68 | | 8 JUNI 2014

ILMU&TEKNOLOGI

Regenerasi di bagian hippocampus otak menyediakan pasokan sel-sel saraf segar. Berpotensi untuk pengobatan alzheimer.

PABRIK BARU SEL SARAF

ALZHEIMER tidak lama lagi dapat disembuhkan. Harap-an itu muncul dari penelitian Taruna Ikrar, dokter spesia-lis saraf dan peneliti asal In-

donesia, di School of Medicine, University

HIPPOCAMPUS

manusia dapat mengalami regenerasi sel kecuali sistem saraf. Sel-sel saraf atau neu-ron berhenti diproduksi ketika manusia menjadi dewasa. Namun penelitian Taru-na menunjukkan sebaliknya.

”Ada proses regenerasi neuron secara kontinu di otak yang terjadi dalam fase ke-hidupan seseorang,” kata Taruna kepada Tempo, 28 Mei lalu. Studi yang dimuat da-lam jurnal Frontiers in Neural Circuits pada 26 Desember 2013 ini bisa menjadi dasar pengobatan alzheimer dan penyakit dege-nerasi saraf lain.

Taruna menemukan bahwa peremaja-an sel-sel saraf berlangsung di dentate gy-rus, bagian kecil di pusat hippocampus atau otak tengah yang berperan penting untuk pembelajaran dan ingatan. Produksinya ti-dak dibatasi usia, tapi disesuaikan dengan kebutuhan otak itu sendiri. Ini diketahui setelah ia dan rekan-rekannya meneliti dua kelompok mencit. Hippocampus pada ke-lompok pertama diberi radiasi. Sedangkan pada kelompok kedua hanya berupa place-bo atau efek seakan-akan diradiasi.

Tiap kelompok mencit lantas dirangsang dengan teknik voltage sensitive dye imaging untuk melihat perbedaan kepekaan aktivi-tas sel saraf, whole cell recording buat me-lihat fungsi sel saraf yang beregenerasi, dan immunohistochemistry untuk melihat struktur akhir sel saraf yang diremajakan. Hasil perbandingan struktur otak mencit memastikan bahwa di dentate gyrus terja-di neurogenesis—pembentukan sel saraf—secara terus-menerus pada kedua kelom-pok ini.

Nah, di sinilah hasil riset Taruna da-pat dimanfaatkan. Selama ini pengobatan alzheimer dan penyakit degeneratif saraf lain hanya dilakukan untuk menghilang-kan gejala, misalnya dengan mengubah pola hidup. Penanganan secara simptoma-tik juga diperkuat dengan mengkonsumsi obat kimia, seperti donepezil dan rivastig-mine. ”Tapi belum bisa mengobati penya-kit secara mendasar,” ucap Taruna.

Alzheimer adalah penyakit yang menye-rang kemampuan fungsi otak secara prog-resif. Penderita penyakit ini mengalami gangguan berpikir, mengingat, emosi, dan perilaku. Akibatnya, mereka tidak lagi da-pat menjalani aktivitas sehari-hari secara normal. Bahkan, pada tahap kronis, pen-derita alzheimer bisa mengalami cacat mental.

Penyakit ini ditandai oleh kerusakan otak akibat matinya sel-sel saraf. Struktur

of California, Irvine, Amerika Serikat. Pria 45 tahun asal Makassar ini berhasil mem-buktikan bahwa peremajaan sel-sel saraf di otak terjadi seumur hidup.

Temuan ini jelas menantang postulat lama yang berbunyi: semua sistem tubuh

Korteks cerebral normal

OTAK SEHAT

OTAK PENDERITA ALZHEIMER

Hippocampus normal

Korteks cerebral menyusut

Hippocampus menyusut

MENGGANTI SEL-SEL SARAF YANG RUSAK (neuro-replacement)

Sel-sel saraf segar diambil dari dentate gyrus, kemudian diisolasi, dipelihara, dan dibiakkan dalam bentuk sel punca (stem cell pluripoten neuron).Sel-sel saraf itu dicangkokkan ke bagian otak yang mengalami kerusakan.

Pengobatan juga dapat dilakukan lewat pendekatan sistem neurogenetik, yaitu menstimulasi sel-sel saraf di dentate gyrus untuk memproduksi neuron baru. Sel-sel segar inilah yang selanjutnya bermigrasi menggantikan sel saraf rusak akibat degradasi.

