Meremajakan sel punca otak mungkin merupakan kunci untuk pengobatan MS di masa depan
Para ilmuwan telah menemukan cara untuk membuat sel induk otak yang lebih tua pada tikus menjadi lebih muda. Penemuan ini dapat mengarah pada perawatan yang lebih baik untuk penyakit terkait penuaan yang merusak otak dan sistem saraf.
Penelitian mengenai oligodendrocyte progenitor cells (OPCs), yang merupakan jenis stem cell, atau sel yang belum matang. OPC sangat penting untuk fungsi otak yang sehat dan sistem saraf pusat lainnya.
OPC matang, atau berdiferensiasi, menjadi oligodendrosit, yang merupakan sel yang menghasilkan selubung mielin yang mengelilingi serabut saraf dan mempertahankan sinyal listrik yang dibawanya.
Penghancuran myelin adalah fitur pembeda dari multiple sclerosis (MS), dan perubahan terkait penuaan pada OPC berkontribusi pada proses tersebut. Penuaan juga dapat mengurangi fungsi OPC pada individu yang sehat.
Para peneliti di University of Cambridge di Inggris menemukan bahwa peningkatan kekakuan pada otak yang menua merusak fungsi OPC.
Ketika mereka mentransplantasikan OPC dari tikus yang lebih tua ke otak tikus yang lebih muda, OPC yang sudah tua mulai berfungsi seperti OPC yang lebih muda.
Pengerasan relung sel induk
Tim akhirnya menetapkan bahwa hilangnya fungsi di OPC adalah akibat dari sesuatu yang terjadi di lingkungan mikro mereka, atau "relung" sel induk.
"Ini kami tunjukkan," tulis para penulis baru-baru ini Alam kertas, “bahwa lingkungan mikro OPC menegang seiring bertambahnya usia, dan bahwa perubahan mekanis ini cukup untuk menyebabkan hilangnya fungsi OPC terkait usia.”
Tampaknya relung sel punca mencerminkan perubahan terkait penuaan dalam "sinyal kimia dan mekanis" yang dikirim ke OPC yang berada di dalamnya.
Setelah OPC tua yang ditransplantasikan merasakan bahwa mereka berada di lingkungan yang lebih muda dan lembut, mereka mulai berperilaku lebih seperti OPC yang lebih muda dan kuat.
Untuk mengeksplorasi apa yang terjadi lebih detail, tim menjalankan beberapa eksperimen laboratorium dengan OPC dan "perancah biologis dan sintetis untuk meniru kekakuan otak muda."
'Diremajakan secara molekuler dan fungsional'
Para peneliti mengamati bahwa ketika mereka menumbuhkan OPC tua pada perancah material lunak, mereka mulai berperilaku lebih seperti OPC muda.
OPC tua "secara molekuler dan fungsional diremajakan" sebagai hasil dari bahan yang lebih lembut.
Sebaliknya, menempatkan OPC muda pada perancah yang terdiri dari bahan yang lebih kaku, menyebabkan mereka berperilaku seperti yang lebih tua.
“Kami terpesona,” kata rekan penulis studi senior Dr. Kevin J. Chalut, “untuk melihat bahwa ketika kita tumbuh muda, sel induk otak berfungsi pada bahan yang kaku, sel-sel tersebut menjadi tidak berfungsi dan kehilangan kemampuannya untuk beregenerasi, dan dalam Faktanya mulai berfungsi seperti sel tua. "
Dr. Chalut bekerja di Departemen Fisika dan Institut Sel Induk di Universitas Cambridge.
Dia mengamati, bagaimanapun, bahwa temuan yang lebih menarik adalah melihat OPC tua tumbuh di bahan lunak, dan bagaimana "mereka mulai berfungsi seperti sel muda - dengan kata lain, mereka diremajakan."
“Ini menunjukkan cara baru untuk mengesampingkan hilangnya fungsi terkait usia dalam sistem sel induk yang penting ini,” tambahnya.
Piezo1 menandakan kekakuan relung
Penyelidikan lebih lanjut membuat Dr. Chalut dan rekan-rekannya fokus pada "saluran ion yang responsif mekanis" yang disebut Piezo1, protein yang berada di permukaan OPC. Mereka menemukan bahwa Piezo1 memberi tahu OPC apakah ceruk mereka kaku atau lunak.
Ketika mereka menguji reaksi OPC tua yang kekurangan Piezo1, para peneliti menemukan bahwa sel induk berperilaku seperti OPC muda, bahkan ketika mereka tumbuh pada bahan perancah yang lebih kaku.
Mereka juga menemukan bahwa menghapus Piezo1 di OPC di otak tikus tua menyebabkan sel induk berperilaku seperti mereka kembali muda. Sel-sel melanjutkan kemampuan normalnya untuk beregenerasi.
MS Society, yang merupakan badan amal terdaftar di Inggris dan Wales di Inggris Raya, mendanai sebagian studi tersebut. Direktur penelitian mereka, Dr. Susan Kohlhaas, mengatakan bahwa temuan tersebut “memiliki implikasi penting” untuk pengobatan MS.
"MS tidak pernah berhenti, menyakitkan, dan melumpuhkan, dan perawatan yang dapat memperlambat dan mencegah akumulasi kecacatan dari waktu ke waktu sangat dibutuhkan."
Susan Kohlhaa
