Sebuah studi baru yang menggunakan tikus menunjukkan bahwa gelombang ultrasonik yang diatur waktunya secara hati-hati dapat secara dramatis meningkatkan tingkat kelangsungan hidup setelah jenis stroke yang dikenal sebagai stroke hemoragik. Pendekatan ini, yang meningkatkan mekanisme pembersihan alami otak, mungkin juga menjanjikan pengobatan penyakit Alzheimer di masa depan.
Stroke hemoragik terjadi ketika pembuluh darah di otak pecah sehingga mengganggu aliran oksigen dan merusak sel-sel otak. Stroke ini mencakup sekitar 15% dari seluruh stroke, sering kali menyebabkan melemahnya gerakan dan gangguan kognitif. Perawatan saat ini biasanya melibatkan penutupan pembuluh darah yang pecah dengan klip logam kecil yang diikuti dengan pengangkatan sel darah merah yang mati dari otak. Proses ini seringkali bersifat invasif dan membawa risiko seperti kerusakan otak lebih lanjut dan infeksi.
Raag Airan di Universitas Stanford bertanya-tanya apakah USG dapat menawarkan solusi yang tidak terlalu invasif. Saat bereksperimen dengan obat yang diaktifkan ultrasound pada otak tikus, dia secara tidak sengaja membiarkan perangkat tersebut menyala lebih lama dari yang diharapkan. Apa yang dia amati sungguh mengejutkan: alih-alih hanya terlokalisasi, obat tersebut tampaknya menyebar ke seluruh otak, dibawa oleh cairan serebrospinal – cairan yang bertanggung jawab untuk membersihkan limbah dari otak.
Penemuan kebetulan ini memicu sebuah ide: bisakah USG digunakan untuk secara aktif membersihkan sisa-sisa otak?
Untuk menguji teori ini, tim Airan menginduksi kondisi mirip stroke hemoragik pada tikus dengan menyuntikkan darahnya sendiri ke otak tikus. Setengah dari tikus menerima gelombang USG 10 menit setiap hari selama tiga hari; separuh lainnya berperan sebagai kelompok kontrol. Tiga hari kemudian, para peneliti menguji kedua kelompok tersebut menggunakan tes perilaku yang menilai fungsi motorik dan kemampuan kognitif.
Tikus yang diobati dengan USG menunjukkan peningkatan kinerja yang signifikan dibandingkan dengan kelompok yang tidak diobati. Mereka berputar lebih konsisten ke segala arah di dalam tangki dan menunjukkan kekuatan cengkeraman yang lebih kuat – yang merupakan indikator jelas berkurangnya kerusakan otak. Temuan ini dikonfirmasi ketika para ilmuwan memeriksa irisan otak mereka setelah euthanasia, dan menunjukkan bahwa kerusakan jaringan pada tikus yang diobati dengan USG lebih sedikit.
Yang penting, tingkat kelangsungan hidup juga berbeda secara dramatis: satu minggu setelah suntikan darah awal, setengah dari tikus yang tidak diobati telah mati, sementara hanya seperlima dari tikus yang diobati dengan USG yang mengalami kondisi mirip stroke. Hal ini berarti peningkatan kelangsungan hidup sebesar 30% berkat hanya tiga sesi USG singkat.
Penyelidikan lebih lanjut mengungkapkan bahwa gelombang ultrasonik mengaktifkan protein yang peka terhadap tekanan pada mikroglia – sel kekebalan di otak. Aktivasi ini mengurangi peradangan dan meningkatkan kemampuan mikroglia untuk menelan dan menghilangkan sel darah merah yang mati. Selain itu, USG meningkatkan aliran cairan serebrospinal melalui otak, yang selanjutnya membantu membersihkan puing-puing seluler ke kelenjar getah bening di leher tempat limbah diproses.
Implikasi dari penelitian ini melampaui stroke hemoragik. Dr Airan percaya bahwa jika USG dapat secara efektif menghilangkan sel darah merah mati yang berukuran relatif besar dari otak, maka USG berpotensi membersihkan protein beracun yang lebih kecil yang terlibat dalam penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer dan Parkinson. Kathleen Caron dari University of North Carolina di Chapel Hill menyampaikan optimisme yang sama.
Meskipun uji coba pada manusia masih berlangsung, hasil awal menunjukkan bahwa paparan USG aman dan meminimalkan kekhawatiran tentang efek samping yang tidak terduga. Tim berencana untuk memulai uji coba dengan orang-orang yang didiagnosis menderita penyakit Alzheimer tahun depan karena kebutuhan akan perawatan segera yang tidak terlalu mendesak dibandingkan dengan korban stroke hemoragik.
Jika berhasil, pendekatan non-invasif ini dapat merevolusi pengobatan stroke dan berpotensi mengubah lanskap penyakit neurodegeneratif.
