LONDON — Ada yang berbentuk hati bulat, ada yang lebih memanjang, dan ternyata, perbedaan ini bukan sekadar keingintahuan belaka. Para ilmuwan telah menemukan bahwa bentuk unik jantung Anda bisa menjadi bola kristal untuk memprediksi masalah kesehatan di masa depan.
Diterbitkan di Komunikasi Alampara peneliti menganalisis pemindaian jantung terperinci dari lebih dari 45.000 peserta untuk membuat “atlas bentuk jantung” komprehensif pertama, yang mengungkapkan bahwa geometri jantung bisa sama pentingnya dengan ukuran tradisional seperti ukuran jantung dan tekanan darah dalam memprediksi hasil kesehatan.
Penelitian yang dipimpin oleh para peneliti dari berbagai institusi di Inggris ini menggunakan kecerdasan buatan dan teknik pencitraan canggih untuk menguji variasi rumit dalam bentuk hati pada ribuan peserta proyek Biobank Inggris. Temuan mereka menunjukkan bahwa perbedaan halus dalam geometri jantung dapat membantu mengidentifikasi individu yang berisiko lebih tinggi mengalami kondisi seperti fibrilasi atrium (detak jantung tidak teratur) dan gagal jantung sebelum tanda-tanda peringatan tradisional muncul.
Anggap saja seperti menganalisis aerodinamika berbagai desain mobil. Sama seperti bentuk kendaraan yang memengaruhi kinerja dan efisiensinya, geometri tiga dimensi jantung Anda juga memengaruhi seberapa efektif jantung Anda dapat memompa darah ke seluruh tubuh Anda.
Para peneliti menemukan bahwa karakteristik bentuk hati sangat dipengaruhi oleh genetika – seperti halnya tinggi badan atau warna mata yang diwarisi dari orang tua. Mereka mengidentifikasi 43 lokasi spesifik dalam genom manusia yang memengaruhi bentuk jantung, dan 14 di antaranya belum pernah dikaitkan dengan fungsi jantung.
Salah satu temuan yang paling menarik adalah mengenai “kebulatan” jantung – yang pada dasarnya adalah bentuk jantung yang bulat atau seperti sepak bola. Studi tersebut menemukan bahwa orang dengan jantung lebih bulat memiliki risiko lebih tinggi terkena fibrilasi atrium, salah satu gangguan irama jantung yang paling umum.
Tim peneliti menggunakan pencitraan resonansi magnetik kardiovaskular (CMR) – yang pada dasarnya merupakan pemindaian jantung 3D yang sangat detail – untuk membuat model digital yang tepat dari jantung setiap peserta. Mereka kemudian menerapkan teknik matematika canggih untuk mengidentifikasi pola variasi bentuk yang paling penting di seluruh populasi.
Pola bentuk ini, yang disebut komponen utama, menangkap berbagai aspek geometri jantung. Komponen pertama berkaitan dengan ukuran jantung secara keseluruhan, sedangkan komponen lainnya menjelaskan karakteristik seperti panjang dari pangkal hingga puncak, lebar, dan orientasi relatif ruang kanan dan kiri jantung.
Yang penting, penelitian ini menemukan bahwa fitur bentuk ini dikaitkan dengan berbagai penyakit kardiovaskular dengan cara yang tidak dapat diprediksi hanya dengan pengukuran tradisional. Misalnya, variasi lebar lateral jantung dikaitkan dengan berbagai kondisi, termasuk gagal jantung, kardiomiopati, dan diabetes.
Para peneliti juga mengembangkan skor risiko genetik berdasarkan temuan mereka, yang berpotensi membantu dokter mengidentifikasi pasien yang berisiko lebih tinggi mengalami kondisi jantung tertentu berdasarkan DNA mereka, bahkan sebelum gejala fisik apa pun muncul. Penanda genetik ini bekerja secara konsisten pada kelompok etnis yang berbeda, sehingga menunjukkan potensi kegunaannya pada populasi yang beragam.
