Peran Mikroglia dalam Regulasi Pertumbuhan Neuron Otak Dewasa Terungkap

Para ilmuwan di University of Cincinnati (UC) College of Medicine telah memetakan mekanisme fundamental bagaimana sel imun otak, yang dikenal sebagai mikroglia, mengontrol pembentukan neuron baru pada otak dewasa, sebuah proses yang disebut neurogenesis dewasa. Temuan ini, yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications, mengidentifikasi target terapeutik spesifik untuk intervensi yang bertujuan meningkatkan kemampuan perbaikan alami otak, dengan implikasi bagi penurunan kognitif terkait usia dan penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer. Studi ini secara khusus menyoroti bahwa status mikroglia menentukan kelangsungan hidup dan perkembangan sel punca neural (Neural Progenitor Cells/NPCs), sel imatur yang berpotensi menjadi neuron fungsional.

Penemuan ini merupakan pengembangan dari konfirmasi tahun 2025 dalam jurnal Science bahwa neurogenesis dewasa terjadi di hipokampus, area otak krusial untuk pembelajaran dan memori. Tim peneliti UC, yang dipimpin oleh Dr. Yu (Agnes) Luo, profesor dan wakil ketua penelitian di Departemen Biologi Molekuler dan Seluler, mengungkapkan bahwa mikroglia yang teraktivasi dan kekurangan sinyal Transforming Growth Factor-beta (TGF-beta) secara paradoks merangsang neurogenesis dewasa. Fenomena ini terjadi melalui dialog seluler kompleks yang mereka sebut microglia-neural stem cell crosstalk. Penelitian ini melibatkan kolaborasi multidisiplin, termasuk analisis sekuensing RNA sel tunggal oleh Krishna Roskin, PhD, serta kontribusi dari NYU Grossman School of Medicine dan German Center for Neurodegenerative Diseases di Munich.

Secara konvensional, sinyal TGF-beta dianggap penting untuk menjaga mikroglia dalam keadaan homeostatis yang tenang; ketiadaan sinyal ini menyebabkan mikroglia menjadi reaktif dan meningkatkan sinyal inflamasi, yang diasumsikan merugikan neuron muda. Dr. Luo menekankan bahwa peningkatan neurogenesis dewasa adalah tujuan jangka panjang untuk mempertahankan fungsi kognitif pada populasi yang menua. Penelitian pada model tikus menunjukkan bahwa penyingkiran sinyal TGF-beta pada mikroglia menghasilkan peningkatan lebih dari 66 persen pada jumlah neuron imatur baru di hipokampus, dan neuron-neuron tersebut terbukti matang serta terintegrasi ke dalam sirkuit otak yang sudah ada selama periode 12 minggu.

Implikasi klinis temuan ini signifikan, mengingat neuroinflamasi yang dimediasi mikroglia aktif diketahui dimulai sejak dini pada penyakit Alzheimer, dan penurunan neurogenesis di hipokampus adalah ciri khas kondisi tersebut. Untuk memvalidasi temuan model hewan, tim UC sedang mengembangkan organoid otak manusia yang terintegrasi dengan mikroglia, bekerja sama dengan Dr. Ziyuan Guo, PhD, dari Departemen Pediatri di Cincinnati Children's, guna memodelkan sistem saraf pusat manusia. Penemuan ini mendefinisikan ulang peran sel imun di otak, dari penjaga pertahanan menjadi arsitek aktif dalam regenerasi neural, memberikan peta jalan yang lebih jelas untuk memanipulasi lingkungan mikroglia guna mendorong mekanisme perbaikan otak.