Teman-teman tau ga sih, ada ikan yang bernama Zebrafish? Mungkin dari kalian ada yang bertanya-tanya, ikan tersebut ikan apa? Apakah ikan tersebut seperti zebra yang memiliki belang hitam-putih?
Zebrafish, atau nama Latinnya Danio rerio, ini merupakan tipe ikan hias karena tubuhnya memiliki garis-garis seperti pada zebra, ukurannya kecil, dan harganya murah sehingga diminati oleh banyak orang. Selain itu, dalam dunia sains, Zebrafish sendiri sering dipakai dalam riset, terutama untuk mencari obat-obatan baru. Sangat menarik bukan?
Alasan mengapa zebrafish dipakai adalah karena harganya murah, memiliki tubuh yang transparan sehingga mudah untuk proses riset, dan perubahan fenotip dari proses identifikasi efek suatu senyawa dapat terlihat lebih cepat. Fenotip sendiri merupakan suatu karakteristik yang dapat diamati secara langsung dimana karakteristik yang terlihat ketika menggunakan Zebrafish dapat terlihat 3 hari setelah proses fertilisasi. Cepat sekali bukan? Hal ini tentu akan membantu dalam proses riset, salah satunya adalah riset untuk mengamati efek pemakaian jahe dalam mengatasi Duchenne muscular dystrophy (DMD), yang dilakukan oleh Marchese et al. (2021).
Apa itu DMD?
Nah, kira-kira dari kalian pernah dengar ga sih mengenai penyakit DMD? DMD dengan singkatan Duchenne muscular dystrophy merupakan salah satu penyakit genetik yang disebabkan akibat adanya mutasi pada gen dystrophin sehingga menyebabkan rendahnya kemampuan saraf motorik dalam pergerakan. Secara sederhana, penyakit ini terjadi ketika DNA yang ada dalam tubuh kita mengalami mutasi atau perubahan, dimana perubahan yang terjadi menyebabkan munculnya penyakit DMD sehingga seseorang akan memiliki kelemahan otot.
Ngomong-ngomong, kalian pada tau nggak sih apa itu DNA dan mutasi? Ini semua merupakan aspek-aspek yang berkaitan dengan “nutrigenomika”. Nutrigenomika itu sendiri adalah ilmu yang mempelajari bagaimana makanan yang kita konsumsi bisa memberikan pengaruh terhadap genetika makhluk hidup.
Kalian semua tentunya tau bahwa semua makhluk hidup mempunyai DNA yang berbeda-beda. DNA aku dan DNA kamu membuat kita mempunyai karakteristik yang berbeda! Tapi gimana sih, DNA itu bisa memengaruhi karakteristik tubuh kita? Itu semua terjadi melalui “sentral dogma”. Sentral dogma ini bisa mengubah DNA kita menjadi protein.
Jadi, pada sentral dogma, DNA diubah menjadi RNA melalui proses yang kita sebut sebagai “transkripsi”. Setelah itu, RNA diubah menjadi protein melalui “translasi”. Nah, ketika suatu gen yang terdiri dari DNA tersebut menjadi protein (setelah melewati proses central dogma), maka gen tersebut dapat dikatakan telah diekspresikan. Maksud dari diekspresikan adalah dimana gen tersebut menghasilkan suatu sifat tertentu. Kalau kalian pada bingung, lihat gambar di bawah ini yaa!
Kenapa jahe?
Siapa sih yang tidak tahu jahe? Jahe merupakan salah satu tumbuhan berimpang yang sering digunakan sebagai obat-obatan tradisional dan rempah-rempah untuk meningkatkan cita rasa pada suatu makanan. Nah, jahe sendiri memiliki banyak kandungan senyawa di dalamnya, salah satunya adalah gingerol. Faktanya, menurut Sugiarti et al. 2011, gingerol ini memiliki banyak manfaat untuk tubuh kita loh, seperti dapat berguna untuk mencegah penggumpalan darah, mencegah penyumbatan pembuluh darah, serangan jantung, dan lainnya. Nah, tapi pada artikel ini kita akan membahas salah satu manfaat gingerol yang berfungsi sebagai salah satu nutrasetikal yang mampu mempengaruhi ekpresi dari gen kita dengan konsumsi pada kadar yang telah ditentukan. Dengan adanya perubahan ekspresi gen pada tubuh secara tidak langsung, gingerol ini mampu menjadi salah satu solusi dalam pengobatan penyakit DMD.
