Terobosan Inovatif Perbaikan Disabilitas Anak Berkebutuhan Khusus: Cerebral Palsy dan Hidrocefalus

TIMESINDONESIA, JAKARTA – Penanganan gangguan neurologis seperti cerebral palsy dan hidrocefalus menjadi tantangan besar dalam bidang neurosains karena belum ada solusinya. Diperlukan terobosan inovatif melalui pengkajian dan penelitian untuk mengeksplorasi peran gut-brain axis dan inner ear-brain axis dalam penanganan gangguan neurologis ini. Berikut analisis founder AMRO Institute Ge Recta Geson. 

***

Advertisement

Gut-brain axis merujuk pada komunikasi dua arah antara sistem pencernaan (gut) dengan otak (brain), yang berperan penting dalam kesehatan neurologis dan psikologis. Sementara itu, inner ear-brain axis adalah interkoneksi antara telinga bagian dalam (inner ear) dengan otak (brain), yang bertanggung jawab atas pendengaran, keseimbangan dan orientasi ruang.

Kedua axis ini melibatkan berbagai pembuluh darah, sistem saraf, sistem hormon dan sistem imun, mulai dieksplorasi sebagai kunci potensial dalam penanganan dan pemulihan gangguan neurologis seperti cerebral palsy dan hidrocefalus.

Cerebral Palsy (CP)

CP adalah kelompok gangguan motorik permanen yang muncul selama perkembangan otak anak, terutama sebelum, selama, atau segera setelah kelahiran. Ini dapat memengaruhi postur, gerakan tubuh dan koordinasi (Sadowska M et al, 2020).

Penyebabnya bervariasi, mulai kerusakan pada bagian otak yang mengontrol gerakan sampai gangguan pertumbuhan otak.

CP diklasifikasikan berdasarkan jenis gangguan motorik yang terlibat meliputi:

1. Spastik: Paling umum diderita dengan prevalensi 70%-80%. Kerusakan pada korteks motorik yang ditandai dengan otot yang kaku dan tegang pada satu atau lebih anggota tubuh, membuat gerakan menjadi canggung.
2. Diskinetik: Prevalensinya 6%. Kerusakan pada basal ganglia yang ditandai dengan gerakan yang tidak terkontrol, lambat, dan meliuk-liuk.
3. Ataksik: Prevalensinya 6%. Kerusakan pada otak kecil yang ditandai dengan gangguan keseimbangan dan koordinasi gerak.
4. Campuran: Gejala lebih dari satu jenis CP, seringkali kombinasi dari spastik dan diskinetik.

Asal Muasal (Patogenesis) CP

Baik terjadi sebelum kelahiran, selama proses melahirkan maupun setelah kelahiran, patogenesis CP melibatkan:

1. Kerusakan Neuron: Injuri langsung pada neuron atau gangguan pada perkembangan neuron.
2. Peradangan: Meningkatnya respon imun akibat injuri dan mengganggu perkembangan neuron.
3. Stres Oksidatif: Ketidakseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan dapat merusak sel.
4. Eksitotoksisitas: Stimulasi yang berlebihan oleh neurotransmiter seperti glutamat dapat menyebabkan kematian saraf.

Hidrocefalus

Hidrocephalus terjadi karena ketidakseimbangan antara produksi dan penyerapan cairan serebrospinal dalam otak, menyebabkan penumpukan cairan serebrospinal (CSF) di dalam rongga otak (ventrikel).

Beberapa faktor penyebab kondisi ini:

1). Abstruksi aliran CSF.

Yakni hambatan aliran cairan bisa terjadi karena tumor atau kista di dalam sistem ventrikular otak.

2. Overproduction CSF.

Produksi berlebihan CSF oleh kelenjar khoroid dalam ventrikel di dalam otak.G

3. Gangguan penyerapan.

Jika kemampuan Blood Brain Barrier (BBB) untuk menyerap CSF terganggu karena peradangan atau infeksi maka dapat menyebabkan penumpukan CSF.P

4). Perubahan tekanan CSF.

Menimbulkan variasi tekanan di dalam otak sehingga menganggu aliran dan penyerapan CSF.

Perawatan seringkali melibatkan pengelolaan tekanan intrakranial, operasi pemasangan shunt untuk mengatasi obstruksi atau mengalirkan cairan dan tindak lanjut medis sesuai dengan penyebab yang mendasarinya.

