Berandasehat.id – Salah satu ciri khas penyakit Alzheimer adalah adanya plak yang terbentuk oleh penumpukan peptida beta amiloid (rantai pendek asam amino) di dalam dan sekitar sel-sel otak. Beberapa peneliti menduga bahwa beta amiloid, yang secara struktural mirip dengan peptida antimikroba, melindungi otak dari bakteri, virus, parasit, dan infeksi jamur.

Mengingat sawar darah-otak cenderung kehilangan integritasnya pada pasien penyakit Alzheimer, akumulasi beta amiloid mungkin merupakan sinyal bahwa patogen menyusup ke otak.

Peneliti Universitas Yale telah menemukan target yang menjanjikan untuk mengobati kabut otak (brain fog) yang dapat mengikuti COVID-19 dan menawarkan wawasan baru ke dalam hipotesis tentang asal-usul penyakit Alzheimer.

Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di Science Advances, para peneliti Yale menyelidiki apakah infeksi oleh SARS-CoV-2—virus yang menyebabkan COVID-19 dapat memicu penumpukan beta amiloid seperti penyakit Alzheimer, yang menyebabkan gangguan neurologis seperti kabut otak.

“Ada bukti yang semakin kuat yang menghubungkan COVID-19 dan kabut otak, gejala yang umum dilaporkan setelah infeksi,” kata penulis senior Brian Hafler, MD, Ph.D., profesor madya oftalmologi dan ilmu visual di Fakultas Kedokteran Yale.

Kabut otak, atau kesulitan berpikir atau berkonsentrasi, adalah gejala yang juga dapat dialami oleh pasien penyakit Alzheimer.

“Meskipun mekanisme kabut otak setelah COVID-19 belum sepenuhnya dipahami, para ilmuwan telah menemukan bahwa SARS-CoV-2 dapat menginduksi akumulasi beta amiloid di sistem saraf pusat,” terang Hafler.

Menggunakan retina untuk mempelajari otak

Untuk merangkum kompleksitas genetik penyakit Alzheimer, Hafler dan timnya menggunakan jaringan retina yang disumbangkan dan menumbuhkan organoid retina, organ mini yang terbuat dari sel punca manusia yang telah diarahkan untuk menjadi jaringan retina.

Dalam kasus ini, organoid retina meniru ciri-ciri penyakit Alzheimer, seperti memiliki mutasi genetik yang memicunya menghasilkan lebih banyak beta amiloid daripada jaringan normal.

“Kami berpendapat bahwa organoid retina manusia memiliki banyak keunggulan dibandingkan hewan karena aspek model yang spesifik untuk manusia. Kami tidak sedang membahas ketidakcocokan spesies apa pun,” kata Hafler.

Para ilmuwan pertama kali mengonfirmasi bahwa akumulasi beta amiloid yang biasanya ditemukan di otak penderita penyakit Alzheimer juga ditemukan di jaringan retina mereka. “Oleh karena itu, retina menyediakan jendela yang mudah diakses dan non-invasif untuk mempelajari apa yang terjadi di sistem saraf pusat,” kata Hafler.

Tim juga menemukan bukti bahwa SARS-CoV-2 dapat memasuki sel-sel retina. Untuk melakukan ini, mereka menilai produksi protein di berbagai jenis sel jaringan retina dengan mengukur RNA dalam inti sel individu.

Tim fokus secara khusus pada protein NRP1 (neuropilin-1) dan ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2), yang menurut bukti digunakan SARS-CoV-2 untuk memasuki neuron. Pada jaringan retina dari orang yang terjangkit COVID-19, mereka menemukan NRP1 di neuron dan jenis sel sistem saraf pusat lain yang disebut glia, yang menunjukkan bahwa mata memang memiliki mekanisme untuk masuknya virus.

Dengan temuan ini, para peneliti kemudian mengekspos organoid ke protein spike SARS-CoV-2, bagian dari virus yang penting untuk memasuki sel manusia. Mereka menemukan bahwa kadar beta amiloid dalam organoid meningkat setelah protein spike memasuki sel.

Lebih lanjut, jaringan retina manusia yang dikumpulkan dari pasien COVID-19 tetapi tanpa riwayat demensia juga menunjukkan akumulasi beta amiloid yang lebih tinggi daripada yang ditemukan pada individu sehat, pada tingkat yang serupa dengan yang ditemukan para peneliti pada jaringan retina dari orang dengan penyakit Alzheimer.

Namun, akumulasi beta amiloid ini berbalik ketika para ilmuwan memberikan inhibitor NRP1 pada sampel retina manusia yang diobati dengan protein spike SARS-CoV-2. NRP1 telah dieksplorasi oleh pihak lain sebagai target antitumor yang menjanjikan yang menghambat pembentukan pembuluh darah. Namun sejauh ini, aplikasinya terbatas pada pengaturan praklinis.

“Secara mekanistis, keterlibatan NRP1 dalam agregasi beta amiloid memberikan target molekuler spesifik untuk penelitian di masa mendatang,” ujar Hafler.

Salah satu aplikasi potensial melibatkan penargetan NRP1 untuk mencegah atau mengobati komplikasi neurologis pasca infeksi COVID-19, demikian laporan MedicalXpress. (BS)