Bagaimana Otak Membantu Tubuh Melawan Bakteri

Otak mungkin tidak hanya mengendalikan pikiran dan fungsi fisik dasar kita. Baru studi menunjukkan bahwa ia juga mengendalikan cara tubuh kita merespons ancaman infeksi bakteri. Hal ini dilakukan dengan meningkatkan produksi molekul pelindung yang disebut PCTR1 yang membantu sel darah putih membunuh bakteri yang menyerang.

Tubuh kita selalu kontak dengan bakteri. Sebagian besar ini tidak menimbulkan ancaman karena kita telah mengembangkan sistem pertahanan untuk menjaga organisme ini tetap ada. Tapi dalam beberapa kasus, terutama ketika sistem pertahanan tubuh melemah atau gagal, bakteri bisa menyerang, menyebabkan infeksi dan, dalam kasus yang ekstrim, keracunan darah, yang bisa mengakibatkan kematian.

Di 1920s, ditemukan penemuan terobosan: identifikasi sifat antibiotik penisilin. Itu penemuan membuka jalan menuju era baru dalam perawatan infeksi. Dengan antibiotik, kita tidak lagi harus mengandalkan tubuh kita untuk menyingkirkan bakteri. Sebagai gantinya, kita bisa memberikan bantuan dengan cara mengerdilkan kemampuan bakteri untuk meniru, sehingga memberi sistem kekebalan tubuh kita cukup waktu untuk membersihkannya.

Penisilin adalah yang pertama dalam daftar panjang antibiotik yang dikembangkan untuk mengatasi berbagai jenis infeksi bakteri. Namun, selama beberapa dekade terakhir, kemampuan antibiotik untuk menghentikan pertumbuhan bakteri telah menjadi sangat terbatas dan meningkatnya jumlah strain bakteri menjadi tahan terhadap pengobatan antibiotik. Ancaman resistensi antibiotik telah mendorong komunitas ilmuwan untuk mencari cara alternatif untuk mengatasi infeksi bakteri.

Sebuah molekul yang sangat penting

Mengidentifikasi jalan baru untuk mengobati infeksi bakteri kami mengalihkan fokus kami ke sistem saraf pusat (otak, sumsum tulang belakang dan saraf optik), karena beberapa penelitian telah melibatkan otak dalam mendalangi lebih dari sekedar pikiran kita. Dalam penelitian kami, kami menemukan bahwa memutuskan nervus vagus kanan pada tikus, misalnya, menyebabkan kerusakan yang signifikan pada kemampuan mereka untuk membersihkan E. coli infeksi.


grafis berlangganan batin


Ketika kami menyelidiki alasan penundaan ini, kami menemukan penurunan yang signifikan pada tingkat molekul yang disebut "protectin conjugate in network regeneration 1", atau PCTR1 untuk jangka pendek. PCTR1 adalah bagian dari sekelompok molekul yang disebut mediator pro-penyelesaian khusus yang mengendalikan bagaimana tubuh kita merespons peradangan. Ini diproduksi oleh sel darah putih dari asam lemak esensial yang berasal dari minyak yang disebut asam docosahexaenoic.

Kami juga menemukan bahwa penurunan PCTR1 mengurangi kemampuan makrofag - sejenis sel darah putih - untuk membunuh E. coli.

Kami kemudian menyelidiki bagaimana saraf vagus mengatur produksi PCTR1 di rongga perut tikus, di mana saraf ini dikenal untuk mengatur perilaku sel darah putih selama peradangan. Di sini kami menemukan bahwa saraf melepaskan neurotransmiter yang disebut asetilkolin yang kemudian menginstruksikan jenis sel kekebalan lain (sel limfoid bawaan) untuk meningkatkan produksi PCTR1. Hal ini pada gilirannya mengatur kemampuan makrofag untuk menemukan dan membunuh bakteri.

Ketika kami menyuntikkan tikus dengan nervus vagus yang terputus dengan PCTR1, kami menemukan bahwa hal itu memulihkan kemampuan makrofag peritoneal untuk menyingkirkan bakteri serta mengurangi respons inflamasi berikutnya, mempercepat penghentian bakteri.

Hasil ini diharapkan memiliki implikasi luas dalam memerangi infeksi bakteri, terutama mengingat tingkat yang mengkhawatirkan dimana bakteri menjadi resisten terhadap antibiotik. Ini karena temuan ini menunjukkan bahwa kita dapat memberi tangan pada tubuh kita dengan menggunakan PCTR1, dan molekul terkait, untuk meningkatkan kemampuannya membersihkan bakteri selama infeksi, mengurangi ketergantungan kita pada antibiotik.

Percakapan

Tentang Penulis

Jesmond Dalli, Dosen senior, Queen Mary University of London

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait:

at Pasar InnerSelf dan Amazon