Peneliti Korea Mengidentifikasi Sinyal Molekuler yang Membantu Mempertahankan Mielin di Otak Dewasa

Sinyal dari neuron membantu mempertahankan selubung mielinnya

Para peneliti di Korea Brain Research Institute telah mengidentifikasi jalur pensinyalan molekuler yang membantu sel saraf mempertahankan mielin, yaitu bahan penyelubung serat saraf, di otak dewasa. Penelitian ini menghubungkan tiga protein, CDK14, FAM19A1, dan DIP2A, serta menelusuri bagaimana sinyal yang dikirim neuron dapat memengaruhi sel-sel yang bertugas membentuk mielin.

Institut tersebut mengumumkan temuan ini pada 22 Oktober 2026. Tim yang dipimpin peneliti utama Choi Young-sik dari Divisi Riset Penyakit Otak menemukan bahwa tikus yang tidak memiliki FAM19A1 tidak menunjukkan perbedaan mielin yang jelas pada tahap awal perkembangan otak, tetapi mielinnya menjadi lebih tipis saat dewasa. Perubahan itu mengarahkan perhatian pada pemeliharaan selubung yang berkelanjutan setelah otak berkembang.

Para peneliti juga mengidentifikasi protein penerima pada oligodendrosit, yakni sel yang menghasilkan mielin di otak. Pengurangan protein tersebut, DIP2A, secara khusus pada oligodendrosit tikus dewasa menyebabkan berkurangnya mielin di korpus kalosum, kumpulan serat saraf yang menghubungkan kedua belahan otak.

Studi yang diterbitkan di Cell Communication and Signaling ini menguraikan rangkaian komunikasi: CDK14 memodifikasi FAM19A1 di dalam neuron, sehingga membantu protein itu keluar dari sel dan berikatan dengan DIP2A pada oligodendrosit. Interaksi ini mendorong pematangan oligodendrosit dan mendukung pemeliharaan mielin.

Makalah berjudul "Fosforilasi FAM19A1 neuronal yang bergantung pada CDK14 mengaktifkan pensinyalan DIP2A pada oligodendrosit untuk menjaga homeostasis mielin di otak dewasa" ditulis oleh Soonbong Baek, Seungeun Yeo, Hyun Jin Jung, Jaemyung Jang, Jae Young Seong, dan Youngshik Choe. Makalah tersebut diterbitkan pada 6 Oktober 2026 di Cell Communication and Signaling, setelah diterima pada 10 April 2026 dan disetujui pada 5 September 2026. DOI-nya adalah 10.1186/s12964-026-03221-3.

Mengapa otak dewasa tetap membutuhkan pemeliharaan mielin

Mielin membungkus akson, serat panjang yang digunakan neuron untuk mengirimkan sinyal listrik. Seperti penyelubung pada kabel, mielin membantu sinyal bergerak dengan cepat dan andal. Oligodendrosit membentuk selubung ini di sistem saraf pusat, yang mencakup otak dan sumsum tulang belakang.

Mielin pada orang dewasa terus berubah sebagai respons terhadap aktivitas saraf dan lingkungan sekitarnya. Karena itu, tugas biologis ini tidak hanya mencakup pembentukan selubung selama perkembangan. Otak juga membutuhkan cara untuk menjaga selubung tersebut tetap berfungsi saat sirkuitnya terus aktif.

Tim Choi meneliti bagaimana neuron terlibat dalam proses itu. Temuan mereka menempatkan neuron di awal proses komunikasi: neuron melepaskan sinyal protein, lalu sel di dekatnya menerimanya melalui protein pada permukaannya. Sel penerima kemudian mengalami perubahan tingkat pematangan, sehingga membantu mempertahankan mielin yang menyelubungi serat saraf.

Temuan pada tikus mengenai FAM19A1

FAM19A1 menjadi titik awal penelitian tim karena protein ini disekresikan oleh neuron di sistem saraf pusat. Protein yang disekresikan keluar dari sel yang menghasilkannya dan dapat membawa pesan ke sel lain. Dalam penelitian ini, para peneliti menguji apakah pesan tersebut membantu mengatur sel-sel yang bertanggung jawab atas mielin.

