protein tau

17
DEFINISI Alzheimer merupakan penyebab yang umum untuk kasus demensia – hilangnya intelektual dan kemampuan bersosialisasi yang cukup parah untuk mempengaruhi aktivitas harian. Pada penyakit Alzheimer, kesehatan jaringan otak mengalami penurunan, menyebabkan menurunnya daya ingat dan kemampuan mental. Alzheimer bukan merupakan bagian dari proses penuaan secara normal, akan tetapi risikonya meningkat seiring bertambahnya usia. Lima persen orang berusia di antara 65-74 tahun mengidap penyakit Alzheimer, dan hampir 50 persen orang yang berusia lebih dari 85 tahun memiliki penyakit Alzheimer. Meskipun penyakit ini tidak ada obatnya, perawatan dapat memperbaiki kualitas hidup pengidap Alzheimer. Mereka yang divonis Alzheimer membutuhkan dukungan dan kasih sayang dari teman dan keluarga untuk mengatasinya. GEJALA Penyakit Alzheimer dapat dimulai dengan hilangnya sedikit ingatan dan kebingungan, tetapi pada akhirnya akan menyebabkan pelemahan mental yang tidak dapat

Upload: suci-dika-utari

Post on 27-Nov-2015

130 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

kuliah neuro protin tau

TRANSCRIPT

Page 1: Protein TAU

DEFINISI

Alzheimer merupakan penyebab yang umum untuk kasus

demensia – hilangnya intelektual dan kemampuan bersosialisasi

yang cukup parah untuk mempengaruhi aktivitas harian. Pada

penyakit Alzheimer, kesehatan jaringan otak mengalami

penurunan, menyebabkan menurunnya daya ingat dan

kemampuan mental.

Alzheimer bukan merupakan bagian dari proses penuaan

secara normal, akan tetapi risikonya meningkat seiring 

bertambahnya usia. Lima persen orang berusia di antara 65-74

tahun mengidap penyakit Alzheimer, dan hampir  50 persen

orang yang berusia lebih dari 85 tahun memiliki penyakit

Alzheimer.

Meskipun penyakit ini tidak ada obatnya, perawatan dapat

memperbaiki kualitas hidup pengidap  Alzheimer. Mereka yang

divonis Alzheimer membutuhkan dukungan dan kasih sayang dari

teman dan keluarga untuk mengatasinya. 

GEJALA

Penyakit Alzheimer dapat dimulai dengan hilangnya sedikit

ingatan dan kebingungan, tetapi pada akhirnya akan

menyebabkan pelemahan mental yang tidak dapat diubah dan

menghancurkan kemampuan seseorang dalam mengingat,

berpikir, belajar, dan berimajinasi.

Hilangnya ingatan

Page 2: Protein TAU

Setiap orang memiliki penyimpangan dalam ingatan. Adalah

hal yang normal ketika anda lupa dimana anda menaruh kunci

mobil atau lupa nama orang yang jarang anda lihat. Tetapi

masalah ingatan yang berhubungan dengan Alzhaimer

berlangsung lama dan buruk. Orang-orang dengan Alzhaimer

mungkin:

Mengulangi sesuatu yang telah dikerjakannya

Sering lupa akan ucapan dan janji yang dilakukannya

Sering salah menaruh sesuatu, sering menaruh sesuatu di

tempat yang tidak wajar

Pada akhirnya lupa dengan nama anggota keluarga dan

benda-benda yang biasa digunakan dalam kesehariannya

Bermasalah ketika berpikir secara abstrak

Orang dengan Alzheimer bermasalah dalam berpikir

mengenai suatu hal terutama dalam bentuk angka.

Kesulitan dalam menemukan kata yang tepat

Sulit untuk orang dengan Alzhaimer untuk  menemukan kata

yang tepat untuk menyampaikan pemikiran mereka atau ketika

mereka terlibat pembicaraan. Pada akhirnya akan mempengaruhi

kemampuan membaca dan menulis mereka.

Disorientasi

Orang dengan Alzheimer sering hilang kemampuan untuk

mengingat waktu dan tanggal, serta akan merasakan diri mereka

Page 3: Protein TAU

hilang di lingkungan yang sebenarnya familiar bagi mereka.

