Mangan dan Parkinson: Mekanisme dapat menjelaskan hubungan
Penelitian baru, diterbitkan di jurnal Ilmu Persinyalan, merinci mekanisme di mana paparan mangan dapat memicu protein salah melipat di otak - yang dapat, pada gilirannya, menyebabkan gejala mirip Parkinson. Penemuan ini memungkinkan diagnosis dini dari kondisi neurologis.
Mangan adalah nutrisi penting yang ada dalam "kacang-kacangan, nanas, kacang-kacangan, kacang-kacangan, teh, dan biji-bijian."
Dalam tubuh manusia, mangan membantu regulasi gula darah, pembentukan tulang, dan kekebalan.
Namun, paparan tingkat mangan yang berlebihan dapat memicu gejala neurologis seperti Parkinson.
Mangan menumpuk di area ganglia basal otak.
Para peneliti telah mengetahui tentang hubungan antara mangan dan Parkinson ini selama beberapa dekade, tetapi penelitian baru membantu menjelaskan mekanisme di balik hubungan ini.
Anumantha Kanthasamy, Linda Lloyd Endowed Chair of Neurotoxicology di Iowa State University di Ames, memimpin penelitian baru tersebut.
Mangan membantu mentransfer protein yang salah
Penyakit Parkinson ditandai dengan gumpalan yang dibentuk oleh protein alpha-synuclein yang salah lipatan. Agregat protein ini beracun bagi neuron.
Kanthasamy dan rekannya berangkat untuk menyelidiki bagaimana protein yang salah lipatan ini dapat berinteraksi dengan mangan untuk memicu perkembangan Parkinson.
Untuk melakukannya, mereka memeriksa data dari tikus dan sampel serum darah yang dikumpulkan dari delapan tukang las. Secara berkelompok, tukang las memiliki risiko lebih tinggi terkena mangan dalam waktu lama. Penelitian tersebut juga meneliti kelompok kontrol yang terdiri dari 10 orang.
Analisis mengungkapkan bahwa tukang las yang terpapar mangan memiliki tingkat alpha-synuclein yang salah lipatannya lebih tinggi, yang menempatkan mereka pada risiko Parkinson yang lebih tinggi.
Tes kultur sel tambahan menunjukkan bahwa alpha-synuclein yang salah lipatan disekresikan melalui vesikel kecil yang disebut eksosom ke dalam ruang ekstraseluler. Dengan kata lain, vesikel memungkinkan protein untuk berpindah dari sel ke sel dan selanjutnya menyebarkan protein yang salah lipatan.
Para ilmuwan juga mengisolasi eksosom yang mengandung alfa-sinuklein dari sel pengekspres alfa-sinuklein yang terpapar mangan dan mengirimkannya ke area otak pada tikus yang disebut korpus striatum. Ini menyebabkan gejala mirip Parkinson pada tikus.
Mangan tampaknya mempercepat "transmisi sel-ke-sel" dari alpha-synuclein, yang pada gilirannya menyebabkan neurotoksisitas. Kanthasamy dan rekannya menjelaskan:
“Bersama-sama, hasil ini menunjukkan bahwa paparan [mangan] meningkatkan sekresi [alpha-synuclein] di vesikula eksosom, yang kemudian membangkitkan respon proinflamasi dan neurodegeneratif baik dalam kultur sel dan model hewan.”
"[W] e mengidentifikasi kemungkinan mekanisme yang melibatkan transmisi sel-ke-sel yang dimediasi eksosom dari [alfa-sinuklein] selama paparan neurotoksikan lingkungan," tulis para penulis.
Temuan dapat mengarah pada deteksi lebih awal
Menurut National Institutes of Health (NIH), sekitar 50.000 orang di Amerika Serikat menerima diagnosis Parkinson setiap tahun, dan 500.000 orang saat ini hidup dengan kondisi tersebut.
Meskipun kondisi ini belum dapat disembuhkan, mendiagnosisnya lebih awal dapat mencegah kerusakan otak yang tidak dapat disembuhkan dan membantu mempercepat uji klinis obat baru pada manusia.
Hasil yang baru saja diterbitkan oleh Kanthasamy dan rekannya dapat membantu para ilmuwan merancang tes diagnostik baru untuk Parkinson yang dapat mendeteksi penyakit lebih awal. Hasilnya juga dapat membantu para ilmuwan menguji seberapa efektif obat Parkinson baru.
“Saat penyakit berkembang, lebih sulit untuk memperlambatnya dengan pengobatan,” kata Kanthasamy. Dia menambahkan: “Deteksi lebih awal, mungkin dengan menguji alpha-synuclein yang salah lipatan, dapat memberikan hasil yang lebih baik bagi pasien. Tes semacam itu mungkin juga menunjukkan apakah seseorang berisiko sebelum timbulnya penyakit. "
Namun, penulis penelitian juga mengingatkan bahwa temuan mereka masih eksperimental, dan tes diagnostik semacam itu mungkin tidak tersedia selama bertahun-tahun.
