Ronald Kahn.
Keragaman Mikrobioma Usus dan Risiko Penyakit Metabolik
Selama beberapa tahun terakhir, para ilmuwan semakin menyadari bahwa mikrobioma usus berperan sebagai penghubung utama antara genetika, faktor lingkungan, dan perkembangan gangguan metabolisme. Studi telah menunjukkan bahwa manusia dan hewan dengan obesitas, diabetes tipe 2, intoleransi glukosa, atau resistensi insulin seringkali memiliki komposisi mikrobiota usus yang berbeda dibandingkan dengan mereka yang tidak memiliki kondisi tersebut.
Dalam penelitian ini, peneliti menguji metabolit dalam darah tikus yang bervariasi dalam kerentanan mereka terhadap obesitas dan diabetes. Sampel diambil dari vena portal hepatik, yang membawa darah dari usus ke hati, dan dari darah perifer, yang mengalir dari hati ke jantung sebelum bersirkulasi ke seluruh tubuh.
“Biasanya, penelitian cenderung melihat metabolit yang ada dalam feses atau darah tepi, tetapi hal itu tidak secara akurat mencerminkan apa yang pertama kali mencapai jaringan hati, yang merupakan organ metabolisme penting yang terkait dengan berbagai penyakit,” kata peneliti tersebut.
Pada tikus sehat, tim mendeteksi 111 metabolit yang terkonsentrasi di vena porta hepatik dan 74 di darah perifer. Ketika tikus yang secara genetik rentan terhadap obesitas dan diabetes tipe 2 diberi diet hiperlipidemik (kaya lemak), jumlah metabolit yang terkonsentrasi di vena porta hepatik turun dari 111 menjadi 48. Temuan ini menunjukkan bahwa faktor lingkungan, seperti diet, dapat sangat memengaruhi distribusi senyawa-senyawa ini.
Profil metabolit pada tikus yang rentan ini juga berbeda dari profil yang diamati pada strain tikus yang secara alami resisten terhadap sindrom metabolik. Kontras ini menunjukkan bahwa latar belakang genetik memainkan peran sentral dalam membentuk metabolit mana yang muncul di vena portal hepatik.
“Ini menunjukkan bahwa lingkungan dan genetika inang dapat berinteraksi secara kompleks dengan mikrobioma usus. Sebagai hasil dari interaksi ini, kombinasi metabolit yang berbeda dapat dikirim ke hati dan selanjutnya ke sirkulasi perifer. Metabolit ini kemungkinan memainkan peran penting dalam memediasi kondisi yang menyebabkan obesitas, diabetes, dan sindrom metabolik,” kata Muñoz.
Untuk mengidentifikasi bakteri dan produk sampingan mikroba mana yang berkontribusi pada pola metabolit ini, para peneliti mengobati tikus yang rentan terhadap obesitas dan diabetes dengan antibiotik yang dirancang untuk menargetkan mikroorganisme usus tertentu. Seperti yang diharapkan, pengobatan tersebut mengubah mikrobioma dan mengubah keseimbangan metabolit baik dalam darah perifer maupun vena portal hepatik.
Salah satu hasilnya adalah peningkatan metabolit seperti mesakonat, yang berper參與 dalam siklus Krebs, jalur penghasil energi mendasar dalam sel.
Dengan memanfaatkan wawasan ini, para ilmuwan memaparkan hepatosit (sel hati) pada mesakonat dan isomer-isomernya, yang merupakan senyawa kimia dengan rumus molekuler yang sama tetapi struktur yang berbeda. Perawatan tersebut meningkatkan sinyal insulin dan mengatur gen yang terlibat dalam akumulasi lemak hati (lipogenesis) dan oksidasi asam lemak, yang keduanya merupakan proses penting untuk menjaga kesehatan metabolisme.
“Oleh karena itu, metabolit yang ditemukan dalam darah di kedua lokasi ini memainkan peran penting dalam memediasi efek mikrobioma pada metabolisme hati dan patogenesis resistensi insulin diabetes tipe 2, yang terkait dengan konsumsi makanan tinggi lemak,” kata Muñoz.
Vitor Rosetto Muñoz, adalah peneliti pascadoktoral di Sekolah Pendidikan Jasmani dan Olahraga Ribeirão Preto di Universitas São Paulo (EEFERP-USP) di Brasil.[]