Gut Dysbiosis Patogenesis Hidrocefalus

Mikrobiota usus yang didominasi oleh mikroba yang merugikan (patogen) dinamakan disbiosis. Korelasi antara disbiosis usus dan hidrosefalus melibatkan peradangan sistemik, meningkatkan permeabilitas BBB dan peradangan neurologis.

1). Peradangan Sistemik

Disbiosis usus dapat menyebabkan peningkatan permeabilitas usus (leaky gut), yang memungkinkan toksin bakteri seperti lipopolisakarida (LPS) dan Trimethylamine (TMA) masuk ke dalam aliran darah menjadi peradangan sistemik. Peradangan sistemik meningkatkan permeabilitas BBB sehingga mempengaruhi dinamika CSF di dalam otak yang berpotensi menjadi hidrosefalus.P

2). Peradangan Neurologis

Peradangan sistemik dapat menyebabkan meningkatkan permeabilitas BBB sehingga terjadi pelepasan sitokin proinflamasi dari BBB lalu memicu peradangan neurologis pada otak. Gangguan neurologis ini bisa terjadi pada saraf koklear vestibular dengan akibat gangguan pendengaran, gangguan keseimbangan, disorientasi ruang dan gangguan refleks mata (juling).

Inner Ear Dysbiosis Patogenesis Hydrocephalus

1). Peradangan Sistemik

Disbiosis telinga bagian dalam menyebabkan peradangan lokal, lalu menjadi peradangan sistemik.

2). Permeabilitas BBB Meningkat

Disbiosis telinga bagian dalam menyebabkan meningkatkan permeabilitas BBB sehingga dapat mempengaruhi perkembangan hidrosefalus dengan mempengaruhi dinamika CSF di dalam otak.

3). Peradangan Neurologis

Peradangan neurologis pada saraf koklear vestibular mengakibatkan  gangguan pendengaran, gangguan keseimbangan, disorientasi ruang dan juling.

Gut Eubiosis - Brain Axis

Mikrobiota usus yang beragam dan didominasi oleh jenis yang menguntungkan (probiotik) di dalam usus dinamakan eubiois. Mikrobiota ini menghasilkan berbagai zat hantar rangsang saraf (neurotransmitter) seperti serotonin, dopamin, termasuk asam γ-aminobutirat (GABA), norepinefrin (Dicks LMT. 2022), dan Asetilkolin (Stephenson M, Rowatt E.1947).

Neurotransmitter penting untuk plasticity otak.  Semakin banyak neurotransmitter semakin banyak sel saraf terhubung dengan sel saraf lainnya. Inilah yang dinamakan synaptic plasticity otak.

Metabolit aktif dengan aktifitas neurologis, seperti SCFA, asam amino (triptofan, tirosin), dan asam empedu sekunder, diproduksi oleh mikrobiota usus.

SCFA berperan dalam modulasi Gut Eubiosis Brain Axis (GEBA) melalui beberapa mekanisme:

1. SCFA memainkan peran penting dalam pertumbuhan sel saraf otak (neurogenesis), dengan menstimulasi proliferasi, diferensiasi, dan maturasi stem sel  saraf. Penelitian telah menunjukkan bahwa tingkat fisiologis SCFA meningkatkan laju pertumbuhan sel progenitor saraf manusia (hNPCs) (Yang LL et al. 2020). SCFA juga berdampak pada ekspresi gen yang terkait dengan neurogenesis, proliferasi, dan apoptosis (Yang LL et al. 2020, Sarubbo, F et al. 2022).

2. SCFA meningkatkan pematangan sel glial termasuk astrosit. (Morais LH et al. 2021).

3. Memperkuat BBB, Propionat memiliki efek perlindungan pada BBB dengan mengurangi stres oksidatif (Kaur H et al. 2019).

4. Butirat, yang diproduksi oleh mikrobiota usus, merangsang memory dan synaptic plasticity dengan menghambat histone deacetylase (Cavaliere G et al. 2023).

5. Produksi neurotransmiter di sel enterochromaffin dalam usus (Kaur H et al. 2019). Asetat, butirat dan propionat meregulasi key enzymes yang terlibat sintesa neurotransmitter.

