Dua protein yang terlibat dalam autisme telah ditemukan untuk mengontrol kekuatan dan keseimbangan koneksi sel saraf, para peneliti di UT Southwestern Medical Center telah menemukan.
Juni 2007 – Protein, yang berfungsi untuk menghubungkan sel-sel saraf secara fisik, ditemukan lebih dari satu dekade lalu oleh para ilmuwan UT Southwestern, tetapi fungsinya belum jelas.
Dalam studi baru, yang muncul di jurnal edisi 21 Juni neuron, para peneliti menemukan bahwa satu protein meningkatkan rangsangan sel saraf, sementara yang lain menghambat aktivitas sel. Yang terpenting, efek ini bergantung pada seberapa sering sel ditembakkan.
Tingkat aktivitas neuron memainkan peran penting selama perkembangan otak normal pada anak-anak. Koneksi aktif menjadi lebih kuat dan bertahan hingga dewasa, sementara yang tidak aktif menghilang.
Autisme diyakini melibatkan ketidakseimbangan koneksi saraf rangsang dan penghambatan, sebuah teori yang didukung oleh ini studi, kata Dr Ege Kavalali, profesor ilmu saraf dan fisiologi di UT Southwestern dan penulis kertas.
“Mutasi pada protein ini baru-baru ini dikaitkan dengan jenis autisme tertentu,” kata Dr Kavalali. “Pekerjaan ini memberikan wawasan yang jelas tentang bagaimana protein berfungsi. Kami tidak pernah dapat merancang strategi terapeutik tanpa mengetahui apa yang dilakukan mutasi ini.”
Protein tersebut disebut neuroligin-1 dan neuroligin-2. Di persimpangan dua sel saraf, yang disebut sinaps, protein menonjol dari permukaan sel yang menerima sinyal dari sel pertama. Neuroligin mengikat molekul lain pada sel pertama, sehingga menciptakan jembatan fisik melintasi sinaps.
Dalam beberapa kasus, sinyal dari sel pertama menggairahkan sel kedua, sementara di sinapsis lain, sinyal menghambat sel kedua.
Bayi dilahirkan dengan sinapsis yang jauh lebih banyak, baik rangsang maupun penghambat, daripada yang dimiliki orang dewasa. Dalam proses yang disebut pemangkasan, sinapsis yang tidak aktif selama pengembangan menghilang sementara yang aktif berkembang biak.
Dalam studi saat ini, para peneliti secara genetik memanipulasi neuron tikus dalam kultur sehingga sel-sel tersebut menciptakan terlalu banyak neuroligin-1. Sel-sel berkembang dua kali lipat jumlah sinapsis yang biasa, menimbulkan pertanyaan apakah neuroligin-1 berkontribusi pada pembentukan sinapsis tambahan atau berkontribusi pada kegagalan yang sudah ada untuk menjadi dipangkas. Tes serupa menunjukkan bahwa kelebihan neuroligin-2 juga menyebabkan lebih banyak sinapsis, tetapi dalam kasus ini, sinapsis bersifat penghambatan.
Ketika sel-sel yang mengekspresikan neuroligin-1 atau neuroligin-2 secara berlebihan secara kimiawi dicegah dari penembakan, mereka tidak mengembangkan sinapsis berlebih, meskipun ada protein masing-masing.
Bersama-sama, tes menunjukkan bahwa sel-sel saraf dengan neuroligin berlebih mengembangkan sinapsis ekstra hanya ketika sel-sel itu dibiarkan menyala.
“Kedua neuroligin memiliki peran yang saling melengkapi dalam kondisi normal, dengan neuroligin-1 meningkatkan rangsang hubungan antara sel-sel saraf, dan neuroligin-2 meningkatkan jumlah tautan penghambatan, menciptakan keseimbangan,” Dr Kavalali dikatakan. “Dalam kedua kasus, neuroligin tidak diperlukan untuk membuat sinapsis, tetapi mereka memiliki peran dalam menentukan sinapsis mana yang membuatnya dalam jangka panjang, dan dengan demikian mengatur seberapa responsif sel-sel saraf adalah."
Karena mutasi pada neuroligin terjadi pada beberapa orang dengan gangguan spektrum autisme, para peneliti juga merekayasa mutasi pada neuroligin-1 yang sebanding dengan yang diamati pada manusia dan memperkenalkan neuroligin mutan ke tikus neuron.
Sel-sel saraf yang membawa neuroligin mutan menunjukkan penurunan dramatis dalam jumlah sinapsis dan lebih dari penurunan rangsangan dua kali lipat, menunjukkan bahwa mutasi mengganggu stabilitas sinapsis, ”Dr Kavalali dikatakan.