Implikasi dari penelitian ini signifikan untuk pencegahan kardiologi. Saat ini, dokter hanya mengandalkan pengukuran seperti ukuran jantung, tekanan darah, dan berbagai tes darah untuk menilai risiko kardiovaskular. Studi ini menunjukkan bahwa menganalisis bentuk hati dapat menambah lapisan informasi penting lainnya, yang berpotensi memungkinkan strategi intervensi yang lebih awal dan lebih tepat.
“Studi ini memberikan informasi baru tentang cara kita berpikir tentang risiko penyakit jantung,” kata rekan penulis studi Patricia B. Munroe, Profesor Kedokteran Molekuler di Queen Mary, dalam sebuah pernyataan. “Kami sudah lama mengetahui bahwa ukuran dan volume jantung itu penting, namun dengan memeriksa bentuknya, kami mengungkap wawasan baru mengenai risiko genetik. Penemuan ini dapat memberikan alat tambahan yang berharga bagi para dokter untuk memprediksi penyakit lebih awal dan lebih tepat.”
Meskipun penelitian tambahan diperlukan untuk sepenuhnya memahami implikasi klinisnya, penelitian ini mewakili langkah maju yang signifikan dalam pemahaman kita tentang kesehatan jantung. Hal ini menunjukkan bahwa jika menyangkut hati, bentuk itu penting – dan terkadang, apa yang membuat hati berbeda justru itulah yang membuatnya terlihat jelas.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menganalisis gambar CMR dari 45.683 peserta Biobank Inggris menggunakan perangkat lunak analisis gambar otomatis. Mereka menciptakan model 3D rinci dari masing-masing jantung peserta dan menggunakan teknik statistik yang disebut analisis komponen utama untuk mengidentifikasi pola utama variasi bentuk. Tim kemudian melakukan analisis genetik untuk mengidentifikasi variasi DNA yang terkait dengan pola bentuk tersebut dan memeriksa hubungannya dengan berbagai penyakit kardiovaskular.
Hasil Utama
Studi tersebut mengidentifikasi 11 komponen utama yang menjelaskan 83,6% variasi bentuk jantung pada populasi. Mereka menemukan 43 wilayah genetik yang secara signifikan terkait dengan bentuk jantung, dan 14 di antaranya tidak diketahui sebelumnya. Variasi bentuk secara signifikan dikaitkan dengan berbagai penyakit kardiovaskular, khususnya fibrilasi atrium dan gagal jantung. Skor risiko genetik berdasarkan temuan ini menunjukkan nilai prediksi yang konsisten di berbagai kelompok etnis.
Keterbatasan Studi
Penelitian ini terutama melibatkan peserta keturunan Eropa, sehingga membatasi generalisasinya pada populasi lain. Analisis bentuk didasarkan pada pengukuran komputer otomatis, yang dapat menimbulkan beberapa variasi teknis. Selain itu, temuan ini bersifat observasional, artinya temuan tersebut menunjukkan hubungan namun tidak dapat membuktikan hubungan sebab-akibat secara langsung.
Diskusi & Kesimpulan
Penelitian ini memperkenalkan cara berpikir baru tentang penilaian risiko jantung dengan menggabungkan analisis bentuk 3D. Hal ini menunjukkan bahwa bentuk hati bisa menjadi indikator awal yang penting dari risiko penyakit kardiovaskular, sehingga memungkinkan dilakukannya intervensi lebih awal. Temuan genetik ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana bentuk hati berkembang dan dapat mengarah pada target terapi baru.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh berbagai institusi termasuk Wellcome Trust, Dewan Penelitian Teknik dan Ilmu Fisika, Dewan Penelitian Medis, dan Institut Penelitian Kesehatan Nasional. Salah satu peneliti melaporkan menerima biaya konsultasi dari berbagai perusahaan farmasi, sementara penulis lainnya menyatakan tidak ada kepentingan bersaing.