Mengapa otak kita menua? Gen-gen ini mungkin memegang jawabannya
Mengapa otak kita menua? Dan adakah yang bisa kita lakukan? Penelitian baru menyelidiki pertanyaan-pertanyaan ini dengan menyelidiki roda penggerak genetik yang berperan dalam mekanisme kompleks penurunan kognitif terkait usia.
Para peneliti yang bekerja di Babraham Institute di Cambridge, Inggris, bekerja sama dengan rekan-rekannya di Universitas Sapienza di Roma, Italia, semakin dekat untuk mengungkap misteri penuaan otak.
Tentu saja, para ilmuwan sudah mengetahui beberapa hal tentang apa yang terjadi di otak seiring bertambahnya usia. Misalnya, diketahui bahwa neuron dan sel-sel otak lainnya memburuk dan mati, hanya untuk digantikan oleh yang baru.
Proses ini difasilitasi oleh jenis sel induk yang disebut sel induk saraf / progenitor (NSPC).
Namun, seiring berjalannya waktu, sel-sel ini menjadi semakin tidak berfungsi, yang menyebabkan otak kita memproduksi lebih sedikit neuron.
Tapi apa yang menyebabkan NSPC menua, dan apa sebenarnya perubahan molekuler yang menyebabkan kerusakan pada sel induk ini?
Ini adalah pertanyaan yang ditanyakan oleh para peneliti - dipimpin oleh Giuseppe Lupo, Emanuele Cacci, dan Peter Rugg-Gunn kepada diri mereka sendiri.
Mereka berangkat untuk menjawabnya dengan melihat seluruh genom tikus, dan temuan mereka kini telah dipublikasikan di jurnal tersebut Penuaan Sel.
Aktivitas gen Dbx2 dapat menjelaskan penuaan otak
Lupo dan koleganya membandingkan perubahan genetik pada NSPC tikus tua (usia 18 bulan) dan tikus muda (usia 3 bulan).
Dengan melakukan itu, mereka mengidentifikasi lebih dari 250 gen yang mengubah perilakunya dari waktu ke waktu, yang berarti bahwa gen ini cenderung menyebabkan NSPC tidak berfungsi.
Begitu mereka mempersempit pencarian menjadi 250 gen, para ilmuwan memperhatikan bahwa peningkatan aktivitas pada gen yang disebut Dbx2 tampaknya mengubah NSPC yang sudah tua.
Jadi, mereka melakukan uji in vivo dan in vitro, yang mengungkapkan bahwa meningkatkan aktivitas gen ini pada NSPC muda membuat mereka berperilaku lebih seperti sel induk tua. Meningkatkan aktivitas Dbx2 menghentikan NSPC dari tumbuh atau berkembang biak sebagaimana sel-sel muda seharusnya.
Selain itu, di NSPC yang lebih tua, para peneliti mengidentifikasi perubahan pada tanda epigenetik yang dapat menjelaskan mengapa sel induk memburuk seiring waktu.
Jika kita menganggap DNA kita sebagai alfabet, tanda epigenetik "seperti aksen dan tanda baca", yang berarti "memberi tahu sel kita apakah dan bagaimana cara membaca gen".
Dalam penelitian ini, para ilmuwan menemukan bagaimana tanda-tanda ini ditempatkan secara berbeda dalam genom, “memberi tahu” NSPC untuk tumbuh lebih lambat.
Memutar mundur waktu untuk sel manusia
Penulis studi pendamping menimbang pentingnya temuan mereka. Dari hasil tersebut, Lupo mengatakan, "Gen dan pengatur gen yang kami identifikasi rusak dalam sel induk saraf dari tikus yang lebih tua."
"Dengan mempelajari gen Dbx2," lanjutnya, "kami telah menunjukkan bahwa perubahan ini dapat menyebabkan penuaan di otak dengan memperlambat pertumbuhan sel induk otak dan dengan mengaktifkan aktivitas gen terkait usia lainnya."
Peter Rugg-Gunn berharap temuan ini suatu hari akan mengarah pada pembalikan proses penuaan. Dalam hal yang mengingatkan pada gerakan anti-penuaan dan perpanjangan hidup, dia berkata, “Penuaan pada akhirnya mempengaruhi kita semua dan beban sosial dan perawatan kesehatan dari penyakit neurodegeneratif sangat besar. “
“Dengan memahami bagaimana penuaan memengaruhi otak, setidaknya pada tikus,” tambahnya, “kami berharap dapat mengidentifikasi cara untuk mengenali penurunan sel punca saraf. Akhirnya, kita mungkin menemukan cara untuk memperlambat atau bahkan membalikkan kerusakan otak […] membantu lebih banyak dari kita untuk tetap gesit secara mental lebih lama hingga usia tua. ”
Emanuele Cacci menggemakan sentimen yang sama, mengatakan, "Kami telah berhasil mempercepat bagian dari proses penuaan di sel induk saraf."
“Dengan mempelajari gen-gen ini lebih dekat, kami sekarang berencana untuk mencoba memutar balik waktu untuk sel yang lebih tua. Jika kita bisa melakukan ini pada tikus, maka hal yang sama juga mungkin terjadi pada manusia. "
Emanuele Cacci
