protein tau
DESCRIPTION
kuliah neuro protin tauTRANSCRIPT
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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.
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).
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.
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.