Tupai Arktik yang “Membeku” Ini Bisa Mengubah Perawatan Darurat Manusia

Di dunia hewan, ada banyak strategi bertahan hidup yang menakjubkan. Namun, hanya sedikit yang se-ekstrem tupai tanah Arktik. Hewan kecil ini mampu menurunkan suhu tubuhnya hingga mendekati atau bahkan melewati titik beku selama berbulan-bulan, lalu bangun kembali seolah tidak terjadi apa-apa. Bagi para ilmuwan, kemampuan luar biasa ini bukan sekadar keajaiban alam, melainkan petunjuk penting untuk masa depan perawatan darurat pada manusia.nasionalgeografis.

BBC melaporkan bahwa tidak ada mamalia lain yang diketahui bisa bertahan pada suhu tubuh serendah tupai tanah Arktik saat hibernasi. Saat musim panas berakhir dan hari-hari mulai memendek, tupai betina di tundra Arktik mulai menggemukkan tubuhnya sebelum masuk ke liang. Di bawah tanah, ia tidur selama delapan bulan dengan detak jantung dan laju napas yang sangat lambat. Dalam kondisi itu, suhu tubuh bagian otak bisa turun hingga 0C, sementara bagian tubuh lain bahkan bisa lebih rendah lagi.

Fenomena ini membuat tupai tanah Arktik menjadi subjek penelitian yang sangat penting bagi biologi medis modern. Para ilmuwan ingin memahami bagaimana hewan ini bisa menekan metabolisme tanpa merusak organ, otak, atau jaringan tubuhnya. Tujuannya bukan untuk membuat manusia benar-benar “hibernasi” seperti hewan itu, tetapi untuk mencari cara meniru sebagian mekanismenya guna menyelamatkan nyawa pasien dalam kondisi kritis.

Mengapa menarik

Dalam dunia kedokteran darurat, waktu adalah faktor penentu. Pada serangan jantung, stroke, atau cedera otak traumatis, jaringan tubuh bisa rusak cepat karena kekurangan oksigen. Dokter saat ini kadang memakai pendinginan terapeutik untuk melindungi organ vital, tetapi metode ini tidak selalu efektif dan tubuh manusia sering melawan proses pendinginan dengan menggigil. Jika metabolisme bisa diperlambat lebih dulu, tubuh akan ikut mendingin secara lebih alami dan mungkin lebih aman, sehingga dokter punya waktu tambahan untuk menangani pasien.sains.

Itulah sebabnya para peneliti di University of Alaska Fairbanks telah mempelajari tupai tanah Arktik selama puluhan tahun. Hewan ini, bersama kerabat dekatnya, dianggap sebagai model biologis paling ekstrem untuk memahami hibernasi. Kajian itu tidak hanya membuka wawasan tentang fisiologi hewan kutub, tetapi juga memberi arah baru untuk terapi manusia, transplantasi organ, perlindungan jaringan, hingga potensi aplikasi dalam misi luar angkasa jangka panjang.

Sarah Rice, ilmuwan hibernasi di University of Alaska Fairbanks, menjelaskan bahwa jika metabolisme manusia dapat diperlambat dengan aman untuk waktu yang lama, dokter akan memiliki lebih banyak waktu untuk menangani penyakit kritis. Dalam konteks ini, hewan hibernasi menjadi semacam “laboratorium alami” yang menunjukkan bahwa tubuh mamalia sebenarnya bisa masuk ke keadaan sangat hemat energi tanpa segera kolaps.

Cara bertahan hidup

Tupai tanah Arktik hidup di wilayah ekstrem Kanada, Alaska, dan Siberia. Saat musim dingin datang, tanah membeku hingga sekitar -20C, tetapi suhu tubuh hewan ini dapat turun sangat jauh. BBC menyebutkan bahwa otaknya bisa mencapai 0C, perutnya -2C, dan kaki belakangnya bahkan lebih rendah lagi. Selama itu pula, ia tidak makan, tidak minum, dan hanya terbangun sesekali sebelum kembali tidur.

Keunikan ini penting karena sebagian besar mamalia tidak bisa bertahan dalam kondisi seperti itu. Tubuh mamalia biasanya akan rusak bila suhu turun terlalu rendah. Namun tupai tanah Arktik memiliki mekanisme khusus yang menjaga jaringan tetap aman selama hibernasi. Penelitian lain yang dibahas Kompas pernah menunjukkan bahwa sel-sel tupai tampak lebih tahan terhadap kerusakan dingin dan stres oksidatif dibanding sel manusia, sehingga menjadi model menarik untuk studi transplantasi organ dan perlindungan jaringan.

