Visual Field Test Logo

IGF-1, Pensinyalan mTOR, dan Neurodegenerasi Lintas Mata dan Otak

•18 menit baca
Artikel Audio
IGF-1, Pensinyalan mTOR, dan Neurodegenerasi Lintas Mata dan Otak
0:000:00
IGF-1, Pensinyalan mTOR, dan Neurodegenerasi Lintas Mata dan Otak

Pendahuluan

Glaukoma kini diakui bukan hanya sebagai masalah tekanan mata tetapi sebagai penyakit neurodegeneratif saraf optik. Sel ganglion retina (RGC) – neuron yang mengirimkan sinyal visual dari mata ke otak – mengalami degenerasi pada glaukoma, mirip dengan kematian neuron pada penyakit Alzheimer atau Parkinson (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Para peneliti mengungkap bagaimana faktor kesehatan umum – hormon, metabolisme, bahkan tingkat stres – memengaruhi kelangsungan hidup RGC. Secara khusus, jalur IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1) dan mTOR (mammalian Target Of Rapamycin), yang biasanya mendorong pertumbuhan sel dan pembangunan protein, memainkan peran penting dalam kesehatan mata. Gangguan pada jalur-jalur ini (misalnya, dari resistansi insulin atau nutrisi yang buruk) dapat memengaruhi sistem transportasi aksonal pada neuron dan menekan RGC. Dengan membandingkan glaukoma dengan gangguan otak, kita dapat mempelajari bagaimana sinyal-sinyal ini melindungi atau merusak saraf. Artikel ini meninjau bukti yang menghubungkan IGF-1, pensinyalan mTOR, kesehatan metabolisme, dan keseimbangan sistem saraf dengan risiko glaukoma, serta menyoroti apa yang dapat diungkapkan oleh tes darah atau tes lainnya tentang kesehatan mata-otak Anda.

IGF-1, Insulin, dan Jalur mTOR dalam Sel Saraf

IGF-1 adalah hormon protein kecil yang sangat mirip dengan insulin. Ini diproduksi di hati (dan di beberapa jaringan) di bawah pengaruh hormon pertumbuhan. Dalam tubuh, IGF-1 mendorong pertumbuhan dan kelangsungan hidup banyak jenis sel (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam sistem saraf, IGF-1 sangat penting untuk pertumbuhan neuron dan neuroproteksi. Misalnya, dalam studi laboratorium IGF-1 secara signifikan melindungi sel ganglion retina (RGC) dari kematian akibat stres (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ketika RGC yang dikultur kekurangan oksigen (hipoksia), penambahan IGF-1 mengurangi kematian sel dengan mengaktifkan jalur pensinyalan kelangsungan hidup (jalur Akt/PI3K dan Erk/MAPK) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam studi lain, peningkatan kadar IGF-1 pada saraf optik yang terluka membantu meregenerasi akson RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Singkatnya, IGF-1 bertindak sebagai faktor neurotropik (penumbuh saraf) yang membantu menjaga sel-sel saraf tetap hidup dan bahkan tumbuh kembali.

Jalur mTOR adalah regulator pusat metabolisme dan pertumbuhan sel. mTOR adalah protein kinase (enzim "saklar") yang merasakan nutrisi, hormon, dan energi. Ketika nutrisi dan sinyal seperti insulin/IGF-1 melimpah, mTOR menjadi aktif (dalam dua kompleks, mTORC1 dan mTORC2) dan memerintahkan sel untuk tumbuh dan membangun protein (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebaliknya, ketika nutrisi rendah, aktivitas mTOR menurun dan sel meningkatkan daur ulang (autofagi) untuk menghemat sumber daya. Pada neuron, mTOR membantu menjaga dendrit dan sinapsis. Misalnya, satu studi menemukan bahwa mTORC1 (melalui targetnya S6 kinase, S6K) dan mTORC2 (melalui subunit SIN1) mengontrol percabangan dan panjang dendrit RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ini berarti pensinyalan insulin/IGF-1 yang normal melalui mTOR mendukung struktur dendritik kompleks RGC.

