sel saraf, ikan zebra, protein aktif cahaya
Gambar neuron (sel saraf) ikan zebra yang diproyeksikan ke otak (hijau). Satu neuron mengekspresikan enzim yang aktif oleh cahaya (merah). Ilmuwan mampu merangsang regenerasi neuron yang terluka menggunakan optogenetik.(Credit: Helmholtz Zentrum München)

Bhataramedia.com – Sistem saraf dibangun untuk bertahan seumur hidup, tetapi penyakit yang beragam atau gangguanlingkungan dapat mengalahkan kemampuan neuron (sel saraf) untuk mempertahankan fungsi atau untuk memperbaiki diri setelah trauma. Tim yang dipimpin oleh Dr. Hernán López-Schier, Kepala Research Unit Sensory Biology and Organogenesis di Helmholtz Zentrum München, saat ini telah berhasil mendorong perbaikan sirkuit saraf yang terluka di ikan zebra.

Kunci keberhasilan para peneliti adalah molekul cAMP, yang diproduksi oleh enzim yang disebut adenilat siklase. Pada percobaan mereka, ilmuwan menggunakan bentuk khusus dari enzim ini yang diinduksi oleh cahaya biru. Oleh karena itu, para ilmuwan mampu secara spesifik memodulasi produksi cAMP dalam sel yang mengekspresikan enzim ini dengan menggunakan cahaya biru.

Para peneliti menggunakan sistem ini pada larva ikan zebra, yang memiliki gangguan pada saraf sensorik lateralis. “Namun, ketika cahaya biru bersinar pada saraf putus yang mengekspresikan adenilat siklase (photoactivatable), perbaikan sel saraf secara dramatis meningkat,” kata mahasiswa Ph.D., Yan Xiao, yang merupakan penulis pertama studi tersebut.

“Sementara terminal saraf yang tidak diobati hanya membuat sinapsis lagi dalam lima persen dari kasus, setelah fotostimulasi perbaikan meningkat 30 %. “Dalam istilah sederhana: para ilmuwan mampu merangsang perbaikan sirkuit saraf dengan meningkatkan cAMP menggunakan cahaya biru.

“Optogenetik telah merevolusi neurobiologi, karena metode ini telah digunakan untuk memodifikasi aktivitas listrik neuron. Namun, hasil penelitian kami menunjukkan untuk pertama kalinya bagaimana perbaikan sirkuit saraf yang kompleks di seluruh hewan dapat dipromosikan dari jarak jauh oleh penggunaan cahaya,” jelas López-Schier, seperti dilansir Helmholtz Zentrum München – German Research Center for Environmental Health (17/11/2015).

Namun kepala penelitian berpikir bahwa ini hanya awal : “Hasil kami adalah langkah pertama. Sekarang kami ingin menyelidiki, apakah hasil ini dapat diekstrapolasi melebihi neuron tunggal dalam ikan zebra, untuk sirkuit saraf yang lebih kompleks dari hewan dengan tingkat yang lebih tinggi. “Ilmuwan dapat memikirkan menggunakan metode ini untuk pendekatan terapi masa depan bagi pengobatan neuropati seperti diabetes dan penyakit lainnya.

Informasi lebih lanjut :

* Optogenetik : Teknologi mutakhir ini menggabungkan unsur Optik dan Genetika. Para ilmuwan memanfaatkan protein yang sensitif terhadap panjang gelombang tertentu dari cahaya. Protein ini dibawa ke dalam sel target dengan metode genetik tertentu. Sel-sel yang diberi perlakuan kemudian mengubah fenotip masing-masing tergantung pada paparan cahaya.

* Larva ikan zebra sangat cocok untuk pendekatan optogenetik, karena kulitnya transparan / tembus pandang. Dengan demikian, cahaya dapat mencapai sel target masing-masing dengan mudah.

* Saraf sensorik lateralis : Saraf ini biasanya mengkomunikasikan sinyal sensorik eksternal ke otak, tetapi tidak dapat memperbaiki diri setelah cedera.

Referensi Jurnal :

Yan Xiao, Weili Tian, Hernán López-Schier. Optogenetic stimulation of neuronal repair. Current Biology, 2015; 25 (22): R1068 DOI: 10.1016/j.cub.2015.09.038.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here