National Geographic Indonesia juga pernah menyoroti bahwa perubahan iklim ikut memengaruhi pola hibernasi tupai tanah Arktik. Temuan itu menunjukkan periode hibernasi yang lebih pendek dan perbedaan respons antara jantan dan betina, yang menandakan bahwa hewan ekstrem ini pun tidak kebal terhadap perubahan lingkungan. Artinya, meski hewan ini luar biasa, ia tetap bergantung pada keseimbangan iklim yang stabil.

Kunci biologis

Salah satu temuan paling penting dalam riset ini adalah peran adenosin. Molekul alami ini menumpuk di otak manusia sepanjang hari dan berhubungan dengan rasa kantuk. Kafein bekerja dengan memblokir reseptor adenosin, itulah sebabnya secangkir kopi bisa membuat tubuh terasa lebih terjaga. Pada tupai tanah Arktik, para peneliti menemukan bahwa adenosin tampaknya ikut memicu keadaan seperti hibernasi.

Dalam studi yang dibahas BBC, tim peneliti menyuntikkan senyawa mirip adenosin ke otak tupai dan melihat hewan itu masuk ke keadaan seperti hibernasi ketika waktunya memang mendekati musim hibernasi alami. Metabolismenya melambat, tubuh berhenti menghasilkan panas, lalu suhu tubuhnya turun seperti saat hibernasi normal. Menariknya, efek serupa juga dapat memengaruhi tikus biasa, meski mereka tidak berhibernasi secara alami.

Temuan itu memperkuat dugaan bahwa kemampuan untuk masuk ke keadaan hemat energi mungkin tidak sepenuhnya hilang pada mamalia nonhibernator. Bisa jadi, kata beberapa peneliti, mekanisme biologis kuno itu masih tersisa dalam bentuk “mesin molekuler” yang berbeda-beda tingkat aktifnya. Jika benar, maka pintu menuju terapi baru pada manusia mungkin terbuka.

Dari hewan ke rumah sakit

Arah penelitian ini sangat jelas: bagaimana menyalin manfaat hibernasi tanpa harus benar-benar membuat manusia berhibernasi. Dalam situasi darurat, pasien stroke atau serangan jantung sering membutuhkan waktu tambahan sebelum mendapatkan intervensi medis penuh. Jika metabolisme bisa diperlambat sementara, jaringan tubuh mungkin mengalami kerusakan yang lebih sedikit.

Potensi lain ada pada transplantasi organ. Organ donor sering kali harus dijaga di luar tubuh selama periode tertentu, dan semakin lama organ bertahan dalam kondisi baik, semakin besar peluang keberhasilan transplantasi. Penelitian hibernasi dapat membantu mengembangkan teknik pengawetan organ yang lebih efektif. Selain itu, ada kemungkinan penerapan pada terapi kanker, perlindungan dari radiasi, dan pemulihan cedera otak.

BBC juga menyinggung kemungkinan jangka panjang yang jauh lebih futuristik: keadaan seperti animasi tertangguhkan bagi astronot dalam penerbangan antariksa jarak jauh. Di luar angkasa, perlambatan metabolisme akan membantu mengurangi kebutuhan makanan, menghemat ruang, menekan limbah, dan mungkin mengurangi efek buruk mikrogravitasi terhadap otot. Meski masih jauh, ide ini membuat riset hibernasi relevan bukan hanya di bumi, tetapi juga untuk masa depan eksplorasi ruang angkasa.

Tantangan penerapan

Meski menjanjikan, menerjemahkan mekanisme hibernasi ke manusia tidak mudah. Masalah utama adalah keamanan dan cara pemberian terapi. Menurut BBC, menyuntikkan obat mirip adenosin langsung ke otak manusia jelas terlalu invasif untuk penggunaan darurat. Sementara pemberian lewat aliran darah dapat memicu efek samping serius seperti fluktuasi gula darah atau gangguan jantung.

Itulah sebabnya para ilmuwan kini mencari pendekatan yang lebih halus. Domenico Tupone, salah satu peneliti yang dikutip BBC, meneliti sirkuit saraf pengontrol suhu tubuh pada tikus. Timnya menemukan bahwa memblokir sekelompok sel saraf tertentu di hipotalamus dapat memicu “inversi termoregulasi”, yaitu keadaan ketika tubuh justru diarahkan untuk menjadi lebih dingin dan metabolisme turun. Jika mekanisme ini juga ada pada manusia, teorinya sangat menjanjikan, meski bukti langsung pada manusia belum ada.

