Salah satu penyakit metabolik yang paling umum, Diabetes Mellitus Tipe 2 (DMT2), disebabkan oleh kombinasi dua faktor dasar: produksi insulin yang tidak memadai oleh sel pankreas dan kegagalan jaringan sensitif insulin untuk merespons insulin dengan benar. T2DM mempengaruhi lebih dari 90% pasien diabetes, menyebabkan masalah mikrovaskular dan makrovaskular yang menyebabkan penderitaan psikologis dan fisik yang besar baik pada pasien maupun perawat, serta biaya yang signifikan untuk sistem perawatan kesehatan.
Gangguan fungsi kelenjar ludah adalah salah satu contoh konsekuensi DMT2 yang disebabkan oleh hilangnya mikrosirkulasi. Penelitian sebelumnya menemukan kerusakan pada kelenjar ludah submandibular pada model hewan hiperglikemik yang diinduksi streptozotocin. T2DM merusak fungsi kelenjar ludah. T2DM yang dikelola dengan buruk, di sisi lain, memiliki dampak terbesar pada laju aliran saliva terstimulasi (SWS). Sebuah studi sebelumnya menemukan hubungan antara kadar CHGA plasma dan saliva dan pasien T2DM. Selain itu, temuan menunjukkan bahwa polimorfisme kromogranin A (CGHA) mungkin terkait dengan hipofungsi kelenjar ludah dan peningkatan produksi CHGA ludah pada pasien T2DM.
Saat ini, perhatian diarahkan pada terapi regeneratif menggunakan sel punca mesenchymal (MSC) dalam upaya untuk mengurangi efek merugikan dari T2DM. MSC mampu memperbaiki atau mengganti jaringan yang rusak atau degeneratif dan meningkatkan pemulihan fungsional dalam model eksperimental dan uji klinis. Selama kultur dan perjalanan, MSC dapat melepaskan eksosom, sitokin, dan faktor pertumbuhan yang membantu dalam bentuk molekul besar atau kecil yang dikenal sebagai metabolit atau media terkondisi. Metabolit MSC mengandung zat bioaktif, termasuk protein, lipid, molekul pensinyalan, dan mRNA.
MSCs, kapasitas mereka untuk memodulasi respon imun dan melawan infeksi patogen melalui sintesis peptida antimikroba (AMPs) telah mendapat banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir. AMP yang disekresi MSC aktif melawan berbagai mikroba, termasuk bakteri, jamur, ragi, dan virus. Sel-sel ini terutama memproduksi hepcidin, cathelicidin (LL-37), dan defensin-2. AMP ini telah ditemukan berinteraksi dengan MSC untuk mempengaruhi
Proliferasi, migrasi, dan regenerasi MSC, menunjukkan bahwa peptida tersebut memiliki fungsi biologis yang lebih luas yang dapat bertindak sebagai antiinflamasi, faktor pro-pertumbuhan yang dapat menginduksi regenerasi luka. Terdapat beberapa biomarker yang penting untuk memantau regenerasi defek jaringan akibat T2DM, seperti interleukin (IL)-10 sebagai penanda antiinflamasi, IL-17 sebagai sitokin proinflamasi, VEGF, FGF-2, TGF-尾, faktor pertumbuhan insulin (IGF), faktor pertumbuhan turunan platelet (PDGF)24, faktor pertumbuhan epidermal (EGF)25, faktor pertumbuhan hepatosit (HGF)26, penghambat jaringan matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1), matrix metalloproteinase ( MMP)-8 dan -9,26 Pada pasien T2DM dengan obesitas, aktivasi makrofag dan infiltrasi dalam jaringan adiposa berkontribusi terhadap resistensi insulin yang diinduksi peradangan tingkat rendah yang persisten.
Hipotesis dari penelitian ini adalah Cathelicidin (LL-37) mungkin memiliki nilai energi pengikatan negatif yang tinggi dengan IL-10, VEGF, FGF2, IGF, HGF, EGF, TGF尾, PDGF, TIMP1, Dectin, Flagelin, Peptidoglikan, IL-17, MMP-9, & MMP-8 yang berperan sebagai anti-inflamasi, pro-growth factor, proregeneration dan antibakterial, in silico study. Selanjutnya, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui senyawa aktif dari metabolit mesenchymal stem cell yaitu Cathelicidin (LL-37) yang berikatan dengan efek IL-10, VEGF, FGF2, IGF, HGF, EGF, TGF尾, PDGF , TIMP1, Dectin, Flagelin, Peptidoglikan, IL-17, MMP-9, & MMP-8 melalui pendekatan bioinformatika, studi in silico
Cathelicidin LL37, RCSB ID: 2K6O diperoleh dari database dengan sumber organisme (Homo sapiens), kategorisasi molekuler adalah peptida antimikroba, tipe liar (tanpa mutasi), teknik visualisasi lab basah adalah NMR, berat molekul sekitar 4,5 kDa dengan nomor atom 318, dan total residu adalah 31. Database dicari informasi target seperti nama, teknik visualisasi, PDB ID, resolusi, berat (kDa), panjang urutan (mer), dan rantai, setelah itu target dan peptida ditampilkan dengan jelas Struktur permukaan 3D, kartun, dan tongkat. Temuan penelitian mengungkapkan hal itu wilayah atau inti yang disukai memiliki skor 93,8% yang menunjukkan bahwa struktur LL37 itu nyata, serta data kuantitatif untuk evaluasi. Hasil analisis stabilitas mengungkapkan bahwa LL37 stabil. Berdasarkan temuan penelitian ini, LL37 diharapkan dapat digunakan sebagai acuan dalam melakukan pemeriksaan laboratorium basah. Metode superimposed docking digunakan dalam penelitian ini untuk mengetahui pengaruh interaksi LL37 terhadap aktivitas naik turunnya target berdasarkan energi ikat. Karena memiliki energi ikat yang lebih besar, LL37 diharapkan dapat meningkatkan aktivitas protein IL-10, VEGF, FGF2, IFG, HGF, EGF, TGF尾, PDGF, dan TIMP1 sekaligus menurunkan dektin, flagellin, peptidoglikan, IL-17, MMP9, dan MMP8. negatif dibandingkan dengan cluster 2 dan 3 dalam mode cluster 1 (pengikatan terbaik). Kompleks target ligan ditampilkan dengan permukaan yang jelas, kartun, dan warna yang dipilih; ligan memiliki target hijau dan biru.
Berdasarkan hasil penambatan molekuler pada penelitian ini, pengikatan ligan-reseptor cathelicidin (LL-37) yang dimiliki MSC metabolit memiliki nilai energi pengikatan negatif yang tinggi yang dapat menghambat sitokin pro-inflamasi, biomarker terkait enzim degradasi jaringan mikroba, dan meningkatkan sitokin antiinflamasi dan faktor pertumbuhan, seperti yang didokumentasikan dalam silico
Penulis: Alexander Patera Nugraha
Link:
