Kaitan Antara Amiloid dan Penyakit Parkinson Serta Melanoma

Di permukaan, penyakit Parkinson - kelainan neurodegeneratif - dan melanoma - sejenis kanker kulit - tampaknya tidak memiliki banyak kesamaan. Namun, selama hampir 50 tahun, dokter telah mengetahui bahwa pasien penyakit Parkinson lebih mungkin mengembangkan melanoma daripada populasi umum. Sekarang, para ilmuwan melaporkan hubungan molekuler antara dua penyakit dalam bentuk agregat protein yang dikenal sebagai amiloid.

Para peneliti akan mempresentasikan hasil mereka hari ini pada pertemuan musim semi American Chemical Society (ACS). 

"Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa melanoma terjadi dua hingga enam kali lebih sering pada populasi Parkinson daripada populasi sehat," kata Dexter Dean, Ph.D., seorang rekan postdoctoral di National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), siapa yang mempresentasikan pekerjaan di rapat. "Terlebih lagi, protein yang terlibat dalam penyakit Parkinson, α-synuclein, meningkat dalam sel melanoma."

Pada penyakit Parkinson, α-synuclein membentuk simpanan amiloid yang dianggap membunuh neuron penghasil dopamin di otak, menyebabkan gejala seperti tremor, gerakan lambat, dan demensia. Sementara penelitian intensif berfokus pada efek α-synuclein di otak, lebih sedikit yang diketahui tentang keberadaan atau aktivitasnya di jaringan lain.

Namun, para ilmuwan memiliki bukti bahwa protein pembentuk amiloid lebih banyak diekspresikan dalam sel melanoma daripada di kulit yang sehat. Selain itu, kadar α-synuclein yang lebih tinggi dalam melanosit (sel kulit yang menyebabkan melanoma) berkorelasi dengan berkurangnya produksi pigmen, atau melanin. Melanin melindungi kulit dari kerusakan akibat sinar ultraviolet matahari.

Jennifer Lee, Ph.D., penasihat postdoctoral Dean di NHLBI, bagian dari National Institutes of Health, sebelumnya telah mempelajari protein pembentuk amiloid lain yang disebut protein premelanosomal (Pmel). "Kebanyakan orang tahu bahwa amyloid terlibat dalam penyakit, seperti Parkinson dan Alzheimer, tetapi kurang diketahui bahwa beberapa amyloid, seperti Pmel, sebenarnya memiliki fungsi yang berguna," kata Lee.

Dalam melanosit yang sehat, Pmel membentuk fibril amiloid yang bertindak sebagai perancah untuk menyimpan melanin dalam melanosom (organel tempat pigmen diproduksi, disimpan, dan diangkut). "Karena α-synuclein dan Pmel diekspresikan dalam sel melanoma, kami bertanya-tanya apakah kedua protein amiloid ini dapat berinteraksi, dan apakah interaksi ini dapat relevan dengan korelasi antara penyakit Parkinson dan melanoma," kata Lee.

Untuk menyelidiki apakah α-synuclein dan Pmel dapat berinteraksi, para peneliti menggunakan mikroskop dan western blotting untuk menunjukkan bahwa kedua protein tersebut berada di melanosom sel melanoma manusia. Ketika Dean menambahkan amiloid α-synuclein preformed ke tabung reaksi yang mengandung daerah pembentuk amyloid dari Pmel (dikenal sebagai domain berulang, atau RPT), fibril α-synuclein menstimulasi Pmel untuk mengagregasi dan membentuk struktur fibril bengkok yang proteinnya biasanya tidak mengadopsi sendiri.

Karena α-synuclein dalam sel melanoma juga dapat ditemukan dalam bentuk yang larut, atau non-amyloid, para peneliti melakukan percobaan in vitro lainnya di mana mereka menambahkan α-synuclein yang dapat larut ke domain Pmel RPT. Dalam hal ini, α-synuclein menghambat kemampuan Pmel untuk menggabungkan diri dan membentuk amiloid dengan cara yang bergantung pada konsentrasi. Mereka melacak aktivitas ini hingga 60 asam amino pertama dari α-synuclein.

"Kami sekarang memiliki data awal yang menyarankan amiloid dari satu protein dapat 'benih' atau template amiloid dari yang lain, dan dalam bentuk larut, α-synuclein mencegah agregasi Pmel." Kata Lee. "Oleh karena itu, kami berpikir bahwa kedua bentuk α-synuclein dapat mengurangi biosintesis melanin - bentuk amiloid dengan menyebabkan Pmel membentuk struktur bengkok yang tidak biasa, dan bentuk yang dapat larut dengan menghentikan Pmel dari agregasi seperti yang seharusnya." Hilangnya pigmentasi kulit dapat berkontribusi pada peningkatan risiko melanoma pada pasien penyakit Parkinson, kata para peneliti.

"Saya pikir kita hanya di puncak gunung es untuk menghargai apa yang mungkin dilakukan α-synuclein pada melanoma," kata Dean. "Dalam eksperimen di masa mendatang, saya sangat tertarik untuk memahami lebih banyak tentang apa yang dilakukan α-synuclein untuk mempromosikan proliferasi melanoma, selain interaksi ini dengan Pmel." [Sciencedaily, wapseru.biz]