Para ilmuwan telah mengidentifikasi kemungkinan penyebab malrotasi usus; suatu kondisi umum namun kurang dipahami yang terjadi saat lahir di mana usus tidak berputar dengan baik selama perkembangan.
Ilmuwan AS telah menemukan bahwa paparan herbisida atrazin dapat mengganggu perkembangan rotasi usus pada embrio katak, yang ususnya berkembang mirip dengan manusia.
“Hasil kami memberikan jalan baru untuk mengeksplorasi penyebab anomali kelahiran yang lazim ini,” kata ilmuwan biomedis molekuler Nanette Nascone-Yoder dari North Carolina State University.
“Karena embrio katak berkembang dalam hitungan hari dan sangat mudah diakses secara eksperimental, hal ini memungkinkan kita dengan cepat menguji hipotesis baru tentang bagaimana dan mengapa perkembangan menjadi kacau selama malrotasi.”
Selama perkembangan sistem pencernaan, saluran usus vertebrata tumbuh dan banyak lebih lama. Panjang ekstra ini cocok dengan ruang tubuh yang relatif kecil berkat proses yang disebut rotasi usus, yang menggulung “tabung” tersebut dengan erat menjadi kumparan kompak.
Pada manusia, rotasi ini diperkirakan merupakan hasil revolusi pada saluran usus embrionik, meskipun mekanisme pastinya masih belum diketahui.
“Sebagai vertebrata, katak dan manusia memiliki nenek moyang yang sama dan memiliki banyak ciri anatomi yang serupa, termasuk usus yang berputar berlawanan arah jarum jam,” kata Nascone-Yoder.
Model usus manusia. (John Campbell/Flickr)
Proses rotasi gagal pada sekitar 1 dari 500 kelahiran manusia, sehingga mengakibatkan terjadinya perpindahan usus yang dikenal dengan malrotasi usus. Malrotasi ini dapat menyebabkan komplikasi serius, seperti penyumbatan usus akibat pembungkus usus, sehingga memerlukan pembedahan pada anak usia dini.
Faktor genetik dan lingkungan diperkirakan berperan dalam malrotasi, namun proses kompleksnya belum dipahami dengan baik. Hal ini nampaknya mengejutkan mengingat tingginya kejadian kondisi tersebut, dan para peneliti berpendapat bahwa hal ini sebagian disebabkan oleh terbatasnya pemahaman tentang bagaimana rotasi terjadi dalam perkembangan normal.
Tim memusatkan perhatian pada atrazin sebagai penyebab potensial setelah herbisida ditemukan secara dramatis meningkatkan frekuensi rotasi usus ke arah yang salah dalam percobaan laboratorium pada katak.
“Embrio katak berkembang dalam cawan petri dan transparan seiring berkembangnya usus, sehingga dapat terkena obat-obatan atau bahan kimia lingkungan untuk mendeteksi agen yang dapat menyebabkan malrotasi,” jelas Nascone-Yoder.
Penampang melintang Xenopus kecebong menunjukkan beberapa putaran usus yang diputar. (Julia Grzymkowski)
Atrazine adalah salah satu herbisida pertanian yang paling banyak digunakan di AS, Kanada dan Australia, meskipun Uni Eropa melarangnya pada tahun 2004 karena kekhawatiran akan kontaminasi air tanah. Hal ini telah dikaitkan dengan beberapa masalah kesehatan pada tikus dan manusia, namun buktinya rumit dan diperlukan lebih banyak penelitian untuk membuat kesimpulan yang pasti.
Paparan atrazin dalam kondisi laboratorium menyebabkan ketidakseimbangan metabolisme pada embrio katak yang mencegah sel membelah, tumbuh, atau menata ulang dengan baik, sehingga mengganggu beberapa proses seluler di usus. Jaringan menjadi lebih sulit untuk meregang secara normal, sehingga memperpendek saluran usus.
“Penurunan panjang saluran usus yang diakibatkannya kemudian mencegah lingkaran jepit rambut utama usus mencapai posisi anatomi normalnya, sehingga memaksa usus berputar dalam orientasi terbalik,” tulis para penulis penelitian.
A: Mengontrol embrio katak. B: Embrio katak terkena atrazin. (Grzymkowski dkk., Perkembangan, 2024)
Menurut tim, masalah perkembangan usus ini tampaknya berasal dari fakta bahwa atrazin membuat reaksi redoks tubuh tidak seimbang. Ketidakseimbangan antara oksidan seluler dan antioksidan mungkin berperan dalam penyakit. Mengobati katak dengan antioksidan sebelum terkena atrazin mencegah bagian dalam katak berputar ke arah yang salah.
Penting untuk dicatat bahwa embrio katak terkena paparan 1.000 kali lipat dari tingkat normal yang ditemukan di lingkungan, dan hasil ini tidak menunjukkan bahwa paparan atrazin menyebabkan malrotasi pada manusia.
Meskipun demikian, temuan ini menyoroti pentingnya jalur metabolisme dalam perkembangan usus dan menyoroti kemungkinan penyebab malrotasi usus, meskipun masih banyak yang harus dipelajari.
“Gangguan proses metabolisme seluler yang dipengaruhi oleh atrazin, seperti paparan bahan kimia lingkungan lainnya dan/atau variasi genetik yang memengaruhi metabolisme, dapat berkontribusi terhadap malrotasi usus pada manusia,” kata Nascone-Yoder.
“Kami sekarang mulai menyelidiki lebih dalam peristiwa seluler yang mengoordinasikan proses rumit pemanjangan dan rotasi usus.”
Studi ini dipublikasikan di Perkembangan.
+ There are no comments
Add yours