Tikus yang kekurangan FAM19A1 tidak menunjukkan perbedaan mielin yang tampak pada tahap awal perkembangan otak. Namun, setelah mencapai usia dewasa, mielin mereka lebih tipis. Perbedaan antara kedua tahap kehidupan ini menjadi inti temuan: dampaknya baru terlihat setelah periode awal ketika otak membangun struktur mielin pertamanya.

Hasil tersebut mengaitkan FAM19A1 dengan kestabilan mielin yang berkelanjutan pada masa dewasa. Hasil ini juga membantu menjelaskan mengapa pemeriksaan pada tahap perkembangan awal saja akan luput menangkap aspek penting dari peran protein ini.

Ketebalan mielin menjadi ukuran konkret dari perubahan tersebut. Selubung yang lebih tipis berarti lebih sedikit bahan penyekat di sekitar akson. Selanjutnya, penelitian menelusuri mekanisme di balik perubahan itu dengan mencari protein pada oligodendrosit yang menerima FAM19A1 dan cara neuron mengendalikan sinyal yang dikirimnya.

DIP2A berperan sebagai penerima sinyal

Tim menggunakan analisis proteomik untuk mengidentifikasi DIP2A sebagai reseptor FAM19A1 pada permukaan oligodendrosit. Proteomik mengkaji protein dan interaksinya. Reseptor adalah protein yang mengenali sinyal molekuler dan memungkinkan sel meresponsnya.

Penemuan reseptor ini memberi para peneliti kaitan spesifik antara neuron yang melepaskan FAM19A1 dan oligodendrosit yang menerimanya. Mereka kemudian secara selektif mengurangi ekspresi Dip2a pada oligodendrosit di otak tikus dewasa. Mengurangi ekspresi berarti menurunkan produksi protein yang dikodekan oleh gen tersebut di dalam sel.

Setelah intervensi itu, mielin berkurang di korpus kalosum. Wilayah ini membawa hubungan antara sisi kiri dan kanan otak, sehingga relevan untuk mengkaji selubung di sekitar serat saraf.

Eksperimen kekurangan FAM19A1 dan penekanan Dip2a menguji jalur komunikasi yang sama dari dua ujung berbeda. Eksperimen pertama menghilangkan sinyal yang dikirim neuron, sedangkan eksperimen kedua mengurangi perangkat penerima pada oligodendrosit. Secara bersama-sama, hasilnya menghubungkan komunikasi di antara kedua jenis sel tersebut dengan pemeliharaan mielin pada orang dewasa.

CDK14 mengendalikan tahap molekuler yang spesifik

CDK14 memberikan bagian lain dari mekanisme tersebut. Protein ini adalah kinase, yaitu enzim yang menambahkan gugus fosfat ke protein lain. Modifikasi kimia yang disebut fosforilasi ini dapat mengubah perilaku protein, termasuk cara protein berinteraksi dengan molekul lain.

Para peneliti mengidentifikasi target spesifik pada FAM19A1: treonin pada posisi 109, yang ditulis sebagai T109. Protein merupakan rantai asam amino, dan treonin adalah salah satu bahan penyusunnya. Angka tersebut menunjukkan posisinya dalam rantai, sehingga tim dapat menentukan secara tepat lokasi kerja CDK14.

Saat CDK14 memfosforilasi FAM19A1 pada T109, sekresi FAM19A1 meningkat dan ikatannya dengan DIP2A menguat. Dengan demikian, modifikasi tersebut memengaruhi pelepasan pesan dari neuron sekaligus interaksinya dengan sel penerima.

Penghambatan proses ini mengurangi sekresi FAM19A1 dan ikatannya dengan DIP2A. Proses itu juga melemahkan kemampuan FAM19A1 untuk mendorong pematangan oligodendrosit. Perubahan-perubahan yang saling terkait ini menjelaskan mengapa tim menyebut CDK14, FAM19A1, dan DIP2A sebagai satu jalur pensinyalan, bukan tiga protein terpisah yang berkaitan dengan mielin.

Rangkaian tersebut dapat dipahami dalam tiga tahap. CDK14 memodifikasi protein sinyal di dalam neuron. FAM19A1 dilepaskan dan berikatan dengan DIP2A pada oligodendrosit. Interaksi itu mendukung pematangan sel dan pemeliharaan mielin.