Hilang kemampuan dalam menilai

Menyelesaikan masalah sehari-hari merupakan hal yang sulit

dan menjadi bertambah sulit sampai akhirnya adalah sesuatu

yang dirasa tidak mungkin bagi mereka yang memiliki Alzheimer.

Alzheimer memiliki karakteristik sangat sulit untuk melakukan

sesuatu yang membutuhkan perencanaan, pengambilan

keputusan dan penilaian.

Sulit untuk melakukan tugas biasa

Sulit dalam melakukan tugas rutin yang membutuhkan

langkah-langkah yang berkelanjutan dalam proses

penyelesaiannya, contohnya memasak. Pada akhirnya, orang

dengan Alzheimer dapat lupa bagaimana melakukan sesuatu

bahkan yang paling mendasar.

Perubahan kepribadian

Orang dengan Alzheimer menunjukkan:

Perubahan suasana hati

Hilang kepercayaan terhadap orang lain

Meningkatnya sikap keras kepala

Depresi

Gelisah

Agresif

Page 4: Protein TAU

Penyebab & Faktor Risiko

Tak satupun faktor yang muncul menjadi penyebab

Alzheimer. Ilmuwan percaya bahwa penyakit ini merupakan

kombinasi antara genetik, gaya hidup dan faktor lingkungan.

Alzheimer merusak dan membunuh sel otak.

Dua jenis kerusakan sel otak (neuron) yang biasa terjadi

pada orang pengidap Alzheimer :

Plaques / plak. Gumpalan protein yang disebut beta-amyloid

mempengaruhi komunikasi antara sel-sel otak. Meskipun tidak

diketahui ada kasus Alzheimer yang menyebabkan kematian,

fakta menunjukkan bahwa proses yang tidak normal dari

protein beta-amyloid kemungkinan menjadi penyebab.

Tangles / kusut. Struktur pendukung dalam sel otak

tergantung pada normalnya fungsi protein bernama tau. Pada

orang dengan Alzheimer, benang protein tau mengalami

perubahan yang menyebabkan mereka menjadi tidak waras.

Banyak ilmuan percaya bahwa ini adalah kerusakan neuron 

dan dapat menyebabkan kematian bagi penderita Alzheimer.

Faktor risiko

Usia

Penderita Alzhaimer biasanya diderita oleh orang yang

berusia lebih dari 65 tahun, tetapi juga dapat menyerang orang

yang berusia dibawah 40. Sedikitnya 5 % orang berusia di antara

Page 5: Protein TAU

65 dan 74 memiliki Alzheimer. Pada orang berusia 85 keatas 

jumlahnya meningkat menjadi 50 persen.

Keturunan

Risiko Alzheimer yang muncul sedikit lebih tinggi jika

hubungan keluarga tingkat pertama – orangtua dan saudara

sekandung - memiliki Alzheimer.

Jenis kelamin

Wanita lebih mudah terkena daripada laki-laki, hal ini karena

umumnya wanita hidup lebih lama daripada laki-laki.

Penurunan kognitif ringan

Orang yang memiliki penurunan kognitif ringan memiliki

masalah ingatan yang memburuk daripada apa yang mungkin

diekspektasikan pada usianya dan belum cukup buruk untuk

mengklasifikasikan sebagai dementia. Banyak dari mereka yang

berada pada kondisi ini berlanjut memiliki penyakit Alzheimer.

Gaya hidup

Faktor sama yang membuat Anda berada pada risiko yang

sama dengan penyakit jantung juga meningkatkan kemungkinan

anda akan terkena penyakit Alzheimer. Contohnya adalah:

Tekanan darah tinggi

Kolestrol tinggi

Kurang dalam mengontrol gula darah

Page 6: Protein TAU

Menjaga tubuh agar tetap fit penting bagi anda –  anda

harus dapat melatih pikiran dengan baik. Beberapa studi

menunjukkan bahwa aktif dalam melatih pikiran dan mental

disepanjang hidup anda khususnya pada usia lanjut akan

mengurangi risiko penyakit Alzheimer.

