Peneliti di Scripps Research menemukan bagaimana rahim merasakan gaya fisik selama persalinan, menggunakan sensor molekuler untuk mengoordinasikan kontraksi. Studi mengidentifikasi saluran PIEZO1 dan PIEZO2 yang mendeteksi tekanan dan peregangan, menjelaskan mengapa persalinan bisa terhenti jika ini terganggu. Temuan bisa meningkatkan pengobatan komplikasi kehamilan.
Persalinan bergantung pada lebih dari sekadar hormon; gaya fisik seperti peregangan dan tekanan memainkan peran kunci dalam memicu kontraksi rahim yang efektif. Studi baru dari Scripps Research, yang diterbitkan di jurnal Science, merinci bagaimana rahim menggunakan sensor khusus untuk merespons gaya ini pada tingkat molekuler. Penelitian menyoroti dua saluran ion: PIEZO1, yang ditemukan di otot polos rahim, yang merasakan peningkatan tekanan selama kontraksi, dan PIEZO2, yang terletak di saraf sensorik di sekitar serviks dan vagina, yang aktif saat jaringan meregang saat bayi bergerak. Sensor ini mengubah sinyal mekanis menjadi respons listrik dan kimia yang menyinkronkan aktivitas otot. «Saat janin tumbuh, rahim mengembang secara dramatis, dan gaya fisik itu mencapai puncaknya selama persalinan», kata penulis utama Ardem Patapoutian, Peneliti Institut Medis Howard Hughes di Scripps Research. «Studi kami menunjukkan bahwa tubuh bergantung pada sensor tekanan khusus untuk menafsirkan petunjuk ini dan menerjemahkannya menjadi aktivitas otot yang terkoordinasi». Eksperimen pada model tikus menunjukkan pentingnya sensor tersebut. Saat PIEZO1 dan PIEZO2 dihilangkan, kontraksi melemah, dan persalinan tertunda, menunjukkan bahwa sistem biasanya saling mengkompensasi. Sensor juga mengatur connexin 43, protein yang membentuk sambungan celah yang menghubungkan sel otot untuk aksi terpadu. «Connexin 43 adalah kabel yang memungkinkan semua sel otot bertindak bersama», jelas penulis pertama Yunxiao Zhang, peneliti pascadoktoral di laboratorium Patapoutian. «Ketika koneksi itu melemah, kontraksi kehilangan kekuatan». Sampel jaringan rahim manusia mencerminkan pola tikus, menunjukkan mekanisme serupa pada manusia. Hal ini sejalan dengan pengamatan bahwa memblokir saraf sensorik, seperti pada beberapa epidural, dapat memperpanjang persalinan dengan mengurangi umpan balik yang memperkuat kontraksi. Penemuan ini menunjukkan terapi masa depan, seperti memodulasi aktivitas PIEZO untuk mencegah persalinan prematur atau membantu persalinan yang terhenti. Ini juga menekankan bagaimana sensing mekanis terintegrasi dengan kontrol hormonal, seperti progesteron, untuk mengatur waktu kontraksi dengan tepat. Patapoutian, yang berbagi Hadiah Nobel 2021 untuk menemukan saluran PIEZO, mencatat: «Persalinan adalah proses di mana koordinasi dan waktu adalah segalanya. Kami sekarang mulai memahami bagaimana rahim berfungsi sebagai otot dan metronom untuk memastikan persalinan mengikuti irama tubuh sendiri». Studi berjudul «Saluran PIEZO menghubungkan gaya mekanis dengan kontraksi rahim pada persalinan» melibatkan kolaborator dari Scripps Research, University of California San Diego, dan Washington University School of Medicine.
