Saat Anda berdiri dengan cepat dari posisi duduk, tubuh Anda melakukan suatu prestasi rekayasa dalam sepersekian detik. Untuk mencegah Anda pingsan, tekanan darah Anda harus segera disesuaikan untuk mengimbangi perubahan postur tubuh yang tiba-tiba. Selama beberapa dekade, sains mengaitkan refleks ini hampir seluruhnya dengan baroreseptor —sensor di arteri yang memberi sinyal ke otak untuk menyempitkan pembuluh darah.
Namun, penelitian terbaru yang dipublikasikan di Nature telah mengungkap bagian yang hilang dari teka-teki fisiologis ini: jaringan neuron misterius yang terletak tepat di dalam jantung yang memainkan peran penting dalam menjaga tekanan darah.
Penemuan Neuron PIEZO2
Dipimpin oleh ahli saraf molekuler Stephen Liberles di Universitas Harvard, para peneliti menyelidiki protein spesifik yang disebut PIEZO2. Protein ini bertindak sebagai transduser mekanis, mengubah tekanan fisik pada membran sel menjadi sinyal listrik saraf.
Dengan mempelajari tikus, tim menemukan bahwa neuron yang mengekspresikan PIEZO2 membungkus keempat ruang jantung dalam struktur kompleks seperti jaring. Yang terpenting, jenis neuron yang sama telah diidentifikasi di jantung manusia, menunjukkan bahwa mekanisme ini sangat penting bagi kelangsungan hidup mamalia.
Bagaimana Jantung “Merasa” Volume Darah
Untuk menentukan fungsi neuron-neuron ini, tim peneliti menggunakan kombinasi pemantauan real-time dan intervensi biologis yang ditargetkan. Temuan mereka mengubah pemahaman kita tentang bagaimana tubuh mengatur stabilitas peredaran darah:
- Refleks Postur: Tikus yang sehat dapat langsung menyesuaikan detak jantungnya saat digerakkan dari posisi horizontal ke posisi tegak.
- Dampak Kerugian: Saat peneliti menggunakan racun untuk menghilangkan neuron PIEZO2 di jantung secara selektif, tikus tidak dapat lagi mengatur tekanan darahnya, sehingga menyebabkan tekanan darah menurun drastis saat bergerak.
- Respon Cepat terhadap Perdarahan: Dalam kasus kehilangan darah, neuron jantung ini bereaksi jauh lebih cepat dibandingkan baroreseptor arteri. Hal ini menunjukkan bahwa ketika arteri memonitor tekanan, neuron jantung ini memberikan sinyal langsung berkecepatan tinggi mengenai volume darah.
Sistem Regulasi Berlapis Ganda
Studi tersebut menunjukkan bahwa tubuh tidak bergantung pada satu sensor saja, melainkan jaringan komunikasi yang canggih dan berlapis-lapis.
Meskipun otak menerima gambaran umum tentang tekanan darah dari arteri, otak tampaknya mengandalkan sensor jantung yang baru diidentifikasi ini untuk pembaruan dengan ketelitian tinggi. Hal ini memungkinkan sistem kardiovaskular bereaksi dengan tepat terhadap perubahan volume darah yang cepat, seperti pendarahan mendadak atau perubahan gravitasi yang cepat.
“Para penulis menyimpulkan bahwa neuron yang mengekspresikan PIEZO2 diperlukan untuk menjaga tekanan darah dan mendukung kelangsungan hidup selama penipisan volume darah,” kata Ardem Patapoutian, ahli biologi molekuler pemenang Hadiah Nobel.
Peta Sistem Peredaran Darah yang Belum Dipetakan
Meskipun terdapat terobosan ini, peta sistem saraf kardiovaskular masih belum lengkap. Para peneliti telah mengidentifikasi setidaknya enam jenis neuron berbeda dalam sistem peredaran darah, namun fungsi spesifik dari ketiganya masih menjadi misteri.
Penemuan ini membuka pintu baru untuk memahami regulasi kardiovaskular dan pada akhirnya dapat mengarah pada pengobatan yang lebih canggih untuk gangguan tekanan darah dan sindrom pingsan.
Kesimpulan: Dengan mengidentifikasi neuron PIEZO2 di jantung, para ilmuwan telah menemukan “sistem peringatan dini” penting yang bekerja bersama sensor arteri untuk menstabilkan tekanan darah. Penemuan ini menyoroti betapa banyak logika peraturan internal kita yang masih harus dipetakan.
