Bagaimana infeksi usus dapat memicu Parkinson
Selama beberapa tahun terakhir, para peneliti menjadi semakin tertarik pada hubungan antara sistem kekebalan dan penyakit Parkinson. Dengan menggunakan model tikus, para ilmuwan baru-baru ini mengeksplorasi peran potensial dari infeksi usus bakteri.
Penyakit Parkinson berkembang karena penipisan neuron penghasil dopamin secara perlahan di bagian otak yang disebut substansia nigra.
Wilayah otak ini memainkan peran penting dalam gerakan, jadi gejalanya meliputi gemetar, gemetar, dan kaku.
Faktor risiko utama Parkinson adalah usia dan, karena populasi Amerika Serikat perlahan-lahan menua, jumlah kasus terus bertambah.
Beberapa percaya bahwa kita mendekati pandemi Parkinson; secara global, antara 1990-2015, jumlah kasus Parkinson meningkat dua kali lipat menjadi lebih dari 6 juta.
Beberapa memperkirakan jumlahnya akan berlipat ganda lagi menjadi 12 juta pada tahun 2040.
Meskipun para peneliti telah mempelajari penyakit tersebut selama beberapa dekade, mereka masih memiliki banyak pertanyaan tentang bagaimana dan mengapa sel-sel otak dihancurkan.
Parkinson dan sistem kekebalan
Baru-baru ini, hubungan antara sistem kekebalan dan Parkinson semakin mengemuka. Bukti perlahan meningkat bahwa Parkinson mungkin memiliki komponen autoimun.
Penyakit autoimun adalah kondisi di mana sistem kekebalan seseorang mengacaukan sel tubuh dengan patogen dan menghancurkannya.
Sebuah studi terbaru, diterbitkan di Alam, uji teori ini lebih lanjut; para peneliti berasal dari Université de Montréal, Institut Neurologis Montreal, dan Universitas McGill, semuanya di Kanada.
Sekitar 10 persen kasus Parkinson disebabkan oleh mutasi pada gen yang mengkode protein PINK1 dan Parkin, yang berperan dalam membersihkan mitokondria yang rusak.
Individu yang membawa mutasi ini lebih mungkin mengembangkan Parkinson pada usia lebih dini - sebelum usia 50 tahun.
Namun, ketika para ilmuwan menyingkirkan gen ini dari tikus, tikus tersebut tidak mengembangkan penyakit Parkinson atau gejala serupa. Mengapa tikus yang gagal ini kebal terhadap Parkinson telah membuat bingung para peneliti.
Menurut penulis, itu berarti bahwa "faktor selain hilangnya fungsi protein ini kemungkinan diperlukan untuk memicu Parkinson." Mereka berangkat untuk mengidentifikasi faktor-faktor lain ini.
Bergabung dengan titik-titik
Para penulis ingin menemukan bukti lebih lanjut bahwa ada hubungan antara PINK1 dan protein Parkin, mitokondria, sistem kekebalan, dan Parkinson.
Mereka percaya bahwa tikus knock-out tidak mengembangkan Parkinson karena cara para peneliti membesarkan mereka. Tikus yang digunakan dalam penelitian ini biasanya bebas kuman, artinya mereka tidak pernah menemukan bakteri.
Jadi, untuk menguji hipotesis ini, mereka menginfeksi tikus muda yang kekurangan PINK1 dan Parkin Escherichia coli. Ini menyebabkan gejala usus ringan pada tikus.
Seperti yang diharapkan, infeksi pada awal kehidupan memicu terjadinya gejala motorik mirip Parkinson seiring bertambahnya usia. Para ilmuwan juga mengidentifikasi hilangnya neuron dopaminergik di otak mereka.
Ketika para ilmuwan memberi tikus L-DOPA - obat yang digunakan untuk mengobati gejala Parkinson - gejala mereka membaik, menyimpulkan bahwa kondisinya memiliki kemiripan dengan kondisi manusia.
Pada tikus dengan versi normal PINK1 dan Parkin, sistem kekebalan menangani patogen dengan tepat. Namun, penulis percaya bahwa pada hewan tanpa gen yang terkait dengan Parkinson, infeksi usus memicu respons imun abnormal yang membengkak dan menyerang sel-sel sehat.
Kisah yang rumit
Penemuan baru ini dibangun berdasarkan penelitian sebelumnya oleh kelompok peneliti yang sama yang menunjukkan hubungan antara gen, mitokondria, dan sistem kekebalan.
Dalam studi sebelumnya, mereka menunjukkan bahwa PINK1 dan Parkin menekan jalur berbasis mitokondria yang mendorong respons kekebalan terhadap peradangan. Mereka menyimpulkan bahwa pada individu tanpa salinan PINK1 dan Parkin yang berfungsi, respons kekebalan mungkin dibiarkan meluas dan terus berlanjut.
Dalam studi terbaru mereka, para ilmuwan mengidentifikasi limfosit T yang merespons jaringan inang di otak tikus. Ketika mereka menguji sel-sel ini dalam wadah kultur, sel-sel tersebut menyerang neuron yang sehat. Penulis menyatakan bahwa:
“Data ini […] memberikan model patofisiologis di mana infeksi usus bertindak sebagai peristiwa pemicu penyakit Parkinson, yang menyoroti relevansi sumbu usus-otak dalam penyakit tersebut.”
Dalam model klasik penyakit Parkinson, neuron dopaminergik mati karena protein beracun menumpuk di dalam sel. Namun, penelitian ini menunjukkan bahwa respons imun yang terlalu bersemangat yang mungkin telah dipicu bertahun-tahun sebelumnya menghancurkan sel.
Studi ini tidak menyimpulkan bahwa semua kasus penyakit Parkinson adalah autoimun, tetapi hasilnya menyiratkan bahwa ada peran sistem kekebalan.
Tentu saja, pekerjaan ini dilakukan dengan model tikus, jadi tidak ada jaminan bahwa temuan tersebut akan berhubungan dengan manusia. Selain itu, tidak semua orang dengan penyakit Parkinson mengalami mutasi pada gen yang mengkode PINK1 dan Parkin, jadi tidak jelas apakah mekanisme serupa terlibat dalam semua kasus.
Butuh beberapa waktu sebelum Parkinson melepaskan semua rahasianya, tetapi tampaknya ceritanya akan melibatkan interaksi antara sistem kekebalan, genetika, mitokondria, dan otak.
