Astrosit sel otak bergabung ke kapiler membentuk penghalang darah-otak.
getty
Meskipun menjadi penyakit neurodegeneratif paling umum di seluruh dunia, penyakit Alzheimer telah terkenal sulit untuk mencegah, apalagi menyembuhkan. Rintangan terbesar untuk mengirimkan obat-obatan ke otak adalah penghalang darah-otak. Pembuluh darah kecil ini membentuk sambungan rapat antara sel-sel otak untuk mengatur pergerakan molekul dari darah ke otak. Permeabilitas rendah dari penghalang darah-otak sangat penting untuk mencegah patogen berbahaya mencapai otak, namun juga mencegah obat-obatan disintesis dari berpengaruh. Sekarang, peneliti mungkin telah menemukan target pengobatan yang menjanjikan untuk mengobati penyakit Alzheimer: reseptor insulin di penghalang darah-otak.
Aktivitas insulin yang kurang adalah paling umum terkait dengan diabetes tipe II. Insulin secara utama bertanggung jawab untuk mengatur gula darah. Dikeluarkan oleh pankreas, hormon ini mempengaruhi metabolisme dengan menargetkan beberapa sel di seluruh tubuh dan memicu rangkaian sinyal. Pada diabetes tipe II, reseptor yang di stimulasi oleh insulin menjadi kurang sensitif, sehingga meredam efek hormon tersebut. Seiring waktu, pankreas berusaha untuk mengompensasi dengan memproduksi lebih banyak insulin, namun efikasi yang berkurang dari reseptor pengikat insulin membatasi kemampuan tubuh untuk mengontrol gula darah menghasilkan resistensi insulin.
Sekarang semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa resistensi insulin mungkin juga terkait dengan penyakit Alzheimer. Pada pemeriksaan post-mortem otak manusia dan hewan dengan penyakit Alzheimer, perubahan pada reseptor pengikat insulin otak tampaknya berkorelasi dengan defisit belajar dan ingatan. Laporan lain menyarankan bahwa gangguan sinyal insulin mungkin terkait dengan akumulasi plak beta-amiloid dan tangles neurofibril tau, yang merupakan karakteristik penyakit Alzheimer.
Jika reseptor pengikat insulin terganggu pada Alzheimer, mungkin obat-obatan yang menargetkan reseptor tersebut dapat melambatkan, atau mencegah, penurunan kognitif. Pertanyaan pertama yang harus dijawab peneliti, bagaimanapun, adalah di mana di otak letakkan reseptor ini. Untuk menjawab pertanyaan ini, Leclrec et. al memulai studi mereka dengan memeriksa sampel jaringan otak dari individu sehat tanpa demensia. Mereka kaget menemukan tidak ada reseptor pengikat insulin di otak itu sendiri. Sebaliknya, reseptor ini tersebar di sepanjang penghalang darah-otak. Sementara studi lain telah menemukan bukti reseptor insulin di sel-sel otak, ketidakmampuan insulin untuk menyeberangi penghalang darah-otak memberi para penyelidik kesimpulan bahwa hormon ini pada dasarnya mempengaruhi otak dengan mengikat ke reseptor yang berkedudukan di pembuluh darah itu. Insulin yang beredar di aliran darah sepertinya bertindak sebagai kunci yang membuka reseptor ini dan memicu rangkaian sinyal yang mampu merangsang otak secara tidak langsung.
Ketika mereka memeriksa sampel otak dari individu dengan penyakit Alzheimer, namun, jumlah reseptor pengikat insulin yang ditemukan di penghalang darah-otak jauh berkurang. Leclerc et. al juga mengamati tren ini dalam model tikus dengan mutasi genetik yang terkait dengan penyakit Alzheimer. Tidak hanya ada lebih sedikit reseptor pengikat insulin tetapi aktivasi reseptor ini juga meredam. Dibandingkan dengan tikus kontrol sehat, mereka dengan Alzheimer memiliki sinyal insulin yang terganggu, bahkan ketika terpapar tingkat insulin tinggi.
Pada analisis lebih lanjut, Leclrec et. Al menemukan bahwa prevalensi reseptor pengikat insulin berkorelasi positif dengan enzim kunci yang terlibat dalam membersihkan plak beta-amiloid. Ini adalah asosiasi yang juga dilaporkan dalam studi lain. Telah diduga bahwa protein beta-amiloid dapat menyumbang pada resistensi insulin dengan (1) mencegah insulin dari berikatan dan (2) mempromosikan degradasi reseptor ini di penghalang darah-otak. Dengan temuan studi ini, sepertinya penyakit Alzheimer mungkin sesuai dengan lebih sedikit situs pengikatan untuk insulin dalam vaskular otak.
Ini menyajikan pendekatan pengobatan yang menjanjikan untuk Alzheimer. Tanpa harus melewati penghalang darah-otak, obat-obatan yang menargetkan reseptor pengikat insulin di dalam pembuluh darah secara langsung mungkin mampu mempengaruhi aktivitas otak. Namun, masih belum dipahami dengan baik bagaimana resistensi insulin berkontribusi pada penurunan kognitif, maupun bagaimana merangsang reseptor ini akan meningkatkan gejala. Meskipun studi tambahan diperlukan untuk memahami peran insulin dalam penyakit Alzheimer, ini membawa kita satu langkah lebih dekat ke masa depan di mana penyakit ini menjadi kondisi yang dapat dikelola, seperti diabetes tipe II.