Cara analisis gingerol sebagai solusi penyakit DMD
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, penelitian yang dilakukan oleh Marchese et al. (2021) ini dilakukan untuk melihat efek jahe terhadap penyakit DMD, dengan menggunakan hewan zebrafish.
Pertama-tama, zebrafish yang dipakai ada 2 jenis, yaitu zebrafish murni (wild type) dan zebrafish strain sapje. Lalu, DNA dari zebrafish strain sapje ini diambil untuk mengecek, apakah ada mutasi pada gen dystrophin-nya atau tidak.
Maksud dari “strain” ini adalah “jenis” zebrafish-nya ya teman-teman. Zebrafish dengan strain sapje merupakan jenis zebrafish yang memiliki penyakit DMD, karena DNA-nya sudah mengalami mutasi. Akibatnya, zebrafish strain sapje memiliki kelemahan secara motorik, gangguan pada otot, serta rentan mengalami kematian. Oleh karena itu, zebrafish strain sapje digunakan sebagai model hewan yang sudah memiliki penyakit DMD, sehingga kita bisa membandingkan bagaimana pengaruh jahe terhadap zebrafish murni dan zebrafish yang memiliki penyakit DMD.
Selanjutnya, kedua jenis zebrafish ini dikasih senyawa-senyawa alami yang dikenal berperan sebagai antioksidan dan anti-inflamasi, salah satu senyawanya adalah gingerol ini!
Setelah itu, akan diamati struktur tulang dan pola pergerakan dari zebrafish. Pola pergerakan yang dilihat adalah jarak tempuh dan kecepatan bergerak dari zebrafish-nya. Lalu, dilakukan PCR untuk mengamati apakah ekspresi gen hmox1 mengalami peningkatan, penurunan, atau tetap konstan.
Hasil penelitiannya gimana nih?
Hasil analisisnya itu membuktikan kalau gingerol memang bisa memberikan efek positif terhadap penyakit DMD. Dengan kata lain, gingerol dapat dijadikan sebagai terapi pengobatan untuk pasien penyakit DMD dan pencegahan terjadinya penyakit DMD untuk keturunan berikutnya. Keren sekali bukan? Proses ini bisa terjadi karena senyawa gingerol memberikan efek positif dalam proses ekspresi suatu gen anti-inflamasi, yaitu gen Hmox1. Waduh, apalagi tuh?
Gen Hmox1 atau gen Heme Oxygenase 1 merupakan salah satu gen yang memiliki fungsi sebagai anti-inflamasi sehingga dapat membantu dalam pencegahan terjadinya mutasi gen penyebab penyakit DMD, yaitu gen dystrophin. Jadi, penyakit DMD ini dapat terjadi ketika adanya inflamasi sehingga menyebabkan gen dystrophin mengalami perubahan materi genetik (mutasi). Oleh karena itu, diperlukan ekspresi atau suatu sifat, yaitu anti-inflamasi dengan jumlah yang lebih tinggi. Jika ekspresi dari gen Hmox1 meningkat, maka inflamasi yang terjadi dapat dicegah. Akibatnya, penyakit lemah otot ini dapat dicegah dan diobati. Nah, maka dari itu, gen Hmox1 cukup penting dalam riset ini karena gen ini merupakan gen yang dijadikan target, apakah senyawa gingerol memberikan efek positif atau tidak.
Nah, cara mengetahui peningkatan ekspresi gen Hmox1 dapat dilihat dari hasil PCR yang tadi sudah dijelaskan. Bahkan, zebrafish yang diberikan jahe, ekspresi gen Hmox1 bisa meningkat 2x lipat lho! Menarik sekali bukan? Jadi, tidak hanya pada analisis genetik saja tetapi pada penelitian ini juga tingkat kecepatan otot pada zebrafish diukur sehingga mampu menjadi salah satu parameter dalam tingkat keberhasilan gingerol sebagai salah satu solusi pada penyakit DMD.
