Peneliti UT Health San Antonio menemukan bahwa saluran ion magnesium, khususnya protein TRPM7, berperan dalam transisi makrofag menjadi M1 dan M2. Penemuan ini berpotensi untuk pengobatan proaktif kanker mulut. Pemahaman mengenai bagaimana sel-sel makrofag berfungsi dapat mempengaruhi pengembangan metode pengobatan baru.
Mampu beralih antara dua bentuk, makrofag—sejenis sel darah putih—memegang peranan penting dalam fungsi sistem imun. Sel-sel ini dapat berubah menjadi sel tempur (M1) yang menimbulkan peradangan dan menyerang patogen, atau sel perawat (M2) yang meredakan peradangan dan mendukung perbaikan jaringan. Sejauh ini, meski penelitian sudah ada, proses di balik peralihan ini masih belum sepenuhnya dipahami.
Peneliti dari University of Texas Health Science Center di San Antonio menemukan wawasan baru mengenai proses polarisasi makrofag dan menyoroti pentingnya protein TRPM7 dalam saluran ion magnesium untuk produksi sel M2. Mereka juga menemukan saluran yang sebelumnya tidak diketahui yang berkontribusi pada produksi sel M1. Penemuan ini didokumentasikan dalam studi yang akan diterbitkan pada Januari 2025 di Nature Partner Journals Precision Oncology.
Dr. Brij B. Singh, yang memimpin penelitian ini, menjelaskan pentingnya magnesium dalam transisi makrofag menjadi M1 atau M2. “Di laboratorium kami, kami berusaha memahami bagaimana sel mengetahui jalur mana yang harus diambil, M1 versus M2, dan bagaimana kita dapat memodulasi perubahan itu jika kita mau,” ujar Singh.
Ke depan, pengobatan kanker yang berfokus pada TRPM7 bisa berpotensi digunakan untuk mencegah kanker mulut, terutama bagi individu yang berisiko, atau mengurangi tumor yang telah terbentuk. Ketika makrofag berada dalam keadaan naif, mereka menerima sinyal dari sel-sel lain. Di individu yang sehat, saat infeksi terdeteksi, sel-sel tersebut memproduksi jenis M1 yang bersifat pro-inflamasi dan menghancurkan patogen.
Setelah invasi terkendali, sinyal tersebut berhenti, menyebabkan produksi M1 dihentikan untuk menjaga makrofag tetap naif atau beralih menjadi M2. Namun, ketika sistem imun terganggu akibat kanker, tumor dapat merobohkan jalur tersebut untuk menipu sistem imun agar menganggap mereka sel normal. Dengan memahami bagaimana kanker menonaktifkan sistem imun, jalur-jalur ini bisa menjadi target pengobatan.
“Itu adalah keindahan cara kerja sistem imun. Para ilmuwan berusaha menyesuaikan sistem ini untuk keuntungan kita,” tambah Singh. Penelitian sebelumnya mengenai saluran kalsium dan ion lain mengungkapkan pentingnya jalur sinyal turunan dalam memproduksi M1 dan M2. Selama itu, magnesium juga terlibat dalam jalur tersebut, meskipun peran saluran magnesium dalam plastisitas makrofag masih jarang dipahami.
Awalnya, tim Singh ingin mengkarakterisasi saluran magnesium tersebut, tetapi mereka akhirnya menemukan terobosan kunci: peralihan makrofag menjadi M1 bergantung pada saluran magnesium yang unik dan belum teridentifikasi. Penelitian menunjukkan bahwa perkembangan M2 dimediasi oleh aksi protein TRPM7 terhadap saluran magnesium. Meskipun M2 berperan penting dalam penyembuhan, sifat regeneratif sel-sel ini juga memungkinkan mereka mendorong pertumbuhan tumor.
Dengan menargetkan saluran TRPM7, penelitian dapat menghambat pengembangan M2 dan mendukung transisi makrofag ke fenotipe M1. Dalam percobaan, tikus yang diberi diet kaya magnesium lebih cenderung memproduksi sel M1, sementara yang diberi diet rendah magnesium cenderung menghasilkan lebih banyak sel M2 dan mengalami peningkatan pertumbuhan tumor.
“Magnesium mengikat banyak protein dan sangat penting untuk fungsi yang tepat. Produksi M1 memerlukan jumlah magnesium yang lebih tinggi,” kata Singh. Peneliti menemukan bahwa saat magnesium berkurang, TRPM7 teraktivasi, dan makrofag beralih menjadi M2. Selain itu, penyuntikan antagonist reseptor opioid selektif dapat membalikkan transisi ini dan mencegah pembentukan tumor ketika diberikan cukup awal.
Viviane Nascimento Da Conceicao dari Departemen Kedokteran, Divisi Hematologi dan Onkologi, turut menyatakan penemuan ini memberikan pemahaman lebih baik mengenai pentingnya transportasi magnesium dalam fungsi sistem imun. “Kami mungkin bisa mencegah tumor dari membentuk lingkungan imun yang melindungi mereka,” ujarnya. Saat ini, laboratorium Singh tengah mengeksplorasi obat-obatan baru yang menargetkan TRPM7, dengan bantuan sistem pemeriksaan tinggi yang baru diperoleh untuk menganalisis ratusan pengukuran setiap detiknya.
Studi terbaru ini mengungkapkan bahwa saluran magnesium memainkan peran penting dalam transisi makrofag antara M1 dan M2, yang memiliki implikasi besar untuk pengobatan kanker mulut. Penelitian ini menunjukkan potensi TRPM7 dalam pengembangan terapi untuk meningkatkan fungsi sistem imun, khususnya dalam penggunaannya untuk mencegah dan mengobati kanker. Memahami transmisi sinyal itu menjadi kunci dalam mengatasi tantangan dari tumor yang berusaha mengelabui sistem imun kita.
Sumber Asli: news.uthscsa.edu
