Terapi Nanopartikel Mampu Basmi Aterosklerosis di Arteri

Aterosklerosis atau penumpukan plak pada pembuluh darah yang menyebabkan penyakit jantung menjadi salah satu penyebab kematian terbesar di banyak negara. Sebuah penelitian berhasil mengembangkan teknik baru menggunakan nanopartikel karbon untuk melawan penumpukan plak di arteri.

Aterosklerosis merupakan penyempitan pembuluh darah yang diakibatkan oleh penumpukan plak kolesterol pada dinding pembuluh darah tersebut. Tumpukan plak tersebut dapat mengeras, menyebabkan pembuluh darah menjadi lebih sempit dan mengganggu aliran darah di dalamnya.

Kondisi ini dapat terjadi pada pembuluh darah di berbagai lokasi tubuh seperti jantung, tungkai bawah, leher, dan lain-lain. Aterosklerosis pada pembuluh darah koroner jantung merupakan salah satu masalah utama kesehatan di dunia karena dapat mengakibatkan penyakit jantung koroner dan serangan jantung mendadak.

Kondisi aterosklerosis bersifat degeneratif, yang berarti penumpukan plak ini terjadi perlahan seiring berjalannya waktu. Adanya zat kolesterol berlebih dalam darah akan perlahan-lahan menempel pada pembuluh darah dan menumpuk hingga menciptakan plak tebal.

Berbagai studi melaporkan bahkan penumpukan plak ini terjadi mulai dari dekade 2 hingga 3 kehidupan, dipicu terutama oleh berbagai faktor risiko seperti tingginya kolesterol dalam darah, kurangnya aktivitas fisik pada tubuh, kegemukan, hingga paparan terhadap rokok.

Hingga saat ini, belum ada tatalaksana medis yang mampu menguraikan plak aterosklerosis menjadi lebih kecil dari sebelumnya. Sifat plak yang menebal perlahan dipercaya sebagai sebuah hal yang irreversible (tidak dapat kembali ke bentuk asal).

Obat-obatan antikolesterol dan tindakan medis yang ada saat ini hanya menahan bertambahnya laju penebalan plak, atau di sisi lain membuka sumbatan dengan cara meregangkan penumpukan yang sudah ada, dan tidak mengurangi plak yang telah ada.

Para ilmuwan terus berusaha untuk mencari cara menghilangkan plak pada pembuluh darah agar bersih dari plak dan bebas peradangan. Yang terbaru sebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti dari Universitas Negeri Michigan dan Stanford School of Medicine berhasil mengembangkan teknik baru yang menggunakan nanopartikel karbon (C-dot) untuk melawan penumpukan plak berbahaya.

Nanopartikel karbon merupakan karbon aktif dengan partikel-partikel karbon yang berukuran nano atau suatu partikel yang berukuran 1-100 nanometer. Dalam bidang kesehatan C-dots bermanfaat sebagai agen marker atau penanda pada bioimaging, biosensor, dan agen pengantar obat pada berbagai penyakit

Plak berkumpul di dalam saluran aliran darah ini dari zat-zat berlemak seperti kolesterol, sel-sel yang mati dan rusak, dan endapan lainnya, menebalkan dan mengeraskan dinding arteri dalam suatu proses yang dikenal sebagai aterosklerosis.

Dengan menggunakan nanopartikel yang lebih tipis dari rambut manusia yang diisi dengan obat untuk mengaktifkan sel-sel imun, tim penelitian tersebut dapat mengkonfirmasi bahwa terapi yang mereka targetkan secara tepat menghasilkan pengurangan plak yang substansial pada hewan babi yang mengalami aterosklerosis.

"Dengan menggunakan pemindaian positron-emission tomography (PET), kami dapat mengukur efek terapi pada arteri babi," kata insinyur biomedis Bryan Smith dari Universitas Negeri Michigan, dikutip dari laman Nature Communications pada 13 September 2024.

"Kami menunjukkan pada model hewan seperti babi bahwa kami dapat menurunkan tingkat peradangan pada plak berdasarkan tidak hanya pada teknik pencitraan PET yang digunakan secara klinis ini, tetapi juga dengan uji molekuler," ujar dia.

Kuda Troya

Invasi nanopartikel mengaktifkan kembali proses yang disebut eferositosis, di mana sel-sel mati atau rusak yang berkontribusi terhadap plak dibersihkan dari arteri oleh sistem imun. Seiring waktu, karena sejumlah alasan, eferositosis dapat diatasi oleh penumpukan plak.

Teknik peningkatan eferositosis yang sama sebelumnya telah terbukti berhasil pada tikus, dan ada beberapa perkembangan yang menjanjikan dalam penelitian terbaru ini. Pertama, tim meningkatkan pengiriman nanopartikel untuk babi menunjukkan bahwa mereka dapat menghasilkan cukup banyak operator kecil ini untuk bekerja pada manusia.

Kedua, perawatan tersebut terbukti cukup terarah sehingga tidak ada kerusakan kolateral yang terlihat di dalam arteri. Secara potensial, metode pembersihan ini dapat menghancurkan sel-sel sehat, yang menyebabkan anemia, tetapi tidak ada tanda-tanda itu di sini.

"Kami tidak melihat efek samping yang akan diantisipasi jika terapi tersebut tidak tepat sasaran," kata Smith.

Ia mengatakan, aterosklerosis dan masalah kardiovaskular yang ditimbulkannya termasuk serangan jantung mendadak adalah salah satu penyebab kematian terbesar di banyak negara. Jadi mengatasi hal ini merupakan kebutuhan mendesak untuk mengurangi tingkat risiko.

Membersihkan penumpukan plak adalah salah satu cara utama untuk melakukannya. Perubahan pola makan dan melakukan lebih banyak olahraga setiap hari juga terbukti bermanfaat dalam hal mencegah dan memperlambat aterosklerosis.

Smith menuturkan, mungkin akan segera memiliki pilihan lain untuk mengatasi masalah utama ini. Tim peneliti kini sedang menyelidiki cara untuk menyiapkan agen nanopartikel ini untuk uji klinis pada manusia.

"Hasil-hasil ini secara kolektif menyoroti kelayakan untuk memajukan nanopartikel 'kuda troya' lebih jauh ke arah klinik," tulis para peneliti dalam makalah yang mereka terbitkan. hay/I-1