Studi mengungkap hubungan baru antara paparan arsenik jangka panjang dan diabetes tipe 2.

Sebuah studi baru telah mengidentifikasi mekanisme biologis yang menghubungkan paparan arsenik jangka panjang dengan penyakit seperti kanker dan diabetes tipe 2. Temuan ini dapat menghasilkan target baru yang potensial untuk pengembangan obat.

Sebuah studi Ilmu Kesehatan Universitas Arizona telah mengidentifikasi mekanisme biologis yang menghubungkan paparan arsenik jangka panjang dengan penyakit seperti kanker dan diabetes tipe 2. Temuan ini dapat menghasilkan target baru yang potensial untuk pengembangan obat.

Lebih dari 34 juta orang Amerika menderita diabetes, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit, dan sekitar 90-95% di antaranya menderita diabetes tipe 2. Salah satu faktor risiko utama adalah paparan racun lingkungan, terutama paparan kronis terhadap arsenik, yang telah terbukti mempengaruhi produksi dan sensitivitas insulin, kadar gula darah, dan profil lipid, semua fitur umum dari onset dan perkembangan diabetes.

Karena arsenik adalah metaloid alami yang ditemukan di tanah, arsenik dapat menjadi salah satu kontaminan paling signifikan dalam air minum secara global, terutama bila tertelan pada tingkat yang tidak aman. Arsenik hadir di hampir semua sumber air tanah di Arizona, terutama di daerah pedesaan. Dikombinasikan dengan paparan pekerjaan, seperti pertambangan, lebih dari 160 juta orang di seluruh dunia terpapar arsenik.

Penelitian baru yang dipimpin oleh Donna D. Zhang, PhD, Musil Family Endowed Chair in Drug Discovery di UArizona College of Pharmacy dan anggota dari BIO5 Institute, menemukan mekanisme biologis dimana paparan arsenik kronis menyebabkan resistensi insulin dan intoleransi glukosa, dua fitur utama dari perkembangan diabetes.

Studi ini meneliti efek paparan arsenik pada aktivasi faktor-eritroid 2 terkait nuklir 2 (NRF2). NRF2 adalah protein yang berperan penting dalam menjaga homeostasis seluler, terutama pada saat stres oksidatif ketika terjadi ketidakseimbangan radikal oksigen bebas dan antioksidan dalam tubuh.

Stres oksidatif jangka panjang, seperti yang disebabkan oleh asap rokok, radiasi, diet tinggi gula, lemak dan alkohol, atau racun lingkungan, berkontribusi pada perkembangan berbagai kondisi kronis termasuk kanker, diabetes, dan penyakit neurodegeneratif.

NRF2 adalah pengatur pengatur tubuh terhadap stres oksidatif. Ketika tubuh memasuki keadaan stres oksidatif, NRF2 diaktifkan dan proses perlindungan seluler dimulai. Ketika homeostasis seluler dipulihkan, tingkat NRF2 kembali normal.

Zhang dan tim peneliti menemukan bahwa paparan arsenik menghasilkan aktivasi NRF2 yang berkepanjangan dan tidak terkendali, yang sebelumnya ditentukan sebagai pendorong perkembangan kanker dan resistensi terhadap terapi anti-kanker. Dalam studi ini, mereka menemukan bahwa paparan arsenik mengakibatkan intoleransi glukosa dan penurunan sensitivitas insulin. Secara khusus, aktivasi NRF2 berkepanjangan oleh paparan arsenik kronis menyebabkan pergeseran jalur yang mengontrol asam amino, asam lemak, karbohidrat, lipid dan metabolisme obat.

Temuan menunjukkan bahwa aktivasi NRF2 yang berkepanjangan sebagai respons terhadap arsenik meningkatkan produksi glukosa di hati dan pelepasan glukosa itu ke aliran darah, yang dapat mewakili pendorong utama perubahan glukosa darah sistemik.

“Mudah-mudahan penelitian ini akan berfungsi sebagai dasar untuk penelitian diabetes yang didorong oleh racun di masa depan di sini di University of Arizona Health Sciences dan di tempat lain,” kata Dr. Zhang, yang juga merupakan associate director dari UArizona Superfund Research Center. “Tujuan akhir kami adalah untuk menghasilkan strategi pencegahan atau intervensi yang efektif untuk mengobati populasi yang terpapar.”


Referensi Jurnal :

  1. Pengfei Liu, Matthew Dodson, Hui Li, Cody J. Schmidlin, Aryatara Shakya, Yongyi Wei, Joe GN Garcia, Eli Chapman, Pawel R. Kiela, Qing-Yu Zhang, Eileen White, Xinxin Ding, Aikseng Ooi, Donna D. Zhang Aktivasi NRF2 non – kanonik mendorong perubahan pro-diabetes dalam metabolisme glukosa hepatik Metabolisme Molekuler , 2021; 51: 101243 DOI: 10.1016/j.molmet.2021.101243
Exit mobile version