Bisakah bakteri usus menjelaskan hubungan antara stres dan penyakit autoimun?
Bukti baru dapat menjelaskan mengapa stres merupakan faktor risiko penyakit autoimun. Sebuah studi baru-baru ini pada tikus mengungkapkan bahwa stres sosial yang terus-menerus mengubah mikrobiota usus, atau mikroorganisme, dengan cara yang dapat memicu respons imun tertentu.
Kondisi autoimun berkembang ketika sistem kekebalan menyerang jaringan, organ, dan sel tubuh sendiri. Ia menanggapi mereka seolah-olah mereka adalah bakteri dan virus penyebab penyakit.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases menunjukkan bahwa setidaknya ada 80 penyakit autoimun, termasuk lupus, rheumatoid arthritis, dan diabetes tipe 1.
Penelitian telah mengidentifikasi stres sebagai faktor risiko penyakit autoimun. Namun, mekanisme tautannya tidak jelas.
Para peneliti di Bar Ilan University di Israel kini telah menemukan bahwa bakteri usus pada tikus menanggapi stres sosial dengan meningkatkan jumlah sel pembantu T efektor, sel kekebalan yang berperan dalam autoimunitas.
Mereka melaporkan temuan mereka dalam makalah terbaru di jurnal mSystems.
“Kami tahu bahwa ada persilangan yang kuat antara sistem kekebalan dan mikrobiota,” kata penulis studi senior dan ahli imunologi Orly Avni, Ph.D.
Avni dan timnya menemukan bahwa stres sosial yang terus-menerus mengubah tidak hanya ekspresi gen dalam bakteri usus tikus tetapi juga komposisinya.
“Dan tanggapan kekebalan akibat ancaman itu membahayakan toleransi terhadap diri sendiri,” tambahnya.
Gejala penyakit autoimun bervariasi
Di Amerika Serikat, lebih dari 50 juta orang mengidap penyakit autoimun, menurut perkiraan dari Asosiasi Penyakit Terkait Autoimun Amerika.
Penyebab dari banyak penyakit ini, yang lebih sering terjadi pada wanita daripada pria, tidak jelas.
Selain risiko yang diturunkan, para ilmuwan menduga bahwa kemungkinan mengembangkan penyakit autoimun muncul terutama dari interaksi kompleks antara gen dan lingkungan.
Apa yang membuat penyelidikan penyebab penyakit autoimun sangat menantang adalah sifat dan tingkat keparahan gejala yang bervariasi. Variasi ini berbeda tidak hanya di seluruh kondisi tetapi juga di dalamnya.
Ambil contoh, multiple sclerosis (MS), penyakit di mana sistem kekebalan menyerang myelin, protein pelindung yang melapisi dan mengisolasi saraf sistem saraf pusat.
MS memiliki gejala tak terduga yang dapat berkisar dari "relatif jinak" hingga "melumpuhkan" dan bahkan "menghancurkan".
Penyakit ini sering dimulai dengan masalah penglihatan dan berkembang menjadi kelemahan dan kesulitan dengan keseimbangan dan koordinasi.
Sebaliknya, pada penyakit scleroderma yang langka dan melumpuhkan, autoimunitas menyebabkan fibrosis, yang merupakan produksi kolagen dan protein lain yang berlebihan yang membentuk jaringan ikat.
Scleroderma dapat mempengaruhi berbagai bagian tubuh, termasuk organ dalam, kulit, dan pembuluh darah. Jenis penyakit ini berbeda-beda tergantung pada sejauh mana fibrosis terlokalisasi atau sistemik.
Stres mengubah bakteri usus pada tikus
Dalam studi baru, para peneliti menggunakan dua kelompok tikus: kelompok stres sosial dan kelompok kontrol. Mereka mengekspos kelompok stres sosial hingga 10 hari pertemuan sehari-hari dengan tikus agresif dan dominan lainnya. Sementara itu, kelompok kontrol tidak mengalami pertemuan seperti itu.
Ketika mereka kemudian menganalisis mikroba usus tikus, para peneliti menemukan bahwa kelompok stres sosial memiliki lebih banyak Bilophila dan Dehalobacterium daripada kontrol.
Para ilmuwan juga menemukan tingkat yang lebih tinggi dari bakteri usus ini pada orang dengan MS.
Penyelidikan lebih lanjut mengungkapkan bahwa stres telah mengubah beberapa gen dalam mikroba usus tikus. Perubahan gen yang paling signifikan adalah yang membantu bakteri untuk tumbuh, bergerak, dan menyampaikan sinyal ke dan dari inangnya.
Meningkatkan ekspresi gen ini pada mikroba dapat membantu mereka keluar dari usus. Tim tersebut menemukan, misalnya, bahwa perubahan semacam itu dapat memungkinkan mikroba melakukan perjalanan ke kelenjar getah bening terdekat di mana mereka dapat memicu respons kekebalan.
Kelenjar getah bening usus tikus yang stres mengandung tidak hanya lebih banyak bakteri patogen tetapi juga sel T efektor, "termasuk sel myelin-autoreactive".
Temuan menunjukkan bahwa ada rangkaian peristiwa di mana paparan stres, perubahan pada bakteri usus, dan perubahan sel kekebalan menyebabkan risiko serangan autoimun yang lebih tinggi.
Namun, Avni memperingatkan bahwa meskipun tampaknya bakteri usus dapat bereaksi terhadap stres sosial, masih ada cara untuk mengetahui bagaimana peristiwa ini terjadi dalam jangka panjang.
Pemahaman yang lebih baik tentang hubungan kompleks ini suatu hari nanti dapat mengarah pada perawatan mikroba usus individual untuk kondisi autoimun yang sensitif terhadap stres.
“Tidak cukup hanya mempelajari komposisi atau peningkatan atau penurunan suatu spesies. Kita juga harus memahami bagaimana mikrobiota merasakan kita dan bagaimana mereka mengubah 'perilaku' mereka. "
Orly Avni, Ph.D.
