Berandasehat.id – Ada pelaku sabotase dalam program penurunan berat badan. Poros sumbu-otak mungkin pegang peran dalam upaya pembakaran lemak. Studi menunjukkan semakin sedikit cacing Caenorhabditis elegans (C. elegans) makan, semakin lambat lemaknya hilang.

Ilmuwan di Scripps Research telah menemukan alasannya: Molekul kecil yang diproduksi oleh usus cacing selama puasa bergerak ke otak untuk memblokir sinyal pembakaran lemak selama masa ini.

Meskipun molekul persis yang mereka identifikasi dalam cacing tersebut belum diteliti pada manusia, penelitian baru ini membantu para ilmuwan lebih memahami hubungan kompleks antara usus dan otak.

Penelitian ini juga dapat menjelaskan mengapa puasa – tidak makan selama periode waktu tertentu -memiliki manfaat yang tidak bergantung pada jumlah kalori yang dikonsumsi seseorang.

“Kami menemukan untuk pertama kalinya bahwa puasa menyampaikan informasi ke otak lebih dari sekadar penarikan kalori,” kata Profesor Riset Neurosains Scripps Supriya Srinivasan, Ph.D., penulis senior studi baru tersebut.

Dia mengatakan, temuan ini membuat peneliti bertanya-tanya apakah ada molekul yang dibuat di usus hewan lain, termasuk mamalia, yang menjelaskan beberapa hasil kesehatan yang terkait dengan puasa.

Para peneliti telah lama mengetahui bahwa otak mengendalikan produksi dan pemecahan lemak pada manusia, mamalia lain, dan organisme model seperti C. elegans.

Pada tahun 2017, kelompok Srinivasan mengidentifikasi FLP-7, hormon otak yang memicu pembakaran lemak di usus cacing gelang. Namun, C. elegans tidak memiliki saraf sensorik di ususnya, sehingga para ilmuwan kesulitan untuk menentukan jalur komunikasi terbalik: Bagaimana usus memberi sinyal ke otak.

Ilmuwan mengetahui bahwa mengubah keadaan metabolisme usus dapat mengubah sifat neuron di otak, tetapi sangat misterius bagaimana ini benar-benar terjadi.

Dalam penelitian baru tersebut, Srinivasan dan rekan-rekannya mengeluarkan lebih dari 100 molekul sinyal dari usus C. elegans, satu per satu, dan mengukur dampaknya terhadap produksi FLP-7 di otak.

Mereka menemukan satu molekul yang memiliki efek besar pada FLP-7: suatu bentuk insulin yang dikenal sebagai INS-7.

Pada manusia, insulin paling dikenal sebagai hormon yang diproduksi oleh pankreas yang mengendalikan kadar gula darah. Namun, molekul insulin ini justru dibuat oleh sel-sel usus dan juga memengaruhi metabolisme lemak melalui otak.

“Ketika kami pertama kali menemukan bahwa ini adalah insulin, kami pikir itu paradoks,” kenang Srinivasan. “Insulin dipelajari dengan sangat baik pada mamalia, dan tidak ada preseden bagi molekul insulin yang memiliki peran ini.”

Namun, ketika kelompok tersebut menyelidiki bagaimana INS-7 mempengaruhi sel-sel otak yang memproduksi FLP-7, mereka menemukan bahwa INS-7 tidak mengaktifkan reseptor insulin – seperti yang dilakukan semua molekul insulin yang ditemukan sebelumnya – tetapi dengan memblokir reseptor insulin.

Pada gilirannya, blokade ini memicu serangkaian peristiwa molekuler lain yang akhirnya membuat sel-sel otak berhenti memproduksi FLP-7.

“INS-7 pada dasarnya adalah sinyal yang berasal dari usus yang memberi tahu otak untuk tidak membakar lebih banyak simpanan lemak saat ini karena tidak ada makanan yang masuk,” jelas Srinivasan.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa periode puasa dapat mempengaruhi tubuh dalam berbagai cara, tetapi mekanisme perubahan tersebut belum jelas. Studi baru ini mengarah pada satu cara usus yang kosong dapat memberi sinyal pada otak, yang berpotensi menyebabkan berbagai dampak kesehatan selain lemak.

Hasil baru ini, kata Srinivasan, membantu menjelaskan bagaimana otak dan sistem pencernaan berkomunikasi di kedua arah untuk mengendalikan metabolisme berdasarkan ketersediaan makanan.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengungkap jalur spesifik mana yang terlibat dalam sinyal usus-ke-otak baru pada mamalia.

Senyawa yang meniru hormon usus, seperti semaglutida, yang umumnya dikenal dengan nama merek seperti Ozempic, Wegovy, dan Rybelus, baru-baru ini muncul sebagai cara populer untuk mengendalikan obesitas dan diabetes, sehingga peptida usus baru dapat ditambahkan ke kelas obat ini.

Srinivasan juga merencanakan eksperimen untuk menyelidiki bagaimana sel usus C. elegans dipicu untuk memproduksi INS-7 selama puasa dan jenis sel otak mana yang dipengaruhi oleh molekul tersebut.

Studi tersebut telah diterbitkan di Nature Communications, Agustus 2024. (BS)