Bhataramedia.com – Setiap kali Anda membuat memori, di suatu tempat di otak Anda, suatu filamen kecil akan keluar dari satu neuron dan membentuk koneksi elektrokimia ke neuron yang ada di sekitarnya.

Tim ahli biologi di Vanderbilt University, dipimpin oleh Associate Professor of Biological Sciences, Donna Webb, mempelajari bagaimana koneksi ini terbentuk pada tingkat molekuler dan seluler.

Filamen-filamen yang membuat koneksi baru ini disebut “duri dendritik”. Para peneliti melaporkan bahwa protein penghasil sinyal tertentu, Asef2 (anggota dari keluarga protein yang mengatur migrasi dan adhesi sel) memainkan peran penting di dalam pembentukan tulang. Hal ini penting karena Asef2 telah dikaitkan dengan autisme dan terjadinya ketergantungan alkohol, serta depresi.

Penelitian ini dijelaskan di Journal of Biological Chemistry edisi 17 April.

“Perubahan di duri dendritik berhubungan dengan banyak gangguan dan perkembangan saraf, seperti autisme, penyakit Alzheimer dan Down Syndrome,” kata Webb. “Namun, pembentukan dan pemeliharaan duri dendritic adalah proses yang sangat kompleks yang kita baru mulai mengerti.”

Badan sel neuron menghasilkan dua jenis serat panjang yang terjalin melalui otak; dendrit dan akson. Akson mengirimkan sinyal elektrokimia dari badan sel satu neuron ke dendrit neuron lainnya. Dendrit menerima sinyal yang masuk dan membawanya ke badan sel. Ini adalah cara neuron (sel saraf) berkomunikasi satu sama lain.

Saat menunggu sinyal masuk, dendrit terus memproduksi filament-filamen fleksibel berukuran kecil yang disebut filopodia. Filopodia menyodok keluar dari permukaan dendrit dan menjuntai di sekitar wilayah antara sel-sel yang sedang mencari akson. Pada saat yang sama, ahli biologi berpikir bahwa akson mengeluarkan bahan kimia dengan sifat yang tidak diketahui, untuk menarik filopodia tersebut. Ketika salah satu dari filamen dendritik membuat kontak dengan salah satu akson, dendritik mulai menempel dan berkembang bentuk seperti duri. Akson dan duri dendritik membentuk dua bagian dari persimpangan sinaptik. Koneksi baru seperti ini membentuk dasar untuk pembentukan dan penyimpanan memori.

Autisme telah dikaitkan dengan cacatnya duri dendritik, yang tidak terhubung dengan baik dengan akson untuk membentuk sambungan sinaptik baru. Sedangkan pengurangan duri dendritik merupakan karakteristik dari tahap awal penyakit Alzheimer. Hal ini kemungkinan membantu menjelaskan mengapa individu dengan penyakit Alzheimer memiliki kesulitan membentuk kenangan baru.

Pembentukan duri dendritik didorong oleh aktin, protein yang menghasilkan mikrofilamen dan merupakan bagian dari sitoskeleton. Webb dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa Asef2 mempromosikan pembentukan duri dendritik dan sinapsis, dengan mengaktifkan protein lain yang disebut Rac (dikenal mengatur aktivitas aktin). Mereka juga menemukan bahwa protein lainnya, spinophilin, merekrut Asef2 dan memandunya menuju duri dendritik tertentu.

“Setelah kita mengetahui mekanisme yang terlibat, maka kita kemungkinan dapat menemukan obat yang dapat mengembalikan pembentukan duri dendritik pada orang yang telah kehilangannya, sehingga dapat memberikan mereka kemamampuan untuk kembali mengingat,” kata Webb, seperti diansir Vanderbilt University (24/04/2015).

Rekan-rekan penulis dari penelitian ini adalah mahasiswa pascasarjana J. Corey Evans dan Cristina Robinson dan sarjana postdoctoral Mingjian Shi dari Department of Biological Sciences dan Kennedy Center for Research on Human Development.

Penelitian ini didukung oleh hibah dari National Institutes of Health National Center for Research Resources.

Referensi :

J. Corey Evans, Cristina M. Robinson, Mingjian Shi, Donna J. Webb. The Guanine Nucleotide Exchange Factor (GEF) Asef2 Promotes Dendritic Spine Formation via Rac Activation and Spinophilin-dependent Targeting. Journal of Biological Chemistry, 2015; 290 (16): 10295 DOI: 10.1074/jbc.M114.605543.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here