4 Nov 2019 Gakken Editorial

Sel Kekebalan dan Antibodi Bawaan pada Bayi Prematur

Sebuah rute potensial untuk mengurangi cedera otak pada bayi prematur telah ditemukan. Simpulan dari para peneliti yang telah menemukan cara untuk mengatasi sel-sel kekebalan yang terlalu aktif di otak.

Mikroglia adalah jenis sel kekebalan yang berperan penting dalam membentuk otak bayi. Namun, jika sel-sel tersebut mengalami overdrive sebagai akibat dari peradangan--seringkali karena infeksi bakteri pada membran janin, infeksi ibu, atau bahkan sepsis setelah melahirkan--dapat menyebabkan kerusakan pada otak anak.

Secara khusus, sel-sel tersebut dapat merusak materi putih, mengurangi tingkat di mana neuron diisolasi, dan dengan demikian memengaruhi konektivitas di otak.

Diperkirakan bahwa dari 15 juta bayi yang lahir sebelum 37 minggu setiap tahun, hingga 9 juta menderita kerusakan seumur hidup pada otak. Kadang-kadang, mengakibatkan kondisi seperti epilepsi atau cerebral palsy.

“Kami telah mengidentifikasi pemicu yang mengubah sel-sel kekebalan di otak yang sedang berkembang ini, dari membantu membangun otak dan merawat otak hingga menyebabkan kerusakan,” kata Dr. Bobbi Fleiss dari RMIT University di Melbourne, Australia, penulis penelitian.

Fleiss dan rekannya melaporkan bagaimana mereka mengambil anak tikus tepat setelah kelahiran dan menyuntikkan mereka dengan protein yang meniru infeksi pada ibu atau janin, mendorong transformasi mikroglia dari membantu menjadi berbahaya. Tim peneliti mengatakan tikus pada usia ini sebanding dalam perkembangannya dengan kehamilan manusia 22 hingga 32 minggu.

Kemudian, para peneliti menemukan bahwa jika mereka secara selektif membunuh mikroglia ini, insulasi neuron akan berkurang. Itu, kata mereka, mendukung gagasan bahwa mikroglia yang terlalu aktif terlibat dalam gangguan otak.

Mereka melihat gen mana yang dinyalakan atau dimatikan ketika tikus terkena protein penyebab peradangan, dan mengidentifikasi jalur pensinyalan yang dikenal sebagai Wnt yang tampaknya terlibat dalam mikroglia yang masuk ke “overdrive”.

Para peneliti melakukan percobaan lebih lanjut pada sejumlah hewan, menemukan obat yang secara khusus mengurangi jalur pensinyalan yang mengaktifkan mikroglia. Analisis jaringan manusia dari bayi prematur juga menunjukkan bahwa ketika peradangan dipicu, mikroglia menjadi aktif dan tingkat molekul lebih rendah terkait dengan jalur tempat Wnt diproduksi.

Dengan kata lain, tim telah menemukan "saklar" yang mengubah mikroglia buruk.

Pekerjaan lebih lanjut yang menggabungkan analisis genetik bayi prematur dengan data pencitraan otak, mendukung gagasan bahwa jalur Wnt penting.

“Kami dapat menunjukkan bahwa pada manusia bahkan pada alam, tingkat variasi normal dalam jalur ini sebenarnya memiliki efek pada perkembangan otak, jadi (menargetkan jalur Wnt ini) sebenarnya bisa menjadi cara yang benar-benar baru bagi kita untuk bergerak maju dalam mengembangkan pengobatan untuk mencegah kerusakan otak pada bayi-bayi tersebut,” kata Fleiss.

Jika temuan genetik ini bertahan, ia menambahkan, mereka mungkin membantu untuk memprediksi bayi dengan cedera otak mana yang lebih berisiko terhadap hasil jangka panjang yang lebih buruk.

"Saat ini, sangat sulit untuk memprediksi dari satu bayi ke bayi berikutnya apa yang akan terjadi," kata Fleiss.

Tim peneliti juga menemukan bahwa dengan menyuntikkan tikus dengan nanopartikel yang membawa zat yang menghalangi redaman jalur Wnt, mereka mampu membalikkan aktivasi mikroglia. Ini terkait dengan peningkatan dalam pengembangan selubung isolasi di sekitar neuron dan, tampaknya, pembalikan masalah memori yang dipicu oleh peradangan.

Sementara, kelahiran prematur seringkali tidak terduga dan oleh karena itu suatu obat tidak selalu dapat diberikan pada kehamilan, mereka mengatakan ada kemungkinan memberikan obat kepada bayi prematur setelah lahir untuk membatasi kerusakan akibat peradangan.

