Mengapa Episode Gula Darah Rendah Dapat Memperparah Penyakit Mata pada Pasien Diabetes?
Penderita diabetes yang mengalami periode gula darah rendah – kejadian yang umum dialami oleh orang-orang yang baru memulai program manajemen gula darah – lebih cenderung mengalami penyakit mata diabetes yang memburuk. Sekarang, para peneliti di Johns Hopkins Medicine mengatakan bahwa mereka telah mengaitkan kadar gula darah yang rendah dengan jalur molekuler yang diaktivasi dalam sel mata yang kekurangan oksigen.
Penelitian ini melibatkan sel mata manusia dan tikus serta retina utuh yang tumbuh di lingkungan rendah gula (glukosa rendah) di laboratorium, serta tikus dengan kadar glukosa rendah, diterbitkan dalam Cell Reports edisi Januari.
“Episode sementara glukosa rendah terjadi sekali atau dua kali sehari pada orang dengan diabetes yang bergantung pada insulin dan seringkali di antara orang yang baru didiagnosis dengan kondisi tersebut,” kata Akrit Sodhi, M.D., Ph.D., Profesor Oftalmologi Branna dan Irving Sisenwein di Wilmer Eye Institute di Johns Hopkins Medicine. Kadar glukosa yang rendah juga dapat terjadi selama tidur pada orang dengan diabetes yang tidak tergantung insulin. “Hasil kami menunjukkan bahwa kadar glukosa rendah yang terjadi secara periodik ini menyebabkan peningkatan protein sel retina tertentu, mengakibatkan pertumbuhan berlebih pembuluh darah dan memperburuk penyakit mata diabetes,” tambah Sodhi.
Penyakit mata di antara penderita diabetes adalah salah satu penyebab kebutaan yang paling dapat dicegah di Amerika Serikat. Retinopati diabetik, yang terjadi pada sepertiga penderita diabetes, ditandai dengan pertumbuhan pembuluh darah abnormal di retina.
Sodhi mengatakan studi saat ini menunjukkan bahwa orang dengan retinopati diabetik mungkin sangat rentan terhadap periode glukosa rendah, dan menjaga kadar glukosa tetap stabil harus menjadi bagian penting dari kontrol glukosa.
Untuk penelitian tersebut, para peneliti menganalisis kadar protein pada sel retina manusia dan tikus dan retina utuh yang tumbuh di lingkungan glukosa rendah di laboratorium, serta pada tikus yang kadang-kadang memiliki gula darah rendah.
Para peneliti menemukan bahwa kadar glukosa yang rendah pada sel retina manusia dan tikus menyebabkan perubahan molekuler yang dapat memicu pertumbuhan berlebih pembuluh darah. Pertama, para peneliti melihat bahwa glukosa yang rendah menyebabkan penurunan kemampuan sel retina untuk memecah glukosa menjadi energi.
Ketika para peneliti melihat secara khusus apa yang disebut sel glial Müller, yang merupakan sel pendukung untuk neuron di retina dan terutama bergantung pada glukosa untuk produksi energi, mereka menemukan bahwa sel tersebut meningkatkan ekspresi gen GLUT1, yang membuat protein yang mengangkut glukosa ke dalam sel.
Para peneliti menemukan bahwa, sebagai respons terhadap glukosa rendah, sel meningkatkan kadar faktor transkripsi, yang disebut faktor induksi hipoksia (HIF) -1α. Ini mengaktivasi mekanisme seluler — termasuk GLUT1 — yang diperlukan untuk meningkatkan kemampuan mereka memanfaatkan glukosa yang tersedia, menjaga oksigen terbatas yang tersedia untuk produksi energi oleh neuron retina.
Namun, di lingkungan rendah oksigen, seperti yang terjadi pada retina pasien dengan penyakit mata diabetik, respons fisiologis normal terhadap glukosa darah rendah ini memicu banyaknya protein HIF-1α yang masuk ke dalam inti sel, pusat kendali sel.
Hal ini mengakibatkan peningkatan produksi protein seperti VEGF dan ANGPTL4, yang menyebabkan pertumbuhan pembuluh darah yang tidak normal — penyebab utama kehilangan penglihatan pada orang dengan penyakit mata diabetes.
Para peneliti berencana untuk mempelajari apakah kadar glukosa rendah pada penderita diabetes dapat berdampak pada jalur molekuler serupa di organ lain, seperti ginjal dan otak.
Sodhi mengatakan jalur HIF-1α dapat berfungsi sebagai target efektif untuk mengembangkan pengobatan baru untuk penyakit mata diabetes.
Peneliti lain yang terlibat dalam penelitian ini termasuk Chuanyu Guo, Monika Deshpande, Yueqi Niu, Isha Kachwala, Haley Megarity, Taylor Nuse, Savalan Babapoor-Farrokhran, Michael Ramada, Jaron Sanchez, Neelay Inamdar dan Thomas V. Johnson dari Johns Hopkins; Miguel Flores-Bellver dan Maria Valeria Canto-Soler dari University of Colorado; dan Silvia Montaner dari Universitas Maryland.
Pendanaan untuk penelitian ini disediakan oleh National Eye Institute (bagian dari NIH) (R01EY029750, R01EY025705, EY001765); Penelitian untuk Mencegah Kebutaan; Dana Pengembangan CellSight; Ketua Keluarga Doni Solich di Ocular Stem Cell Research; dan Branna and Irving Sisenwein Professorship in Ophthalmology.
Penerjemah : Salwa Kamilia, S.Gz
Penulis : Johns Hopkins Medicine
Sumber : www.sciencedaily.com