Peradangan mendorong kerusakan tau pada Alzheimer
Para ilmuwan telah menemukan mekanisme peradangan yang tampaknya memainkan peran kunci dalam pembentukan protein tau beracun yang menjadi ciri Alzheimer dan penyakit otak lainnya.
Penyakit Alzheimer adalah penyebab demensia paling umum pada orang dewasa yang lebih tua. Bentuk lain termasuk vaskular, badan Lewy, dan demensia frontotemporal (FTD).
Perkiraan dari National Institute of Aging, yang merupakan salah satu dari National Institutes of Health (NIH), menunjukkan bahwa lebih dari 5,5 juta orang di Amerika Serikat menderita demensia akibat penyakit Alzheimer.
Mekanisme yang baru ditemukan ini melibatkan protein kompleks yang disebut inflamasi NLRP3.
Penelitian sebelumnya telah mengidentifikasi peran penting molekul besar dalam memicu zat inflamasi dari lokasinya di dalam sel kekebalan di otak.
Dalam studi baru, para peneliti dari Pusat Jerman untuk Penyakit Neurodegeneratif (DZNE) dan Universitas Bonn, keduanya di Jerman, memimpin penyelidikan tim internasional terhadap inflamasi NLRP3 pada penyakit Alzheimer dan FTD.
Mereka menguji sampel otak postmortem dari orang dengan dan tanpa FTD. Mereka juga menggunakan sel otak dan tikus yang dibiakkan dengan ciri khas otak Alzheimer dan FTD.
Penyelidik utamanya adalah Michael T. Heneka, seorang profesor di Universitas Bonn dan direktur Departemen Penyakit Neurodegeneratif dan Gerontopsikiatri.
Prof. Heneka juga penulis senior dari sebuah artikel baru Alam makalah tentang temuan baru.
Dalam makalah studi tersebut, dia dan rekan-rekannya menjelaskan bagaimana protein tau berubah di bawah pengaruh proses peradangan dari sistem kekebalan otak.
Salah satu fungsi yang dilakukan protein tau pada otak yang sehat adalah membantu menstabilkan kerangka sel saraf atau neuron.
Namun, dalam Alzheimer dan FTD, protein tau mengalami perubahan kimiawi yang membuatnya menjauh dari kerangka sel dan malah menempel satu sama lain. Tanpa stabilitas mekanis, sel tersebut akhirnya binasa.
Hiperfosforilasi
Apa yang membuat protein tau terlepas dari perancah sel dan menempel satu sama lain adalah proses yang disebut hiperfosforilasi yang mengubah komposisi kimia dan perilaku molekul protein.
Fosforilasi adalah pengatur utama aktivitas protein dalam sel. Ini melibatkan penambahan dan penghilangan kelompok fosfat (PO4) pada molekul protein.
Hiperfosforilasi berarti bahwa molekul protein jenuh dengan tambahan gugus fosfat (PO4). Dalam keadaan ini, protein dapat berperilaku sangat berbeda dari biasanya.
Penemuan baru mengungkapkan bahwa inflamasi NLRP3 memicu enzim yang menjenuhkan protein tau dengan fosfat sejauh mereka terlepas dari kerangka sel dan membentuk gumpalan.
“Tampaknya proses inflamasi yang dimediasi oleh inflamasi merupakan hal yang sangat penting bagi sebagian besar, jika tidak semua, penyakit neurodegeneratif dengan patologi tau,” kata Prof. Heneka.
Tim tersebut menyarankan bahwa mekanisme tersebut sangat relevan dengan penyakit Alzheimer. Ada dua ciri pembeda dalam penyakit Alzheimer: plak toksik protein beta-amiloid yang terbentuk di antara sel-sel otak dan kusutnya protein tau yang menggumpal yang terbentuk di dalam sel.
Selain itu, plak beta-amiloid mulai terbentuk selama tahap awal Alzheimer, sebelum protein tau mulai menggumpal.
Pekerjaan sebelumnya oleh beberapa tim telah melibatkan inflamasi NLRP3 sebagai promotor akumulasi beta-amiloid.
Hubungan yang hilang antara beta-amiloid dan tau
Menggabungkan dua set temuan bersama-sama mengungkapkan inflamasi NLRP3 menjadi faktor umum dalam pembentukan plak beta-amiloid dan kusut tau.
“Hasil kami mendukung hipotesis kaskade amiloid untuk perkembangan Alzheimer,” jelas Prof. Heneka.
"Menurut hipotesis ini," lanjutnya, "endapan [beta-amiloid] pada akhirnya mengarah pada perkembangan patologi tau dan dengan demikian menyebabkan kematian sel."
Dia menyarankan bahwa inflammasome adalah "mata rantai yang hilang" yang menjembatani proses penyakit beta-amiloid dan tau. “Ini melewati tongkat, jadi untuk berbicara,” komentarnya.
Tim membayangkan temuan ini yang mengarah ke cara baru untuk mengobati Alzheimer dan FTD dengan menargetkan proses transformasi tau.
Prof Heneka percaya bahwa mungkin untuk mengembangkan obat yang menargetkan patologi tau dengan mengubah respon imun.
“Dengan perkembangan patologi tau, kemampuan mental semakin menurun. Oleh karena itu, jika patologi tau dapat diatasi, ini akan menjadi langkah penting menuju terapi yang lebih baik. ”
Prof. Michael T. Heneka