"Bahkan jika beberapa cedera akan terjadi, masih ada cedera yang terjadi (setelah lahir) dan hal-hal lain yang berkembang di otak," kata Fleiss.

Namun, masih ada beberapa cara yang harus ditempuh. “Kami pikir kami lima sampai tujuh tahun lagi, ini akan menjadi terapi yang diterapkan secara klinis,” katanya.

Antibodi Bawaan

Dari penelitian lain yang dilakukan di Karolinska Institutet, Swedia, melaporkan bahwa bayi prematur membawa antibodi anti-virus yang ditransfer dari ibu. Hasilnya mampu menjadi awal untuk mengubah pendekatan terhadap sensitivitas infeksi pada bayi baru lahir.

Antibodi ditransfer dari darah ibu ke janin yang memberikan pertahanan pasif bayi baru lahir melawan infeksi. Karena sebagian besar proses ini terjadi selama trimester ketiga kehamilan, dokter menganggap bayi yang sangat prematur tidak terlindungi oleh antibodi ibu seperti itu.

"Kami melihat bahwa bayi yang lahir pada minggu ke 24 juga memiliki antibodi ibu, itu cukup mengejutkan kami," kata Dr Petter Brodin, penulis penelitian, dokter dan peneliti di Laboratorium Ilmu Pengetahuan untuk Kehidupan (SciLifeLab) dan Departemen Kesehatan Wanita dan Anak, Karolinska Institutet.

Penelitian ini terdiri dari 78 pasangan ibu-anak. 32 bayi sangat prematur (lahir sebelum minggu 30) dan 46 bayi cukup bulan. Analisis menunjukkan bahwa  antibodi warisan ibu adalah sama pada kedua kelompok.

"Saya berharap ini membuat kita mempertanyakan beberapa gagasan yang sudah terbentuk sebelumnya tentang sistem kekebalan tubuh neonatus dan sensitivitas infeksi sehingga kita dapat merawat bayi yang baru lahir dengan lebih baik," kata Dr Brodin. "Bayi prematur bisa sangat sensitif terhadap infeksi, tetapi itu bukan karena mereka tidak memiliki antibodi ibu. Kita harus lebih berkonsentrasi pada kemungkinan penyebab lain, mungkin seperti memiliki fungsi paru-paru yang kurang berkembang atau hambatan kulit yang lebih lemah."

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode yang baru dikembangkan untuk menganalisis secara simultan keberadaan antibodi terhadap semua virus yang dapat menginfeksi manusia (dengan pengecualian virus Zika, yang diidentifikasi kemudian). Metode ini dikembangkan oleh para peneliti AS dan didasarkan pada apa yang disebut tampilan bakteriofag, suatu teknik yang diberikan dengan Hadiah Nobel 2018 dalam Kimia.

Secara singkat, ini didasarkan pada kemampuan untuk membuat partikel virus yang disebut bacteriophage menampilkan protein permukaan tertentu. Dalam hal ini, semua bakteriofag menampilkan lebih dari 93.000 peptida, protein rantai pendek yang berbeda, dari lebih dari 206 spesies virus dan lebih dari 1.000 jenis yang berbeda. Lalu, dicampur dengan plasma darah untuk diuji. Antibodi apa pun dalam sampel plasma mengikat bakteriofag dan kemudian dapat dideteksi oleh para peneliti.

Analisis dilakukan pada sampel yang diambil saat lahir dan selama minggu pertama, keempat dan kedua belas bayi baru lahir. Para peneliti menemukan bahwa perlindungan yang ditawarkan oleh antibodi berlangsung lama berbeda tergantung pada virus. Ini dapat menunjukkan bahwa transfer mereka selama tahap janin diatur daripada acak, kemungkinan kelompok sekarang memeriksa lebih lanjut.

Studi ini juga menunjukkan bagian mana dari protein virus yang menjadi target antibodi, informasi yang penting dalam pengembangan vaksin, catat Dr Brodin.

"Jika semua antibodi ibu menargetkan bagian tertentu dari protein virus, itu penting untuk diketahui karena dengan demikian bagian yang harus dijadikan dasar vaksin," katanya. "Saya berharap hasil kami dapat digunakan oleh orang lain untuk mengembangkan vaksin yang lebih baik, seperti melawan virus RS yang menyebabkan banyak kesulitan bagi bayi di setiap musim dingin."

Sumber:
  1. Brain A Journal of Neurology
  2. Nature Medicine, 2019 DOI: 10.1038/s41591-019-0392-8

Kesehatan Anak


4 Nov 2019 Gakken Editorial