Tingkat pendidikan

Studi menemukan hubungan antara rendahnya pendidikan

dan risiko Alzheimer. Tetapi alasan tepat yang mendasarinya

tidak diketahui. Beberapa ilmuwan berteori, makin sering anda

menggunakan otak akan lebih banyak sinapsis yang anda buat

dimana akan tersedia banyak cadangan di hari tua. Akan sulit

untuk menemukan Alzheimer pada orang yang melatih otaknya

secara rutin, atau mereka yang memiliki tingkat pendidikan yang

lebih tinggi. 

Pencegahan

Saat ini, belum ada bukti yang menunjukkan bagaimana

mencegah penyakit Alzheimer. Percobaan untuk menemukan

vaksin yang dapat melawan Alzheimer terhenti beberapa tahun

lalu karena beberapa orang yang menerima vaksin mengalami

peradangan otak.

Akan tetapi Anda dapat mengurangi risiko Alzheimer dengan

cara menekan risiko sakit jantung. Banyak faktor yang

meningkatkan risiko sakit jantung juga dapat meningkatkan risiko

Page 7: Protein TAU

demensia. Faktor utama yang muncul adalah tekanan darah,

kolestrol dan tingkat gula darah.

protein Tau berinteraksi dengan tubulin untuk menstabilkan

mikrotubulus dan mempromosikan perakitan tubulin ke dalam

mikrotubulus. Tau memiliki dua cara mengendalikan stabilitas

mikrotubulus: isoform dan fosforilasi. Enam tau isoform ada di

jaringan otak, dan mereka dibedakan oleh jumlah mereka domain

mengikat. Tiga isoform memiliki tiga domain mengikat dan tiga

lainnya memiliki empat domain mengikat. Domain yang mengikat

terletak di terminal karboksi-protein dan bermuatan positif

(memungkinkan untuk berikatan dengan mikrotubulus bermuatan

negatif). Isoform dengan empat domain yang mengikat lebih baik

dalam menstabilkan mikrotubulus dibandingkan dengan tiga

domain mengikat. Para isoform adalah hasil dari splicing alternatif

di ekson 2,3, dan 10 gen tau''''.

Fosforilasi tau diatur oleh sejumlah kinase. Sebagai contoh,

PKN, kinase serin / treonin. Ketika PKN diaktifkan, phosphorylates

tau, mengakibatkan gangguan organisasi mikrotubulus.

Hyperphosphorylation dari protein tau (tau inklusi),

bagaimanapun, dapat mengakibatkan self-assembly dari filamen

heliks kusut dipasangkan dan filamen lurus, yang terlibat dalam

patogenesis penyakit Alzheimer dan Tauopathies lainnya.

Protein Tau adalah protein mikrotubulus terkait sangat larut

(MAP). Pada manusia, protein ini sebagian besar ditemukan di

neuron dibandingkan non-saraf sel. Salah satu fungsi utama tau

adalah untuk memodulasi stabilitas mikrotubulus aksonal. Tau

Page 8: Protein TAU

tidak hadir dalam dendrit dan aktif terutama di bagian distal

akson di mana ia memberikan stabilisasi mikrotubulus tetapi juga

fleksibilitas yang diperlukan.

Hal ini kontras dengan protein BERHENTI di bagian proksimal

akson yang pada dasarnya mengunci mikrotubulus dan MAP2

yang menstabilkan mikrotubulus dalam dendrit.

Menempatkan gen tau pada kromosom 17q21, berisi 16

ekson. Protein tau utama dalam otak manusia dikodekan oleh 11

ekson. Ekson 2, 3 dan 10 adalah alternatif disambung,

memungkinkan enam kombinasi (2-3-10 -; 2 +3-10-; 2 3 +10-; 2-

3-10 +; 2 3-10 +; 2 +3 +10 +). Jadi, dalam otak manusia, protein

tau merupakan keluarga dari enam isoform dengan kisaran 352-

441 asam amino. Mereka berbeda dalam tidak baik, satu atau dua

sisipan dari 29 asam amino pada bagian N-terminal (ekson 2 dan

3), dan tiga atau empat mengulang-daerah di bagian C-terminal

hilang ekson 10. Jadi, isoform terpanjang di SSP memiliki empat

mengulangi (R1, R2, R3 dan R4) dan dua sisipan (441 asam amino

total), sedangkan isoform terpendek memiliki tiga mengulangi

(R1, R3 dan R4) dan masukkan tidak ada (amino 352 Total asam).

