Skizofrenia: Gen yang terkait dengan ritme sirkadian dapat terganggu
Penelitian baru meneliti otak orang dengan skizofrenia dan menemukan pola ekspresi yang terganggu pada gen yang terkait dengan siklus tidur-bangun.
Di seluruh dunia, skizofrenia adalah salah satu dari 15 penyebab utama kecacatan, memengaruhi sekitar 1% populasi dunia.
Di Amerika Serikat, sedikit lebih dari 1% orang dewasa, sekitar 3 juta, mungkin hidup dengan skizofrenia, menurut beberapa perkiraan.
Kondisi tersebut menimbulkan beberapa gejala, antara lain gangguan proses berpikir, emosi, dan perilaku sosial. Penderita skizofrenia juga sering mengalami insomnia dan siklus tidur-bangun yang terganggu.
Penelitian baru melihat hubungan antara ritme sirkadian - yang membantu mengatur siklus siang-malam - dan skizofrenia.
Irama sirkadian memiliki implikasi untuk ekspresi gen dan ritme yang mengaktifkan dan menonaktifkan gen.
Studi baru menemukan bahwa waktu ekspresi gen terganggu secara signifikan di otak orang yang menderita skizofrenia.
Colleen McClung, Ph.D., seorang profesor psikiatri di University of Pittsburgh, di Pennsylvania, adalah penulis senior studi tersebut. Prof McClung dan rekan mempublikasikan temuan mereka di jurnal Komunikasi Alam.
Mempelajari jam biologis di otak
Prof McClung dan tim memperoleh data ekspresi gen postmortem dari 150 orang, 46 di antaranya hidup dengan skizofrenia. Orang-orang tersebut berusia lebih muda dari 65 tahun ketika mereka meninggal, dan para peneliti memiliki akses ke saat-saat kematian.
Secara khusus, para peneliti melihat ekspresi gen di korteks prefrontal dorsolateral, area otak yang terlibat dalam kognisi dan memori.
Istilah "ritme sirkadian" menggambarkan "perubahan fisik, mental, dan perilaku yang mengikuti siklus harian".
Ritme sirkadian terkait erat dengan "jam biologis", yang mengacu pada "alat pengatur waktu bawaan organisme […] yang terdiri dari molekul spesifik (protein) yang berinteraksi dalam sel di seluruh tubuh".
Ekspresi gen mengatur perilaku protein ini. Jadi, beberapa gen aktif pada malam hari, sementara yang lain melakukannya pada siang hari.
Dalam penelitian mereka kali ini, Prof. McClung dan tim meneliti ritme yang mengaktifkan dan menonaktifkan beberapa gen di otak penderita skizofrenia, dan membandingkan ritme ini dengan yang ada di otak orang yang tidak memiliki kondisi tersebut.
Karena mereka tahu apakah orang-orang itu meninggal pada siang atau malam hari, para peneliti dapat merancang metode statistik untuk mengungkap pola ritme ekspresi gen.
Bagaimana ritme gen terganggu
Pada otak penderita skizofrenia, para peneliti menemukan gangguan pada ritme ekspresi gen.
Beberapa gangguan ini memengaruhi fungsi mitokondria - organel kecil penghasil energi di dalam sel. Gen-gen ini memperoleh ritme, sementara gen yang terlibat dalam peradangan kehilangannya.
Penulis senior studi menjelaskan temuan dengan menggunakan analogi. Dia berkata, "Di rumah biasa - seperti otak yang sehat - katakanlah lampu dinyalakan di malam hari, tapi lemari es harus selalu menyala."
“Apa yang kami lihat adalah bahwa pada otak yang terkena skizofrenia, lampu menyala sepanjang hari dan lemari es mati pada malam hari.”
Lebih lanjut, ketika para peneliti hanya melihat aktivitas otak orang yang telah meninggal pada siang hari, mereka tidak menemukan perbedaan antara mereka yang menderita skizofrenia dan mereka yang tidak. Namun, pada orang yang meninggal pada malam hari, ditemukan perbedaan yang signifikan.
Penulis utama studi dan asisten profesor psikiatri di University of Pittsburgh, Marianne Seney, Ph.D., menjelaskan, “Jika kita hanya melihat apakah lemari es menyala pada siang hari, kita tidak akan melihat perbedaan, tetapi pada malam hari, akan ada satu. "
Para penulis menekankan pentingnya temuan ini, dengan mengatakan bahwa penelitian tentang akar genetik skizofrenia harus lebih memperhatikan ritme sirkadian.
"Studi kami menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa ada gangguan signifikan dalam pengaturan waktu harian saat beberapa gen diaktifkan atau dinonaktifkan, yang memiliki implikasi pada cara kami memahami penyakit pada tingkat molekuler."
Prof. Colleen McClung