Penelitian lain yang disebut dalam liputan ini menunjukkan bahwa hewan yang tidak berhibernasi pun bisa dibuat masuk ke kondisi seperti hibernasi di laboratorium. Itu penting karena berarti ilmu ini tidak hanya bergantung pada hewan kutub, tetapi bisa diuji lintas spesies untuk menemukan prinsip biologis yang universal.

Cedera dan perlindungan jaringan

Salah satu alasan terbesar riset ini mendapat perhatian adalah kemampuannya melindungi jaringan dari cedera iskemia-reperfusi. Cedera ini terjadi saat organ yang kekurangan oksigen tiba-tiba kembali mendapat aliran darah. Kondisi itu memang menyelamatkan organ, tetapi juga dapat memicu peradangan, stres oksidatif, dan kerusakan sel.

Tupai tanah Arktik tampaknya tahan terhadap dampak semacam itu. BBC menyoroti bahwa hewan ini memiliki ketahanan luar biasa terhadap kondisi rendah oksigen dan aliran darah rendah selama hibernasi. Penelitian 2020 yang dibahas dalam liputan itu menemukan bahwa kadar yodida dalam darah tupai Arktik meningkat tajam selama hibernasi dan tampaknya membantu melindungi jaringan dari cedera iskemia-reperfusi.

Temuan itu bahkan mendorong pengembangan awal terapi pada manusia. Dalam uji klinis fase 2, pasien serangan jantung yang menjalani angioplasti diberi senyawa berbasis yodida. Hasil awal menunjukkan tanda-tanda kerusakan jantung yang lebih kecil dibandingkan kelompok plasebo, meski uji lanjutan masih diperlukan. Ini memberi sinyal bahwa inspirasi dari hibernasi hewan benar-benar bisa bergerak dari laboratorium ke klinik.

Ilmu yang terus bergerak

Selain jantung dan otak, para peneliti juga menyoroti otot dan nafsu makan. Rice meneliti bagaimana tupai tanah Arktik mempertahankan massa otot selama hibernasi, yang bisa berguna bagi pasien bed rest jangka panjang. Cory Williams mempelajari bagaimana hewan ini beralih dari fase makan besar-besaran sebelum hibernasi menjadi hampir meniadakan nafsu makan selama tidur musim dingin, yang dapat memberi petunjuk untuk riset metabolisme dan obesitas pada manusia.

Ini menunjukkan satu hal penting: hewan ekstrem sering menjadi pintu masuk bagi inovasi medis. Tubuh mereka telah menyelesaikan problem biologis yang masih sulit bagi manusia, seperti bertahan tanpa makanan lama, menjaga organ tetap aman, atau melindungi jaringan dari dingin ekstrem. Karena itu, studi hibernasi tidak cuma menarik secara akademik, tetapi juga punya nilai klinis yang nyata.kompas+1

Mengapa relevan sekarang

Di era ketika rumah sakit, sistem transportasi medis, dan layanan darurat masih memiliki keterbatasan waktu, ide memperpanjang “jendela emas” penyelamatan nyawa sangat penting. Jika pasien bisa distabilkan lebih lama dalam keadaan aman, peluang bertahan hidup dapat meningkat. Itulah mengapa riset tupai tanah Arktik tidak dianggap sebagai keingintahuan biologis semata, melainkan investasi ilmiah jangka panjang.

BBC menegaskan bahwa penelitian ini masih muda, tetapi sudah menunjukkan bagaimana mempelajari hewan ekstrem dapat membuka strategi baru untuk kesehatan manusia. Dari pendinginan terapeutik, perlindungan organ, hingga kemungkinan hibernasi medis, semua berawal dari satu pertanyaan sederhana: bagaimana tupai kecil ini bisa “membeku” tanpa mati?

Penutup

Tupai tanah Arktik membuktikan bahwa alam masih menyimpan banyak solusi yang belum kita pahami. Dalam keadaan dingin yang ekstrem, hewan kecil ini menekan metabolisme, memperlambat detak jantung, menurunkan suhu tubuh, lalu bangun lagi ketika musim berganti. Bagi sains modern, kemampuan itu bukan sekadar keajaiban hutan es, tetapi peluang untuk menyelamatkan manusia di ruang gawat darurat, ruang operasi, bahkan mungkin ruang angkasa.