Cysteine: Nutrisi Penting untuk Regenerasi Usus & Pemulihan Pasien
Penelitian terbaru dari MIT mengungkapkan potensi luar biasa dari asam amino cysteine. Nutrisi ini, yang banyak ditemukan dalam diet tinggi protein, ternyata memiliki efek regeneratif pada lapisan usus kecil. Studi ini menunjukkan bahwa cysteine dapat mengaktifkan jalur sinyal kekebalan tubuh yang membantu sel punca untuk menumbuhkan kembali jaringan usus yang baru. Temuan ini sangat signifikan, terutama bagi pasien yang menjalani terapi radiasi untuk kanker, di mana kerusakan usus seringkali menjadi efek samping yang merugikan. Meskipun penelitian ini dilakukan pada tikus, para peneliti berharap hasil serupa dapat ditemukan pada manusia. Jika demikian, peningkatan asupan cysteine melalui diet atau suplemen bisa menjadi strategi baru yang menjanjikan untuk mempercepat penyembuhan jaringan yang rusak.
Omer Yilmaz, direktur MIT Stem Cell Initiative dan penulis senior studi ini, menyoroti pentingnya penemuan ini. "Studi ini menunjukkan bahwa jika kita memberikan pasien ini diet kaya cysteine atau suplemen cysteine, mungkin kita dapat meredam beberapa cedera yang diinduksi kemoterapi atau radiasi," kata Yilmaz. Ia menambahkan, "Keindahannya di sini adalah kita tidak menggunakan molekul sintetis; kita mengeksploitasi senyawa diet alami." Penelitian sebelumnya memang telah menunjukkan bahwa diet tertentu, seperti diet rendah kalori, dapat meningkatkan aktivitas sel punca usus. Namun, studi ini adalah yang pertama mengidentifikasi satu nutrisi tunggal yang dapat membantu sel-sel usus untuk beregenerasi.
Mekanisme Cysteine dalam Regenerasi Usus
Pola makan memiliki dampak yang tidak bisa diremehkan terhadap kesehatan secara keseluruhan. Diet tinggi lemak dapat memicu obesitas dan masalah kesehatan lainnya, sementara diet rendah kalori terbukti memperpanjang usia di banyak spesies. Laboratorium Yilmaz selama bertahun-tahun telah mendalami bagaimana berbagai jenis diet memengaruhi regenerasi sel punca. Mereka menemukan bahwa diet tinggi lemak, serta periode puasa singkat, dapat meningkatkan aktivitas sel punca dengan cara yang berbeda.
"Kita tahu bahwa diet makro seperti diet tinggi gula, diet tinggi lemak, dan diet rendah kalori memiliki dampak yang jelas pada kesehatan. Tetapi pada tingkat yang lebih granular, kita tahu jauh lebih sedikit tentang bagaimana nutrisi individu memengaruhi keputusan nasib sel punca, serta fungsi jaringan dan kesehatan jaringan secara keseluruhan," jelas Yilmaz. Dalam studi terbarunya, para peneliti memulai dengan memberi makan tikus diet yang diperkaya dengan salah satu dari 20 asam amino yang berbeda. Untuk setiap kelompok, mereka mengukur bagaimana diet tersebut memengaruhi regenerasi sel punca usus. Di antara asam amino ini, cysteine menunjukkan efek paling dramatis pada sel punca dan sel progenitor (sel yang belum matang yang berdiferensiasi menjadi sel usus dewasa).
Peran Sel T CD8 dan Sitokin IL-22
Penelitian lebih lanjut mengungkap bahwa cysteine memulai serangkaian peristiwa yang mengarah pada aktivasi populasi sel imun yang disebut sel T CD8. Ketika sel-sel di lapisan usus menyerap cysteine dari makanan yang dicerna, mereka mengubahnya menjadi CoA, sebuah kofaktor yang kemudian dilepaskan ke lapisan mukosa usus. Di sana, sel T CD8 menyerap CoA, yang merangsang mereka untuk mulai berkembang biak dan memproduksi sitokin bernama IL-22.
IL-22 adalah pemain penting dalam regulasi regenerasi sel punca usus, tetapi hingga saat ini, belum diketahui bahwa sel T CD8 dapat memproduksinya untuk meningkatkan sel punca usus. Setelah diaktifkan, sel T yang melepaskan IL-22 tersebut siap membantu melawan segala jenis cedera yang mungkin terjadi di dalam lapisan usus. "Yang benar-benar menarik di sini adalah bahwa memberi makan tikus diet kaya cysteine mengarah pada perluasan populasi sel imun yang biasanya tidak kita kaitkan dengan produksi IL-22 dan regulasi ke-sel punca-an usus," kata Yilmaz. "Apa yang terjadi dalam diet kaya cysteine adalah bahwa kumpulan sel yang membuat IL-22 meningkat, terutama fraksi sel T CD8."
Sel T ini cenderung berkumpul di dalam lapisan usus, sehingga mereka sudah berada di posisi yang tepat saat dibutuhkan. Para peneliti menemukan bahwa stimulasi sel T CD8 terutama terjadi di usus kecil, bukan di bagian lain dari saluran pencernaan. Hal ini dipercaya karena sebagian besar protein yang kita konsumsi diserap oleh usus kecil.
Manfaat dan Prospek Aplikasi
Dalam studi ini, para peneliti menunjukkan bahwa regenerasi yang distimulasi oleh diet kaya cysteine dapat membantu memperbaiki kerusakan akibat radiasi pada lapisan usus. Juga, dalam pekerjaan yang belum dipublikasikan, mereka menunjukkan bahwa diet tinggi cysteine memiliki efek regeneratif setelah perawatan dengan obat kemoterapi yang disebut 5-fluorouracil. Obat ini, yang digunakan untuk mengobati kanker usus besar dan pankreas, juga dapat merusak lapisan usus.
Cysteine dapat ditemukan dalam banyak makanan berprotein tinggi, termasuk daging, produk susu, kacang-kacangan, dan biji-bijian. Tubuh juga dapat mensintesis cysteine-nya sendiri, dengan mengubah asam amino metionin menjadi cysteine—proses yang terjadi di hati. Namun, cysteine yang diproduksi di hati didistribusikan ke seluruh tubuh dan tidak menyebabkan penumpukan di usus kecil seperti halnya mengonsumsi cysteine dari makanan. "Dengan diet tinggi cysteine kami, usus adalah tempat pertama yang melihat jumlah cysteine yang tinggi," kata Chi.
Cysteine sebelumnya telah terbukti memiliki efek antioksidan yang juga bermanfaat. Namun, studi ini adalah yang pertama mendemonstrasikan efeknya pada regenerasi sel punca usus. Para peneliti kini berharap untuk mempelajari apakah cysteine juga dapat membantu jenis sel punca lain meregenerasi jaringan baru. Dalam salah satu studi yang sedang berlangsung, mereka sedang menyelidiki apakah cysteine dapat merangsang regenerasi folikel rambut. Mereka juga berencana untuk menyelidiki lebih lanjut beberapa asam amino lain yang tampaknya memengaruhi regenerasi sel punca. Yilmaz optimistis, "Saya pikir kita akan menemukan banyak mekanisme baru tentang bagaimana asam amino ini mengatur keputusan nasib sel dan kesehatan usus di usus kecil dan usus besar."
