Studi Universitas Laval mengungkapkan peran metabolisme sel sistem saraf, dikombinasikan dengan peradangan, dalam degenerasi saraf terkait ALS
Bagaimana jika amyotrophic lateral sclerosis (ALS) juga merupakan penyakit metabolik? Itulah pertanyaan yang diajukan oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Chantelle Sephton, profesor di Fakultas Kedokteran Université Laval dan peneliti di pusat penelitian CERVO. Penelitian mereka pada model tikus menunjukkan bahwa cara sel-sel sistem saraf menggunakan energi berkontribusi terhadap kematian neuron motorik di otak dan sumsum tulang belakang.
Memprogram ulang metabolisme
Pada orang sehat, sel menggunakan glukosa untuk berfungsi, namun pada penderita ALS, sel beralih ke sumber energi lain: lipid. Profesor Sephton melaporkan bahwa penelitian pada manusia menunjukkan penurunan pemanfaatan glukosa di otak hingga 10 tahun sebelum gejala pertama penyakit ini muncul.
Hipotesisnya adalah bahwa mitokondria, “pembangkit tenaga energi” sel, diprogram ulang untuk menggunakan lemak, yang terakumulasi dalam bentuk tetesan lipid. Namun, mitokondria tidak dapat menggunakannya secara efisien, sehingga menghasilkan lipid teroksidasi dalam jumlah berlebihan yang sangat tidak stabil dan merusak sel. “Reaksi berantai terjadi karena kehadiran mereka menyebabkan kerusakan pada DNA, protein, dan membran sel,” kata Chantelle Sephton.
Oleh karena itu, tim menguji obat, arimoclomol, yang dikembangkan untuk penderita diabetes untuk mengurangi lipid di sistem saraf pusat. “Dalam model tikus kami, mitokondria dapat menggunakan lipid dengan lebih mudah untuk menghasilkan energi di sel-sel sistem saraf. Tidak ada lagi akumulasi lipid beracun, dan fungsi kognitif dan motorik meningkat”, kata Profesor Sephton.
Profesor Sephton memperingatkan bahwa arimoclomol telah menjadi subjek uji klinis pada orang dengan ALS, namun obat tersebut tidak menunjukkan efek yang menguntungkan. “Kami tidak mengatakan untuk menggunakan molekul ini untuk mengobati penyakit ini, namun kami menunjukkan, pada tikus, bahwa molekul ini dapat berdampak pada pemanfaatan lipid untuk menghasilkan perubahan metabolisme.”
Peradangan, lingkaran setan
Pada model tikus yang mereka gunakan, para ilmuwan mengamati bahwa adanya peradangan, yang diidentifikasi sebagai salah satu faktor penyakit dalam penelitian sebelumnya, memperburuk akumulasi tetesan. “Ketika terjadi banyak peradangan, Anda akan melihat lebih banyak tetesan lipid di dalam sel. Hal ini menciptakan lingkaran setan di mana stres seluler semakin memicu peradangan dan toksisitas lipid, sehingga mempercepat kematian neuron”, jelas profesor tersebut.
Karya Chantelle Sephton menunjukkan adanya hubungan antara metabolisme dan peradangan, namun dia tidak mengetahui hubungan sebab akibat. Idealnya, ia yakin, adalah mengatasi keduanya secara bersamaan dengan mengurangi peradangan untuk mengurangi akumulasi tetesan lipid, sekaligus memulihkan kemampuan sel untuk menggunakan lemak.
“Data kami mendukung hipotesis bahwa ALS bukan hanya penyakit neuron, tapi juga penyakit metabolisme. Kami telah mengidentifikasi target potensial lain untuk mencoba mengobati penyakit ini”, simpul Chantelle Sephton.
Studi ini dipublikasikan di jurnal Otak. Penandatangan yang berafiliasi dengan Université Laval adalah Laetitia Marcadet, Mari Carmen Pelaez, Antoine Desmeules, Jeanne Serrano, Sahara Khademullah, Elahe Parham, Jorge Soliz, Paul Dutchak dan Chantelle Sephton. Mereka berkolaborasi dengan ilmuwan dari McGill University, University of Alberta dan King's College, Inggris.
