Para peneliti dari University of Alabama di Huntsville telah memublikasikan temuan riset terbaru yang menunjukkan bahwa gelombang ultrasonik intensitas rendah berkelanjutan mampu mengubah respons imun tubuh, dari peradangan menjadi proses pemulihan. Penemuan ini menawarkan pendekatan baru yang potensial untuk mencegah osteoartritis pascatrauma, suatu kondisi yang mencakup sekitar satu dari delapan kasus artritis dan sering kali muncul bertahun-tahun setelah cedera awal terjadi.
Inti dari penelitian ini adalah pemahaman tentang bagaimana ultrasonografi memengaruhi makrofag, yakni sel imun krusial yang berperan dalam peradangan sekaligus perbaikan jaringan. Pasca-cedera, tubuh mengerahkan dua jenis makrofag: sel "pelindung" agresif (M1) yang bertugas membersihkan jaringan rusak, serta sel penyembuh (M2) yang mendorong pemulihan. Masalah muncul ketika makrofag pelindung tetap aktif terlalu lama, sehingga memicu peradangan kronis yang merusak tulang rawan dan memicu perkembangan artritis.
Studi tersebut mengungkapkan bahwa di bawah pengaruh gelombang ultrasonik, makrofag bertransisi dari kondisi pro-inflamasi M1 menjadi kondisi yang lebih reparatif menyerupai M2, yang ditandai dengan penurunan indikator peradangan dan peningkatan penanda pemulihan jaringan. Metode non-invasif tanpa obat-obatan ini diharapkan dapat membantu memulihkan keseimbangan pada sendi yang mengalami cedera.
Riset yang terbit di jurnal Scientific Reports pada Mei 2026 ini dipimpin oleh Anuradha Subramanian, profesor teknik kimia dan material. Timnya memadukan eksperimen biologi yang dilakukan oleh peneliti doktoral Shahid Khan dengan metode komputasi dan statistik yang dikembangkan oleh Profesor Satyaki Roy dari Departemen Ilmu Matematika, serta kontribusi tambahan dari mahasiswa pascasarjana Owen Trippany.
Guna menciptakan model kondisi pasca-cedera sendi yang lebih akurat, para peneliti menggunakan fragmen fibronektin, yaitu molekul yang terbentuk secara alami saat jaringan sendi rusak. Pendekatan ini dinilai mampu merefleksikan lingkungan biologis nyata dari sendi yang cedera dengan lebih baik dibandingkan metode laboratorium konvensional.
Analisis transkriptomik yang dipadukan dengan metode pengelompokan diferensial memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi perubahan terkoordinasi dalam aktivitas gen. Hasilnya menunjukkan penurunan yang jelas pada penanda peradangan dan peningkatan penanda yang berkaitan dengan perbaikan jaringan saat makrofag terpapar gelombang ultrasonik.
"Dominasi terus-menerus dari makrofag pelindung dapat menciptakan lingkungan peradangan berkepanjangan yang memicu perkembangan osteoartritis pascatrauma," jelas Subramanian. Rekannya, Roy, menambahkan bahwa osteoartritis pascatrauma berkembang sebagian karena peradangan persisten yang menghambat pemulihan jaringan dan mempercepat degenerasi sendi. Ia menekankan bahwa ultrasonografi intensitas rendah yang berkelanjutan menawarkan cara non-invasif dan bebas obat untuk meregulasi perilaku sel imun.
Pekerjaan ini didanai oleh Institut Kesehatan Nasional AS melalui Institut Nasional Artritis dan Penyakit Muskuloskeletal dan Kulit dalam bentuk hibah R01.
Meskipun penelitian ini masih dalam tahap laboratorium, hasilnya telah menunjukkan potensi yang signifikan. Tahapan penelitian selanjutnya akan mencakup pengujian temuan ini pada model hewan untuk osteoartritis pascatrauma dini, serta mempelajari bagaimana modulasi ultrasonik memengaruhi pemulihan jaringan jangka panjang pada cedera sendi. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa teknologi ini suatu saat nanti dapat melengkapi metode terapi masa depan yang bertujuan memperlambat perkembangan artritis dan meningkatkan pemulihan setelah cedera sendi.
