Kita akan membuka pintu wawasan tentang bagaimana kondisi lingkungan, seperti polusi udara, pola makan buruk, bahan kimia, radiasi UV, cemaran, dan kurang olahraga, dapat berdampak langsung pada gangguan DNA, baik itu di nukleus maupun mitokondria. Mengapa ini penting? Karena dampaknya dapat merambah ke seluruh tubuh, membawa konsekuensi serius terhadap kesehatan kita.
Ketika DNA pada nukleus mengalami gangguan, dampaknya dapat dirasakan oleh sel atau mitokondria. Tubuh, sebenarnya, memiliki mekanisme bawaan untuk memperbaiki kerusakan DNA ini. Misalnya, mitokondria memiliki siklus autofagi, sementara nukleus memiliki sistem perbaikan DNA yang disebut DNA repair.
Gizi, secara strategis, memainkan peran kunci dalam proses ini. Pertama, gizi mampu mencegah agar paparan yang dapat merusak DNA tidak sampai merusaknya. Gizi juga memiliki peran penting setelah terjadinya kerusakan, membantu tubuh untuk menanggulangi kerusakan tersebut.
Penting untuk memahami bahwa jika kerusakan pada DNA mitokondria tidak ditanggulangi, hal itu dapat berdampak pada obesitas, gangguan metabolisme, dan bahkan terkait dengan masalah kesehatan seperti diabetes. Begitu pula, kerusakan pada DNA nukleus dapat membuka pintu bagi penyakit serius, seperti kanker.
Gangguan-gangguan ini kemudian dapat berkembang menjadi penyakit tidak menular. Oleh karena itu, gizi menjadi elemen kunci dalam rangkaian pencegahan penyakit ini. Kita sering mendengar bahwa gizi dapat mencegah kegemukan dan kanker, namun, dalam konteks molekuler, bagaimana zat gizi benar-benar berperan dalam menjaga kesehatan DNA?
Mari kita mulai dari DNA di mitokondria. Mitokondria adalah organel sel yang memiliki peran penting dalam metabolisme energi tubuh. Memiliki DNA sendiri, mitokondria dapat dianggap sebagai “pabrik energi” yang merubah senyawa turunan dari glukosa, protein, asam amino, dan asam lemak menjadi ATP, sumber utama energi dalam tubuh.
Gen-gen dalam DNA mitokondria ini bertanggung jawab untuk mengkode protein yang diperlukan dalam proses metabolisme. Namun, kondisi lingkungan yang tidak sehat, seperti pola makan buruk atau kurangnya olahraga, dapat memengaruhi kesehatan mitokondria. Metabolic oversupply, terjadi ketika tubuh kelebihan aliran energi, dapat meningkatkan risiko penyakit seperti diabetes mellitus.
Kesehatan mitokondria juga sangat sensitif terhadap aliran energi, baik itu dalam kondisi metabolik oversupply atau metabolik undersupply. Oleh karena itu, menjaga keseimbangan energi dalam tubuh sangat penting untuk menjaga kesehatan mitokondria.
Dalam pertemuan selanjutnya, kita akan merinci bagaimana zat gizi, seperti apa peran gizi dalam melibatkan mekanisme pencegahan penyakit tidak menular ini secara molekuler. Dengan memahami proses ini, kita dapat lebih efektif dalam menjaga kesehatan DNA kita dan menghadapi dampak buruk lingkungan.
Menggali Dinamika Mitokondria: Bentuk, Fusi, dan Fisi
Gambaran umum yang kita miliki tentang mitokondria seringkali terpaku pada bentuk oval dan statis. Namun, pada kenyataannya, organel sel ini memiliki sisi dinamis yang mungkin belum banyak kita ketahui. Mari kita menjelajahi lebih dalam melalui penelitian dari sekelompok ilmuwan di Inggris yang berhasil membuat animasi mengenai mitokondria.
Dalam animasi tersebut, terlihat bahwa mitokondria tidak memiliki bentuk yang tetap. Sebaliknya, mereka dapat berubah-ubah atau fluktuatif. Mitokondria dapat bergabung dan memisah, menjalani reaksi fusi dan fisi yang menarik. Hal ini membuktikan bahwa mitokondria bukanlah struktur statis yang kita bayangkan sebelumnya.
Kenyataanya, terlihat bahwa mitokondria dapat bergabung membentuk struktur yang lebih besar atau memisah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Proses ini disebut sebagai fragmentasi mitokondria. Namun, hal yang menarik adalah bahwa mitokondria bersifat dinamis di dalam sel. Organel ini tidak mempertahankan bentuk yang sama, melainkan merespons fluktuasi energi dalam tubuh.
Selain bentuknya yang dapat berubah, mitokondria juga memiliki dua konsep dinamika, yaitu reaksi fusi (penggabungan) dan fisi (pemecahan). Reaksi fusi terjadi ketika tubuh mengalami under supply energi, sedangkan reaksi fisi terjadi ketika tubuh kebanjiran energi, disebut sebagai metabolik oversupply.
Proses dinamika mitokondria ini tidak hanya memiliki konsekuensi pada bentuknya, tetapi juga pada fungsinya. Reaksi fisi dapat menyebabkan peningkatan abnormalitas pada DNA mitokondria, yang menghasilkan radikal bebas atau reactive oxygen species (ROS). ROS, jika diproduksi terlalu tinggi, dapat merusak sel, bahkan menyebabkan kematian mitokondria.
Dalam konteks ini, mitokondria yang terfragmentasi atau terpotong-potong dapat dianggap tidak sehat. Mitokondria yang mengalami reaksi fusi, di sisi lain, dapat mengalami penurunan abnormalitas pada DNA dan meningkatkan efisiensi bioenergetika.
Sebuah temuan baru adalah bahwa mitokondria yang terpotong-potong ini lebih cenderung tidak sehat dan dapat berkaitan dengan berbagai penyakit. Prinsip dasar dalam tubuh kita adalah bahwa proses fusi dan fisi mitokondria berlangsung secara terus-menerus. Pada hari-hari di mana asupan kalori berlebihan, terjadi reaksi fusi. Sementara pada hari-hari di mana asupan kalori rendah, terjadi reaksi fisi.
Dengan pemahaman ini, kita dapat melihat bagaimana tubuh kita secara dinamis menyesuaikan diri dengan perubahan dalam asupan energi. Proses ini memiliki dampak pada kesehatan mitokondria, yang pada gilirannya memengaruhi kesehatan keseluruhan tubuh. Dalam pertemuan berikutnya, kita akan membahas lebih lanjut tentang fungsi mitokondria, termasuk peranannya dalam metabolisme energi dan sinyal kalsium.
