Ilmuwan menemukan jenis sel baru yang bersembunyi di dalam lorong paru-paru manusia yang halus dan bercabang. Organ tubuh yang baru ditemukan ini memainkan peran penting dalam menjaga sistem pernapasan berfungsi dengan baik.

Bahkan, menurut penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature ini, organ tersebut juga dapat menginspirasi jenis pengobatan baru untuk membalikkan efek penyakit tertentu yang berhubungan dengan merokok.

Sel-sel yang dikenal sebagai sel-sel sekretori jalan pernapasan (respiratory airway secretory/RAS), ditemukan di bagian kecil bercabang yang dikenal sebagai bronkiolus, yang berujung dengan alveoli, kantung udara kecil yang menukar oksigen dan karbon dioksida dengan aliran darah.

Sel RAS baru mirip dengan sel punca, sel yang dapat berdiferensiasi menjadi jenis sel lain di dalam tubuh, dan mampu memperbaiki sel alveoli yang rusak dan berubah menjadi sel baru.

Para peneliti menemukan sel RAS setelah merasakan makin frustrasi dengan keterbatasan mengandalkan paru-paru tikus sebagai model untuk sistem pernapasan manusia. Namun, karena perbedaan tertentu antara keduanya, para ilmuwan berjuang keras mengisi beberapa kesenjangan pengetahuan tentang paru-paru manusia.

Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang perbedaan ini pada tingkat sel, tim mengambil sampel jaringan paru-paru dari donor manusia yang sehat dan menganalisis gen dalam sel individu, yang mengungkapkan sel RAS yang sebelumnya tidak diketahui.

"Sudah lama diketahui bahwa saluran udara paru-paru manusia berbeda dari tikus," kata pprofesor di Perelman School of Medicine di University of Pennsylvania Edward Morrisey, dikutip dari Live Science.

"Namun perkembangan teknologi baru-baru ini memungkinkan kami untuk mengambil sampel dan mengidentifikasi jenis sel yang unik," ujarnya.

Tim juga menemukan keberadaan sel RAS pada musang, yang sistem pernapasannya lebih mirip dengan manusia ketimbang tikus. Akibatnya, para peneliti menduga bahwa sebagian besar mamalia berukuran sama atau lebih besar cenderung memiliki sel RAS di paru-paru mereka.

Sel RAS melayani dua fungsi utama di paru-paru. Pertama, mereka mengeluarkan molekul yang menjaga lapisan cairan di sepanjang bronkiolus, membantu mencegah saluran udara kecil dari kondisi kolaps dan memaksimalkan efisiensi paru-paru.

Kedua, sel ini dapat bertindak sebagai sel progenitor untuk sel alveolus tipe 2 (AT2), jenis alveolus khusus yang mensekresi bahan kimia yang sebagian digunakan untuk memperbaiki alveolus lain yang rusak.

"Sel RAS adalah apa yang kami sebut sebagai progenitor fakultatif, yang berarti mereka bertindak sebagai sel progenitor dan juga memiliki peran fungsional penting dalam menjaga kesehatan saluran napas. Ini berarti sel RAS memainkan peran penting dalam menjaga kesehatan paru-paru," jelas Morrisey.

Menginspirasi pengobatan baru

Para peneliti berpikir sel RAS mungkin memainkan peran kunci dalam penyakit yang berhubungan dengan merokok, seperti penyakit paru obstruktif kronik (chronic obstructive pulmonary disease/COPD). COPD adalah hasil dari peradangan saluran udara di dalam paru-paru, yang dapat disebabkan oleh merokok dan, kadang-kadang, polusi udara.

Peradangan saluran udara mempersulit paru-paru untuk mengambil oksigen yang cukup dengan benar. Akibatnya, COPD memiliki gejala yang mirip dengan asma. COPD juga dapat menyebabkan emfisema, di mana alveoli dihancurkan secara permanen, dan bronkitis kronis, batuk yang berlangsung lama dan intens yang biasanya disertai dengan dahak yang berlebihan. Setiap tahun, lebih dari 3 juta orang di seluruh dunia meninggal karena COPD, menurut WHO.

Secara teori, sel RAS harus mencegah, atau setidaknya meringankan, efek COPD dengan memperbaiki alveoli yang rusak. Namun, para peneliti menduga bahwa merokok dapat merusak, atau bahkan benar-benar menghancurkan sel-sel baru, yang menyebabkan timbulnya penyakit seperti COPD.

Pasien yang menderita COPD sering diberi resep obat antiinflamasi atau terapi oksigen untuk meringankan gejalanya. Namun, ini hanya solusi sementara dan tidak melakukan apa pun untuk membalikkan kerusakan paru-paru. Nah, sel RAS berpotensi digunakan untuk meningkatkan perawatan atau bahkan menyembuhkan COPD, jika peneliti dapat memanfaatkan sifat regeneratif sel ini dengan benar.

"Kami benar-benar tidak tahu apakah penemuan ini dapat mengarah pada pengobatan potensial untuk COPD," kata Morrisey.

"Namun, karena COPD adalah penyakit yang hanya sedikit kita ketahui, wawasan baru apa pun akan membantu bidang ini mulai berpikir tentang pendekatan terapeutik baru yang dapat mengarah pada perawatan yang lebih baik," tutupnya.