Protein TDP-43, juga dikenal sebagai protein pengikat DNA TAR 43, terkenal karena peran pentingnya dalam ekspresi gen dan plastisitas saraf di otak.
Dalam beberapa tahun terakhir, banyak penelitian telah mengungkapkan hubungan erat antara TDP-43 dan berbagai penyakit neurodegeneratif, termasuk amyotrophic lateral sclerosis (ALS), degenerasi frontotemporal (FTLD), dan ensefalopati TDP-43 di usia lanjut.
Penelitian terobosan
Sebuah tim peneliti dari Universitas California, San Francisco menggunakan tikus yang direkayasa secara genetik tanpa TDP-43 pada sel endotel, sel yang membentuk dinding pembuluh darah.
Penemuan signifikan
Studi ini mengungkapkan bahwa tikus tersebut menderita berbagai kerusakan signifikan pada pembuluh darah di otak, termasuk:
- Hipovaskularisasi: Penurunan kepadatan pembuluh darah secara signifikan, sehingga menghambat suplai darah dan oksigen penting ke jaringan otak.
- Kerusakan pada tumbuhnya pembuluh darah baru: Kesulitan dalam menciptakan jaringan pembuluh darah baru, yang penting untuk pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan otak.
- Peningkatan permeabilitas sawar darah-otak: Penetrasi sel dan molekul yang tidak diinginkan ke dalam otak, yang dapat menyebabkan peradangan dan kerusakan saraf.
- Degenerasi pembuluh darah: Kerusakan fungsi pembuluh darah yang menyebabkan penurunan aliran darah dan oksigen ke otak.
Konsekuensi yang luas
Kerusakan pada pembuluh darah ini ditemukan berkaitan erat dengan respons peradangan di otak.
Sel mikroglial dan astrosit, sel sistem kekebalan otak, terlalu aktif, sehingga dapat menyebabkan kerusakan sel saraf dan gangguan kognitif.
Mekanisme kerja yang inovatif
Para peneliti menyelidiki mekanisme molekuler yang melaluinya TDP-43 mempengaruhi fungsi pembuluh darah.
Mereka menemukan bahwa kekurangan TDP-43 merusak struktur dan kekuatan matriks ekstraseluler, jaringan protein dan gula yang mengelilingi dan mendukung pembuluh darah.
Selain itu, ditemukan bahwa TDP-43 penting untuk fungsi normal jalur sinyal β-catenin, yang terlibat dalam mengatur pertumbuhan dan perkembangan pembuluh darah.
Hubungannya dengan DNA
Selain perannya dalam ekspresi gen dan plastisitas saraf, TDP-43 juga ditemukan terkait dengan regulasi stabilitas genom.
Penelitian menunjukkan bahwa TDP-43 berikatan dengan DNA di area tertentu, yang memengaruhi ekspresi gen dan perbaikan kerusakan DNA.
Merusak fungsi-fungsi ini dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit degeneratif.
Implikasi Masa Depan dan Harapan Baru
Temuan penelitian inovatif ini menyoroti pentingnya TDP-43 bagi kesehatan pembuluh darah otak. Kerusakan TDP-43 dapat menyebabkan percepatan penuaan otak, penurunan kognitif, dan penyakit neurodegeneratif.
Fungsi lain dari TDP-43:
- Pengaturan proses dalam inti sel: Penelitian telah menemukan bahwa TDP-43 terlibat dalam pengaturan banyak proses dalam inti sel, termasuk:
- Pemrosesan RNA
- Ekspor RNA dari inti
- penerjemahan RNA menjadi protein
- Regulasi penyambungan RNA: TDP-43 diketahui mengatur penyambungan messenger RNA (mRNA), sebuah proses penting untuk menentukan protein mana yang akan diterjemahkan dari mRNA.
- Pengaruh terhadap aktivitas gen: Penelitian menunjukkan bahwa TDP-43 dapat memengaruhi aktivitas gen dengan mengikat wilayah kontrol dalam genom.
Implikasi Penelitian:
Temuan penelitian inovatif ini membuka jendela menuju dunia penelitian dan pengembangan baru di bidang pengobatan penyakit degeneratif. Banyak peneliti di seluruh dunia terus menyelidiki peran TDP-43 dan peran pembuluh darah dalam perkembangan penyakit ini. Kami mengantisipasi bahwa di tahun-tahun mendatang kita akan melihat kemajuan signifikan dalam pengembangan pengobatan baru dan lebih efektif:
- Pengembangan obat: Pengembangan obat yang menargetkan TDP-43 dapat meningkatkan fungsi pembuluh darah di otak, mencegah berkembangnya penyakit degeneratif, dan bahkan memperbaiki kondisi pasien yang sudah menderita penyakit tersebut.
- Terapi gen: Pendekatan terapi gen dapat memperbaiki cacat genetik yang menyebabkan defisiensi TDP-43 atau menggantikan protein yang rusak.
- Perawatan yang menargetkan sistem kekebalan: Perawatan ini mungkin berfokus pada mengurangi peradangan di otak, yang berkontribusi terhadap penghancuran sel-sel saraf.
.