Semua enam isoform tau hadir dalam keadaan yang sering

di filamen heliks hyperphosphorylated dipasangkan dari otak

Penyakit Alzheimer.

Pada penyakit neurodegenerative lain, pengendapan agregat

diperkaya dengan isoform tau tertentu telah dilaporkan. Ketika

gagal melipat protein ini dinyatakan sangat larut dapat

Page 9: Protein TAU

membentuk agregat yang sangat tidak larut yang berkontribusi

terhadap sejumlah penyakit neurodegenerative.

Penyakit Alzhemir merupakan penyakit yang menyerang

syaraf otak dan bahkan bisa diwariskan ke keturunan

(neurodegenartif). Penyakit lainnya yang tergolong

neurodegeneratif adalah Parkinson (Mantan petinju Muhammad

Ali adalah salah satu penderitanya ). Serangan penyakit

Alzheimer ditandai dengan kehilangan memori dan daya pikir

secara bertahap, dan akhirnya dapat menjadi cacat mental total.

Sebelumnya tentu saja sudah mulai terlihat dari perubahan sikap,

mood, dan kepribadian si penderita. Secara umum, gejala awal

Alzheimer adalah mudah lupa pada hal-hal yang sering dilakukan

dan hal-hal baru. Penderita juga mengalami disorientasi waktu

dan mengalami kesulitan fungsi kognitif dari mulai yang

sederhana (menaruh barang, memutuskan sesuatu) hingga yang

kompleks seperti matematika atau aktivitas organisasi.

Kehilangan memori dan daya fikir akhirnya juga bisa membuat si

penderita bahkan kehilangan kemampuan verbalnya.

Maka tidak aneh jika sejatinya penderita Alzheimer

semestinya ditandai dengan sikap yang cenderung “diam” karena

kemampuan kognitifnya yang sangat terbatas. Bisa saja jalan-

jalan tapi resiko disorientasi sangat besar dan akhirnya tersesat.

Di film “A Moment to Remember” ada beberapa adegan yang

menggambarkan Ye-Jin tersesat ketika berjalan-jalan.

Otak Penderita Alzheimer

Page 10: Protein TAU

Apa sebenarnya yang terjadi di dalam otak para penderita

Alzheimer ? Ada dua hallmark (tanda utama) di otak para

penderita Alzheimer yang membuatnya berbeda dengan otak

orang-orang sehat. Pertama, adanya perubahan struktur pada sel-

sel syaraf di otak (menjadi lebih kusut dan mengkerut).

Fenomena ini disebut dengan neurofibrillary tangles (NFTs).

Hallmark lainnya adalah adanya plak-plak (plaques) di ruang-

ruang sekitar sel syaraf (mirip kerak di sel-sel otak). Kombinasi

NFTs dan plak ini lah yang menyebabkan disfungsi otak pada

penderita Alzheimer.

Syaraf-syaraf otak berfungsi dengan baik dan benar jika

mereka ‘terorganisasi’ yang baik (hubungan antar satu sel syaraf

dengan sel syaraf lainnya tepat). Sinyal syaraf mengalir dan satu

sel ke sel lainnya lewat area yang disebut sinaps (synaps). Sinyal

ini dibawa oleh “kendaraan” yang disebut neurotransmitter, salah

satunya adalah asetil kolin. NFTs mengakibatkan organisasi sel

syaraf menjadi rusak, sinaps menjadi kolaps, akhirnya transmisi

sel syaraf akan terganggu. Sama halnya dengan NFTs, plak-plak

juga akan menganggu “komunikasi” antar sel syaraf tersebut.

Page 11: Protein TAU

Bahkan, plak bisa mendorong sel-sel otak mengalami kematian

(apoptosis).

