Retinopati diabetik adalah penyebab utama kebutaan pada orang dewasa Amerika. Sumber kerusakan ini mungkin terletak pada perut – terutama usus kecil yang bocor. Perawatan baru mungkin dapat mencegah atau membalikkan kerusakan ini. Kredit: Universitas Alabama di Birmingham
Penyebab utama kebutaan pada orang dewasa Amerika adalah retinopati diabetik, kerusakan progresif pada pembuluh darah di jaringan peka cahaya di bagian belakang mata. Namun sumber kerusakan ini tampaknya terletak pada perut—terutama usus kecil yang bocor yang melemahkan penghalang antara bakteri usus dan sistem darah, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Circulation Research.
Darah penelitian dari subjek manusia dengan diabetes Tipe 1 dan model tikus diabetes Tipe 1 digunakan untuk mengeksplorasi mekanisme yang mendasari retinopati diabetik. Hasilnya menunjukkan cara untuk mencegah, atau bahkan membalikkan, kerusakan mata.
“Sepengetahuan kami, penelitian ini merupakan pertama kalinya gangguan penghalang usus telah terlibat dalam patogenesis retinopati diabetik dan juga secara langsung menghubungkan kebocoran usus dengan keparahan retinopati pada subyek manusia dengan diabetes tipe 1,” kata Maria Grant, MD, pemimpin dari tim peneliti dan seorang profesor di University of Alabama di Departemen Oftalmologi dan Ilmu Visual Birmingham.
Beberapa latar belakang berguna untuk memahami penelitian Grant.
Pertama, diketahui bahwa diabetes tipe 1 mendisregulasi sistem renin-angiotensin sistemik, atau RAS. RAS adalah sistem hormon dan enzim yang mengatur tekanan darah dan perubahan metabolisme lainnya. Selain RAS sistemik, ada juga jaringan RAS lokal yang bekerja di berbagai jaringan. Salah satu kunci enzim RAS adalah ACE2, atau angiotensin-converting enzyme 2. Hilangnya ACE2 pada diabetes mengaktifkan aksis RAS vasodeleterious dan mengurangi aksis RAS vasoprotektif. Menariknya, pada model tikus diabetes Tipe 1, memberi makan tikus dengan strain bakteri usus Lactobacillus paracasei yang dimodifikasi, yang direkayasa untuk menghasilkan ACE2 manusia, melindungi tikus dari perkembangan retinopati diabetik. Akhirnya, kurangnya ACE2 di usus diketahui meningkatkan permeabilitas usus dan peradangan sistemik.
Studi pada manusia, yang diterbitkan dalam Circulation Research, membandingkan orang dengan diabetes tipe 1 versus kontrol. Subyek dengan diabetes tipe 1 selanjutnya dikelompokkan menjadi tiga kelompok: tidak ada retinopati diabetik, retinopati diabetik non-proliferatif dan penyakit yang lebih serius disebut retinopati diabetik proliferatif. Dengan mengukur tingkat sel kekebalan tertentu dan biomarker dalam darah, termasuk antigen mikroba usus, para peneliti menemukan bahwa subjek manusia dengan retinopati memiliki RAS sistemik yang tidak teratur dan cacat permeabilitas usus yang mendalam yang mengaktifkan komponen respon imun adaptif dan bawaan. Selain itu, peningkatan keparahan retinopati diabetik ditemukan berkorelasi dengan peningkatan kadar biomarker permeabilitas usus dan antigen mikroba usus. Ini termasuk peningkatan kadar angiotensin II, hormon RAS yang mengaktifkan aksis RAS vasodeleterious.
Dengan menggunakan model diabetes tipe 1 tikus Akita, para peneliti pertama-tama memberikan Lactobacillus paracasei penghasil ACE2, yang dikembangkan oleh Qiuhong Li, Ph.D., dari University of Florida, kepada tikus secara oral yang dimulai pada awal diabetes. Perawatan probiotik ini mencegah hilangnya ACE2 epitel usus yang biasanya terlihat pada tikus Akita, dan yang terpenting, ini mencegah kerusakan penghalang epitel dan endotel usus. Ini juga mengurangi kadar gula darah tinggi yang dikenal sebagai hiperglikemia.
Ketika pengobatan Lactobacillus paracasei penghasil ACE2 oral ditahan sampai enam bulan setelah diabetes ditegakkan, pengobatan yang tertunda membalikkan disfungsi penghalang usus dan retinopati diabetik yang telah terbentuk pada tikus, termasuk mengurangi jumlah kapiler yang rusak di retina.
Grant dan rekannya juga menemukan bukti untuk beberapa mekanisme yang berkontribusi pada kerusakan penghalang usus yang berkurang ACE2 dan penurunan gula darah ACE2. Untuk memvalidasi hasil dari model Lactobacillus paracasei penghasil Akita/ACE2, mereka membuat model kedua—strain Akita yang dimodifikasi secara genetik yang mengekspresikan ACE2 manusia secara berlebihan dalam sel epitel usus kecil.
“Pentingnya pekerjaan ini adalah kami menunjukkan bahwa RAS usus yang tidak teratur menghasilkan translokasi antigen mikroba usus ke dalam plasma,” kata Grant. Peptida bakteri ini mengaktifkan endotelium melalui reseptor mirip tol, menciptakan endotelium inflamasi yang sangat terlibat dalam patogenesis penyakit pembuluh darah, termasuk retinopati diabetik.
“Kami menunjukkan hilangnya fungsi penghalang usus pada subjek manusia dengan diabetes tipe 1 menggunakan biomarker penghalang usus, dan peningkatan permeabilitas ini dikaitkan dengan aktivasi sel kekebalan yang berasal dari usus.”
Informasi lebih lanjut: Ram Prasad et al, Pemeliharaan ACE2 Enteral Mencegah Retinopati Diabetik pada Diabetes Tipe 1, Penelitian Sirkulasi (2022). DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.122.322003
Disediakan oleh University of Alabama di Birmingham
Kutipan: Diabetes tipe 1: Mempertahankan enzim ACE2 di usus mencegah kebutaan diabetik (2023, 14 Januari) diambil 14 Januari 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-01-diabetes-enzyme-ace2-gut-diabetic .html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.