Para ilmuwan menemukan peran baru untuk sel-sel kekebalan yang disebut mikroglia di otak yang sedang berkembang. Temuan ini dapat mengungkapkan wawasan tentang gangguan perkembangan saraf seperti autisme dan skizofrenia.

Mikroglia berfungsi sebagai pertahanan utama terhadap infeksi dan penyakit pada sistem saraf pusat. Pada otak orang dewasa, mikroglia menyurvei lingkungan, mencari agen infeksi atau sel yang terluka. Ketika mereka mendeteksi kerusakan atau patogen, mikroglia menjadi aktif dan berubah bentuk untuk menelan dan memakan target mereka. Mereka dengan cepat membersihkan sel-sel yang sekarat dan memperbaiki kerusakan jaringan.

Sel-sel mikroglial juga ditemukan di korteks serebral otak selama perkembangan prenatal, tetapi peran mereka tidak dipahami dengan baik. Investigasi, sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Stephen Noctor di University of California, Davis, mempelajari mikroglia di jaringan otak tikus, kera, dan manusia janin yang sedang berkembang.

Selama perkembangan prenatal, sel-sel prekursor saraf — sel dengan kemampuan untuk menghasilkan neuron — diproduksi dengan cepat di daerah otak yang disebut zona proliferatif. memberi label sel prekursor saraf dan mikroglia dengan antibodi spesifik dan penanda lain, Noctor dan rekan-rekannya mampu melacaknya menggunakan mikroskop confocal.

Yang mengejutkan mereka, para ilmuwan menemukan bahwa mikroglia sedang menelan sel-sel prekursor yang sehat dalam mengembangkan jaringan otak. Mikroglia mengkolonisasi zona proliferatif dan sebagian besar zona tersebut (lebih dari 95%) diaktifkan. Gambar time-lapse menunjukkan mikroglia menghubungi sel-sel prekursor saraf yang sehat dan memakannya dalam beberapa jam.

Para peneliti berspekulasi bahwa aktivitas mikroglial selama perkembangan otak dapat mempengaruhi jumlah sel prekursor saraf. Untuk mengeksplorasi ide ini, mereka menggunakan bakteri lipopolisakarida (LPS) toksin -a yang mengaktifkan mikroglia-dan doxycycline antibiotik (Dox), yang menghambat aktivasi mikroglia.

Jaringan otak anak tikus yang diobati dengan LPS menunjukkan penurunan jumlah sel prekursor saraf sebanyak 40% dibandingkan dengan tikus yang tidak diobati. Jaringan otak anak anjing yang diobati Dox, di sisi lain, menunjukkan peningkatan 20% dibandingkan dengan kontrol.

Akhirnya, para peneliti menguji bahan kimia yang secara selektif membunuh mikroglia untuk melihat apa efeknya pada sel-sel prekursor saraf. Pengobatan menghilangkan 90% dari mikroglia dari otak yang sedang berkembang dan secara signifikan meningkatkan populasi sel prekursor saraf.

Noctor mengusulkan bahwa alasan mikroglia berpesta pada sel prekursor saraf mungkin untuk memangkas ukuran otak selama perkembangan. Ini seperti menempatkan istirahat pada sistem; seolah-olah otak mengatakan kita memiliki cukup sel, kita tidak perlu lagi dan mikroglia masuk dan menyeka sel-sel prekursor yang tersisa, ”katanya.

Studi sebelumnya telah menghubungkan infeksi dan aktivasi kekebalan selama kehamilan dengan gangguan perkembangan saraf seperti skizofrenia dan autisme. Penelitian di masa depan akan mengeksplorasi apakah proses penelitian ini bisa memainkan peran. Pasal Sumber: NIH Research Matters