Menurut sebuah studi baru yang menganalisis ribuan sampel otak post-mortem, gen-gen yang terlibat dalam fungsi sistem kekebalan tubuh memiliki pola ekspresi atipikal di otak orang-orang dengan gangguan neurologis dan kejiwaan tertentu, termasuk autisme.
Dari 1.275 gen imun yang dipelajari, 765 (60%) diekspresikan secara berlebihan atau kurang di otak orang dewasa dengan salah satu dari enam gangguan: autisme, skizofrenia, gangguan bipolar, depresi, penyakit Alzheimer, atau penyakit Parkinson. Pola ekspresi ini bervariasi dari kasus ke kasus, menunjukkan bahwa masing-masing memiliki "ciri khas" yang unik, kata peneliti utama Chunyu Liu, profesor psikiatri dan ilmu perilaku di Northern State Medical University di Syracuse, New York.
Menurut Liu, ekspresi gen imun dapat berfungsi sebagai penanda peradangan. Aktivasi imun ini, terutama dalam kandungan, dikaitkan dengan autisme, meskipun mekanisme terjadinya masih belum jelas.
“Kesan saya adalah sistem kekebalan tubuh memainkan peran penting dalam penyakit otak,” kata Liu. “Dia pemain besar.”
Christopher Coe, profesor emeritus psikologi biologi di Universitas Wisconsin-Madison, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa dari penelitian ini tidak mungkin untuk memahami apakah aktivasi imun berperan dalam menyebabkan penyakit apa pun atau penyakit itu sendiri. Hal ini menyebabkan perubahan dalam aktivasi imun.
Liu dan timnya menganalisis tingkat ekspresi 1.275 gen imun dalam 2.467 sampel otak postmortem, termasuk 103 orang dengan autisme dan 1.178 kontrol. Data diperoleh dari dua basis data transkriptom, ArrayExpress dan Gene Expression Omnibus, serta dari studi lain yang telah dipublikasikan sebelumnya.
Tingkat ekspresi rata-rata 275 gen di otak pasien autis berbeda dari kelompok kontrol; Otak pasien Alzheimer memiliki 638 gen yang diekspresikan secara berbeda, diikuti oleh skizofrenia (220), Parkinson (97), bipolar (58), dan depresi (27).
Tingkat ekspresi lebih bervariasi pada pria autis dibandingkan pada wanita autis, dan otak wanita yang mengalami depresi lebih berbeda dibandingkan otak pria yang mengalami depresi. Empat kondisi lainnya tidak menunjukkan perbedaan jenis kelamin.
Pola ekspresi yang terkait dengan autisme lebih mengingatkan pada gangguan neurologis seperti Alzheimer dan Parkinson daripada gangguan kejiwaan lainnya. Secara definisi, gangguan neurologis harus memiliki ciri fisik otak yang diketahui, seperti hilangnya neuron dopaminergik yang menjadi ciri khas penyakit Parkinson. Para peneliti belum mendefinisikan ciri autisme ini.
“Kesamaan ini hanya memberikan arah tambahan yang perlu kita eksplorasi,” kata Liu. “Mungkin suatu hari nanti kita akan lebih memahami patologi.”
Dua gen, CRH dan TAC1, paling sering mengalami perubahan pada penyakit-penyakit ini: CRH mengalami penurunan ekspresi pada semua penyakit kecuali penyakit Parkinson, dan TAC1 mengalami penurunan ekspresi pada semua penyakit kecuali depresi. Kedua gen tersebut memengaruhi aktivasi mikroglia, yaitu sel imun otak.
Coe mengatakan bahwa aktivasi mikroglia atipikal dapat "mengganggu neurogenesis dan sinaptogenesis normal," yang juga mengganggu aktivitas neuron dalam berbagai kondisi.
Sebuah studi tahun 2018 terhadap jaringan otak post-mortem menemukan bahwa gen yang terkait dengan astrosit dan fungsi sinaptik diekspresikan secara setara pada orang dengan autisme, skizofrenia, atau gangguan bipolar. Namun, studi tersebut menemukan bahwa gen mikroglia hanya diekspresikan secara berlebihan pada pasien dengan autisme.
Orang dengan aktivasi gen imun yang lebih tinggi mungkin memiliki "penyakit neuroinflamasi," kata Michael Benros, pemimpin studi dan profesor psikiatri biologis dan presisi di Universitas Kopenhagen di Denmark, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
“Mungkin akan menarik untuk mencoba mengidentifikasi subkelompok potensial ini dan menawarkan perawatan yang lebih spesifik kepada mereka,” kata Benroth.
Studi tersebut menemukan bahwa sebagian besar perubahan ekspresi yang terlihat pada sampel jaringan otak tidak terdapat dalam kumpulan data pola ekspresi gen pada sampel darah dari orang-orang dengan penyakit yang sama. Temuan yang "agak tak terduga" ini menunjukkan pentingnya mempelajari organisasi otak, kata Cynthia Schumann, profesor psikiatri dan ilmu perilaku di MIND Institute di UC Davis, yang tidak terlibat dalam studi tersebut.
Liu dan timnya sedang membangun model seluler untuk lebih memahami apakah peradangan merupakan faktor penyebab penyakit otak.
Artikel ini awalnya diterbitkan di Spectrum, situs web berita penelitian autisme terkemuka. Kutip artikel ini: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407