Katak kayu Alaska mampu membeku total hingga jantungnya berhenti, namun tetap hidup dan dapat bangkit kembali saat musim semi tiba.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Katak kayu (wood frog) dapat membeku total berbulan-bulan tanpa denyut jantung, lalu hidup kembali saat mencair.
- Glukosa, urea, dan kontrol pembentukan es melindungi sel dari kerusakan pembekuan.
- Strategi katak menginspirasi teknik baru pengawetan organ hingga berhari-hari.
MUSIM dingin di hutan Alaska, seekor katak tampak mati, kaku, bermata beku, tanpa denyut jantung, namun ketika musim semi tiba, "zombi" kecil ini kembali melompat, dan beraktivitas seolah-olah tidak terjadi apa-apa.
Katak kayu (Lithobates sylvaticus) bukan sekadar keajaiban alam. Bagi para ilmuwan, mereka adalah "guru" yang memegang kunci masa depan dunia medis, terutama dalam urusan transplantasi organ manusia.
Secara medis, katak ini sebenarnya bisa dianggap mati saat musim dingin. Sekitar 65-70 persen air dalam tubuh mereka berubah menjadi es.
"Jika Anda memegang katak yang membeku, rasanya benar-benar seperti batu," ujar Rasha Al-Attar, ahli biologi dari Massachusetts General Hospital, sebagaimana dilansir dari The Scientist.
Normalnya, pembekuan akan menghancurkan sel makhluk hidup karena kristal es yang tajam akan merobek membran sel dari dalam. Namun, katak kayu memiliki strategi cerdas.
Mereka membiarkan es terbentuk di luar sel, bukan di dalamnya.
Secara bersamaan, hati mereka membanjiri tubuh dengan glukosa (gula) dalam dosis tinggi, sementara ginjal mereka berhenti membuang urine agar urea menumpuk di darah.
Campuran gula dan urea ini berfungsi sebagai "antifreeze" atau antipembeku alami yang melindungi sel agar tidak pecah atau mengkerut selama proses membeku dan mencair.
Inspirasi dari katak ini sangat krusial bagi dunia kedokteran. Saat ini, waktu adalah musuh utama dalam transplantasi. Organ manusia yang dikeluarkan dari donor hanya punya waktu "hidup" selama beberapa jam di dalam kotak es.
Menurut Korkut Uygun dari Massachusetts General Hospital, keterbatasan waktu ini menyebabkan banyak organ terbuang dan pasien meninggal saat menunggu giliran.
Mengutip ZME Science, para peneliti kini mulai meniru "resep" katak ini. Mereka tidak mencoba mengubah manusia menjadi amfibi, melainkan mencari cara agar organ manusia bisa "tidur" lebih lama.
Tim peneliti telah mengembangkan analog glukosa yang tidak bisa dimetabolisme oleh sel untuk melindungi organ.
Hasilnya, mereka berhasil mengawetkan hati tikus selama empat hari dan ginjal babi selama lebih dari seminggu. Jauh melampaui standar medis saat ini yang hanya hitungan jam.
Selain katak kayu, spesies lain seperti katak pohon abu-abu (Hyla chrysoscelis) juga memiliki kemampuan serupa namun dengan "bahan bakar" yang berbeda. Alih-alih glukosa, mereka menggunakan gliserol.
Menurut Carissa Krane dari University of Dayton, gliserol membantu menyeimbangkan tekanan air di dalam sel sehingga sel tidak meledak saat suhu berubah drastis.
Kombinasi antara kontrol pembentukan es, penggunaan zat pelindung (cryoprotectants), dan penurunan metabolisme hingga tingkat terendah adalah "koreografi" alam yang sedang dipelajari ilmuwan untuk menciptakan bank organ manusia.
Jika teknologi ini berhasil, di masa depan organ donor bisa dikirim antarbenua atau disimpan dalam waktu lama, memastikan setiap pasien mendapatkan kecocokan yang tepat tanpa harus berpacu dengan maut.
Disadur dari ZME Science - These Frogs Freeze Solid Until Their Hearts Stop For Months. Scientists Say They Could Transform How Organ Transplants Work.
Posting Komentar