Penelitian menemukan mekanisme potensial yang menghubungkan autisme, peradangan usus – Majalah Time.com

  • Whatsapp


Meskipun banyak orang dengan gangguan spektrum autisme juga mengalami peradangan gastrointestinal yang tidak biasa, para ilmuwan belum menetapkan bagaimana kondisi tersebut mungkin terkait. Sekarang peneliti MIT dan Harvard Medical School, yang bekerja dengan model tikus, mungkin telah menemukan hubungannya: Ketika seorang ibu mengalami infeksi selama kehamilan dan sistem kekebalannya menghasilkan peningkatan kadar molekul Interleukin-17a (IL-17a), ini tidak hanya mengubah perkembangan otak pada janinnya, tetapi juga mengubah mikrobiomanya sehingga setelah lahir sistem kekebalan bayi yang baru lahir dapat menjadi prima untuk serangan inflamasi di masa depan.

Bacaan Lainnya

Dalam empat studi yang dimulai pada tahun 2016, pelajari penulis senior Gloria Choi dari MIT dan Juni Huhu dari Harvard University menelusuri bagaimana peningkatan IL-17a selama kehamilan bekerja pada reseptor saraf di wilayah tertentu otak janin untuk mengubah perkembangan sirkuit, yang mengarah ke gejala perilaku seperti autisme pada model tikus. Milik mereka penelitian baru, diterbitkan dalam Kekebalan, menunjukkan bagaimana IL-17a dapat bertindak untuk juga mengubah lintasan pengembangan sistem kekebalan.

“Kami telah menunjukkan bahwa IL-17a yang bekerja pada otak janin dapat menginduksi fenotipe perilaku seperti autisme seperti defisit sosial,” kata Choi, Profesor Asosiasi Pengembangan Karir Mark Hyman Jr di The Picower Institute for Learning and Memory and Department of Ilmu Otak dan Kognitif di MIT. “Sekarang kami menunjukkan bahwa IL-17a yang sama pada ibu, melalui perubahan dalam komunitas mikrobioma, menghasilkan gejala penyerta seperti sistem kekebalan yang prima.”

Para peneliti mengingatkan bahwa temuan penelitian ini belum dikonfirmasi pada manusia, tetapi mereka menawarkan petunjuk bahwa masalah sistem saraf pusat dan sistem kekebalan pada individu dengan gangguan spektrum autisme berbagi pendorong lingkungan: infeksi ibu selama kehamilan.

“Belum ada pemahaman mekanistik mengapa pasien dengan gangguan perkembangan saraf memiliki sistem kekebalan yang tidak teratur,” kata Huh, seorang profesor imunologi di Harvard Medical School. “Kami telah mengikat tautan yang terfragmentasi ini bersama-sama. Mungkin karena mereka terkena peningkatan peradangan ini selama kehamilan.”

Eunha Kim dan Donggi Paik dari lab Huh adalah penulis utama studi tersebut.

Waktu pelacakan

Tim peneliti pertama kali mengkonfirmasi bahwa aktivasi kekebalan ibu (MIA) menyebabkan peningkatan kerentanan terhadap peradangan usus pada keturunannya dengan menyuntikkan tikus hamil dengan poli (I: C), zat yang meniru infeksi virus. Keturunan mereka, tetapi bukan keturunan ibu dalam kelompok kontrol yang tidak terpengaruh, menunjukkan gejala seperti autisme, seperti yang diharapkan, dan juga radang usus saat terkena rangsangan peradangan lainnya.

Sementara penyimpangan perkembangan saraf yang telah dilacak tim terjadi saat janin masih dalam kandungan, tidak jelas kapan respons imun yang berubah berkembang. Untuk mengetahuinya, tim mengganti anak tikus saat lahir sehingga yang lahir dari ibu MIA dibesarkan oleh ibu kontrol dan yang lahir dari ibu kontrol dibesarkan oleh ibu MIA. Tim menemukan bahwa anak anjing yang lahir dari ibu MIA tetapi dibesarkan oleh ibu kontrol menunjukkan gejala autisme tetapi tidak radang usus. Anak anjing yang lahir dari induk kontrol tetapi dibesarkan oleh induk MIA tidak menunjukkan gejala autisme, tetapi mengalami radang usus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sementara perkembangan saraf berubah sebelum kelahiran, respon imun berubah setelah lahir.

