Penggumpalan darah yang mematikan mempengaruhi 22 juta orang setiap tahunnya – Mungkinkah terapi cahaya menjadi jawabannya?

(Kredit gambar: Piyaset di Shutterstock)

Paparan lampu merah sederhana dapat mengurangi risiko sebesar 75%, ungkap model tikus

PITTSBURGH — Di ruangan-ruangan rumah sakit di seluruh dunia, lampu neon berdengung di atas kepala saat pasien berbaring di tempat tidurnya, sehingga banyak dari mereka berisiko mengalami pembekuan darah yang berpotensi fatal. Namun bagaimana jika lampu yang sama dapat dimodifikasi untuk membantu melindungi pasien? Sebuah tim peneliti telah menemukan bahwa mengubah panjang gelombang paparan cahaya dapat mengurangi risiko penggumpalan darah yang berbahaya – dan implikasinya dapat merevolusi cara kita berpikir untuk mencegah trombosis.

Penggumpalan darah mempengaruhi jutaan orang di seluruh dunia setiap tahunnya, dan paling sering terjadi selama periode imobilitas yang lama seperti rawat inap di rumah sakit atau penerbangan panjang. Tromboemboli vena (VTE), pembekuan darah yang biasanya terbentuk di pembuluh darah dalam di kaki, menyerang hingga 10 juta orang setiap tahunnya dan tetap menjadi penyebab utama kematian di rumah sakit yang dapat dicegah di seluruh dunia. Sementara itu, trombosis arteri, yang dapat menyebabkan stroke dan serangan jantung, mempengaruhi lebih dari 12 juta orang di seluruh dunia pada tahun 2019 saja.

Perawatan yang ada saat ini terutama mengandalkan pengencer darah, yang meskipun efektif, memiliki risiko tersendiri dan tidak selalu dapat digunakan karena masalah pendarahan. Keterbatasan ini membuat para ilmuwan mencari pendekatan alternatif, dan penelitian baru menunjukkan bahwa sesuatu yang sederhana seperti memodifikasi paparan cahaya lingkungan berpotensi memberikan alat tambahan untuk mencegah penggumpalan darah yang berbahaya.

Para ilmuwan telah lama menghubungkan paparan cahaya dengan dampak kesehatan. Terbit dan terbenamnya matahari mempengaruhi metabolisme, sekresi hormon, dan bahkan aliran darah. Penelitian menunjukkan bahwa serangan jantung dan stroke lebih sering terjadi pada pagi hari dibandingkan pada malam hari. Hubungan antara cahaya dan kejadian kardiovaskular membuat Andraska dan rekan-rekannya menyelidiki apakah jenis cahaya tertentu dapat mempengaruhi pembentukan bekuan darah.

Elizabeth A. Andraska dari Universitas Pittsburgh, para peneliti dari sejumlah institusi memaparkan tikus laboratorium pada tiga kondisi pencahayaan berbeda: cahaya putih sekitar (mirip dengan pencahayaan fluoresen standar), cahaya biru (panjang gelombang 442 nm), atau merah cahaya (panjang gelombang 617 nm). Setelah paparan selama 72 jam, mereka memeriksa bagaimana berbagai jenis cahaya memengaruhi trombosit – sel darah kecil yang membantu membentuk gumpalan untuk menghentikan pendarahan – dan mengukur berbagai penanda pembentukan bekuan darah.

“Cahaya yang kita hadapi dapat mengubah proses biologis dan kesehatan kita,” kata Dr. Andraska, asisten profesor bedah di Pusat Penelitian Pengobatan Trauma dan Transfusi Pitt dan ahli bedah vaskular di UPMC, dalam sebuah pernyataan. “Temuan kami dapat menghasilkan terapi yang relatif murah dan bermanfaat bagi jutaan orang.”

Hasilnya, dipublikasikan di Jurnal Trombosis dan Haemostasismenunjukkan tikus yang terkena cahaya merah mengalami pembekuan darah yang jauh lebih kecil dibandingkan tikus yang terkena cahaya putih atau biru. Ketika peneliti menginduksi pembekuan darah di pembuluh darah tikus, gumpalan yang terbentuk pada tikus yang terkena cahaya merah memiliki berat sekitar 4,21 mg dibandingkan dengan 18,54 mg pada tikus yang terkena cahaya putih – pengurangan lebih dari 75%. Yang penting, para peneliti menemukan bahwa aktivitas, tidur, makan, berat badan, dan suhu tubuh tetap sama di antara semua kelompok.

Tim peneliti mengamati perubahan biologis spesifik yang membantu menjelaskan hasil ini. Paparan cahaya merah dikaitkan dengan berkurangnya peradangan dan aktivasi sistem kekebalan tubuh. Tim menemukan bahwa tikus yang terpapar lampu merah memiliki jumlah yang lebih sedikit perangkap ekstraseluler neutrofil (NETs), struktur seperti jaring yang dilepaskan oleh sel kekebalan yang biasanya menjebak mikroorganisme berbahaya tetapi juga dapat berkontribusi pada pembentukan bekuan darah yang tidak diinginkan. Selain itu, tikus yang terkena lampu merah menunjukkan peningkatan produksi asam lemak, yang secara alami mengurangi aktivasi trombosit dan pembentukan bekuan darah selanjutnya.

Menariknya, efek ini memerlukan fungsi mata agar bisa bekerja. Ketika para peneliti mengulangi percobaan mereka dengan menggunakan tikus buta, efek perlindungan dari lampu merah menghilang, menunjukkan bahwa manfaatnya berasal dari cara tubuh memproses cahaya melalui sistem visual, bukan dari efek langsung cahaya pada darah.

Beralih dari tikus ke manusia, tim peneliti menganalisis data dari 10.464 pasien operasi katarak yang menerima lensa intraokular konvensional atau lensa khusus yang menyaring sekitar 50% cahaya biru gelombang pendek. Meskipun hasil keseluruhan menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan dalam risiko penggumpalan darah antara kedua kelompok, pasien kanker yang menerima lensa penyaring cahaya biru menunjukkan risiko lebih rendah terjadinya penggumpalan darah. Temuan ini sangat penting karena pasien kanker memiliki risiko penggumpalan darah sembilan kali lebih besar dibandingkan pasien non-kanker.

“Hasil ini mengungkap misteri menarik tentang bagaimana cahaya yang kita terpapar setiap hari memengaruhi respons tubuh kita terhadap cedera,” jelas penulis senior Dr. Matthew Neal, profesor bedah dan salah satu direktur Trauma and Transfusion. Pusat Penelitian Kedokteran di Pitt.

Ke depan, tim peneliti sudah mempersiapkan uji klinis. Mereka sedang mengembangkan kacamata lampu merah khusus untuk mengontrol jumlah paparan cahaya yang diterima peserta penelitian dan menyelidiki pasien mana yang paling mendapat manfaat dari terapi lampu merah. Memahami bagaimana lampu merah memicu perubahan yang menurunkan risiko pembekuan juga dapat membantu para ilmuwan mengembangkan pengobatan atau terapi yang lebih baik yang mungkin lebih manjur dan nyaman dibandingkan paparan lampu merah terus menerus.

“Penemuan kami berpotensi mengurangi secara besar-besaran jumlah kematian dan kecacatan yang disebabkan oleh pembekuan darah di seluruh dunia,” kata Neal. Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami sepenuhnya dampak ini pada manusia, intervensi yang relatif sederhana ini dapat menunjukkan kemajuan yang signifikan dalam mencegah penggumpalan darah yang mengancam jiwa.