Alzheimer Bisa Membajak Jam Sel Anda

Solidcolours/iStock/Getty Images Plus

Ritme harian aktivitas genetik bervariasi antar jenis sel individu dengan cara yang bergantung pada kondisi kesehatannya, sebuah studi terbaru menemukan, mengungkap detail tentang hubungan antara penyakit Alzheimer dan rutinitas operasional otak kita.

Siklus ini, yang dikenal sebagai ritme sirkadian, memberi tahu kita kapan harus bangun dan kapan harus tidur, serta menjaga sejumlah proses biologis internal berjalan dengan andal dan tepat waktu di setiap siklus 24 jam.

Pola tidur yang terganggu telah dikaitkan dengan Alzheimer sebelumnya, sehingga para peneliti yang dipimpin oleh tim dari Washington University School of Medicine (WashU Medicine) meneliti lebih dekat ritme sirkadian gen yang terkait dengan faktor risiko penyakit tersebut.

Dengan membandingkan otak tikus dengan kondisi mirip Alzheimer dengan otak tikus sehat pada berbagai usia, para peneliti mengukur ekspresi gen kunci dalam dua sel spesifik: astrosit, yang membantu neuron, dan sel imun yang disebut mikroglia. Hasilnya kemudian dikonfirmasi pada jaringan manusia.

"Ada 82 gen yang telah dikaitkan dengan risiko penyakit Alzheimer, dan kami menemukan bahwa ritme sirkadian mengendalikan aktivitas sekitar setengahnya," kata ahli saraf Erik Musiek, dari WashU Medicine.

"Mengetahui bahwa banyak gen Alzheimer ini diatur oleh ritme sirkadian memberi kita kesempatan untuk menemukan cara mengidentifikasi pengobatan terapeutik untuk memanipulasinya dan mencegah perkembangan penyakit."

Dengan kata lain, detak jam yang mengatur perilaku sel kita memiliki pengaruh kuat terhadap sejumlah gen yang terkait dengan patologi Alzheimer dengan cara yang berpotensi mengganggu fungsi normal otak, dan khususnya, kemampuannya untuk membersihkan limbah beracun.

Tikus Alzheimer direkayasa secara genetik untuk mengembangkan plak protein amiloid-beta di otak, yang berkembang bersamaan dengan penyakit tersebut.

Belum jelas apakah gumpalan tersebut mengganggu ritme atau siklus yang terganggu memicu pembentukan plak, meskipun para peneliti menduga perubahan jam sirkadian mungkin menjadi penyebab kekhawatiran.

Hal ini masuk akal dalam konteks apa yang telah diketahui tentang Alzheimer, yang diketahui mengganggu jadwal harian tubuh kita.

Bahkan ada istilah untuk peningkatan kebingungan yang muncul di sore atau awal malam – yang dikenal sebagai sundowning.

"Ritme sirkadian dalam ekspresi gen bergantung pada sel dan konteks, dan memberikan wawasan penting tentang fungsi glia dalam kesehatan, penyakit Alzheimer, dan penuaan," tulis para peneliti dalam makalah yang telah dipublikasikan.

Sekitar seperlima gen dalam genom manusia diperkirakan mengubah ekspresinya sebagai respons terhadap jam tubuh, memengaruhi proses seperti pencernaan, tidur, dan perbaikan tubuh.

Dengan bukti adanya osilasi harian pada sel-sel otak yang terpengaruh oleh neurodegenerasi, para peneliti dapat menyelidiki cara-cara untuk melawan efek patologi.

Semacam 'pengaturan ulang jam' pada gen yang krusial bagi fungsi otak mungkin merupakan cara untuk mencegah Alzheimer.

"Masih banyak hal yang perlu kita pahami, tetapi intinya adalah mencoba memanipulasi jam tersebut dengan cara tertentu, membuatnya lebih kuat, membuatnya lebih lemah, atau mematikannya pada jenis sel tertentu," kata Musiek.

"Pada akhirnya, kami berharap dapat mempelajari cara mengoptimalkan sistem sirkadian untuk mencegah akumulasi amiloid dan aspek lain dari penyakit Alzheimer."

Penelitian ini telah dipublikasikan di Nature Neuroscience.