Alzheimer: Mungkinkah menargetkan mekanisme ini membalikkan penurunan memori?
Pendekatan genetik baru yang memperbaiki hubungan yang terputus antara sel-sel otak boleh menyebabkan rawatan yang mengembalikan daya ingatan pada penyakit Alzheimer.
Pendekatan baru membalikkan perubahan ekspresi gen yang cenderung terjadi pada peringkat kemudian penyakit ini.
Para saintis di State University of New York di Buffalo menunjukkan bagaimana kaedah itu dapat membalikkan penurunan ingatan Alzheimer pada tikus.
Banyak penyelidikan genetik mengenai penyebab penyakit Alzheimer memfokuskan pada perubahan DNA gen.
Walau bagaimanapun, kajian baru ini memfokuskan pada epigenetik, yang menyangkut mekanisme yang dapat menghidupkan dan mematikan gen tanpa mengganggu kod DNA mereka.
Makalah mengenai karya kini terdapat dalam jurnal Otak.
"Dalam makalah ini," kata pengarang kajian senior Zhen Yan, Ph.D., yang merupakan profesor di Jabatan Fisiologi dan Biofizik, "kami tidak hanya mengenal pasti faktor epigenetik yang menyumbang kepada kehilangan ingatan, kami juga menemui jalan untuk sementara membalikkannya dalam model haiwan [penyakit Alzheimer]. "
Penyakit Alzheimer dan kehilangan sinapsis
Penyakit Alzheimer adalah penyebab utama demensia. Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), antara 60 dan 70 peratus daripada 50 juta orang di seluruh dunia yang hidup dengan demensia menghidap penyakit Alzheimer.
Sebilangan besar orang yang menghidap penyakit Alzheimer mula mengalami simptom antara usia 60 dan 70 tahun. Mereka akan sukar mengingat, berfikir, dan melaksanakan tugas harian yang sederhana. Akhirnya, mereka tidak akan dapat hidup berdikari.
Walaupun para pakar tidak memahami sepenuhnya penyebab penyakit Alzheimer, mereka mencadangkan bahawa penyakit itu berkembang kerana gabungan gen, persekitaran, dan gaya hidup.
Salah satu ciri khas penyakit Alzheimer adalah jenis kerosakan otak yang menyebabkan kehilangan sinapsis, yang merupakan persimpangan antara neuron, atau sel otak.
Isyarat dari satu sel berlalu ke sel yang lain melalui utusan kimia yang disebut neurotransmitter, yang melintasi jurang dalam sinaps.
Reseptor epigenetik dan glutamat
Agar komunikasi merentasi sinaps berfungsi dengan berkesan, sel otak memerlukan banyak protein khusus yang disebut reseptor. Salah satunya, reseptor glutamat, sangat penting untuk ingatan dan pembelajaran jangka pendek, kata Yan.
Nampaknya penurunan memori dan kemahiran berfikir yang paling ketara berlaku pada peringkat akhir penyakit Alzheimer, dan alasan utama untuk ini adalah kehilangan reseptor glutamat.
"Kami mendapati bahawa dalam penyakit Alzheimer," jelas Yan, "banyak subunit reseptor glutamat di korteks frontal tidak diatur, mengganggu isyarat rangsangan, yang mengganggu memori kerja."
Dia menambah bahawa perubahan epigenetik yang berlaku di Alzheimer cenderung terjadi pada peringkat kemudian penyakit ini. Ini adalah ketika orang berjuang untuk mengekalkan maklumat baru dan mengalami "penurunan kognitif yang paling dramatik."
Pelbagai mekanisme epigenetik dapat menghidupkan dan mematikan gen, atau mengatur atau menurunkan regulasi ekspresinya.
Sebagai contoh, beberapa mekanisme dapat meletakkan label kimia pada DNA gen atau mengubah struktur kemasannya untuk menjadikan bahagian DNAnya lebih kurang dapat diakses oleh proses sel.
Di mana gen memberi kod untuk protein, regulasi ke atas atau regulasi ke bawah akan menyebabkan sel menghasilkan lebih kurang protein.
Para penyelidik mendapati bahawa jenis mekanisme epigenetik yang menyebabkan pengurangan reseptor glutamat adalah pembungkusan yang mengubah nama dengan "pengubahsuaian histone yang menindas."
Mereka menemui bukti peningkatan pengubahsuaian histon yang menindas pada model tikus Alzheimer dan tisu postmortem orang dengan penyakit ini.
Mekanisme epigenetik menurunkan gen dan mengurangkan pengeluaran reseptor glutamat. Ini "menyebabkan kehilangan fungsi sinaptik dan kekurangan memori," kata Yan.
Petunjuk baru untuk rawatan penyakit otak
Oleh kerana terdapat enzim yang mengawal pengubahsuaian histone yang menindas, penemuan menunjukkan bahawa ubat yang menargetkannya dapat menjadi calon yang menjanjikan untuk mengobati Alzheimer.
Dalam bekerja lebih jauh dengan model tetikus, pasukan mengesahkan bahawa ini mungkin berlaku.
Menyuntik haiwan dengan sebatian yang menyekat enzim menyebabkan peningkatan memori kerja, ruang, dan pengecaman yang berlangsung selama kira-kira 1 minggu.
Peningkatan juga bertepatan dengan "pemulihan ekspresi dan fungsi reseptor glutamat di korteks frontal," kata Yan.
Penyakit otak Alzheimer dan lain-lain jarang berkaitan dengan satu gen sahaja. Mereka biasanya bersifat polygenetic, iaitu melibatkan banyak gen, yang masing-masing hanya mempunyai kesan kecil.
Yan mengatakan bahawa kerana proses epigenetik sering mempengaruhi beberapa gen, mereka dapat menawarkan sasaran rawatan yang lebih bermanfaat untuk keadaan poligenetik.
"Pendekatan epigenetik dapat membetulkan rangkaian gen, yang secara kolektif akan memulihkan sel ke keadaan normal dan memulihkan fungsi otak yang kompleks."
Zhen Yan, Ph.D.