• Butirat meregulasi key enzyme tryptophan 5-hydroxylase 1, berperan dalam sintesa tryptophan menjadi serotonin.
• Asetat, butirat, dan propionat meregulasi key enzyme tyrosine hydroxylase, berperan dalam sintesa tyrosine menjadi dopamin, adrenalin, and noradrenalin (O’Riordan KJ et al. 2022, Dalile B et al. 2019) .
• Asetat, butirat, dan propionat meregulasi key enzyme glutamat dekarboksilase (GAD), yang berperan dalam sintesa glutamat menjadi GABA dalam hipotalamus.

6). Modulasi peradangan pada usus dan otak dengan merekrut sel imun  dan memodulasi responnya. (Dalile B et al. 2019).

7). SCFA dapat menekan respon stres dan membangun suasana hati rileks dan bahagia dengan menekan HPA axis. (Parker A et al. 2020).

Inner Ear Eubiosis – Brain Axis

Restorasi disbiosis menjadi eubiosis dengan tetes telinga di telinga bagian dalam dapat memodulasi peradangan otak. Dengan mekanisme sebagai berikut:

1). Meredakan Peradangan

Probiotik dapat merestorasi mikrobiota telinga bagian dalam, sehingga dapat meredakan peradangan lokal dan sistemik, yang berpotensi meredakan peradangan saraf pada penderita CP dan hidrosefalus.

2). Modulasi Neurotransmiter

Probiotik dapat meningkatkan level neurotransmitter sehingga aplikasi pada usus dan telinga bagian dalam dapat meningkatkan fungsi kognitif dan perkembangan saraf.

3). Stimulasi Saraf Vestibular

Sistem vestibular adalah bagian dari telinga bagian dalam yang memainkan peran penting dalam keseimbangan dan orientasi ruang. Probiotik tetes telinga berpengaruh pada kesehatan sistem vestibular dan memperbaiki fungsi motorik, fungsi keseimbangan, orientasi ruang, fungsi pendengaran dan koordinasi gerakan mata penderita CP dan hidrosefalus.

Potensi Penggunaan Klinis Probiotik secara Oral dan Aurikular (Telinga) dalam Penanganan Gangguan Neurologis

1). Keterbatasan Penelitian

Penelitian disbiosis usus dan telinga bagian dalam penyebab gangguan neurologis masih jarang dilakukan. Penelitian ini dapat memberikan wawasan baru tentang patogenesis gangguan neurologis dan terapi yang potensial.

2). Terapi yang Potensial

Memahami dampak kesehatan usus dan telinga bagian dalam pada gangguan neurologis dapat membuka terobosan baru, seperti menggunakan probiotik secara oral dan aurikular untuk merestorasi mikrobiota usus dan telinga bagian dalam.

3). Terapi Holistik

Terapi holistik menggarisbawahi pentingnya mempertimbangkan seluruh tubuh, termasuk kesehatan usus dan telinga bagian dalam, dalam penanganan gangguan neurologis seperti cerebral palsy dan hidrosefalus.

Terobosan Inovatif Memperbaiki Disabilitas Anak dengan Cerebral Palsy dan Hidrocefalus

Penting untuk dicatat bahwa neurotransmiter tertentu, seperti GABA, dopamin dan serotonin, asetilkolin, tidak menembus BBB (Chen Y et al. 2021, Otaru N et al. 2021). Oleh karena itu diperlukan terobosan yang inovatif melalui saraf vestibulokoklear mengirim neurotransmitter tersebut ke otak dengan tetes telinga probiotik.

Penggunaan klinis probiotik multistrain secara oral dan aurikular dalam penanganan  gangguan neurologis menjadi solusi holistik melalui restorasi mikrobiota usus dan telinga bagian dalam. Terobosan ini menawarkan harapan baru bagi penderita cerebral palsy dan hidrocefalus serta keluarga. 

PRO EM1 adalah Suplemen Kesehatan dengan lisensi EMRO Okinawa, Jepang, yang mengandung probiotik multistrain yang hidup dan metabolit aktif seperti SCFA, acetylcholine, serotonin, senyawa antiinflamasi alami (embelin, gingerol, diallyl sulfide dan 16α-hidroxysterone) dengan masa simpan yang panjang. Berbahan baku alami 100% asli Indonesia yang telah mendapat izin edar BPOM sebagai Suplemen dan Sertipikat Halal dari BPJPH (Badan Penyelenggara Jaminan Produk Halal) Kementerian Agama RI. (*)

**) Ikuti berita terbaru TIMES Indonesia di Google News klik link ini dan jangan lupa di follow.