Berbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

Di Antara Dua Sisi Mikroglia

Untuk melindungi diri dari dari dampak serta ancaman, baik dari luar maupun dalam yang dipicu oleh abnormalitas fungsi biologis, tubuh kita dilengkapi dengan sistem proteksi yang selama ini kita kenal sebagai sistem imun. Sistem imun secara garis besar dibagi menjadi sistem imun humoral dan sistem imun seluler.

Pada sistem imun humoral, fungsi proteksi diperantarai oleh zat makromolekul yang disekresikan keluar sel (ekstraseluler) seperti antibodi, protein komplemen, maupun peptida antimikroba tertentu. Sementara itu, pada sistem imun seluler, respon imun diperoleh tanpa melibatkan kerja antibodi, melainkan oleh aktivitas komponen seluler tertentu seperti aktivasi makrofag, sel NK, sel T sitotoksik maupun mikroglia. Untuk penjelasan lebih lengkap tentang sistem imun dan pengenalan sel makrofag, pembaca dapat melihat kembali rubrik biologi Majalah 1000guru Edisi ke-30 dan Edisi ke-61.

Pada kesempatan ini, kita akan sedikit mengulas tentang mikroglia sebagai bagian dari sistem kekebalan seluler. Mikroglia adalah sel imun yang bertanggung jawab untuk memberikan perlindungan pada sistem saraf pusat, dalam hal ini adalah otak. Mikroglia pertama kali ditemukan oleh ahli neuroanatomi berkebangsaan Spanyol, Pio del-Rio-Hortega (1882-1945), sebagai komponen ketiga dari sistem saraf pusat. Komponen pertama adalah sel neuron, sedangkan komponen kedua adalah astrosit.

Beberapa penelitian terdahulu mengungkapkan bahwa mikroglia berasal dari diferensiasi kantong kuning telur atau prekursor mieloid yang selanjutnya menempati sistem saraf pusat selama fase perkembangan embrionik. Mikroglia menyusun 10-15% dari total sel yang menempati otak kita.

Pio del Rio-Hortega dan sel mikroglia temuannya.

Peran utama mikroglia adalah untuk memperantarai sistem imun di dalam sistem saraf pusat. Mikroglia memainkan peranan penting pada kondisi fisiologis maupun patologis. Dalam kondisi fisiologis atau kondisi seluler yang normal, mikroglia mempunyai ciri morfologi dengan sebutan ‘ramified’, yakni sel yang bercabang dengan badan sel yang kecil, tetapi tonjolan sitoplasma yang memanjang.

Bentuk sel mikroglia dapat berubah, terutama pada kondisi patologis, sehingga badan sel membesar dan tonjolan sitoplasma yang semula memanjang seperti akar menjadi pendek. Karena bentuknya yang mirip dengan Amoeba, morfologi sel ini juga disebut ‘ameboid’. Selain fungsi terkait imunitas, mikroglia juga diketahui terlibat dalam perkembangan jaringan, berkontribusi pada tercapainya kondisi homeostasis pada sistem neural, merespons peradangan, serta membantu perbaikan jaringan.

Morfologi mikroglia pada dua stase sel berbeda: “Ramified” (kiri) dan “Ameboid” (kanan).

Seperti halnya sel makrofag, mikroglia berperan sebagai sistem pertahanan pertama terhadap ancaman serta stimulus dari luar terhadap sistem saraf pusat. Beberapa penelitian melaporkan bahwa pada sel mikroglia dijumpai cukup banyak reseptor sitokin seperti reseptor TNF, reseptor interleukin-1 maupun reseptor interferon-γ.

Mikroglia juga ditemukan mempunyai Toll-Like Receptor (TLR) yang penting untuk meningkatkan respon imun dalam melawan peradangan. Lebih jauh, TLR ini juga diketahui berperan aktif dalam mengontrol aktivitas mikroglia. Salah satunya, TLR menjadi pintu awal terjadinya proses molekuler akibat adanya rangsangan dari senyawa asing dan berbahaya atau dalam disiplin ilmu biologi sel dikenal sebagai Damage-Associated Molecular Pattern-Induced (DAMP).

Selain dibedakan secara morfologis, mikroglia juga dapat dibedakan secara fisiologis berdasarkan fungsi serta senyawa penstimulusnya. Di bawah pengaruh senyawa racun dan berbahaya, seperti lipopolisakarida yang merupakan endotoksin dari bakteri gram negatif ataupun interferon γ, mikroglia akan bertransformasi menjadi tipe M1 mikroglia.

Mikroglia tipe M1 lebih dikenal sebagai mikroglia proinflamasi karena secara aktif mensekresikan senyawa sitokin seperti IL-1β, Il-6 maupun TNF-α. Dalam jangka waktu panjang dan stimulus yang terus menerus, senyawa-senyawa sitokin tersebut dapat merusak sel neuron di sekitarnya sehingga memicu timbulnya neurotoksisitas. Neuorotoksisitas sendiri lebih lanjut akan berdampak pada munculnya gangguan sistem saraf pusat yang meliputi penyakit Alzheimer, Parkinson, maupun Huntington.

Di samping transformasi menjadi M1 mikroglia, sel mikroglia dewasa juga dapat bertransformasi menjadi tipe M2 mikroglia. Dalam hal ini, senyawa anti-racun seperti IL-10 diketahui dapat mendorong transformasi tersebut. M2 mikroglia adalah tipe mikroglia anti-inflamasi yang mensekresikan sitokin anti-inflamasi seperti IL-10 dan TGF-β yang bersifat melindungi sel-sel neuron di sekitarnya sehingga disebut juga sebagai mikroglia neuroprotektif.

Proses transformasi sel mikroglia menjadi mikroglia M1 dan M2 beserta peranannya.

Saat ini, para ilmuwan masih berusaha melakukan penelitian untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap dan jelas tentang transformasi dan proporsi mikroglia M1/M2. Misalnya, tentang senyawa apa saja yang mendorong terjadinya transformasi, bagaimana proses transformasi berlangsung, dan apakah mikroglia M1 dapat berubah menjadi M2 (maupun sebaliknya). Semua ini masih menjadi misteri yang belum ditemukan jawaban pastinya.

Yang pasti, sel sekecil mikroglia telah menunjukkan sebuah karakter yang cukup unik dan keanekaragaman fungsi yang menarik. Pemahaman lebih lanjut tentang mikroglia akan membantu untuk memecahkan cara pencegahan penyakit-penyakit yang terkait dengan gangguan sistem saraf pusat.

Bahan bacaan:

  • Ransohoff, R.M. and Brown, M.A. (2012). Innate immunity in the central nervous system.
  • Crews, F.T. and Vetreno, R.P. (2015). Mechanism of neuroimmune gene induction in alcoholism.

Penulis:
Wahyu Dwi Saputra, Mahasiswa di Nutrition Laboratory, Tohoku University, Jepang.
Kontak: wahyu.dwi.s(at)mail.ugm.ac.id