Midkine, Protein Protektif yang Bisa Jadi Kunci Perawatan Alzheimer Masa Depan

PARA ilmuwan di St. Jude Children's Research Hospital untuk pertama kalinya menunjukkan protein midkine memainkan peran pencegahan terhadap penyakit Alzheimer. Midkine diketahui menumpuk pada pasien penyakit Alzheimer. 

Kini, para peneliti telah menghubungkannya dengan amyloid beta. Amyloid beta sebuah protein yang menumpuk di otak dan menyebabkan pembentukan gumpalan yang merupakan ciri khas Alzheimer.

Dalam studi yang dipublikasikan di jurnal Nature Structural & Molecular Biology, para peneliti menunjukkan bahwa midkine mencegah amyloid beta saling menempel. Akibatnya, model Alzheimer yang kekurangan midkine mengalami penumpukan amyloid beta yang lebih banyak. Temuan ini menunjukkan dasar untuk lebih memahami mekanisme pencegahan penyakit oleh midkine dan jalur penemuan obat selanjutnya.

Baca juga : Peneliti Eksplorasi Keterkaitan Demensia Pada Hewan dengan Alzheimer pada Manusia

Midkine Menghalangi Pertumbuhan Pembentukan Amiloid Alzheimer

Midkine adalah protein faktor pertumbuhan yang kecil dan multifungsi, yang banyak ditemukan selama perkembangan embrio tetapi juga terlibat dalam pertumbuhan sel normal. Perannya dalam pertumbuhan sel berarti midkine sering diekspresikan secara berlebihan dalam kanker, menjadikannya penanda biologis yang berharga. Namun, di luar beberapa studi pendahuluan yang menunjukkan peningkatannya pada Alzheimer, hubungan midkine dengan penyakit neurodegeneratif ini masih kurang dipahami.

Penulis korespondensi, Junmin Peng, PhD, dari Departemen Biologi Struktural dan Neurobiologi Perkembangan, beserta timnya menggunakan uji fluoresensi, circular dichroism, mikroskop elektron, dan resonansi magnetik nuklir, dengan model penyakit yang mereplikasi penumpukan amyloid beta untuk menyelidiki peran midkine dalam Alzheimer secara menyeluruh. Mereka menemukan bahwa pada tingkat protein, midkine dan amyloid beta memperlihatkan pola yang serupa.

"Kami tahu bahwa korelasi bukanlah sebab-akibat, jadi kami ingin menunjukkan dengan meyakinkan bahwa interaksi nyata terjadi antara kedua protein ini," jelas Peng.

Baca juga : Peneliti Sebut Kucing Bisa Bantu Tangani Penderita Alzheimer

Para peneliti menggunakan sensor fluoresensi thioflavin T untuk mendeteksi gumpalan amyloid beta dan menunjukkan bahwa keberadaan midkine menginduksi disintegrasi gumpalan tersebut. Pemodelan data tersebut mengungkapkan midkine menghambat perpanjangan dan nukleasi sekunder amyloid beta, yaitu dua fase spesifik selama pembentukan gumpalan. Temuan ini dikonfirmasi oleh resonansi magnetik nuklir. 

"Begitu gumpalan amyloid beta tumbuh, sinyalnya menjadi lebih lemah dan lebih lebar hingga akhirnya menghilang karena teknik resonansi magnetik nuklir ini hanya dapat menganalisis molekul kecil," kata Peng. 

"Tetapi ketika kami menambahkan midkine, sinyalnya kembali, menunjukkan bahwa midkine menghambat gumpalan-gumpalan besar tersebut," lanjutnya. 

Selain itu, para peneliti menggunakan model tikus yang terinfeksi penyakit Alzheimer yang memiliki peningkatan amyloid beta dan menunjukkan  menghilangkan gen midkine mengakibatkan tingkat gumpalan amyloid beta yang bahkan lebih tinggi. Hasil ini menunjukkan peran protektif yang dimiliki protein ini terhadap penyakit Alzheimer.

Para peneliti telah membuka jalan potensial untuk penemuan obat dengan mengidentifikasi peran protektif midkine yang tampak jelas ini. "Kami ingin terus memahami bagaimana protein ini berikatan dengan amyloid beta sehingga kami dapat merancang molekul kecil untuk melakukan hal yang sama," ujar Peng.
 
"Dengan pekerjaan ini, kami berharap dapat memberikan strategi untuk perawatan di masa depan." (Sciencedaily/Z-2)