Bagaimana Mikroba di Usus Pengaruhi Kesehatan Mental?

SELAMA ini kecemasan kerap dianggap sebagai persoalan yang sepenuhnya berpusat di otak. Namun, temuan terbaru dari para ilmuwan di Singapura menunjukkan bahwa jawaban atas salah satu masalah kesehatan mental paling umum di dunia mungkin justru bersembunyi di dalam usus.

Penelitian yang dilakukan Duke-NUS Medical School bersama National Neuroscience Institute of Singapore mengungkap hubungan yang mengejutkan antara mikroba usus dan perilaku yang berkaitan dengan kecemasan. Temuan tersebut membuka kemungkinan bahwa suatu hari nanti probiotik yang dirancang secara khusus dapat menjadi bagian dari terapi alami untuk membantu meredakan kecemasan.

Studi yang dipublikasikan dalam EMBO Molecular Medicine ini menyoroti peran senyawa bernama indol, molekul yang diproduksi oleh bakteri usus tertentu. Senyawa tersebut ternyata mampu memengaruhi aktivitas otak yang berkaitan dengan rasa takut, stres, dan keseimbangan emosi.

Penemuan ini semakin memperkuat pemahaman ilmiah mengenai poros usus-otak (gut-brain axis), sebuah sistem komunikasi dua arah yang menunjukkan bahwa kesehatan mental tidak hanya ditentukan oleh kondisi otak, tetapi juga oleh komunitas mikroorganisme yang hidup di saluran pencernaan.

Kecemasan yang Kian Menjadi Tantangan

Gangguan kesehatan mental terus menjadi persoalan yang semakin nyata di berbagai negara. Di Singapura, studi nasional terbaru menunjukkan bahwa satu dari tujuh orang pernah mengalami gangguan kesehatan mental, termasuk depresi dan kecemasan. Pada 2019, gangguan kesehatan mental bahkan masuk dalam empat penyebab utama beban penyakit di negara tersebut.

Berangkat dari kondisi itu, para peneliti mencoba menjawab pertanyaan mendasar: apakah mikroba usus dapat memengaruhi perilaku cemas? Untuk mencari jawabannya, mereka melakukan percobaan pada tikus yang dibesarkan dalam lingkungan bebas kuman. Hewan-hewan tersebut dianggap tidak pernah terpapar mikroba hidup sebagaimana tikus pada umumnya.

Hasilnya cukup mencolok. Tikus bebas kuman menunjukkan perilaku yang jauh lebih cemas dibandingkan tikus dengan mikrobioma usus normal. Tak hanya perilakunya yang berbeda, aktivitas otak mereka juga berubah. Para peneliti menemukan peningkatan aktivitas pada amigdala basolateral (BLA), wilayah otak yang berperan penting dalam memproses rasa takut dan kecemasan.

Ketika Hilangnya Mikroba Mengubah Cara Kerja Otak

Analisis lebih lanjut menunjukkan adanya perubahan pada saluran protein khusus yang disebut saluran SK2 bergantung kalsium. Saluran ini berfungsi mengatur seberapa mudah neuron menjadi aktif dan mengirimkan sinyal.

Dalam kondisi normal, metabolit yang dihasilkan mikroba usus membantu saluran SK2 menjaga aktivitas neuron tetap terkendali. Namun ketika sinyal dari mikroba menghilang, neuron di wilayah amigdala basolateral menjadi lebih mudah terangsang. Kondisi inilah yang kemudian dikaitkan dengan munculnya perilaku cemas.

Profesor Madya Shawn Je dari Program Neurosains dan Gangguan Perilaku Duke-NUS yang juga menjadi salah satu penulis utama penelitian menjelaskan: Temuan mereka mengungkapkan proses saraf spesifik dan rumit yang menghubungkan mikroba dengan kesehatan mental.

“Mereka yang tidak memiliki mikroba hidup menunjukkan tingkat perilaku cemas yang lebih tinggi daripada mereka yang memiliki bakteri hidup. Pada dasarnya, kurangnya mikroba ini mengganggu cara kerja otak mereka, terutama di area yang mengontrol rasa takut dan kecemasan, yang menyebabkan perilaku cemas,” ucapnya dikutip dari SciTech Daily.

Molekul Kecil dengan Dampak Besar

Para ilmuwan kemudian mencoba membalik kondisi tersebut dengan memasukkan kembali mikroba hidup ke dalam tubuh tikus bebas kuman. Hasilnya menunjukkan perubahan yang signifikan. Aktivitas amigdala basolateral menurun, fungsi saluran SK2 kembali meningkat, dan perilaku cemas pada hewan percobaan berkurang secara nyata. Penelitian tidak berhenti di sana. Tim peneliti kemudian menguji indol, metabolit yang dihasilkan oleh mikroba tertentu.

Ketika tikus bebas kuman diberikan indol, aktivitas amigdala basolateral mereka menurun dan perilaku terkait kecemasan ikut berkurang. Temuan tersebut menunjukkan bahwa senyawa yang diproduksi mikroba usus dapat berperan langsung dalam menjaga keseimbangan emosi.

Profesor Sven Pettersson dari Departemen Penelitian National Neuroscience Institute Singapura sekaligus penulis utama studi tersebut menyoroti pentingnya mekanisme ini sejak awal kehidupan manusia.

“Membangun sinyal lapar dan mengendalikan rasa lapar adalah mekanisme pertahanan yang dilestarikan secara evolusioner. Oleh karena itu, peralihan fisiologis saat lahir dapat dilihat sebagai gelombang besar pertama paparan kecemasan bagi bayi baru lahir, yang secara sederhana mengatakan, ‘Jika kamu tidak makan, kamu akan mati.’”

Menurutnya, proses kelahiran juga memperkenalkan bayi pada mikroba melalui air susu ibu yang diketahui mengandung bakteri penghasil indol. Indol diketahui disekresikan pada tumbuhan ketika terpapar stres atau kekurangan gizi (kekeringan), dan dalam makalah ini mereka melaporkan mekanisme serupa di mana indol dapat mengatur tingkat kecemasan pada ­mamalia. hay