Stres ibu menyusui mengubah mikroRNA ASI dan hipokampus bayi

Kondisi stres pada ibu yang menyusui tidak berhenti di tubuh ibu. Menurut studi yang dibahas di HaiBunda, partikel kecil dalam ASI dapat membawa sinyal biologis yang berkaitan dengan stres ke otak bayi yang sedang berkembang. Ketika orang tua mengalami infeksi saat menyusui, tubuh dapat mengirimkan sinyal stres biologis kepada bayi baru lahir melalui partikel kecil yang tersembunyi dalam ASI.

Studi tersebut juga menyebut modifikasi lingkungan orang tua yang lebih suportif dapat memblokir sinyal stres, sehingga melindungi perkembangan otak bayi dan perilakunya di masa depan, seperti yang diterbitkan dalam Jurnal Molecular Psychiatry. ASI tidak hanya menyediakan kalori dan nutrisi. Di dalamnya terdapat hormon, sel imun, serta gelembung mikroskopis bernama vesikel ekstraseluler yang berperan sebagai pengantar pesan biologis dari tubuh ibu ke penerima.

Vesikel ekstraseluler membawa materi genetik dan bisa melepaskan mikroRNA di jaringan yang jauh. MikroRNA dijelaskan bekerja seperti saklar peredup: menempel pada RNA messenger dan menghentikannya membangun protein, melalui regulasi pasca-transkripsi.

Para ilmuwan mulai menyelidiki apakah tantangan imun pada induk menyusui mampu mengubah komposisi ASI hingga memengaruhi lintasan otak anak. Julia Martz dari Massachusetts College of Pharmacy and Health Sciences, Baila Hammer dari Touro University, serta tim koleganya menjadi peneliti yang mengkaji dinamika tersebut, seperti dikutip dari HaiBunda. Untuk menguji hipotesis, peneliti membagi tikus menyusui ke dua jenis lingkungan. Sebagian hidup di kandang laboratorium standar, sementara sisanya berada di lingkungan yang diperkaya dengan ruang ekstra, struktur panjat, dan mainan.

Pada hari kesepuluh menyusui, setengah induk di masing-masing kelompok menerima suntikan komponen bakteri yang dikenal sebagai lipopolisakarida, berasal dari Escherichia coli. Suntikan ini tidak membuat infeksi sungguhan, tetapi menipu tubuh agar merespons seperti ada penyerang, sehingga memicu peradangan sementara dan perilaku sakit ringan seperti lesu. Induk lain menerima suntikan plasebo saline. Dua jam setelahnya, peneliti mengumpulkan ASI dari semua kelompok, lalu mengisolasi vesikel ekstraseluler menggunakan sentrifugasi berkecepatan tinggi dan mengurutkan muatan genetik di dalam vesikel.

Perubahan ASI saat stres imun dan dampaknya pada hipokampus

Hasilnya, infeksi simulasi mengubah komposisi ASI. Selain kadar lemak susu yang menurun, kadar hormon stres kortikosteron dilaporkan meningkat, dan profil mikroRNA yang dikemas dalam vesikel susu juga berubah. Perubahan tersebut terutama terlihat pada induk yang berada di kandang standar.

Pada kelompok ini, tantangan imun menghasilkan puluhan mikroRNA yang berbeda dibanding kontrol sehat, sedangkan lingkungan yang diperkaya memberi efek perlindungan yang kuat terhadap perubahan muatan genetik. Induk yang sakit dalam lingkungan kompleks mengalami perubahan yang jauh lebih sedikit pada muatan genetik susu. Pada saat yang sama, kandungan lemak susu tetap normal, dibanding kondisi kandang standar yang menunjukkan penurunan.

Peneliti lalu mengamati otak anak-anak anjing yang menyusu, dengan fokus pada hipokampus. HaiBunda menyebut hipokampus merupakan struktur otak di lobus temporal yang sangat mengatur pembelajaran, memori, serta pemrosesan emosi.

Anak-anak yang menyusu dari induk sakit di kandang standar menunjukkan perubahan profil mikroRNA di hipokampus. Dalam banyak kasus, mikroRNA spesifik yang berubah di otak bayi cocok dengan yang ditemukan dalam ASI induk. Tumpang tindih ini, menurut laporan HaiBunda, mengisyaratkan kemungkinan vesikel susu mencapai otak untuk menyimpan instruksi atau memicu reaksi berantai yang mengubah kimia otak bayi. Sebaliknya, anak tikus dari induk di lingkungan diperkaya sebagian besar terhindar dari perubahan genetik yang meluas.

Dampak perilaku jangka panjang pada anak tikus

Perubahan genetik yang terjadi dinilai berkonsekuensi pada perilaku jangka panjang. Saat anak tikus dewasa, mereka menjalani pengujian perilaku, termasuk penempatan di arena terbuka yang terang untuk mengukur kecemasan.

Uji berikutnya mengevaluasi preferensi interaksi sosial dengan tikus baru yang tidak dikenal dibandingkan benda mati. Jenis pengujian preferensi sosial ini membantu menilai kemampuan bersosialisasi dan tonggak perkembangan pada hewan pengerat. Hasilnya, anak tikus dewasa dari induk sakit di kandang standar menunjukkan perilaku yang lebih mirip kecemasan di arena terbuka. Mereka juga menunjukkan preferensi yang berkurang untuk bersosialisasi dengan tikus lain.

Namun, ruang hidup yang diperkaya sepenuhnya mencegah perubahan perilaku dewasa tersebut. Meski induk mengalami tantangan imun yang sama persis, anak tikusnya berperilaku seperti kelompok kontrol yang sehat. Peneliti juga mencatat bahwa hormon stres ibu tidak menjelaskan penyelamatan perilaku. Kadar kortikosteron susu tetap tinggi meski induk berada di kandang yang diperkaya, sehingga muatan vesikel yang terlindungi lebih mungkin menjadi sumber penyangga perilaku.

Keterbatasan studi dan arah riset lanjutan

Studi ini tergolong kecil, menggunakan tujuh atau delapan kelompok anak tikus per kondisi pengujian dengan total sekitar tiga puluh kelompok. Menurut HaiBunda, ukuran sampel seperti ini membawa keterbatasan yang melekat. Komposisi susu yang berubah sepanjang waktu menyusui alami juga menjadi catatan penting.

Percobaan mengambil sampel pada jendela dua hari yang sempit di tengah fase laktasi, sehingga tahap awal maupun akhir menyusui masih belum diketahui responsnya terhadap stres imun. Selain itu, jalur fisik pasti dari muatan genetik belum dilacak secara visual. Walau mikroRNA yang cocok ditemukan di ASI dan otak bayi, HaiBunda menyebut vesikel ASI mungkin bekerja secara tidak langsung, misalnya melalui perubahan bakteri usus bayi yang kemudian mengirim sinyal ke hipokampus.

Studi lanjutan disarankan memakai penanda fluoresen untuk melacak keberadaan vesikel ibu di dalam tubuh bayi. Peneliti juga mengisyaratkan komponen ASI lain seperti lemak struktural dan protein imun dapat bekerja bersama mikroRNA, tetapi isolasi variabel mikroskopis membutuhkan sumber daya dan waktu besar.

Meski masih ada pertanyaan terbuka, temuan tersebut memperlihatkan hubungan fisik yang kuat antara lingkungan pengasuh dan kualitas biologis perawatan ke depannya. HaiBunda menuliskan bahwa dukungan kondisi lingkungan yang lebih baik dan pengurangan stres harian berpotensi membentuk instruksi genetik yang diturunkan serta membangun otak bayi yang lebih tangguh.