Sebuah penelitian inovatif telah mengungkap jalur penting kematian sel otak, yang berasal dari mutasi genetik sangat langka yang menyebabkan degenerasi saraf pada anak-anak. Temuan ini menunjukkan bahwa mekanisme ini, yang dikenal sebagai ferroptosis, mungkin juga memainkan peran penting dalam penyakit neurodegeneratif yang lebih umum seperti Alzheimer, Parkinson, dan Huntington.
Penemuan: Mutasi Mematikan di GPX4
Para peneliti di Helmholtz Munich, Jerman, fokus pada Sedaghatian-type spondylometaphyseal dysplasia (SSMD), kelainan genetik yang pertama kali diidentifikasi pada tahun 1980. Dengan hanya beberapa lusin kasus yang terdokumentasi di seluruh dunia, SSMD menyebabkan kelainan otak dan tulang yang parah, sering kali menyebabkan kematian pada awal masa bayi. Pengurutan genom mengungkapkan bahwa mutasi pada gen GPX4 merupakan penyebab utama penyakit ini.
Mengapa hal ini penting: Enzim GPX4 bertindak sebagai pertahanan penting terhadap ferroptosis, suatu bentuk kematian sel terprogram yang dipicu oleh akumulasi zat besi dan kerusakan oksidatif pada membran sel. Ketika enzim tidak berfungsi karena mutasi, neuron menjadi sangat rentan.
Cara Kerja: Pelindung Seluler Rusak
Penelitian yang dilakukan pada tikus dan sel otak manusia yang tumbuh di laboratorium (organoid), menunjukkan bahwa enzim GPX4 yang bermutasi kehilangan kemampuannya untuk melindungi membran sel. Menurut ahli biologi sel Marcus Conrad, enzim ini seperti “papan selancar” yang bergerak di sepanjang membran sel, menetralkan peroksida lipid beracun. Namun ketika bermutasi, “sirip” tersebut hilang, sehingga tidak dapat menjalankan fungsi perlindungannya.
Para peneliti mengamati bahwa memblokir ferroptosis dengan senyawa kimia memperlambat kematian saraf pada tikus dan sel yang dikembangkan di laboratorium. Hal ini menunjukkan bahwa ferroptosis bukan hanya efek samping dari degenerasi saraf, namun merupakan kekuatan pendorong di baliknya.
Implikasi terhadap Penelitian Demensia
Secara tradisional, penelitian demensia berfokus pada endapan protein (plak amiloid) di otak. Namun, penelitian ini mengalihkan fokus pada kerusakan mendasar pada membran sel yang memulai proses degeneratif. Temuan ini menunjukkan bahwa menstabilkan membran sel mungkin merupakan strategi terapi yang layak untuk demensia.
Demensia pada masa kanak-kanak, meskipun jarang terjadi, menyoroti bagaimana degenerasi saraf dapat dimulai sejak dini. Studi genom telah mengaitkannya dengan lebih dari 100 kelainan genetik langka. Menyelidiki kasus-kasus tragis ini memberikan wawasan penting tentang bagaimana degenerasi saraf terjadi.
Jalan Panjang Menuju Pemahaman
Conrad menekankan bahwa penemuan ini membutuhkan penelitian selama hampir 14 tahun, menyoroti pentingnya pendanaan jangka panjang untuk ilmu pengetahuan dasar dan kolaborasi internasional. Studi ini menggarisbawahi bahwa pemahaman yang lebih mendalam tentang penyakit kompleks seperti demensia memerlukan upaya berkelanjutan.
Kesimpulannya, penelitian ini menyoroti mekanisme kematian sel otak yang sebelumnya tidak diketahui, menawarkan jalan baru untuk memahami dan berpotensi mengobati penyakit neurodegeneratif. Wawasan yang diperoleh dari mempelajari mutasi genetik langka ini dapat memiliki implikasi luas bagi jutaan orang yang terkena demensia dan kondisi neurologis lainnya.
