Diabetes melitus merupakan sebuah penyakit metabolik yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa yang bersifat kronis akibat gangguan pada produksi insulin oleh sel beta pankreas. Insulin ini sangat dibutuhkan dalam membantu sel-sel dalam tubuh mengambil glukosa sebagai bahan untuk menghasilkan energi. Saat ini diabetes melitus telah menjadi salah satu penyebab kematian terbanyak di dunia. Bahkan di Indonesia sendiri kasusnya kian meningkat dengan prevalensi kasus mencapai 8,5% dari data yang ditunjukkan oleh Riskesdas pada tahun 2018.
Terapi diabetes melitus yang paling sering digunakan hingga saat ini yaitu obat-obatan yang berfokus pada penurunan kadar gula darah. Namun, obat-obatan ini masih belum mampu untuk menghindari kerusakan lebih lanjut sel-sel beta pankreas yang dibutuhkan untuk produksi insulin. Oleh karena itu, melalui penelitian ini kami ingin menemukan alternatif terapi bagi diabetes melitus yang ditujukan untuk menurunkan kerusakan langsung pada sel beta pankreas.
Jalur sinyal Hippo memiliki peran dalam proses pembelahan maupun kematian sel. Komponen inti dari jalur sinyal ini antara lain MST1/2, SAV1, LATS1/2, dan Mob1 yang teraktivasi melalui proses fosforilasi. Jika jalur sinyal Hippo berhasil dinon-aktifkan, maka sel akan melangsungkan pembelahan maupun regenerasi. Melalui konsep ini, penelitian dilakukan dengan menggunakan senyawa kimia untuk menginhibisi MST1, yaitu XMU-MP1, sehingga diharapkan sel dapat hidup melalui pembelahan dan regenerasi.
Penelitian ini dilakukan menggunakan kultur sel INS-1dan in vivo pada mencit. Sel INS-1 digunakan karena sel ini merupakan model sel yang standar digunakan dalam penelitian fungsi sel beta pankreas. Mencit yang digunakan berusia 12 minggu dan model mencit diabetes melitus kami dapatkan dengan induksi menggunakan streptozotosin (STZ) 50 mg/kgBB/hari selama 5 hari berturut-turut, lalu dilakukan pengamatan kadar glukosa darah acak (GDA) tiap minggu.
Pada hari ke-14 mencit dikelompokkan dalam kelompok kontrol, kelompok mencit diabetes dengan GDA>200 mg/dL yang diberi terapi XMU-MP1, kelompok mencit diabetes dengan GDA>200 mg/dL yang diberi terapi plasebo (DMSO), kelompok mencit diabetes dengan GDA>300 mg/dL yang diberi terapi XMU-MP1, dan kelompok mencit diabetes dengan GDA>300 mg/dL yang diberi terapi plasebo (DMSO). XMU-MP1 diberikan dengan dosis 1 mg/kgBB/hari yang dimulai hari ke-15 setelah pemberian STZ selama 21 hari. Pada hari ke-35 (hari terakhir percobaan), mencit kemudian dikorbankan setelah dilakukan tes glukosa darah puasa dan tes toleransi glukosa.
Berdasarkan hasil penelitian in vitro menggunakan sel INS-1, didapatkan XMU-MP1 berhasil menginhibisi aktivitas MST1/2 sehingga aktivitas YAP juga meningkat. Dari pemeriksaan efek toksik XMU-MP1 menggunakan MTT-assay, ditemukan bahwa dosis XMU-MP1 sebesar 1 µM tidak menimbulkan kematian sel yang signifikan. Pemberian XMU-MP1 dengan dosis 3 dan 5 µM menyebabkan kematian sel yang signifikan, namun tetap didapatkan lebih dari 70% sel INS-1 yang bertahan. Selain itu juga XMU-MP1 memperbaiki ketahanan hidup pada sel INS-1 yang telah diberikan STZ sebelumnya, dengan dosis XMU-MP1 optimal 1 µM.
Pada penelitian in vivo menggunakan mencit, kelompok mencit yang mendapatkan terapi XMU-MP1 menunjukkan hasil pemeriksaan gula darah acak yang lebih baik pada hari ke-35 dibandingkan dengan kelompok yang hanya mendapatkan DMSO. Pemeriksaan tes toleransi glukosa (GTT) pada akhir percobaan pun memberikan gambaran adanya respon terhadap peningkatan glukosa yang lebih baik pada kelompok mencit dengan terapi XMU-MP1 dibanding dengan placebo, terutama pada mencit dengan kadar GDA>300 mg/dL.
Mencit yang menerima terapi XMU-MP1 merespon pada menit ke-15 setelah pemberian glukosa dosis tinggi, sementara pada mencit yang hanya mendapatkan DMSO baru dapat merespon pada menit ke-120. Ini menunjukkan bahwa XMU-MP1 dapat memperbaiki respon glukosa pada mencit diabetes yang diinduksi dengan STZ. Hasil pemeriksaan histologi pankreas menunjukkan data yang sesuai dengan pemeriksaan GTT dimana terdapat peningkatan jumlah sel dan luas permukaan pulau Langerhans pada kelompok mencit diabetes dengan GDA>300 mg/dL.
Kesimpulan dari riset ini adalah komponen kunci dari jalur sinyal Hippo dapat menjadi target baru untuk terapi diabetes mellitus. Inhibisi pada MST1/2 menunjukkan hasil yang cukup menjanjikan dalam ketahanan hidup dan regenerasi sel beta pankreas. Penelitian lebih lanjut dibutuhkan untuk menilai mekanisme pasti dari inhibitor MST1/2 serta mengevaluasi toksisitas dan efek terhadap organ lainnya.
Penulis: Zakiyatul Faizah, Bella Amanda, Faisal Yusuf Ashari, Anny Setijo Rahaju, M. Aminuddin Aziz, Maria Inge Lusida, Delvac Oceandy
Informasi detail riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
