Efek Cedera Iskemik/Reperfusi pada Otak: Peran Stres Oksidatif dan Respon Pembuluh Darah

Stres oksidatif merupakan mekanisme yang mendasari terjadinya kerusakan neuron pada kondisi iskemik[1,2]. Terjadi peningkatan produksi ROS pada kondisi iskemik dan reperfusi [3].ROS akan dinetralisir oleh enzim antioksidan, seperti SOD. Adanya peningkatan ROS akan mempengaruhi ekspresi enzim antioksidan[4]. Penelitian lain mengemukakan adanya perubahan ekspresi enzim SOD pasca iskemik. Belum terdapat penelitian yang mempelajari interaksi antara enzim antioksidan dengan TLR2, heparanase, vascular remodeling dan memori spasial.

Selain melalui jalur stress oksidatif, kerusakan neuron juga terjadi akibat respon inflamasi yang terjadi pasca iskemik.Hal tersebut dikenal dengan ischemic reperfusion injury (I/R injury).Inflamasi ditandai dengan ekspresi TLR2 yang meningkat[5].Terdapat pula penelitian yang menyatakan bahwa TLR2 berperan sebagai neuroprotektif [6].Penelitian mengenai TLR2 yang dihubungkan dengan mekanisme iskemik menggunakan MCAO sebagai model fokal iskemik, belum terdapat penelitian yang menggunakan model global iskemik.

Iskemia pada otak setelah stroke akan menimbulkan reaksi vaskuler berupa vascular remodeling yang ditandai dengan peningkatan ketebalan dinding arteri, peningkatan luas tunika media arteri dan penyempitan lumen arteri[7].Reaksi vaskuler terutama pada arteri pengatur resistensi,dapat dinilai dengan menggunakan alpha smooth muscle actin (αSMA) terutama pada otot polos dinding arteri[8]. Heparanase berperan dalam proses angiogenesis dan regeneratifkhususnya disekitar daerah infark[9-11]. Penelitian-penelitian tersebut menggunakan model iskemia fokal yang menyerupai lesi pada kasus stroke.Belum terdapat penelitian yang meneliti kasus global iskemik dan hubungannya dengan memori spasial.

Referensi:

  1. Movassaghi, S., et al., Effect of Pentoxifylline on Ischemia- induced Brain Damage and Spatial Memory Impairment in Rat. Iran J Basic Med Sci, 2012. 15(5): p. 1083-90.
  2. Selakovic, V., A. Korenic, and L. Radenovic, Spatial and temporal patterns of oxidative stress in the brain of gerbils submitted to different duration of global cerebral ischemia. Int J Dev Neurosci, 2011. 29(6): p. 645-54.
  3. Buch, P., et al., Neuroprotective activity of Cymbopogon martinii against cerebral ischemia/reperfusion-induced oxidative stress in rats. Journal of Ethnopharmacology, 2012. 142(1): p. 35-40.
  4. Mehta, S.L., N. Manhas, and R. Raghubir, Molecular targets in cerebral ischemia for developing novel therapeutics. Brain Res Rev, 2007. 54(1): p. 34-66.
  5. Winters, L., et al., Expression analysis of genes involved in TLR2-related signaling pathway: Inflammation and apoptosis after ischemic brain injury. Neuroscience, 2013. 238: p. 87-96.
  6. Hua, F., et al., Differential roles of TLR2 and TLR4 in acute focal cerebral ischemia/reperfusion injury in mice. Brain Res, 2009. 1262: p. 100-8.
  7. Gibbons, G.H. and V.J. Dzau, The emerging concept of vascular remodeling. N Engl J Med, 1994. 330(20): p. 1431-8.
  8. Sharma, V., et al., A novel population of alpha-smooth muscle actin-positive cells activated in a rat model of stroke: an analysis of the spatio-temporal distribution in response to ischemia. J Cereb Blood Flow Metab, 2012. 32(11): p. 2055-65.
  9. Li, J., et al., Expression of heparanase in vascular cells and astrocytes of the mouse brain after focal cerebral ischemia. Brain Res, 2012. 1433: p. 137-44.
  10. Takahashi, H., et al., Expression of heparanase in nestin-positive reactive astrocytes in ischemic lesions of rat brain after transient middle cerebral artery occlusion. Neurosci Lett, 2007. 417(3): p. 250-4.
  11. Zhang, X., B. Wang, and J.P. Li, Implications of heparan sulfate and heparanase in neuroinflammation. Matrix Biol, 2014.