By adminvps06 
Penelitian baru menggunakan virus influenza hidup yang diadaptasi dari tikus menyempurnakan percobaan tikus sebelumnya untuk menjelaskan bagaimana infeksi ibu memengaruhi perkembangan otak janin.
Penelitian baru Universitas Illinois Urbana-Champaign yang menggunakan virus influenza hidup yang diadaptasi dari tikus menyempurnakan percobaan tikus sebelumnya untuk menjelaskan proses tersebut pada tingkat seluler dan molekuler. Penelitian ini juga menunjukkan perubahan otak janin lebih mungkin terjadi setelah tingkat keparahan infeksi ibu mencapai ambang batas tertentu.
“Data kami memberikan bukti yang sangat meyakinkan untuk ambang batas keparahan infeksi, yang menyerupai apa yang kita lihat pada manusia. Hanya ada sebagian kecil infeksi ibu yang cukup parah hingga menimbulkan kekhawatiran seperti ini. Meski begitu, ibu hamil harus mendapatkan vaksin flu untuk mengurangi risikonya,” kata penulis senior studi Adrienne Antonson, asisten profesor di Departemen Ilmu Hewan, bagian dari College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences di Illinois.
Studi ini merupakan satu dari sedikit studi yang menyelidiki infeksi maternal pada tikus menggunakan virus influenza hidup pada dosis yang mereplikasi wabah flu musiman pada manusia. “Itu berarti hasil kami lebih relevan dengan infeksi patologis pada manusia,” kata penulis utama studi Ashley Otero, seorang mahasiswa doktoral dalam Program Neurosains di Illinois.
Tim Antonson menginfeksi tikus hamil dengan virus influenza A hidup, bukan tiruan virus — molekul inert yang meniru perilaku virus — yang digunakan oleh sebagian besar kelompok penelitian dalam beberapa dekade terakhir. Tiruan virus tersebut memicu respons imun bawaan, yang secara umum dikategorikan sebagai peradangan non-spesifik, yang terjadi dalam waktu 24 hingga 48 jam setelah infeksi.
Penelitian ini telah memberikan petunjuk penting tentang protein inflamasi mana yang dibuat oleh ibu dan bagaimana protein tersebut berinteraksi dengan otak janin. Namun, Otero mengatakan virus tiruan dapat memicu respons imun yang sedikit berbeda dari virus hidup pada ibu dan janin, dan virus tiruan tersebut gagal menangkap apa yang terjadi selama respons imun adaptif ibu, yang terjadi kemudian dan membantu hewan “mengingat” infeksi sebelumnya.
Untuk mengatasi masalah ini, tim tersebut memberikan tikus satu dari dua dosis virus — yang merupakan infeksi sedang atau parah — pada saat kehamilan yang paling dekat dengan akhir trimester pertama pada manusia. Kemudian, pada dua dan tujuh hari pasca infeksi, mereka melacak bagaimana infeksi berkembang di paru-paru dan usus ibu, serta bagaimana produk dari respons imun ibu berinteraksi dengan otak janin. Mereka juga mengukur sifat fisik otak janin, termasuk ketebalan korteks, yang telah dikaitkan dengan gangguan perkembangan saraf pada manusia.
Beberapa studi penting tentang tiruan virus pada tikus telah menunjukkan bahwa protein imun yang disebut interleukin-17 — yang utamanya diproduksi oleh sel T helper (Th)-17 di saluran usus induk — berperan dalam perubahan pada otak janin dan perilaku seperti gangguan perkembangan saraf setelah lahir. Namun, virus hidup tidak mengaktifkan protein tersebut.
“Awalnya, ketika saya melihat bahwa interleukin-17 tidak meningkat pada ibu kami akibat infeksi influenza, saya yakin kami tidak akan melihat perubahan apa pun pada perkembangan otak janin,” kata Otero. “Namun yang menarik, kami melihat respons yang sangat mirip pada neokorteks yang sedang berkembang, termasuk pengurangan dramatis pada lapisan saraf atas pada janin dari ibu yang mengalami infeksi dosis tinggi.”
Otero lebih lanjut menjelaskan bahwa penelitian postmortem pada manusia telah mendokumentasikan struktur kortikal yang lebih kecil pada orang dengan skizofrenia dan gangguan spektrum autisme. “Jadi, hasil kami benar-benar sejalan dengan apa yang kami lihat pada otak manusia.”
Antonson menambahkan, “Kami tidak yakin hanya satu molekul inflamasi yang akan menyebabkan semua hal yang berbeda ini. Namun, ini adalah pertama kalinya jalur ini diteliti secara menyeluruh dan dibandingkan dengan model yang sejauh ini telah menunjukkan bahwa interleukin-17 benar-benar terlibat. Itulah mengapa penting untuk beralih dari model tiruan virus ke virus hidup yang sebenarnya.”
Setelah menyingkirkan interleukin-17, setidaknya pada titik waktu yang mereka pelajari, tim melacak sel imun di otak janin. Mikroglia, yang menyusup ke otak dan berinteraksi dengan neuron yang sedang berkembang, memiliki tanda-tanda peningkatan aktivitas inflamasi pada janin dari ibu yang terinfeksi flu dosis tinggi. Makrofag terkait perbatasan janin (BAM), yang membatasi permukaan otak dan menyediakan pengawasan imun yang konstan, juga lebih aktif dan melimpah. Kedua jenis sel tersebut biasanya membantu perkembangan otak yang sehat, tetapi Otero dan Antonson berpikir bahwa ketika mereka terpacu ke keadaan yang terlalu aktif, mereka dapat menyerang alih-alih mendukung neuron yang sedang berkembang dengan sehat.
Studi tiruan virus juga menunjukkan bahwa mikroglia yang terlalu aktif menyebabkan kelainan pada otak janin, tetapi aktivitas BAM masih sangat kurang diteliti. Otero berencana untuk menindaklanjutinya dengan penelitian lebih lanjut guna memahami peran BAM dalam infeksi influenza prenatal.
Antonson menekankan bahwa infeksi ibu hanya salah satu dari banyak faktor risiko gangguan perkembangan saraf.
“Gangguan ini disebabkan oleh banyak elemen, termasuk faktor lingkungan, genetika, paparan farmakologis, dan banyak lagi. Kami hanya fokus pada periode dalam kandungan, tetapi periode pascanatal awal juga penting, dan masa remaja juga penting. Itu hanya satu bagian dari keseluruhan yang sangat rumit.”
Penelitian ini didukung oleh Roy J. Carver Charitable Trust (hibah #23-5683), USDA NIFA Research Capacity Fund (proyek Hatch #ILLU-538-940), Departemen Ilmu Hewan, dan College of ACES.
Antonson juga berafiliasi dengan Beckman Institute, Microbial Systems Initiative, dan Carl R. Woese Institute for Genomic Biology di Illinois.