Jika apoptosis terjadi pada sel yang bertanggung jawab pada

produksi neurotransmitter maka produksi “kendaraan”

pengangkut sinyal-sinyal syaraf akan tidak memadai untuk

membuat transmisi sinyal menjadi baik. Akhirnya bisa terganggu

atau terhenti sama sekali. Dengan kondisi tersebut maka wajar

saja ada gangguan yang sangat serius pada otak penderita

Alzheimer, termasuk diantaranya kehilangan memori, kontrol

perilaku, disorientasi, dan lain sebagainya.

Pemicu NFTs dan Plak

Apa yang menyebabkan terjadinya NFTs dan plak tersebut di otak

para penderita Alzheimer ? Ada dua biang kerok yang bisa kita

jadikan kambing hitam sebagai pemicu hal tersebut.

Page 12: Protein TAU

Pertama, protein tau. Protein ini diduga merupakan aktor utama

penyebab munculnya NFTs pada penderita Alzheimer. Fungsu

protein tau sejatinya adalah untuk stabilisasi bagian kerangka sel

(cytosceleton) yang disebut mikrotubul. Tanpa mikrotubul sel

akan kolaps, seperti rumah atau jembatan tanpa kerangka utama.

Mikrotubul ini juga ada dalam sel-sel syaraf dan menjaga stuktur

fisik sel tersebut. Jika protein tau kehilangan fungsi untuk

menjaga stabilitas mikrotubul maka mikrotubul akan “hancur”

dan efeknya membuat sel-sel syaraf mengalami perubahan

struktur dan menghasilkan NFTs.

Hilangnya fungsi protein tau ini bisa disebabkan berbagai

hal, genetis maupun lingkungan. Secara genetik biasanya terjadi

karena adanya mutasi pada gen pengkode protein tersebut.

Sementara faktor luar (lingkungan) misalnya adalah kondisi stres

yang menekan si penderita. Baik mutasi maupun stress yang

berlebihan menyebabkan protein ini mengalami disfungsi akibat

perubahan yang terjadi secara kimiawi (dalam bahasa biokimia

perubahan ini terjadi karena  over-phosphorylation).

Page 13: Protein TAU

Kedua, peptida beta-amyloid. Biang kerok ini diduga

menyebabkan munculnya plak-plak di otak penderita Alzheimer.

Beta-amyloid sejatinya adalah bagian pendek hasil pemotongan

dari sebuah protein besar yang bernama APP (amyloid precursor

protein). Masih belum jelas fungsi APP ini dalam kondisi normal,

tapi konon diduga untuk memfasilitasi masuknya berbagai

molekul dari luar ke dalam sel. Begitu APP disintesis di dalam sel,

dia akan “direlokasi” untuk menempel di membran sel (bagian

teluar sel). Saat itulah pemotongan beberapa bagian protein

tersebut terjadi untuk membuat protein ini berfungsi normal

(istilahnya : processing atau maturation). Pemotongan ini

dilakukan oleh tiga serangkai enzim: alfa- , beta- dan gamma-

sekretase.

Cilakanya, pada kondisi patologis (akibat mutasi pada gen

pengkode APP), pemotongan APP terjadi dibagian yang tidak

tepat. Simpelnya, enzim skretase di atas salah posisi ketika

“menggunting” APP.  Akibatnya dihasilkan potongan-potongan

pendek APP (panjangnya sekitar 39-42 asam amino) yang disebut

dengan beta-amyloid. Cilakanya (lagi), beta amyloid ini bukan

potongan yang stabil. Mereka akan cenderung menempel (stick)

satu sama lain sehingga membentuk gumpalan besar

(oligomerisasi). Oligomer beta-amyloid akan kehilangan daya

larutnya (solubility) akhirnya mengendap dan menjadi kerak.

Inilah plak yang kemudian terlihat tersebar di otak penderita

Alzheimer. Jadi plak tersebut sejatinya adalah kumpulan beta-

amyloid yang mengendap di otak kita.

Page 14: Protein TAU

Hipotesis lainnya, plak juga diduga merupakan endapan dari

protein tau yang kehilangan fungsinya seperti cerita di atas.

Proese fosforilasi yang berlebihan (over-phosphorylation)

menyebabkan protein tau kehilangan daya larutnya dan akhirnya

mengendap seperti beta-amyloid.