Dalam demonstrasi kuat dari hubungan ini, para peneliti menunjukkan bahwa penerapan insulin langsung ke mata pada model glaukoma tikus merangsang regenerasi dendrit dan sinaps RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pengobatan ini bergantung pada jalur mTOR-S6K: menghambat S6K atau hubungan mTORC-nya (SIN1) mencegah efek regeneratif tersebut (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam percobaan tersebut, insulin menyelamatkan respons cahaya dan konektivitas RGC, serta meningkatkan refleks mirip penglihatan pada hewan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Singkatnya, pensinyalan IGF-1/insulin yang sehat melalui jalur mTOR sangat penting untuk kelangsungan hidup dan fungsi RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Karena jalur IGF/insulin dan mTOR sangat terkait, kebugaran dan nutrisi sangat memengaruhi kesehatan saraf. Sinyal anabolik (pertumbuhan) yang tinggi cenderung mengaktifkan mTOR, sedangkan resistansi insulin (seperti pada sindrom metabolik atau diabetes tipe 2) melemahkan jalur tersebut. Pada penuaan dan obesitas, pensinyalan IGF-1 dan insulin dapat menjadi terganggu. Menariknya, studi manusia tentang penyakit Alzheimer dan Parkinson juga menunjukkan hubungan dengan faktor-faktor metabolik ini. Faktanya, usia dan kondisi seperti obesitas atau diabetes adalah faktor risiko bersama untuk penyakit neurodegeneratif “otak” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), menunjukkan mekanisme metabolik umum – mungkin melalui pensinyalan IGF-1/mTOR – yang menghubungkan kesehatan sistemik dengan kerentanan sel saraf.

Glaukoma dan Penyakit Neurodegeneratif Lainnya: Fitur Bersama

Kerusakan tingkat sel pada glaukoma menyerupai kerusakan pada Alzheimer, Parkinson, dan penyakit otak terkait usia lainnya. Dalam semua kasus, pasien kehilangan neuron (RGC pada glaukoma; neuron kortikal atau ganglia basal pada AD/PD) selama bertahun-tahun, seringkali tanpa gejala pada awalnya. Gangguan-gangguan ini memiliki faktor risiko bersama seperti usia, obesitas, dan diabetes tipe 2 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebuah tinjauan tahun 2024 mencatat bahwa obesitas dan diabetes meningkatkan risiko AD dan PD, dan bahwa sistem insulin/IGF mungkin mendasari hubungan ini (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Demikian pula, studi genetik dan populasi berskala besar menemukan bahwa diabetes meningkatkan risiko glaukoma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam satu analisis Mendelian-Randomization terhadap lebih dari 20.000 kasus glaukoma, kecenderungan genetik yang lebih tinggi terhadap diabetes tipe 2 secara kausal meningkatkan kemungkinan glaukoma sekitar 10–15% (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Glukosa puasa dan HbA1c yang diprediksi secara genetik lebih tinggi (penanda kontrol gula darah) juga secara lemah memprediksi glaukoma (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam praktiknya, pasien diabetes sering menunjukkan hasil glaukoma yang lebih buruk. (Memang, data retrospektif dalam satu studi menunjukkan pasien diabetes yang menggunakan insulin mengalami kehilangan lapang pandang lebih cepat daripada mereka yang menggunakan metformin (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).) Secara keseluruhan ini mendukung bahwa gula darah tinggi dan kerja insulin yang buruk berkontribusi pada kerusakan saraf optik, sama seperti pada gangguan otak.

Inflamasi dan stres oksidatif adalah benang merah lainnya. Pada glaukoma dan Alzheimer, stres oksidatif kronis menumpuk dan membanjiri neuron. Jalur mTOR berinteraksi dengan proses-proses ini: ia memodulasi stres oksidatif dan meresponsnya (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pada model penyakit retina (termasuk glaukoma), penghambatan mTOR dengan rapamycin mengurangi kerusakan oksidatif dan inflamasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Misalnya, tetes mata rapamycin pada tikus mengurangi aktivasi mikroglial (sel imun di retina) dan menjaga RGC di bawah tekanan mata tinggi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Demikian pula, rapamycin telah ditemukan untuk melindungi neuron dalam model AD/PD di bawah kondisi oksidatif (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Paralel-paralel ini menunjukkan bahwa strategi yang mendukung pensinyalan IGF/mTOR (dalam keseimbangan) atau memerangi stres metabolik dapat bermanfaat bagi kesehatan otak dan mata.