Mekanisme molekuler yang dimediasi mikrobioma

Pertanyaannya kemudian menjadi bagaimana ibu MIA memiliki efek postnatal ini pada anak anjing. Studi lain telah menemukan bahwa mikrobioma ibu dapat mempengaruhi perkembangan sistem kekebalan anak. Untuk menguji apakah itu yang terjadi dalam model MIA, para peneliti memeriksa tinja dari MIA dan tikus kontrol dan menemukan bahwa keragaman komunitas mikroba berbeda secara signifikan.

Kemudian, untuk menentukan apakah perbedaan ini memainkan peran kausal, mereka mengangkat satu set tikus betina baru di lingkungan “bebas kuman”, yang berarti bahwa mereka tidak membawa mikroba apa pun di dalam atau di tubuh mereka. Kemudian para ilmuwan mentransplantasikan tinja dari MIA atau ibu kontrol ke ibu yang bebas kuman ini dan mengawinkannya dengan jantan. Berbeda dengan kontrol, anak anjing yang lahir dari ibu yang dipindahkan tinjanya MIA menunjukkan peradangan usus. Hasil ini menunjukkan bahwa mikrobioma yang diubah dari ibu MIA mengarah ke priming kekebalan keturunan.

Di antara perbedaan penting yang diukur tim dalam respons peradangan usus adalah peningkatan produksi IL-17a oleh sel T sistem kekebalan. IL-17a adalah sitokin yang sama yang kadarnya diregulasi pada ibu MIA. Ketika para ilmuwan melihat sel T dari keturunan yang terpapar mikrobioma MIA versus keturunan kontrol, mereka menemukan bahwa pada keturunan MIA, sel T CD4 lebih mungkin untuk berdiferensiasi menjadi sel Th17, yang melepaskan IL-17a.

Hal itu mendorong mereka untuk melihat perbedaan potensial dalam cara sel T CD4 dari kelompok yang berbeda mentranskripsikan gen mereka. Sel T CD4 yang terpapar mikrobioma MIA menunjukkan ekspresi gen yang lebih tinggi untuk aktivasi sel T, menunjukkan bahwa mereka lebih siap untuk respons imun yang bergantung pada sel T dalam menanggapi infeksi.

“Dengan demikian, peningkatan IL-17a pada ibu selama kehamilan menyebabkan kerentanan untuk menghasilkan lebih banyak IL-17a pada keturunannya pada tantangan kekebalan,” kata Choi.

Setelah menetapkan bahwa sistem kekebalan keturunan dapat menjadi salah prima dengan paparan mikrobioma yang diubah dari seorang ibu yang terinfeksi selama kehamilan, pertanyaan yang tersisa adalah bagaimana mikrobioma itu menjadi berubah di tempat pertama. Mencurigai IL-17a, tim menguji efek antibodi yang memblokir sitokin. Ketika mereka memblokir IL-17a pada ibu sebelum aktivasi kekebalan, keturunan mereka tidak menunjukkan peradangan usus di kemudian hari. Hal ini juga berlaku ketika para peneliti mengulangi percobaan transplantasi tinja MIA ke ibu bebas kuman, kali ini termasuk tinja dari ibu MIA dengan IL-17a blocker. Sekali lagi, memblokir IL-17a di tengah infeksi ibu menyebabkan mikrobioma yang tidak salah mengatur sistem kekebalan keturunan.

Pertanyaan jangka panjang

Huh mengatakan hasil tersebut menyoroti bahwa paparan lingkungan selama kehamilan, seperti infeksi, dapat memiliki konsekuensi kesehatan jangka panjang bagi keturunannya, kekhawatiran yang selalu ada tetapi dapat diperburuk oleh pandemi Covid-19. Diperlukan studi lebih lanjut, katanya, untuk menentukan efek jangka panjang pada anak yang lahir dari ibu yang terinfeksi SARS-Cov-2.

Choi menambahkan bahwa hubungan yang muncul antara peradangan dan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer mungkin juga memerlukan penelitian lebih lanjut, mengingat temuan tim tentang bagaimana infeksi ibu dapat menyebabkan peningkatan peradangan pada keturunannya.

Ditulis oleh David Orenstein

Sumber: Institut Teknologi Massachusetts



Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *