Para ilmuwan telah menemukan satu jenis neuron yang terpengaruh pada tahap awal Alzheimer.
Sebuah studi sel dari 84 otak mayat menunjukkan bahwa Alzheimer memiliki dua fase yang berbeda, dan bahwa satu jenis neuron sangat rentan.
Ada fase awal di mana peningkatan patologi sangat lambat,” kata Ed Lein, seorang peneliti senior di Institut Ilmu Otak Allen di Seattle, “kemudian fase eksponensial di mana tiba-tiba segalanya menjadi sangat buruk.”
Penelitian tersebut juga menemukan bukti bahwa sekelompok kecil neuron yang dikenal sebagai neuron inhibitor somatostatin mulai mati selama fase awal Alzheimer, Lein dan tim hampir 100 ilmuwan lainnya melaporkan dalam jurnal Nature Neuroscience.
“Itu cukup mengejutkan,” kata Lein, karena neuron-neuron ini telah menerima perhatian yang relatif sedikit dari para peneliti Alzheimer.
Temuan tersebut menyarankan bahwa pengobatan Alzheimer kemungkinan besar akan sangat membantu pada tahap awal penyakit, dan bahwa satu strategi mungkin adalah melindungi neuron inhibitor yang rentan.
Hasilnya juga menunjukkan bagaimana pemahaman para ilmuwan tentang Alzheimer telah berubah oleh alat dan teknik baru yang dapat mengungkapkan informasi detail tentang jutaan sel otak individu.
“Mereka telah menghasilkan gambaran tentang apa yang terjadi yang tidak ada yang bisa diperkirakan hanya beberapa tahun yang lalu,” kata Dr. Richard Hodes, yang memimpin National Institute on Aging, yang memainkan peran kunci dalam pendanaan penelitian.
Pelacakan perubahan sel otak
Penelitian ini melibatkan lebih dari 3,4 juta sel dari otak orang yang meninggal pada usia 65 tahun atau lebih tua. Beberapa memiliki otak yang sehat, sementara yang lain berada dalam berbagai tahap Alzheimer.
Tim memfokuskan pada area yang disebut girus temporal tengah, yang terlibat dalam bahasa, ingatan, dan visi.
Dengan membandingkan sel yang diambil pada berbagai tahap Alzheimer, para ilmuwan dapat membuat garis waktu yang menunjukkan bagaimana penyakit tersebut mengubah otak.
“Kami mengukur semua gen dalam setiap sel individu,” kata Lein. “Hal ini memungkinkan Anda tidak hanya mengidentifikasi sel-sel tersebut, tetapi mencari perubahan dalam sel-sel tersebut sebagai akibat dari penyakit.”
Beberapa perubahan mengkonfirmasi penelitian sebelumnya. Misalnya, sel yang terkait dengan fungsi kekebalan dalam otak menjadi lebih aktif.
Lein mengatakan kecerdasan buatan dan teknik-teknik baru dalam citra dan genetika memungkinkan tim untuk mencari perubahan lain yang sebelumnya tidak terdeteksi.
“Kami mencari populasi sel yang rentan, misalnya jenis neuron tertentu yang mungkin hilang khususnya pada awal penyakit,” kata Lein.
Tim mengharapkan menemukan perubahan pada neuron eksitatorik, yang membentuk hubungan dengan area otak yang jauh dan bertindak seperti akselerator dalam mobil dengan mendorong neuron lain untuk menembak.
“Ternyata sel pertama yang hilang sebenarnya adalah beberapa jenis neuron inhibisi,” kata Lein.
Neuron inhibitor bertindak seperti rem dalam mobil dengan membentuk hubungan dengan neuron eksitatorik di sekitarnya dan mengontrol aktivitas mereka.
Jenis spesifik neuron inhibitor yang tampaknya mati lebih awal dalam Alzheimer melepaskan suatu pesan pengirim kimia yang disebut somatostatin, yang diketahui menurun pada pasien Alzheimer.
Neuron somatostatin membantu mengontrol aktivitas jaringan otak yang terlibat dalam ingatan dan berpikir.
Penurunan sel-sel ini dapat mengganggu keseimbangan yang rumit antara neuron penghambat dan eksitatorik dalam otak. Epilepsi dan beberapa gangguan otak lainnya diyakini sebagai akibat dari ketidakseimbangan.
“Mungkin kehilangan sel-sel inhibitor ini menyebabkan keadaan hiper-eksitatif yang mungkin berkontribusi pada penyakit,” kata Hodes.
Jika itu kasusnya, Hodes mengatakan, pengobatan harus dimulai sebelum terlalu banyak neuron penghambat yang hilang. Dan studi baru tersebut menunjukkan bahwa hal itu mungkin memungkinkan.
“Fakta bahwa ada proses awal yang lambat adalah kesempatan yang menarik untuk campur tangan,” kata nya.