Diabetes, hipertensi dapat meningkatkan risiko komplikasi otak COVID-19 - ScienceDaily

Sel induk dapat memperbaiki sirkuit Parkinson yang rusak di otak tikus – ScienceDaily


Otak yang matang sangat buruk dalam memperbaiki dirinya sendiri setelah kerusakan seperti yang disebabkan oleh trauma atau stroke, atau dari penyakit degeneratif seperti Parkinson. Sel induk, yang dapat beradaptasi tanpa henti, menjanjikan perbaikan saraf yang lebih baik. Tetapi kerumitan otak yang disetel dengan tepat telah menghalangi perkembangan perawatan klinis.

Dalam sebuah studi baru yang mengatasi rintangan ini, para peneliti dari Universitas Wisconsin-Madison mendemonstrasikan pengobatan sel punca yang terbukti dari konsep pada model tikus penyakit Parkinson. Mereka menemukan bahwa neuron yang berasal dari sel punca dapat berintegrasi dengan baik ke dalam wilayah otak yang benar, terhubung dengan neuron asli, dan memulihkan fungsi motorik.

Kuncinya adalah identitas. Dengan melacak secara cermat nasib sel induk yang ditransplantasikan, para ilmuwan menemukan bahwa identitas sel – sel penghasil dopamin dalam kasus Parkinson – menentukan hubungan yang mereka buat dan bagaimana fungsinya.

Ditambah dengan semakin banyaknya metode untuk menghasilkan lusinan neuron unik dari sel induk, para ilmuwan mengatakan bahwa penelitian ini menunjukkan terapi sel induk saraf adalah tujuan yang realistis. Namun, lebih banyak penelitian diperlukan untuk menerjemahkan temuan dari tikus ke manusia.

Tim, yang dipimpin oleh ahli saraf UW-Madison Su-Chun Zhang, menerbitkan temuannya pada 22 September di jurnal tersebut Sel induk sel. Penelitian ini dipimpin oleh peneliti postdoctoral lab Zhang Yuejun Chen, Man Xiong dan Yezheng Tao, yang sekarang memegang posisi fakultas di China dan Singapura.

“Otak kita terhubung dengan sangat akurat oleh sel-sel saraf yang sangat terspesialisasi di lokasi tertentu sehingga kita dapat terlibat dalam semua perilaku kompleks kita. Ini semua tergantung pada sirkuit yang dihubungkan oleh jenis sel tertentu,” kata Zhang, seorang profesor ilmu saraf dan neurologi di UW-Madison’s Waisman Center. “Cedera saraf biasanya mempengaruhi daerah otak tertentu atau jenis sel tertentu, mengganggu sirkuit. Untuk mengobati penyakit itu, kita harus memulihkan sirkuit ini.”

Untuk memperbaiki sirkuit tersebut pada model tikus penyakit Parkinson, para peneliti memulai dengan membujuk sel induk embrionik manusia untuk berdiferensiasi menjadi neuron penghasil dopamin, jenis sel yang mati pada penyakit Parkinson. Mereka mentransplantasikan neuron baru ini ke otak tengah tikus, wilayah otak yang paling terpengaruh oleh degenerasi Parkinson.

Beberapa bulan kemudian, setelah neuron baru memiliki waktu untuk berintegrasi ke dalam otak, tikus menunjukkan peningkatan keterampilan motorik. Melihat lebih dekat, kelompok Zhang dapat melihat bahwa neuron yang ditransplantasikan tumbuh jauh untuk terhubung ke daerah kendali motorik di otak. Sel-sel saraf juga menjalin hubungan dengan daerah pengaturan di otak yang dimasukkan ke dalam neuron baru dan mencegahnya menjadi terlalu terstimulasi.

Kedua set koneksi – makan masuk dan keluar dari neuron yang ditransplantasikan – menyerupai sirkuit yang dibuat oleh neuron asli. Ini hanya berlaku untuk sel penghasil dopamin. Eksperimen serupa dengan sel yang memproduksi neurotransmitter glutamat, yang tidak terlibat dalam penyakit Parkinson, tidak memperbaiki sirkuit motorik, mengungkapkan pentingnya identitas neuron dalam memperbaiki kerusakan.

Untuk akhirnya memastikan bahwa neuron yang ditransplantasikan telah memperbaiki sirkuit Parkinson yang rusak, para peneliti memasukkan sakelar on-and-off genetik ke dalam sel induk. Sakelar ini mengubah aktivitas sel ke atas atau ke bawah saat mereka terpapar obat perancang khusus dalam makanan atau melalui suntikan.

Ketika sel induk ditutup, perbaikan motorik tikus menghilang, menunjukkan bahwa sel induk sangat penting untuk memulihkan otak yang rusak akibat Parkinson. Ini juga menunjukkan bahwa teknologi sakelar genetik ini dapat digunakan untuk menyempurnakan aktivitas sel yang ditransplantasikan untuk mengoptimalkan pengobatan.

Kelompok Zhang dan peneliti lain telah menghabiskan waktu bertahun-tahun mengembangkan metode untuk mengubah sel punca menjadi berbagai jenis neuron di dalam otak. Setiap penyakit atau cedera neurologis membutuhkan sel saraf khusus untuk diobati, tetapi rencana pengobatannya kemungkinan besar akan serupa. “Kami menggunakan Parkinson sebagai model, tetapi prinsipnya sama untuk banyak gangguan neurologis yang berbeda,” kata Zhang.

Karya itu memiliki arti pribadi bagi Zhang. Sebagai seorang dokter dan ilmuwan, ia sering menerima surat dari keluarga yang putus asa untuk membantu mengobati gangguan saraf atau trauma otak. Itu juga merupakan pengalaman yang bisa dia kaitkan. Enam tahun lalu, Zhang mengalami kecelakaan sepeda dan lehernya patah. Ketika dia terbangun dalam keadaan lumpuh sebagian di rumah sakit, pikiran pertamanya adalah bagaimana sel punca – yang telah dia teliti selama bertahun-tahun – dapat membantunya pulih.

Sekarang, sebagian besar direhabilitasi setelah bertahun-tahun menjalani terapi fisik, Zhang masih percaya bahwa perawatan sel punca yang tepat dapat, di masa depan, membantu orang-orang seperti dia dan keluarga yang dia dengar.

Untuk itu, kelompok Zhang saat ini sedang menguji perlakuan serupa pada primata, sebuah langkah menuju uji coba pada manusia.

“Ada harapan, tapi kita perlu mengambil langkah satu per satu,” katanya.

Pekerjaan ini didukung sebagian oleh National Institutes of Health (hibah NS096282, NS076352, dan NS086604, MH099587 dan MH100031).

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Slot Online