Para peneliti yang dipimpin oleh Daan van der Vliet, bekerja sama dengan tim dari Institut Ilmu Saraf Belanda, Universitas Leiden, dan Universitas Utrecht, telah mengidentifikasi proses biologis yang dapat membantu menjelaskan mengapa multiple sclerosis (MS) menjadi sangat parah pada beberapa pasien. Dengan memeriksa jaringan otak penderita MS yang berkembang pesat, mereka menemukan sejumlah besar sel kekebalan yang tidak biasa yang berisi tetesan lemak. Hasilnya dapat menunjukkan strategi pengobatan baru dan biomarker masa depan yang akan membantu memprediksi seberapa cepat penyakit ini akan memburuk.
MS merusak mielin, lapisan lemak pelindung yang mengelilingi serabut saraf di otak dan sumsum tulang belakang. Ketika isolasi ini rusak, pasien mungkin mengalami masalah neurologis seperti kesulitan berjalan atau gangguan penglihatan.
Penyakit ini tidak memiliki jalur yang sama pada setiap orang. Beberapa orang mengalami gejala yang relatif ringan selama bertahun-tahun, sementara yang lain mengalami cacat parah dan kelumpuhan pada usia muda. Memahami mengapa hasil ini berbeda telah menjadi tujuan lama para peneliti.
Untuk menyelidikinya, tim berfokus pada mikroglia, sel kekebalan khusus di otak yang membersihkan kotoran dan mendorong perbaikan jaringan. Namun, pada pasien MS, sel-sel ini dapat mengalami perubahan dramatis. Mereka terisi dengan tetesan lemak, memberikan penampilan berbusa yang khas. Para ilmuwan menyebutnya “mikroglia berbusa.”
“Kami menemukan bahwa pasien dengan mikroglia berbusa dalam jumlah besar lebih sering mengalami penyakit yang lebih parah,” jelas peneliti Daan van der Vliet.
Ketika sel-sel pembersih otak menjadi kelebihan beban
Biasanya, mikroglia membantu menjaga kesehatan otak dengan menghilangkan bahan-bahan yang rusak. Pada MS, para peneliti berpikir sel-sel ini dapat menyerap begitu banyak mielin yang rusak sehingga pada akhirnya kemampuannya untuk memprosesnya menjadi lebih besar.
“Sel-sel ini mungkin mencoba melakukan sesuatu yang baik: memperbaiki kerusakan,” kata Van der Vliet. “Tetapi mereka kelebihan beban. Akibatnya, mereka tidak dapat lagi berkontribusi secara efektif dalam perbaikan.”
Penelitian ini juga mengungkapkan perbedaan molekuler yang penting antara lesi MS yang mengandung mikroglia berlumut dan yang tidak. Area yang mengandung sel-sel ini diperkaya dengan lemak spesifik yang terkait dengan aktivitas peradangan jangka panjang.
Pandangan yang lebih kompleks tentang multiple sclerosis
Peradangan telah lama dianggap sebagai faktor utama dalam perkembangan MS. Namun, temuan baru ini menunjukkan bahwa penyakit ini mungkin melibatkan rangkaian kejadian yang lebih rumit.
“Sepertinya ini bukan sekadar respons inflamasi,” kata Van der Vliet. “Sel-sel ini kemungkinan besar mencoba menghilangkan kerusakan dan mendorong perbaikan, tetapi proses ini gagal, memperburuk peradangan dan menghambat penyembuhan.”
Temuan ini menyoroti bagaimana mekanisme yang awalnya bertujuan untuk melindungi otak pada akhirnya dapat menyebabkan kerusakan terus-menerus ketika otak tidak berfungsi dengan baik, kata para peneliti.
Analisis lanjutan jaringan otak manusia
Tim peneliti menganalisis jaringan otak dari 28 pasien MS yang meninggal yang telah menyumbangkan otaknya ke Bank Otak Belanda.
Dengan menggunakan beberapa teknik canggih secara bersamaan, para ilmuwan memeriksa aktivitas gen, protein dan lemak dalam setiap lesi MS. Pendekatan ini memungkinkan mereka untuk membangun gambaran rinci tentang proses biologis yang terjadi di wilayah otak yang terkena dampak.
Van der Vliet mengatakan bahwa menggabungkan teknologi mutakhir dengan pengetahuan mendalam tentang patologi otak sangat penting untuk keberhasilan proyek ini.
“Saat ini kita memiliki teknik luar biasa canggih yang dapat memetakan otak dengan sangat detail,” kata Van der Vliet. “Teknologinya luar biasa, namun hanya memberikan sedikit informasi jika Anda tidak dapat menghubungkannya dengan patologi jaringan otak. Justru karena jaringan otak telah dipelajari dan diklasifikasi dengan cermat selama bertahun-tahun oleh Dutch Brain Bank, kami mampu mengenali pola-pola abnormal ini.”
Biomarker potensial dan pengobatan yang dipersonalisasi untuk MS
Penemuan ini pada akhirnya dapat membantu dokter memprediksi perjalanan penyakit MS pada setiap pasien dengan lebih baik.
Para peneliti menemukan bahwa beberapa lemak yang terkait dengan mikroglia berbusa juga dapat dideteksi dalam cairan serebrospinal. Jika dikonfirmasi dalam penelitian selanjutnya, molekul-molekul ini dapat berfungsi sebagai biomarker untuk mengidentifikasi pasien yang berisiko lebih tinggi mengalami perkembangan penyakit yang cepat.
“Hal ini membuka kemungkinan pengembangan biomarker di masa depan yang dapat membantu dokter mengidentifikasi lebih awal pasien mana yang berisiko mengalami penurunan drastis – dan pengobatan mana yang terbaik bagi mereka.”
Temuan ini juga sesuai dengan upaya berkelanjutan untuk mengembangkan terapi yang menargetkan metabolisme lemak dan perluasan lesi MS kronis. Beberapa pengobatan eksperimental ini sedang dievaluasi dalam studi klinis yang dilakukan bekerja sama dengan Roche.
Penelitian ini didukung oleh dua program gravitasi: Institute of Chemical Immunology (ICI) dan Institute of Chemical Neuroscience (iCNS).
