HONG KONG SAR – Media OutReach – Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Hong Kong Baptist University (HKBU) telah menemukan bahwa enzim proteolitik yang disebut membran-type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) memainkan peran penting dalam mekanisme regulasi kepenuhan, atau perasaan kenyang, dan itu bisa berfungsi sebagai target obat potensial yang menjanjikan untuk pengelolaan obesitas.

Temuan penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal ilmiah terkenal internasional Nature Metabolism. Studi ini juga telah ditampilkan sebagai sorotan penelitian di beberapa jurnal berpengaruh, termasuk Nature Review Endocrinology, Nature Metabolism, dan Science Signaling.

Setengah dari penduduk Hong Kong mengalami obesitas atau kelebihan berat badan

Kelebihan berat badan, terutama pada tingkat obesitas, membuat orang berisiko lebih tinggi terkena penyakit yang mengancam jiwa seperti penyakit kardiovaskular, diabetes, dan kanker.

Menurut Survei Kesehatan Populasi yang dilakukan pada 2014/15 oleh Departemen Kesehatan, sekitar 30% orang di Hong Kong berusia 15 hingga 84 tahun mengalami obesitas, dan 20% lainnya kelebihan berat badan.

Cara paling efektif untuk mengatasi obesitas adalah dengan mengurangi konsumsi makanan, tetapi orang gemuk sering mengalami kesulitan dalam mengatur kebiasaan makan mereka karena mereka kehilangan rasa kenyang. Mengidentifikasi faktor yang secara khusus mengontrol berat badan, dan menyelidiki bagaimana hal itu mengatur rasa kenyang kita, sangat penting untuk pengembangan pendekatan terapeutik untuk obesitas.

Identifikasi regulator baru sinyal kenyang

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Dr Xavier Wong Hoi-leong, Asisten Profesor Divisi Pengajaran dan Penelitian Sekolah Pengobatan Tiongkok (SCM), dan Profesor Bian Zhaoxiang, Direktur Divisi Klinis SCM dan Ketua Studi Klinis Pengobatan Tiongkok di HKBU, Tsang Shiu Tim, mengidentifikasi enzim proteolitik yang disebut MT1-MMP yang mengatur mekanisme pengeluaran sinyal kenyang di otak manusia.

Faktor pertumbuhan dan diferensiasi 15 (GDF15) adalah hormon yang mengirimkan sinyal kenyang dengan mengikat reseptor neuron di otak belakang yang disebut GDNF-family receptor -like (GFRAL). Oleh karena itu, mediasi GFRAL dapat memengaruhi kemampuan GDF15 untuk mengirim sinyal kenyang, dan dengan demikian membantu mengatur asupan makanan. Dari titik awal ini, tim peneliti melakukan serangkaian eksperimen untuk menyelidiki efek mediasi MT1-MMP pada GFRAL.

Penipisan MT1-MMP mengurangi obesitas

Tim peneliti menghasilkan model tikus obesitas dengan memberi makan makanan kaya lemak ke sekelompok tikus transgenik dengan penipisan MT1-MMP di neuron kenyang mereka, serta kelompok kontrol tikus biasa. Setelah 16 minggu, tikus dengan MT1-MMP yang terkuras makan 10% lebih sedikit, bertambah 50% lebih sedikit, dan menunjukkan penurunan kadar glukosa dan insulin plasma dibandingkan dengan kelompok kontrol. Hasilnya menunjukkan bahwa penipisan MT1-MMP melindungi tikus dari obesitas yang disebabkan oleh diet tinggi lemak.

Setelah analisis dengan western blot, teknik analisis yang banyak digunakan yang dapat mendeteksi protein tertentu, tim peneliti juga menemukan bahwa tikus gemuk menunjukkan peningkatan aktivitas MT1-MMP di Area Postrema dan Nucleus of the Solitary Tract, daerah otak yang terlibat dalam pengaturan nafsu makan dan berat badan. Temuan menunjukkan bahwa peningkatan aktivitas MT1-MMP di otak tikus obesitas bisa menjadi faktor risiko yang menyebabkan kenaikan berat badan yang berkelanjutan.

Untuk memahami mekanisme MT1-MMP menekan sinyal kenyang GDF15, tim peneliti melakukan serangkaian eksperimen biologi molekuler yang melibatkan model hewan dan kultur sel. Hasilnya menunjukkan bahwa dalam sel dengan MT1-MMP aktif, penurunan signifikan GFRAL dan pensinyalan GDF15 diamati. Ini dapat dijelaskan dengan MT1-MMP memotong GFRAL dari permukaan neuron otak, yang menghalangi GDF15 untuk mengikat GFRAL dan dengan demikian mengurangi jumlah sinyal kenyang. Hal ini pada gilirannya mencegah neuron mentransmisikan sinyal kenyang yang dikirim oleh GDF15.

MT1-MMP sebagai target terapi untuk obesitas

Para peneliti juga mengeksplorasi potensi terapeutik dari penargetan MT1-MMP untuk manajemen obesitas, khususnya melalui penghambatan farmakologis aktivitasnya in vivo. Dengan penerapan antibodi penetral spesifik yang menghambat MT1-MMP, peningkatan signifikan dalam parameter metabolisme termasuk asupan makanan, toleransi glukosa, dan berat badan pada tikus gemuk diamati.

Hasilnya menunjukkan bahwa MT1-MMP adalah target terapi potensial yang dapat digunakan dalam pengembangan pengobatan inovatif untuk obesitas.

“Temuan penelitian telah menetapkan peran yang dimainkan oleh MT1-MMP dalam mengatur rasa kenyang, dan mereka telah memberikan indikasi awal bahwa enzim proteolitik merupakan target yang menjanjikan untuk pengobatan obesitas. Penghambatan farmakologis MT1-MMP bisa menjadi strategi yang layak untuk pengembangan farmakoterapi yang efektif untuk pengobatan obesitas,” jelas Dr Wong.

Selain peneliti dari HKBU, tim peneliti termasuk ilmuwan dari The University of Hong Kong, The Chinese University of Hong Kong, University of Texas Health Science Center di Houston, dan University of Helsinki.

Keterangan Foto: Dr Xavier Wong Hoi-leong, Asisten Profesor Divisi Pengajaran dan Penelitian Sekolah Pengobatan Tiongkok (kiri) dan Profesor Bian Zhaoxiang, Direktur Divisi Klinis Sekolah Pengobatan Tiongkok dan Ketua Studi Klinis Pengobatan Tiongkok Tsang Shiu Tim di HKBU (kanan),