Bisnis.com, JAKARTA - Penelitian baru di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis mengungkap hubungan imunitas dengan kesehatan tubuh dan mental.
Berdasarkan penelitian pada tikus, para peneliti menemukan bahwa sel-sel kekebalan yang mengelilingi otak menghasilkan molekul yang kemudian diserap oleh neuron di otak, yang tampaknya diperlukan untuk perilaku normal.
Temuan yang dipublikasikan 14 September di Nature Immunology itu, menunjukkan bahwa elemen sistem kekebalan memengaruhi pikiran dan tubuh, dan bahwa molekul kekebalan IL-17 mungkin merupakan penghubung utama antara keduanya.
"Otak dan tubuh tidak terpisah seperti yang dipikirkan orang," kata penulis senior Jonathan Kipnis, Ph.D., Profesor Patologi dan Imunologi dari Alan A. dan Edith L. Wolff serta profesor bedah saraf, bidang neurologi dan ilmu saraf dikutip dari phsymorg.
"Apa yang kami temukan di sini adalah bahwa molekul kekebalan — IL-17 — diproduksi oleh sel kekebalan yang berada di sekitar otak, dan dapat memengaruhi fungsi otak melalui interaksi dengan neuron untuk memengaruhi perilaku seperti kecemasan pada tikus. Kami adalah sekarang mencari tahu apakah terlalu banyak atau terlalu sedikit IL-17 dapat dikaitkan dengan kecemasan pada manusia," tambahnya.
IL-17 adalah sitokin, molekul pemberi sinyal yang mengatur respons imun terhadap infeksi dengan mengaktifkan dan mengarahkan sel imun. IL-17 juga telah dikaitkan dengan autisme pada penelitian hewan dan depresi pada manusia.
Bagaimana molekul kekebalan seperti IL-17 dapat mempengaruhi gangguan otak, bagaimanapun, adalah suatu misteri karena tidak banyak sistem kekebalan di otak dan beberapa sel kekebalan yang berada di sana tidak menghasilkan IL-17.
Tetapi Kipnis, bersama dengan penulis pertama dan peneliti pascadoktoral Kalil Alves de Lima, Ph.D., menyadari bahwa jaringan yang mengelilingi otak penuh dengan sel-sel kekebalan, di antaranya, populasi kecil yang dikenal sebagai sel T gamma delta yang memproduksi IL- 17. Mereka berangkat untuk menentukan apakah sel T gamma-delta di dekat otak berdampak pada perilaku. Kipnis dan Alves de Lima melakukan penelitian saat berada di Fakultas Kedokteran Universitas Virginia; keduanya sekarang di Universitas Washington.
Dengan menggunakan tikus, mereka menemukan bahwa meninges kaya akan sel T gamma-delta dan bahwa sel-sel tersebut, dalam kondisi normal, terus-menerus memproduksi IL-17, mengisi jaringan di sekitar otak dengan IL-17.
Untuk menentukan apakah sel T gamma-delta atau IL-17 memengaruhi perilaku, Alves de Lima menempatkan tikus melalui tes memori, perilaku sosial, pencarian makan, dan kecemasan. Tikus yang kekurangan sel T gamma-delta atau IL-17 tidak dapat dibedakan dari tikus dengan sistem kekebalan normal pada semua ukuran kecuali kecemasan. Di alam liar, ladang terbuka membuat tikus terpapar predator seperti burung hantu dan elang, jadi mereka mengembangkan ketakutan akan ruang terbuka. Para peneliti melakukan dua tes terpisah yang melibatkan memberi tikus pilihan untuk memasuki area yang terbuka.
Sementara tikus dengan jumlah normal sel T gamma-delta dan tingkat IL-17 mempertahankan diri sebagian besar di tepi yang lebih protektif dan area tertutup selama pengujian, tikus tanpa sel T gamma-delta atau IL-17 berkelana ke area terbuka, penyimpangan kewaspadaan yang ditafsirkan para peneliti sebagai penurunan kecemasan.
Selain itu, para ilmuwan menemukan bahwa neuron di otak memiliki reseptor pada permukaannya yang merespons IL-17. Ketika para ilmuwan menghilangkan reseptor tersebut sehingga neuron tidak dapat mendeteksi keberadaan IL-17, tikus tersebut menunjukkan kewaspadaan yang lebih rendah. Para peneliti mengatakan temuan tersebut menunjukkan bahwa perubahan perilaku bukanlah produk sampingan tetapi merupakan bagian integral dari komunikasi neuro-imun.
Meskipun para peneliti tidak memaparkan tikus ke bakteri atau virus untuk mempelajari efek infeksi secara langsung, mereka menyuntikkan hewan dengan lipopolisakarida, produk bakteri yang menimbulkan respons kekebalan yang kuat. Sel T gamma-delta di jaringan di sekitar otak tikus menghasilkan lebih banyak IL-17 sebagai respons terhadap injeksi. Namun, ketika hewan diobati dengan antibiotik, jumlah IL-17 berkurang, menunjukkan sel T gamma-delta dapat merasakan keberadaan bakteri normal seperti yang membentuk mikrobioma usus, serta spesies bakteri yang menyerang, dan menanggapi dengan tepat untuk mengatur perilaku.
Para peneliti berspekulasi bahwa hubungan antara sistem kekebalan dan otak dapat berkembang sebagai bagian dari strategi bertahan hidup yang memiliki banyak aspek. Peningkatan kewaspadaan dan kewaspadaan dapat membantu hewan pengerat bertahan dari infeksi dengan mencegah perilaku yang meningkatkan risiko infeksi atau predasi lebih lanjut saat berada dalam keadaan lemah, kata Alves de Lima.
"Sistem kekebalan dan otak kemungkinan besar telah berevolusi bersama," kata Alves de Lima. "Memilih molekul khusus untuk melindungi kita secara imunologis dan perilaku pada saat yang sama adalah cara cerdas untuk melindungi dari infeksi. Ini adalah contoh yang baik tentang bagaimana sitokin, yang pada dasarnya berevolusi untuk melawan patogen, juga bekerja di otak dan memodulasi perilaku.
Para peneliti sekarang mempelajari bagaimana sel T gamma-delta di meninges mendeteksi sinyal bakteri dari bagian lain tubuh. Mereka juga sedang menyelidiki bagaimana pensinyalan IL-17 di neuron diterjemahkan menjadi perubahan perilaku.
