Astrosit yang berasal dari pasien skizofrenia (kolom 1 dan 3) meningkatkan vaskularisasi lebih sedikit jika dibandingkan dengan astrosit kontrol. Kredit: Pablo Trindade/UFRJ/IDOR
Sebuah studi yang dilakukan di Brazil dan dilaporkan dalam sebuah artikel yang diterbitkan di Molecular Psychiatry menunjukkan bahwa skizofrenia mungkin terkait dengan perubahan vaskularisasi di daerah otak tertentu. Para peneliti di State University of Campinas (UNICAMP), D’Or Research and Education Institute (IDOR) dan Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ) menemukan hubungan antara astrosit (sel sistem saraf pusat) dari pasien skizofrenia dan pembentukan pembuluh darah sempit.
Skizofrenia adalah gangguan kesehatan mental multifaktorial parah yang mempengaruhi sekitar 1% populasi dunia. Gejala umum termasuk kehilangan kontak dengan realitas (psikosis), halusinasi (mendengar suara, misalnya), delusi atau delirium, perilaku motorik tidak teratur, kehilangan motivasi dan gangguan kognitif.
Dalam studi tersebut, para peneliti berfokus pada peran astrosit dalam perkembangan penyakit. Sel glial ini adalah pengurus sistem saraf pusat dan penting untuk pertahanannya. Mereka adalah elemen sentral dari unit neurovaskular yang mengintegrasikan sirkuit saraf dengan aliran darah lokal dan menyediakan neuron dengan dukungan metabolik.
Studi ini menunjukkan target terapi baru dan memajukan pemahaman para ilmuwan tentang mekanisme molekuler di balik skizofrenia.
“Kami menunjukkan bahwa astrosit mungkin terlibat dengan perubahan ketebalan pembuluh darah di otak, yang pada gilirannya dapat dikaitkan dengan penurunan fluks metabolisme di daerah otak tertentu, faktor kunci dalam skizofrenia. Temuan kami menyoroti peran tersebut astrosit sebagai elemen sentral dalam penyakit dan menyarankan mereka karena itu bisa menjadi target untuk terapi baru,” Daniel Martins-de-Souza, penulis kedua dari belakang artikel dan seorang profesor di Institut Biologi UNICAMP, mengatakan kepada Agência FAPESP.
Vaskularisasi abnormal
Para peneliti membandingkan astrosit yang berasal dari sel kulit pasien skizofrenia dengan yang lain dari orang tanpa penyakit. Bagian dari penelitian ini dilakukan di laboratorium Stevens Rehen, seorang peneliti di IDOR dan seorang profesor di Institut Biologi UFRJ.
Untuk tujuan ini, mereka memprogram ulang sel epitel dari pasien skizofrenia dan kelompok kontrol menjadi sel punca pluripoten terinduksi (iPSCs). Mereka kemudian menginduksi diferensiasi iPSC menjadi sel induk saraf, yang dapat memunculkan neuron dan astrosit.
“Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kelainan molekuler dan fungsional astrosit dapat terlibat dalam patogenesis skizofrenia. Dalam penelitian kami, kami membuktikan keterlibatan ini menggunakan iPSC. Tanpa teknik ini, tidak mungkin mempelajari astrosit seperti yang kami lakukan,” Martins kata -de-Souza.
Para peneliti melakukan dua rangkaian tes dengan astrosit yang berasal dari pasien dan kontrol yang sehat. Yang pertama adalah analisis proteomik di mana semua protein yang ada di setiap sampel diidentifikasi untuk mendeteksi perbedaan antara dua set astrosit. Bagian ini dilakukan di Laboratorium Neuroproteomik UNICAMP.
“Dalam analisis kami tentang proteom sel, kami mengamati perubahan kekebalan yang terkait dengan astrosit. Dalam kasus sel dari pasien skizofrenia, kami juga menemukan perbedaan dalam tingkat sitokin pro-inflamasi dan beberapa protein lain yang mengindikasikan tindakan angiogenik pada vaskularisasi otak,” kata Nascimento. Angiogenesis adalah proses fisiologis di mana pembuluh darah baru terbentuk dari pembuluh yang sudah ada sebelumnya. Ini adalah bagian normal dari pertumbuhan dan penyembuhan tetapi dapat berperan dalam penyakit.
Setelah analisis proteomik, para peneliti melakukan uji coba fungsional untuk menunjukkan bahwa respons peradangan pada astrosit dari pasien skizofrenia diubah dan sel mengeluarkan zat yang memengaruhi vaskularisasi. Tes ini adalah bagian dari penelitian postdoctoral Pablo Trindade.
Model sistem vaskular yang mereka gunakan dikenal sebagai pengujian chicken chorioallantoic membrane (CAM). Berasal dari telur ayam, CAM memiliki jaringan pembuluh darah yang padat dan banyak digunakan untuk mempelajari angiogenesis.
Pengujian dilakukan oleh para peneliti di University of Chile di Santiago, Chili. “Sederhananya, kami menempatkan media astrosit terkondisi yang mengandung semua zat yang dikeluarkan oleh sel-sel ini di daerah vaskular telur yang telah dibuahi. Ketika sel-sel vaskular berkembang biak, dimungkinkan untuk melihat bagaimana pembentukan pembuluh berlangsung karena vaskularisasi telur dapat diinduksi atau dihambat oleh zat yang dikeluarkan,” kata Trindade.
Selain efeknya pada vaskularisasi, astrosit yang berasal dari pasien skizofrenia menunjukkan peradangan kronis. “Astrosit diketahui mengatur respons imun dalam sistem saraf pusat, jadi mungkin mereka mempromosikan vaskularisasi yang lebih tidak matang atau kurang efisien. Astrosit turunan pasien kami mengeluarkan lebih banyak interleukin-8 (IL-8) daripada kontrol. IL-8 pro-inflamasi dan diduga menjadi agen utama disfungsi vaskular yang terkait dengan skizofrenia,” katanya.
Menurut penulis, temuan memperkuat peran perkembangan saraf dalam skizofrenia dan jelas menunjukkan bahwa astrosit penting sebagai mediator. “Gejala penyakit biasanya bermanifestasi pada usia dewasa muda, tetapi seperti yang ditunjukkan penelitian kami, sel glial pasien ini berbeda sejak awal, memengaruhi perkembangan saraf janin. Diferensiasi dan pembentukan otak keduanya berubah. vaskularisasi yang diubah secara sistematis menyebabkan malformasi sirkuit otak dini, dan ini pada gilirannya menyebabkan skizofrenia di kemudian hari,” kata Nascimento.
Poin lain yang dibuat dalam artikel ini adalah betapa pentingnya astrosit untuk gangguan neurologis. “Peran sel glial, termasuk astrosit, tidak hanya pada skizofrenia tetapi juga pada gangguan saraf pada umumnya, telah ditemukan baru-baru ini. Pandangan utama dulunya adalah bahwa peneliti harus fokus pada neuron. Visi dan pemahaman kita tentang penyakit ini berkembang, ” kata Martins-de-Souza.
Informasi lebih lanjut: Pablo Trindade et al, Induced pluripotent stem cell-derived astrosit dari pasien skizofrenia menunjukkan fenotip inflamasi yang memengaruhi vaskularisasi, Molecular Psychiatry (2022). DOI: 10.1038/s41380-022-01830-1
Kutipan: Poin studi untuk menghubungkan antara skizofrenia dan perubahan vaskular di otak (2023, 19 Januari) diambil 19 Januari 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-01-link-schizophrenia-vascular-brain.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.