Alzheimer: Studi nol pada tautan terlemah otak
Penyakit Alzheimer adalah bentuk penurunan neurokognitif yang memengaruhi jutaan orang di seluruh dunia. Penyebab pastinya tidak jelas, tetapi penelitian baru mengungkap mekanisme yang memungkinkan Alzheimer berkembang di otak.
Pada penyakit Alzheimer, seperti bentuk demensia lainnya, ciri utamanya adalah akumulasi protein beracun tertentu di otak.
Protein ini berkumpul menjadi plak yang mengganggu komunikasi antar sel otak, sehingga meningkatkan masalah kognitif dan masalah lainnya.
Lebih sering daripada tidak, para peneliti mengidentifikasi protein beta-amyloid sebagai penyebab utama dalam proses yang mengganggu ini.
Namun, protein lain, yang disebut tau, sama pentingnya.
Dalam sebuah studi baru, para peneliti dari serangkaian institusi akademik, termasuk Ohio State University di Columbus, Columbia University Medical Center di New York, NY, dan Cambridge University di Inggris, telah menemukan bahwa tau terakumulasi secara istimewa di sekitar jenis tertentu sel otak.
Para peneliti juga mengungkapkan bahwa profil genetik tertentu dapat mempengaruhi seseorang untuk mengetahui agregasi tau di sekitar sel-sel tersebut.
Penulis bersama studi Hongjun (Harry) Fu - sekarang asisten profesor di Departemen Neuroscience di Ohio State University - dan rekannya melaporkan temuan mereka dalam makalah yang baru-baru ini diterbitkan di Alam Neuroscience.
Sel-sel otak yang paling rentan
Otak mengandung berbagai jenis sel. Dua yang terpenting adalah neuron, yang mengkomunikasikan informasi dan memainkan peran kunci dalam fungsi kognitif, dan sel glial, yang memiliki beberapa peran, termasuk mendukung dan melindungi neuron dan hubungan di antara keduanya.
Neuron terbagi dalam dua jenis: rangsang, yang memicu impuls listrik, dan penghambatan, yang menyeimbangkan aktivitas neuron rangsang.
Mempelajari fenomena akumulasi protein tau pada model tikus, serta pada otak orang yang telah menerima diagnosis Alzheimer, Fu dan rekannya menemukan bahwa neuron rangsang adalah yang paling terpapar efek mengganggu protein ini.
“Akumulasi dari agregat tau yang salah lipatan adalah ciri penyakit Alzheimer dan degenerasi lobar frontotemporal yang terkait dengan tau,” tulis para peneliti, menambahkan, “Beberapa jenis neuron telah dilaporkan sangat rentan pada [penyakit Alzheimer], sindrom Down, dan [degenerasi lobar frontotemporal]. "
“Distribusi neuron yang rentan terhadap tauopati mengikuti pola sekuensial yang menunjukkan bahwa populasi sel di berbagai wilayah otak secara selektif berisiko. Lebih khusus lagi, morfologi dan lokasi sel di dalam korteks entorhinal dan hipokampus yang mengakumulasi tau […] menunjukkan bahwa neuron rangsang memiliki pengaruh yang istimewa. "
Setelah temuan ini, para peneliti mengumpulkan analisis genetik berdasarkan data orang yang tidak memiliki penyakit Alzheimer atau masalah neurologis lainnya.
Para peneliti memperhatikan beberapa perbedaan genetik yang penting antara neuron rangsang dan penghambat, yang mereka yakini dapat menjelaskan mengapa yang pertama lebih terpapar pada agregasi tau.
Bisakah gen menjelaskan fenomena tersebut?
Secara khusus, para peneliti menemukan bahwa satu gen, BAG3, yang mengatur pembersihan protein tau di otak, dapat memberikan kunci kerentanan neuron rangsang terhadap pembentukan plak beracun.
BAG3 ekspresi, tim menjelaskan, jauh lebih tinggi di sel saraf daripada di sel non-saraf. Di antara neuron, ekspresi tertinggi pada tipe penghambatan, menunjukkan bahwa hal ini dapat menjelaskan penurunan kerentanan mereka terhadap agregat tau.
“Kami pikir ada perbedaan intrinsik yang sangat awal dalam sel-sel otak yang rentan terhadap akumulasi protein tau, yang mungkin menjelaskan mengapa hanya neuron dan daerah otak tertentu yang rentan terhadap masalah ini pada awal Alzheimer,” kata Fu.
“Jika kita dapat mengetahui faktor penentu molekuler yang mendasari kerentanan terhadap penyakit ini, ini akan membantu kita lebih memahami perkembangan penyakit Alzheimer dan berpotensi mengarah pada teknik deteksi dini dan pengobatan yang ditargetkan,” tambahnya.
Di masa depan, para peneliti bertujuan untuk fokus pada bagaimana interaksi antara gen tertentu dapat memengaruhi mekanisme khusus Alzheimer dan meningkatkan kerentanan sel otak terhadap plak beracun.
Para peneliti mencatat bahwa sel-sel otak selain neuron juga kemungkinan memainkan peran penting dalam perkembangan kondisi neurodegeneratif, termasuk Alzheimer.
"Sel-sel otak lain, termasuk mikroglia, astrosit, dan oligodendrosit, juga telah ditemukan memainkan peran penting dalam perkembangan penyakit Alzheimer," kata Fu, menambahkan, "Kami sangat tertarik untuk memahami bagaimana sel-sel itu berkomunikasi satu sama lain dan mempengaruhi. kerentanan neuron tertentu. "
Peneliti menjelaskan, "Faktor lingkungan, cedera otak, diabetes, kurang tidur, depresi, dan faktor luar lainnya juga telah dikaitkan dengan peningkatan kerentanan terhadap Alzheimer," melanjutkan, "Kami ingin memahami bagaimana perbedaan intrinsik berinteraksi dengan pengaruh luar ini."
