Penelitian baru menunjukkan bahwa asal muasal penyakit neurodegeneratif yang merusak mungkin tidak hanya terletak di otak, melainkan di usus. Sebuah studi yang dipimpin oleh para peneliti di Case Western Reserve University telah mengidentifikasi hubungan potensial antara gula bakteri tertentu dan timbulnya Amyotrophic Lateral sclerosis (ALS) dan frontotemporal dementia (FTD).
Hubungan Antara Usus dan Otak
ALS dan FTD adalah kondisi terkait erat yang ditandai dengan kematian neuron secara progresif. Meskipun ALS terutama menargetkan neuron motorik—yang menyebabkan hilangnya kendali otot—FTD berdampak pada perilaku, kepribadian, dan bahasa.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah berjuang untuk memahami mengapa beberapa orang mengidap penyakit ini sementara yang lain tidak, meskipun mereka memiliki kecenderungan genetik yang sama. Penelitian ini berfokus pada varian gen C9ORF72, faktor genetik yang umum pada kedua penyakit tersebut. Namun, karena tidak semua orang yang mengalami mutasi ini jatuh sakit, para peneliti mencari “pemicu lingkungan”—faktor eksternal yang mungkin mendorong seseorang yang memiliki kecenderungan genetik untuk terkena penyakit sebenarnya.
Penemuan: Gula Peradangan
Dengan menggunakan model tikus yang direkayasa untuk meniru mutasi C9ORF72 manusia, tim peneliti menemukan bahwa bakteri usus tertentu menghasilkan jenis gula tertentu yang disebut glikogen.
Studi ini mengidentifikasi bakteri tertentu, Parabacteroides merdae, sebagai penyebab utama. Ketika bakteri ini diperkenalkan ke tikus, hal itu memicu reaksi berantai:
1. Produksi Glikogen: Bakteri menghasilkan bentuk glikogen inflamasi.
2. Immune Overdrive: Tubuh mendeteksi gula ini sebagai ancaman, sehingga menyebabkan sistem kekebalan bereaksi berlebihan.
3. Peradangan Otak: Respon imun ini menyebabkan peradangan parah dan rusaknya sawar darah-otak, sehingga kerusakan mencapai otak dan membunuh neuron.
Bukti pada Manusia
Temuan ini tidak terbatas pada model hewan saja. Ketika peneliti menganalisis sampel tinja manusia, mereka menemukan korelasi yang signifikan:
– Pasien ALS: 15 dari 22 menunjukkan tingkat glikogen inflamasi yang sangat tinggi.
– Kontrol yang sehat: Hanya 4 dari 12 yang menunjukkan peningkatan level ini.
Hal ini menunjukkan bahwa protein C9ORF72 biasanya bertindak sebagai “rem” produksi glikogen. Ketika gen bermutasi, rem tersebut gagal, sehingga menyebabkan gula bakteri tidak terkendali dan memicu degenerasi saraf.
Jalan Baru untuk Pengobatan
Salah satu aspek yang paling menjanjikan dari penelitian ini adalah potensi terapi yang menargetkan usus. Dalam uji coba pada tikus, peneliti memberikan alpha-amilase —enzim yang memecah glikogen. Hasilnya signifikan:
– Mengurangi tingkat peradangan di otak.
– Perpanjangan masa hidup untuk tikus yang terkena dampak.
Menariknya, meskipun enzim tersebut membantu tikus hidup lebih lama, hal ini tidak meningkatkan kinerja fisik motorik mereka. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun pengobatan tersebut dapat memperlambat perkembangan penyakit, pengobatan tersebut mungkin belum dapat membalikkan kerusakan yang ada.
“Penunjukan kami bahwa mikroba yang mengakumulasi bentuk glikogen inflamasi diperkaya dalam usus pasien ALS menunjukkan bahwa glikogen mikroba mungkin menjadi contoh penting di antara banyak faktor lingkungan dan gaya hidup yang berinteraksi dengan genotipe predisposisi,” para peneliti mencatat.
Melihat ke Depan
Penelitian ini mengalihkan fokus pengobatan neurodegeneratif dari otak ke sistem pencernaan. Langkah selanjutnya untuk tim meliputi:
– Melakukan penelitian yang lebih besar untuk memantau perubahan mikrobioma usus pada manusia sebelum dan sesudah timbulnya penyakit.
– Meluncurkan uji klinis—mungkin dalam waktu satu tahun—untuk melihat apakah pengobatan penurun glikogen dapat memperlambat perkembangan penyakit pada pasien manusia.
Kesimpulan: Dengan mengidentifikasi glikogen bakteri sebagai pemicu potensial peradangan otak, penelitian ini membuka batas baru dalam neurologi, menunjukkan bahwa mengelola kesehatan usus dapat menjadi strategi kunci dalam memperlambat atau mencegah perkembangan ALS dan FTD.