Penyakit DMD tidak hanya akibat adanya inflamasi, tetapi juga melibatkan stress oksidatif yang ada di tubuh kita yang dapat dicegah dengan adanya pemberian antioksidan. Nah, beberapa senyawa yang sudah dicoba dan mampu mencegah stress oksidatif pada DMD berupa koenzim Q10, melatonin, dan beberapa obat Cina. Namun, selain senyawa tersebut, beberapa komponen pada jahe juga mampu menjadi pencegah stress oksidatif dan meningkatkan aktivitas otot, seperti senyawa gingerol, resveratrol, flavokawain A, dan pterostilbene. Dari penelitian ini juga terbukti bahwa gingerol juga bisa berfungsi dalam regulasi pro-inflamasi dan anti-inflamasi yang berkaitan dengan tingkat kecepatan pada otot.
Simpulan
Dari penelitian ini, bisa kita simpulkan bahwa gingerol yang terkandung di dalam jahe itu memang bisa memberikan efek positif terhadap penyakit lemah otot, yaitu DMD.
Penelitian ini membuktikan bahwa gingerol yang diberikan kepada zebrafish (dengan penyakit DMD) bisa meningkatkan ekspresi gen hmox1. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, gen hmox1 pada zebrafish itu memang berperan sebagai anti-inflamasi. Oleh karena itu, penyakit inflamasi seperti DMD tentunya bisa diatasi dengan gen hmox1 ini.
Kita dapat menyimpulkan juga efek nutrigenomikanya nih. Tadi kan sudah dikasih tau, bahwa nutrigenomika itu adalah efek makanan terhadap genetika. Efek makanannya adalah berupa jahe yang mengandung gingerol, sedangkan efek genetikanya adalah berupa gen hmox1 di dalam zebrafish.
Artinya, ketika zebrafish dikasih makanan berupa jahe, maka kandungan gingerol di dalamnya akan meningkatkan ekspresi gen hmox1 sehingga dapat memberikan efek positif terhadap penyakit DMD pada zebrafish. Selain itu, dengan konsumsi gngerol pada jahe juga mampu mencegah terjadinya stress oksidatif atau berperan sebagai antioksidan dan mampu meningkatkan aktivitas otot.
Jadiiiii… Benar ya guys, jahe itu bisa dijadikan sebagai obat penyakit lemah otot! Namun, dibutuhkan penelitian lebih lanjut nih, yaitu menggunakan subjek penelitian mamalia dan manusia. Dengan kata lain, senyawa gingerol ini perlu diteliti lebih lanjut terkait efeknya terhadap mamalia dan manusia. Hal ini karena proses penelitian yang telah dilakukan menggunakan Zebrafish merupakan langkah awal. Jadi, perjalanan pembuktian jahe dapat dijadikan sebagai penyakit lemah otot (DMD), perlu dikaji lebih lanjut karena tentunya penelitian ini akan ditujukan kepada manusia dan membantu masyarakat yang memiliki penyakit DMD.
REFERENSI
Magyary I. 2018. Recent advances and future trends in zebrafish bioassays for aquatic ecotoxicology. Ecocycles. 4(2): 12-18.
Pietraszek-Gremplewicz K, Kozakowska M, Bronisz-Budzynska I, Ciesla M, Mucha O, Podkalicka P, Madej M, Glowniak U, Szade K, Stepniewski J, Jez M, Andrysiak K, Bukowska-Strakova K, Kaminska A, Kostera-Pruszczyk A, Jozkowicz A, Loboda A, Dulak J. 2018. Heme oxygenase-1 influences satellite cells and progression of duchenne muscular dystrophy in mice. Antioxid Redox Signal. 10;29(2): 128-148.
Sugiarti L, Suwandi A, Syawaalz A. 2011. Gingerol pada rimpang jahe merah (Zingiber officinale, Roscoe) dengan metode perkolasi termodifikasi basa. Jurnal Sains Natural Universitas Nusa Bangsa. 1(2): 156-165.
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H