Bagaimana jika darah manusia berubah menjadi semacam lendir kenyal yang dapat memantul kembali ke dalam luka dan menghentikan pendarahannya dalam waktu singkat?

Hingga saat ini, masih menjadi misteri bagaimana hemolimf, atau darah serangga, bisa menggumpal begitu cepat di luar tubuh.

Para peneliti dari Clemson University akhirnya menemukan cara kerjanya melalui pengamatan ulat bulu dan kecoa.

Dengan mengubah sifat fisiknya, darah hewan ini dapat menutup luka dalam waktu sekitar satu menit karena hemolimfa encer yang awalnya mengeluarkan darah berubah menjadi zat viskoelastik di luar tubuh dan ditarik kembali ke dalam luka.

“Pada serangga yang rentan terhadap dehidrasi, reaksi mekanistik darah setelah terluka terjadi dengan cepat,” kata tim peneliti dalam penelitian yang baru-baru ini diterbitkan di Frontiers in Soft Matter.

“Hal ini memungkinkan serangga meminimalkan kehilangan darah dengan menutup luka dan membentuk gumpalan primer yang menyediakan perancah untuk pembentukan jaringan baru.”

Cairan misterius

Hemolimfa memiliki komposisi yang sangat berbeda dengan darah vertebrata. Itu tidak memiliki sel darah merah dan trombosit.

Sel-sel yang membentuk hemolimfa, yang dikenal sebagai hemosit, bertindak seperti sel darah putih pada vertebrata, menjalankan fungsi seperti memakan bakteri yang berpotensi menularkan dan membantu membentuk gumpalan pada luka.

Beberapa serangga memiliki darah yang lebih kaya akan hemosit dibandingkan yang lain.

Bahkan bentuk larva spesies tertentu mungkin memiliki lebih banyak hemosit dalam darahnya dibandingkan kupu-kupu dewasa dan ngengat dewasa yang memiliki hemolimfa yang miskin hemosit dibandingkan dengan ulat.

Saat bereksperimen dengan ulat ngengat sphinx (Manduca sexta), peneliti menempatkan ulat tersebut ke dalam selongsong plastik keras yang berlubang dan kemudian membuat sayatan di salah satu prolegnya.

Hemolimfa kehijauan yang keluar dari luka menetes seperti air selama beberapa detik.

Namun, ia segera mengental menjadi cairan viskoelastik yang menetes lebih lambat. Tetesan terakhirnya tidak terlepas dan jatuh melainkan malah tertarik ke arah luka.

Ini semua terjadi dalam waktu 60 hingga 90 detik. Hasil serupa juga terlihat pada kecoa (Periplaneta americana) ketika ujung salah satu antenanya putus.

Pada kedua spesies serangga, setelah hemolimfa ditarik, gumpalan mulai terbentuk. Keropeng dari gumpalan ini menjadi sangat keras pada kecoa sehingga jarum tungsten pun tidak dapat menembusnya.

Ada di dalam darah

Untuk menyelidiki struktur bekuan hemolimfa, para ilmuwan mengumpulkan beberapa bahan kental (tetapi tidak sepenuhnya menggumpal) dari luka ulat dan kecoa dan memeriksanya menggunakan mikroskop fase kontras.

Kontras fase meningkatkan kontras dan oleh karena itu memungkinkan untuk melihat detail (seperti sel) dalam spesimen transparan seperti hemolimf.

Hemolimfa yang menggumpal sebagian terbuat dari apa yang digambarkan dalam penelitian sebagai “filamen polimer dengan hemosit tertanam,” dengan gumpalan dari luka lama menjadi lebih tipis, atau lebih tebal, dibandingkan dari luka baru.

Beberapa spesimen termasuk potongan kerak dari koreng yang mulai terbentuk pada luka yang sudah sembuh.

Ini dikeringkan dengan cara dibekukan untuk mencegah air yang tersisa merusaknya, kemudian diamati lebih lanjut menggunakan sinar-X, mikro-CT, dan pencitraan SEM, yang menunjukkan bahwa bagian luar kerak bumi, yang paling banyak terkena udara, lebih besar. padat.

Bahan keropeng juga mengandung kumpulan besar hemosit yang telah berkumpul menjadi struktur rantai untuk membentuk gumpalan.

Seberapa cepat hemosit mulai berkumpul? Tim kembali dan mengamati hemolimfa yang kental tetapi tidak mengeras yang keluar dari luka.

Sementara pendarahan berhenti setelah sekitar satu menit, hemosit mulai membentuk keropeng sekitar tiga menit setelah pembentukan tetesan terakhir, yang menyusut setelah berubah menjadi cairan viskoelastik dengan polimer yang cukup kuat untuk mengentalkan dan menahannya.

Beberapa hemosit akan membentuk pseudopodia (seperti halnya amuba), yang kemudian menempel pada hemosit lainnya.

Agregat yang dihasilkan membuat cairan semakin kental dan akhirnya membentuk keropeng.

Hemolimfa serangga bukan satu-satunya jenis cairan tubuh yang menunjukkan sifat viskoelastik.

Bahkan air liur lebih encer saat pertama kali keluar dari mulut, namun menjadi lebih kental seiring berjalannya waktu di luar tubuh, seperti saat air liur meregang dari ujung lidah anjing.

Darah manusia tidak bersifat viskoelastik. Namun, penelitian ini bisa berdampak pada pengobatan manusia di masa depan.

Para peneliti Clemson berpendapat bahwa kemajuan di masa depan mungkin bisa memberi kita beberapa manfaat dari serangga dalam hal penyembuhan luka.

“Kami berharap temuan kami akan memicu minat para ahli biokimia dan biologi molekuler,” kata mereka, “untuk merancang pengental yang bekerja cepat untuk darah vertebrata, termasuk darah manusia.”

entomologytoday.org