1 2

Dentate

INF

OG

RA

FIS

: R

IZA

L Z

UL

FA

DL

I

8 JUNI 2014 | | 69

dan fungsi otak penderita alzheimer meng-alami degradasi sehingga makin mengke-rut. Otak dipenuhi sedimen protein yang disebut amiloid dan serat neuro fi brillary. Seiring dengan bertambahnya usia, ukur-an dan volume otak penderita alzheimer terus menyusut.

Taruna mengatakan pengobatan alzheimer harus berfokus pada upaya mengganti sel-sel saraf yang rusak. Ia me-nyebutnya neuro-replacement. Kematian sel saraf dilawan dengan penambahan sel saraf baru. Degenerasi versus regenera-si. Sel-sel saraf segar awalnya diambil dari dentate gyrus, kemudian diisolasi, dipeli-hara, dan dibiakkan dalam bentuk sel pun-ca (stem cell pluripoten neuron).

Lalu, dengan teknik transplantasi, ”Sel-sel saraf itu dicangkokkan ke bagian otak yang mengalami kerusakan,” kata Taruna. Pengobatan juga dapat dilakukan lewat pen-dekatan sistem neurogenetik, yaitu mensti-mulasi sel-sel saraf di dentate gyrus untuk memproduksi neuron baru. Sel-sel segar inilah yang selanjutnya bermigrasi meng-gantikan sel saraf rusak akibat degradasi.

Kepala Departemen Neurologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia Diatri

Narilastri mengatakan konsep pengganti-an sel saraf rusak dengan yang segar meru-pakan hal baru. Musababnya, jumlah neu-ron pada otak manusia terbilang tetap. Pro-duksi sel saraf hanya terjadi sampai usia 18-20 tahun. ”Setelah itu digantikan dengan plastisitas,” ujarnya.

Dalam perkembangan organisme, sel-sel saraf dapat diaktifk an dan berhubungan satu sama lain membentuk sirkuit-sirku-it lewat proses belajar dan stimulasi kogni-tif. Ketika mempelajari sesuatu yang baru, koneksi jaringan sel-sel saraf bertambah luas. Ibarat jaringan kabel listrik atau tele-pon yang semakin rumit seiring dengan ba-nyaknya jumlah pengguna. Inilah yang di-maksud plastisitas. ”Jadi bukan regenerasi sel saraf yang terus-menerus,” ucap Diatri.

Jika jumlah sel saraf dikatakan tetap, be-rapa sih sebenarnya banyak neuron di da-lam otak manusia? Tidak ada yang menge-tahui secara pasti. Para ilmuwan selama ini memperkirakan sekitar 100 miliar sel. Na-mun penelitian pada 2009 oleh Azevedo F.A. dari Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil, menghasilkan angka berbeda. ”Se-tidaknya ada 86 miliar sel saraf dalam otak

manusia,” tulis Azevedo dalam artikelnya di Journal of Comparative Neurology, seper-ti dikutip Nature.

Neurogenesis juga dibuktikan oleh Jo-nas Frisén dari Karolinksa Institute di Stoc-kholm, Swedia. Frisén dan timnya mem-buat model matematika berdasarkan hasil penghitungan rasio peluruhan isotop kar-bon-14 (14C) dan karbon-12 (12C) pada DNA neuron di dentate gyrus. Dari pemodelan itu, mereka mengetahui bahwa sepertiga dari neuron di hippocampus secara teratur diperbarui sepanjang hidup. ”Ada penam-bahan sekitar 1.400 neuron baru per hari,” katanya dalam situs The Scientist.

Lepas dari ada-tidaknya regenerasi sel saraf, Diatri berpendapat metode pencang-kokan dari hasil temuan Taruna secara te-ori memang dapat diterapkan. Namun pe-nyembuhan alzheimer dan penyakit dege-neratif saraf lain tidak bisa berhenti pada pencangkokan neuron. ”Harus tetap di-lengkapi proses pembelajaran dan stimula-si kognitif,” ujarnya. Sebab, khususnya un-tuk alzheimer, yang terganggu adalah pro-ses berpikir atau kognitif yang berkaitan dengan kecerdasan.

● MAHARDIKA SATRIA HADI