Kecemasan: Apakah mitokondria terlibat?
Sebuah studi baru menunjukkan bahwa gangguan dalam metabolisme energi berkontribusi pada kecemasan terkait stres.
Gangguan kecemasan adalah istilah umum untuk beberapa kondisi yang bermanifestasi dengan gejala seperti perasaan khawatir, takut, dan panik.
Di Amerika Serikat, 18,1% populasi hidup dengan gangguan kecemasan. Kondisi ini termasuk gangguan kecemasan umum, gangguan panik, gangguan kecemasan sosial, dan mutisme selektif.
Stres, terutama selama masa kanak-kanak, merupakan faktor risiko terjadinya gangguan kecemasan. Faktor risiko lainnya termasuk menjadi wanita dan memiliki kerabat dengan kecemasan atau gangguan depresi.
Namun, sementara para ahli dapat mengidentifikasi faktor-faktor risiko ini, tidak begitu jelas apa yang membuat beberapa orang lebih rentan terhadap kondisi tersebut dibandingkan yang lain.
“Alasan yang mendasari perbedaan ini belum sepenuhnya dipahami tetapi melibatkan interaksi faktor genetik dan lingkungan yang kompleks yang bervariasi antar individu, mengakibatkan kerentanan atau ketahanan stres,” jelas Iiris Hovatta, seorang profesor di Departemen Psikologi dan Logopedi di Universitas Helsinki di Finlandia.
Bersama dengan tim kolaborator internasional, Hovatta telah menyelidiki jalur biologis mana yang mendukung kecemasan terkait stres pada model tikus dan manusia.
Stres dan ketahanan pada tikus
Tim sebelumnya telah menunjukkan bahwa tikus laboratorium bervariasi dalam ketahanannya terhadap stres, seperti halnya manusia. Menariknya, persentase tikus yang tahan banting tidak sama pada galur yang berbeda.
Persentase ketahanan berkisar dari 5% pada strain tikus DBA / 2NCrl (D2) hingga 69% pada strain C57BL / 6NCrl (B6).
Mempresentasikan temuan terbaru mereka di jurnal PLOS Genetika, Hovatta dan rekan-rekannya memanfaatkan fakta ini dengan mempelajari otak dan darah hewan yang termasuk dalam dua strain ini setelah memaparkan mereka pada apa yang mereka sebut stres kekalahan sosial kronis (CSDS).
“Ini melibatkan 10 hari konfrontasi singkat harian dua […] tikus jantan, penyerang-penduduk dan penyusup yang bereaksi dengan perilaku defensif, lari, atau tunduk,” penulis menjelaskan di koran.
"Meskipun semua tikus yang kalah mengalami rangsangan stres, hanya beberapa yang mengembangkan gejala terkait stres, diukur sebagai penghindaran sosial, menjadikannya model yang sangat baik untuk menyelidiki mekanisme yang terkait dengan kerentanan dan ketahanan."
Setelah tes CSDS, hewan menunjukkan perubahan signifikan dalam ekspresi gen dan tingkat protein di wilayah otak yang disebut inti tempat tidur stria terminalis (BNST).
BNST ada di otak depan, dan para peneliti semakin menghubungkannya dengan kondisi kesehatan mental terkait stres.
Perubahan ini memiliki hubungan yang sangat menonjol dengan mitokondria. Struktur kecil ini - yang oleh para ilmuwan disebut sebagai pembangkit tenaga sel - ada di sebagian besar sel kita dan bertanggung jawab untuk produksi energi.
Menariknya, dalam strain tikus D2 yang rentan stres, beberapa gen yang terkait dengan fungsi mitokondria diekspresikan pada tingkat yang lebih rendah, sedangkan pada strain tikus B6 yang tahan stres, gen ini diekspresikan pada tingkat yang lebih tinggi.
Tim melihat pola ekspresi gen yang serupa dalam darah hewan.
Tren juga terjadi pada orang dengan gangguan panik
Untuk bagian kedua dari studi mereka, Hovatta dan rekan-rekannya bekerja dengan 21 sukarelawan - 6 pria dan 15 wanita - yang menghadiri unit rawat jalan gangguan kecemasan di Institut Psikiatri Max Planck di Munich, Jerman.
Setiap peserta didiagnosis gangguan panik, dan tidak ada yang minum obat untuk kondisi tersebut.
Tim tersebut memaparkan setiap peserta studi ke pemicu yang menyebabkan mereka mengalami serangan panik. Selama percobaan, para peneliti mengumpulkan sampel darah sebelum, serta 1 jam dan 24 jam setelah pemaparan.
Ketika mereka menganalisis ekspresi gen dalam sel yang ada dalam darah para sukarelawan, mereka juga melihat perubahan pada gen yang mereka kaitkan dengan mitokondria.
Perubahan ekspresi gen paling mirip dengan pola yang terlihat pada tikus D2 yang terpapar CSDS, dengan beberapa gen mitokondria diekspresikan pada tingkat yang lebih rendah.
“Jadi, meskipun kami menemukan pola ekspresi gen yang berlawanan pada dua galur tikus, pola galur tikus yang sangat rentan stres mirip dengan pasien gangguan panik,” komentar para penulis dalam makalah tersebut.
Berdasarkan hasil mereka, tim berpikir hal ini menunjukkan bahwa penurunan ekspresi beberapa gen mitokondria kunci dapat menyebabkan perubahan metabolisme energi sel pada tikus dan orang-orang yang mengalami kecemasan akibat stres.
Hovatta telah membuat data dari penelitian tersebut tersedia untuk umum dan mengundang peneliti lain untuk mengembangkan teori kerja lebih lanjut tentang mekanisme biologis yang mendukung kecemasan akibat stres pada model manusia dan hewan.
“Sangat sedikit yang diketahui tentang bagaimana stres kronis dapat mempengaruhi metabolisme energi sel dan dengan demikian mempengaruhi gejala kecemasan. Mekanisme yang mendasari mungkin menawarkan kunci untuk target baru untuk intervensi terapeutik penyakit terkait stres. "
Iiris Hovatta