Neuron berperan aktif dalam lingkungan sekitarnya

Choi, penulis korespondensi studi tersebut, mengatakan temuan ini menunjukkan bahwa neuron secara aktif memengaruhi sel-sel yang memelihara selubungnya. Ia menjelaskan hasil tersebut dalam pernyataan yang diterjemahkan dari bahasa Korea:

Kami memastikan bahwa neuron bukan sekadar objek yang dilindungi oleh mielin, melainkan secara aktif mengatur pematangan oligodendrosit dan kondisi mielin dengan menggunakan sinyal molekuler bernama FAM19A1.

Pengumuman institut pada 22 Oktober memuat pernyataannya dalam bahasa Korea sebagai berikut:

교신저자인 최영식 박사는 "신경세포는 단순히 수초로 보호받는 대상이 아니라, FAM19A1이라는 분자 신호를 이용해 희소돌기아교세포의 성숙과 수초 상태를 능동적으로 조절한다는 사실을 확인"했다며, "향후 CDK14–FAM19A1–DIP2A 신호축이 노화와 퇴행성 뇌질환에서 발생하는 수초 손상과 어떠한 관련이 있는지를 규명한다면, 성체 수초의 안정성을 보존하거나 손상된 수초의 회복을 촉진하는 새로운 치료전략 연구로 확장할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

Temuan ini menghubungkan dua fungsi yang tampak terpisah: mengirimkan sinyal saraf dan memelihara bahan yang membantu sinyal tersebut bergerak. Neuron membawa pesan listrik, sedangkan oligodendrosit menghasilkan mielin. Jalur yang diidentifikasi menunjukkan bagaimana neuron juga dapat membantu mengatur kondisi sel-sel pendukung tersebut.

Pematangan oligodendrosit penting karena sel harus mencapai kondisi fungsional agar dapat menjalankan perannya dalam produksi dan pemeliharaan mielin. Dengan menelusuri sinyal yang mendorong proses tersebut, para peneliti memberikan penjelasan molekuler tentang salah satu cara neuron membantu memelihara lingkungan terdekatnya.

Langkah selanjutnya dalam penelitian penuaan dan penyakit otak

Pertanyaan penelitian selanjutnya adalah bagaimana jalur CDK14, FAM19A1, dan DIP2A berkaitan dengan kerusakan mielin akibat penuaan dan penyakit otak degeneratif. Hubungan tersebut belum dipastikan. Penelitian yang diuraikan di sini berfokus pada mekanisme molekuler dan eksperimen pada tikus, sementara pengembangan terapi disebut sebagai arah penelitian di masa depan.

Choi mengatakan, jika hubungan tersebut dapat dipastikan, penelitian ini bisa dikembangkan menjadi kajian strategi untuk mempertahankan kestabilan mielin dewasa atau mendorong pemulihan mielin yang rusak. Keduanya merupakan tujuan yang saling berkaitan: menjaga selubung yang ada tetap utuh dan membantu memulihkannya setelah cedera.

Jalur tersebut memberi para peneliti tahapan spesifik untuk diteliti, termasuk pelepasan FAM19A1, pengikatannya dengan DIP2A, dan respons pematangan pada oligodendrosit. Memahami tahapan mana yang berubah akibat penuaan atau penyakit akan membantu menentukan fokus eksperimen selanjutnya.

Studi ini didukung oleh Kementerian Sains dan TIK Korea Selatan serta Kementerian Perdagangan, Industri, dan Energi. Korea Brain Research Institute, yang dipimpin Presiden Lee Seung-bok, mengumumkan penelitian ini sebagai temuan dari Divisi Riset Penyakit Otak.

Poin-Poin Utama

• Korea Brain Research Institute mengumumkan temuan ini pada 22 Oktober 2026, setelah diterbitkan di Cell Communication and Signaling pada 6 Oktober 2026.
• Tikus yang tidak memiliki FAM19A1 mengalami penipisan mielin saat dewasa, meski tidak menunjukkan perbedaan yang jelas pada tahap awal perkembangan.
• DIP2A diidentifikasi sebagai reseptor FAM19A1 pada oligodendrosit. Pengurangan ekspresi Dip2a pada sel-sel ini menurunkan mielin di korpus kalosum tikus dewasa.
• CDK14 memodifikasi FAM19A1 pada T109, sehingga mendorong sekresinya, pengikatannya dengan DIP2A, dan kemampuannya mendukung pematangan oligodendrosit.
• Tim berencana meneliti kaitan jalur ini dengan kerusakan mielin akibat penuaan dan penyakit otak degeneratif.