Depresi Diduga Menghambat Kemampuan Otak Membentuk Sel Saraf Baru

Hippocampus dan Kemampuan Otak Memisahkan Pengalaman

Sebagian besar neuron manusia terbentuk sebelum seseorang lahir. Namun, penelitian menunjukkan bahwa hippocampus, wilayah otak yang berperan dalam pembentukan memori dan respons emosional, termasuk salah satu bagian yang masih memiliki proses pembentukan neuron baru pada orang dewasa.

Para peneliti dari Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons menemukan adanya garis keturunan sel yang terlibat dalam neurogenesis di hippocampus manusia dewasa. Pada otak orang dengan depresi, proses perkembangan sel tersebut tampak terhenti atau mengalami gangguan.

Hippocampus juga memiliki fungsi penting yang disebut pattern separation, yakni kemampuan membedakan pengalaman yang mirip tetapi sebenarnya berbeda. Kemampuan ini membantu otak menyimpan sebuah kejadian sebagai pengalaman baru tanpa mencampurnya dengan memori sebelumnya.

Ketika kemampuan tersebut terganggu, pengalaman baru dapat lebih mudah dikaitkan dengan pengalaman buruk di masa lalu. Seseorang yang melihat temannya tidak banyak berbicara, misalnya, dapat langsung menghubungkannya dengan pengalaman pernah ditolak, meskipun kedua situasi tersebut sebenarnya tidak berkaitan.

Para peneliti menduga neuron baru membantu proses tersebut karena sel-sel tersebut sangat responsif terhadap pengalaman baru dan lebih mudah dimasukkan ke dalam jaringan memori baru. Dengan demikian, terganggunya neurogenesis berpotensi mengurangi kemampuan hippocampus dalam memisahkan pengalaman baru dari memori lama.

Depresi Ternyata Tidak Hanya Berkaitan dengan Serotonin

Temuan tersebut juga memperkuat pandangan bahwa depresi merupakan kondisi biologis yang jauh lebih kompleks daripada sekadar kekurangan neurotransmiter seperti serotonin.

Dalam penelitian ini, gangguan tidak hanya ditemukan pada pembentukan neuron baru. Para peneliti juga menemukan perubahan pada berbagai sistem molekuler di hippocampus, termasuk gen yang berkaitan dengan pembentukan koneksi antarsel saraf, komunikasi neuron, metabolisme energi, serta pergerakan material di dalam sel.

Jaringan hippocampus yang disebut sirkuit trisynaptic juga menunjukkan tanda ketidakseimbangan antara aktivitas neuron rangsang dan penghambat, gangguan plastisitas sinaptik, stres seluler, serta aktivasi sistem kekebalan dan peradangan.

Temuan tersebut menunjukkan bahwa depresi kemungkinan melibatkan perubahan pada banyak sistem otak secara bersamaan. Gangguan neurogenesis hanya menjadi salah satu bagian dari perubahan yang lebih luas.

Penelitian Menganalisis Hampir 500.000 Sel Otak

Untuk memperoleh gambaran tersebut, tim peneliti menggunakan berbagai teknik analisis molekuler. Mereka menganalisis hampir 500.000 inti sel dari jaringan hippocampus manusia yang berasal dari individu dengan depresi dan kelompok kontrol. Dataset akhir mencakup 495.037 inti sel dari 11 individu dengan gangguan depresi mayor dan 19 kontrol setelah proses pengendalian kualitas data.

Para peneliti memeriksa aktivitas gen pada tingkat sel tunggal, aksesibilitas kromatin, lokasi berbagai jenis sel di dalam hippocampus, serta perubahan protein. Pendekatan tersebut memungkinkan mereka melihat perubahan biologis dengan tingkat detail yang lebih tinggi dibandingkan penelitian yang hanya mengukur aktivitas otak secara umum.

Analisis juga menemukan perubahan pada sejumlah gen yang sebelumnya telah dikaitkan dengan risiko gangguan depresi mayor. Sebagian perubahan lainnya berkaitan dengan mekanisme epigenetik, yaitu mekanisme yang dapat mengubah tingkat aktivitas gen tanpa mengubah urutan DNA.

Membuka Peluang Pengobatan yang Lebih Spesifik

Salah satu implikasi penting penelitian ini adalah kemungkinan bahwa depresi tidak selalu memiliki mekanisme biologis yang sama pada setiap orang. Beragam perubahan molekuler yang ditemukan dapat mencerminkan mekanisme penyebab atau perjalanan penyakit yang berbeda.

Maura B. Dupont dan timnya bahkan membayangkan klasifikasi depresi pada masa depan berdasarkan karakteristik molekulernya, seperti pendekatan yang semakin banyak digunakan dalam klasifikasi kanker. Tujuannya adalah menemukan kelompok biologis tertentu sehingga pengobatan dapat diarahkan pada mekanisme yang lebih spesifik.

Namun, temuan ini belum berarti bahwa pengobatan depresi dengan cara “ menghidupkan kembali” neurogenesis sudah tersedia. Penelitian tersebut terutama memberikan bukti biologis baru mengenai apa yang mungkin terjadi pada hippocampus penderita depresi dan menawarkan sejumlah target potensial untuk penelitian terapi berikutnya.

Dengan kata lain, studi ini tidak menyederhanakan depresi menjadi sekadar masalah sel saraf yang berhenti tumbuh. Sebaliknya, hasil penelitian menunjukkan bahwa depresi dapat melibatkan perubahan kompleks pada pembentukan neuron, komunikasi antarsel, metabolisme, sistem kekebalan, dan kemampuan otak beradaptasi terhadap pengalaman.