Para peneliti menemukan jalur komunikasi usus-otak langsung

Para peneliti menemukan jalur komunikasi usus-otak langsung

Penelitian baru diterbitkan dalam jurnal Sains melaporkan penemuan jalur unik dimana bakteri di usus dapat berkomunikasi langsung dengan neuron di otak yang bertanggung jawab untuk mengatur nafsu makan dan suhu tubuh. Mekanisme baru menambah pemahaman kita yang berkembang tentang jalur komunikasi usus-otak.

Salah satu bidang baru yang paling menarik dalam ilmu kedokteran adalah hubungan antara usus dan otak. Penelitian terbaru telah menemukan cara menarik dari dua bagian tubuh yang berbeda ini untuk berkomunikasi satu sama lain, mulai dari penemuan sel usus baru yang hampir dapat secara instan melibatkan sinapsis saraf, dengan pengungkapan bahwa jenis-jenis tertentu bakteri dalam usus dapat mempengaruhi aktivitas sel-sel kekebalan tubuh di otak.

Sebagian besar penemuan usus-otak ini melibatkan bakteri yang secara tidak langsung mempengaruhi otak, seperti melalui pelepasan molekul yang memicu kaskade mekanisme lain. Tetapi studi baru ini menjelaskan cara baru bahwa bakteri dapat secara langsung memodulasi aktivitas kelompok neuron tertentu.

Penelitian dimulai dengan menyelidiki jenis reseptor yang disebut NOD2 (area oligomerisasi nukleotida). Reseptor ini umumnya ditemukan pada sel imun tertentu dan mereka merespon keberadaan molekul bakteri yang dikenal sebagai muropeptida.

Ketika bakteri tumbuh, bereplikasi atau mati, ia melepaskan muropeptida ini dari dinding selnya. Sel kekebalan bergantung pada reseptor NOD2 untuk mendeteksi muropeptida ini dan menjaga populasi bakteri tetap terkendali. Kelainan NOD2 telah dikaitkan dengan gangguan inflamasi usus seperti Penyakit Crohn.

Mengetahui NOD2 adalah kunci agar tubuh secara langsung merasakan molekul bakteri ini, para peneliti bertanya-tanya apakah ada neuron di otak yang memegang reseptor NOD2. Studi baru ini tidak hanya menemukan ada reseptor NOD2 yang diekspresikan oleh neuron di banyak daerah di otak, tetapi kepadatan tinggi aktivitas NOD2 secara khusus terdeteksi di hipotalamus, space otak yang bertanggung jawab untuk fungsi metabolisme seperti nafsu makan dan kontrol suhu tubuh.

Melalui serangkaian percobaan hewan yang inovatif, para peneliti menemukan muropeptida dapat secara langsung mempengaruhi aktivitas saraf di daerah otak yang mengendalikan nafsu makan. Tikus yang direkayasa untuk kekurangan NOD2 menunjukkan kenaikan berat badan yang cepat dan kerentanan yang lebih tinggi terhadap penyakit metabolik seperti diabetes tipe 2. Pada dasarnya, penelitian menemukan tanpa reseptor NOD2, muropeptida dari bakteri usus tidak dapat membantu mengatur asupan makanan dan suhu tubuh.

Untuk memastikan muropeptida bakteri memainkan peran ini, para peneliti menggunakan tag radioaktif untuk melacak pergerakan molekul-molekul ini. Sekitar empat jam setelah memberi makan hewan-hewan tersebut, muropeptida yang ditandai ini, para peneliti menemukan bahwa molekul-molekul itu telah naik ke otak dan terlibat dengan neuron di hipotalamus.

Penggambaran visible dari jalur komunikasi yang baru ditemukan

Institut Pasteur / Pascal Marseaud

“Sungguh luar biasa menemukan bahwa fragmen bakteri bertindak langsung pada pusat otak yang strategis seperti hipotalamus, yang dikenal untuk mengatur fungsi very important seperti suhu tubuh, reproduksi, rasa lapar dan haus,” kata Pierre-Marie Lledo, seorang penulis di studi baru.

Menariknya, para peneliti mencatat dampak mekanisme muropeptide/NOD2 ini paling menonjol pada tikus betina yang lebih tua, terutama sekitar usia enam bulan. Studi ini menunjukkan periode usia pada tikus ini berkorelasi dengan periode pra-menopause dari umur manusia. Dihipotesiskan bahwa perubahan hormonal pada wanita paruh baya dapat mempengaruhi jalur muropeptide/NOD2 ini, yang menyebabkan scorching flushes dan perubahan berat badan yang umum terjadi pada menopause.

Tentu saja, penting untuk menekankan peringatan biasa bahwa penelitian ini sejauh ini hanya dilakukan pada hewan. Jadi pekerjaan lebih lanjut akan diperlukan untuk memahami apakah jalur usus-otak yang sama ini memainkan peran yang sama dalam metabolisme manusia.

Namun demikian, penelitian ini merupakan kontribusi baru yang berharga untuk wawasan kami yang berkembang tentang bagaimana usus berkomunikasi dengan otak. Dan lebih khusus lagi, jika mekanisme NOD2 ini direplikasi pada manusia, ini membuka pintu bagi para peneliti untuk menyelidiki cara-cara baru untuk mengobati gangguan metabolisme.

Studi baru ini diterbitkan dalam jurnal Sains.

Sumber: Institut Pasteur



Total
0
Shares
Leave a Reply

Your email address will not be published.

Related Posts