Alzheimer: Ilmuwan menemukan penyebab agitasi malam
Sebuah studi baru menemukan sirkuit jam biologis yang dapat menjelaskan mengapa orang dengan penyakit Alzheimer atau bentuk lain dari demensia bisa menjadi lebih gelisah atau agresif di sore hari.
Para peneliti berharap temuan mereka akan mengarah pada pengobatan baru yang membantu menenangkan agresivitas dan agitasi yang biasa dialami oleh penderita Alzheimer dan penyakit neurodegeneratif lainnya sebagai bagian dari kondisi yang dikenal sebagai "matahari terbenam."
Dalam sebuah penelitian terhadap tikus yang mereka laporkan di jurnal Alam Neuroscience, mereka menjelaskan, untuk pertama kalinya, bagaimana jam biologis terhubung ke sel-sel otak, atau neuron, yang mengontrol agresi.
"Kami memeriksa sirkuit otak jam biologis," kata penulis studi senior Prof. Clifford B.Saper, ketua Departemen Neurologi di Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston, MA, "dan menemukan hubungan dengan populasi neuron yang diketahui menyebabkan serangan hebat saat dirangsang pada tikus jantan."
Apakah matahari terbenam itu?
Sundowning adalah suatu kondisi yang biasanya terlihat pada penderita penyakit Alzheimer, ketika perilaku menjadi gelisah, gelisah, dan agresif, disertai dengan kebingungan.
Namanya diambil dari fakta bahwa biasanya dimulai atau memburuk pada sore atau sore hari - saat matahari terbenam dan siang hari mulai memudar. Sayangnya, ini sering kali saat para pengasuh lelah dan perlu istirahat.
Kami belum tahu persis apa yang menyebabkan matahari terbenam. Kemungkinan yang disarankan termasuk depresi, kelelahan berlebihan, rasa sakit, atau bahkan kebosanan, lapar, dan haus.
Para peneliti di balik studi baru memilih untuk menyelidiki kemungkinan lain: bahwa perubahan otak yang disebabkan oleh penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer mengganggu jam biologis.
Mereka sangat tertarik untuk mengetahui apakah jam "secara langsung mengatur perilaku agresif".
Jam biologis dan ritme sirkadian
Jam biologis adalah kelompok protein khusus yang berkomunikasi dengan sel di hampir setiap organ dan sebagian besar jaringan di tubuh.
Mereka menanggapi perubahan terang dan gelap di lingkungan dan menimbulkan ritme sirkadian - yaitu perubahan fisik, perilaku, dan mental yang "mengikuti siklus harian".
Sebagian besar makhluk hidup, dari mikroba hingga tumbuhan dan hewan, memiliki ritme sirkadian. Misalnya, terjaga di siang hari dan tidur di malam hari adalah ritme sirkadian yang muncul dari jam biologis sebagai respons terhadap perubahan tingkat cahaya di lingkungan organisme.
Para ilmuwan telah menemukan bahwa gen yang membuat dan mengontrol berbagai komponen jam biologis sebagian besar serupa pada manusia, tikus, lalat buah, jamur, dan banyak organisme lain.
Sementara jam biologis ditemukan hampir di semua tempat di tubuh, semuanya disinkronkan oleh "jam utama" di otak.
Pada manusia, tikus, dan vertebrata lainnya, jam utama terletak di nukleus suprachiasmatic, yang merupakan sekelompok neuron di dalam wilayah hipotalamus otak. Cluster berisi sekitar 20.000 sel dan menerima sinyal langsung dari mata.
Pola agresi sirkadian
Untuk studi mereka, Prof. Saper dan rekan-rekannya mengukur frekuensi dan intensitas interaksi antara tikus jantan saat "tikus penghuni" mempertahankan wilayah mereka dari "tikus pengganggu" yang dimasukkan ke dalam kandang mereka pada waktu yang berbeda sepanjang hari.
Mereka melaporkan, untuk pertama kalinya dalam sebuah penelitian yang diterbitkan, bahwa serangan terhadap tikus pengganggu menunjukkan pola agresi sirkadian - yaitu, intensitas dan frekuensi mereka bergantung pada waktu.
"Tikus," jelas Prof. Saper, "lebih cenderung agresif di sore hari saat lampu padam, dan paling tidak agresif di pagi hari, di sekitar lampu menyala."
“Sepertinya agresivitas,” lanjutnya, “menumpuk pada tikus selama periode cahaya menyala, dan mencapai puncaknya sekitar akhir periode cahaya.”
Dalam rangkaian eksperimen lain, para peneliti memanipulasi jam biologis utama tikus dengan mengubah gen di neuron yang mengaturnya.
Mereka menemukan bahwa ketika mereka menghentikan neuron jam utama untuk dapat membuat pembawa pesan kimia tertentu, atau neurotransmitter, tikus kehilangan pola agresi sirkadiannya. Agresivitas tetap tinggi sepanjang waktu, tidak menunjukkan pasang surut.
Para peneliti kemudian menggunakan alat yang disebut optogenetika untuk memetakan sirkuit otak yang terlibat. Alat tersebut menggunakan sinar laser untuk merangsang dan menonaktifkan sel otak yang ditargetkan.
Jam biologis terkait dengan neuron agresi
Para peneliti menemukan dua sirkuit paralel yang menghubungkan jam biologis ke sub-wilayah otak yang disebut "bagian ventrolateral dari hipotalamus ventromedial", yang dikenal untuk mengatur agresi. Stimulasi neuron di sini menyebabkan tikus menjadi ganas dan agresif.
Mereka menyimpulkan bahwa hasil mereka mengungkapkan sirkuit "fungsional" di mana "jam inti suprachiasmatic [master] mengatur agresi."
Pola yang mereka amati pada tikus, kata Prof Saper, "meniru pola peningkatan agresi yang terlihat pada pasien saat matahari terbenam."
Ini menunjukkan bahwa sirkuit rusak dalam beberapa cara pada penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer, catatnya.
Penelitian lebih lanjut tentang bagaimana rangkaian jam biologis ini berubah pada orang dengan penyakit Alzheimer bisa sangat berguna dalam membantu meningkatkan kualitas hidup pasien dan perawat.
"Sundowning sering menjadi alasan pasien harus dilembagakan, dan jika dokter dapat mengontrol sirkuit ini untuk meminimalkan agresivitas di penghujung hari, pasien mungkin dapat tinggal di rumah lebih lama."
Prof. Clifford B. Saper
