Selasa, 28 Mei 2019

Mikrobiota Saluran Cerna dan Kerja Otak Kita


Oleh Tauhid Nur Azhar

Bakteri komensal atau flora normal di saluran cerna dapat memproduksi berbagai jenis metabolit seperti Kolin dan Asam Lemak rantai pendek/ short chain fatty acid (SCFA). Dimana SCFA dihasilkan melalui proses fermentasi karbohidrat kompleks seperti serat tumbuhan secara anaerob atau tanpa oksigen.

Asam lemak rantai pendek yang dihasilkan antara lain adalah asam butirat, asam asetat, asam propionat (PPA). PPA memiliki titik tangkap fisiologis penting seperti terlihat dalam proses sinyal transduksi, sintesis neurotramsmiter, metabolisme lipid, modulasi ekspresi gen melalui fosforilasi dan asetilasi histon. 

PPA berperan dalam meningkatkan sensitivitas insulin dan memodulasi reaksi alergi melalui stimulasi pada sitokin anti inflamasi / IL-10 dan mensupresi/ inhibisi sitokin proinflamasi seperti IL-1 alfa, TNF alfa, IL-6, dan NO. 

Sementara peran SCFA lain dalam meningkatkan kapasitas kognitif dan kinerja sistem syaraf pusat dapat dipelajari pada fungsi asam butirat (BTA), dimana bersama PPA merupakan inhibitor dari enzim histon deasetilase (HDAC), suatu enzim yang bertugas memotong gugus asetil pada histon. 

Jika berbicara konsep kesetimbangan homesotatik dari sistem biologis, maka jika ada suatu fungsi ditekan maka akan ada fungsi kompensata yang mensubtitusi. Maka jika HDAC diinhibisi, HAT atau histon asetil transferase akan disintesis. 

Proses asetilasi histon berhubungan dengan transkripsi gen-gen tertentu, termasuk gen-gen yang terlibat dalam proses pembelajaran dan pembentukan memori. Hiperasetilasi pada promotor dari gen-gen terkait proses belajar dan pembentukan memori akan meningkatkan transkripsi gen tersebut. 

Asam butirat yang dihasilkan sebagai metabolit dari mikroba saluran cerna ternyata juga dapat menstimulasi hiperasetilasi histon di sel-sel neuron yang terdapat di hipokampus dan korteks frontalis, termasuk prefrontal cortex (PFC). 

Dan hiperasetilasi yang dipicu oleh BTA itu terkait dengan ekspresi gen brain derived neutrophic factor (BDNF) yang antara lain berperan dalam mengatur mekanisme plastisitas dan pembentukan sinaps/ sinaptogenesis. 

Beberapa bakteri komensal dan flora normal seperti genus lactobacillus dan bifidobacterium dapat mensitesa berbagai jenis neurometabolit seperti GABA, melatonin, noradrenalin, dan asetilkolin. 

Escherichia, bacillus, dan sacharomyces memproduksi noradrenalin, sementara candida, streptococcus, escherichia, dan enterococcus memproduksi serotonin. 

Bacillus bisa mensintesis dopamin dan lactobacillus dapat mensintesis asetilkolin. Selain neurometabolit flora normal atau mikrobiota usus juga dapat menghasilkan gas NO yang punya peran amat penting di berbagai sistem fisiologi. 

Genus lactobacillus diduga merupakan jenis mikrobiota yang dapat menghasilkan NO. Gas NO sendiri punya banyak fungsi keren secara fisiologis, mulai dari vasodilatasi pembuluh darah, regulasi tekanan darah, aktivasi sistem imun mukosal, sampai terlibat dalam fungsi kognitif terkait memori dan pembelajaran. 

Secara vis aversa, mikrobiota usus juga terlibat dalam proses pengelolaan stres. Jika stres berkepanjangan yang ditandai dengan peningkatan kortisol dan derivat katekolamin seperti norepinefrin, maka akan terjadi peningkatan permiabilitas usus yang berdampak pada gangguan ekosistem mikrobiota saluran cerna. 

Peningkatan kadar katekolamin juga, dalam hal ini NE ternyata dapat menstimulasi gen virulensi yang membuat koloni E. Colli menjadi patogen. Semula E. Colli adalah bakteri komensal yang tidak berulah, tetapi dalam kondisi stres bisa terpicu untuk bersifat patogen. Maka gangguan saluran cerna adalah salah satu simptom yang kerap dijumpai pada mereka yang mengalami stres secara berkepanjangan. 

Karena populasi mikrobiota yang disebut sebagai probiotik itu juga bergantung pada asupan nutrisi baginya dan bagi manusia host-nya maka tak pelak apa yang kita makan akan menentukan seperti apa populasi mikrobiota di saluran cerna kita, dan apa dampak keberadaan mereka pada sistem faali tubuh kita sebagaimana tulisan saya di atas. 

Sebagai gambaran sederhana saja, hasil riset seorang psikiater dari Belgia, Lukas van Oudenhove, menunjukkan bahwa seseorang akan lebih baik mood nya meski berada dalam tekanan atau kesedihan jika di dalam menu dietnya terdapat komposisi asam lemak. Sate selap gajih asal tidak berlebih rupanya bagus juga ya sebagai obat anti "baper".

Sumber gambar:

Share:

0 komentar:

Posting Komentar