Resistansi Insulin, Kesehatan Metabolik, dan Risiko Glaukoma

Karena IGF-1 dan insulin sangat mirip dalam struktur dan pensinyalan, kesehatan insulin terkait erat dengan kelangsungan hidup RGC. Insulin dan IGF-1 berikatan dengan reseptor terkait dan mengaktifkan kaskade hilir yang sama (melalui IRS→PI3K→Akt→mTOR) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Di retina, reseptor insulin hadir pada RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), dan pensinyalan insulin memengaruhi metabolisme retina. Ketika tubuh mengalami resistansi insulin (seperti pada pradiabetes atau diabetes tipe 2), neuron otak dan retina menerima pensinyalan pertumbuhan yang kurang efektif. Gangguan eksperimental pensinyalan insulin pada hewan pengerat dapat meningkatkan tekanan mata dan membunuh RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebaliknya, peningkatan sensitivitas insulin tampak neuroprotektif: diperkirakan bahwa kontrol diabetes yang baik dapat mengurangi risiko glaukoma.

Data epidemiologi mendukung hal ini. Orang dengan diabetes tipe 2 memiliki risiko glaukoma yang jauh lebih tinggi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam satu tinjauan besar, diabetes (dan durasi yang lebih lama) dikaitkan dengan lebih banyak glaukoma bahkan setelah disesuaikan dengan usia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Seperti dicatat, studi genetik terbaru juga mendukung diabetes sebagai faktor risiko kausal independen (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Ini bisa disebabkan oleh banyak mekanisme: gula darah tinggi merusak mikrovaskulatur (mengurangi aliran darah ke saraf optik), produk glikasi lanjut menumpuk, dan resistansi insulin menghilangkan pensinyalan pendukung RGC.

Pengujian resistansi insulin. Untuk skrining pasien praktis, tes darah tertentu dapat menilai risiko metabolik. Yang paling langsung adalah glukosa puasa dan HbA1c, yang mengukur kadar gula darah, serta insulin puasa. Dari insulin dan glukosa seseorang dapat menghitung HOMA-IR (indeks resistansi insulin kasar). HOMA-IR yang tinggi menunjukkan sindrom metabolik. Tes laboratorium umum dapat meliputi:

  • Glukosa puasa dan HbA1c: Nilai tinggi (>100 mg/dL atau HbA1c >5,7% hingga tingkat diabetes) menunjukkan kontrol gula yang buruk, yang merupakan faktor risiko glaukoma (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).
  • Insulin puasa: Normal sekitar 2–20 µU/mL (bervariasi menurut laboratorium). Insulin puasa yang tinggi menunjukkan resistansi insulin. Insulin tinggi yang bertahan bersama dengan glukosa menyiratkan sel tidak merespons dengan baik.
  • HOMA-IR: Dihitung sebagai (insulin puasa Ă— glukosa puasa)/405. Nilai di atas ~2 menunjukkan resistansi insulin. Jika penanda ini abnormal, perubahan gaya hidup atau pengobatan dapat mengurangi risiko mata (dan risiko jantung).

Keseimbangan Sistem Saraf Otonom dan Aliran Darah Okular

Pasien glaukoma sering menunjukkan tanda-tanda ketidakseimbangan otonom, terutama stres yang didorong secara simpatik. Pengukuran utama adalah variabilitas detak jantung (HRV), yang mengukur fluktuasi antar detak jantung. HRV tinggi adalah tanda sehat dari tonus parasimpatik (menenangkan) yang kuat dan adaptabilitas; HRV rendah menyiratkan dominasi simpatik (stres). Studi menemukan bahwa pasien glaukoma – termasuk mereka dengan tekanan mata normal (“glaukoma tekanan normal”) – sering memiliki HRV yang berkurang dan tanda-tanda disregulasi vaskular. Misalnya, dalam satu studi pasien NTG memiliki “predominasi aktivitas simpatik” pada tes stres dibandingkan dengan kontrol sehat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pasien-pasien ini juga menunjukkan penurunan aliran darah (kecepatan diastolik lebih rendah) di arteri retina sentral dan siliaris (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan kata lain, subjek yang stres memiliki pembuluh darah retina yang lebih menyempit.

Yang lebih mengejutkan lagi, sebuah studi klinis retrospektif membagi pasien glaukoma berdasarkan HRV. Mereka yang memiliki HRV rendah (stres tinggi) mengalami kehilangan serabut saraf yang jauh lebih cepat dan penurunan lapang pandang yang lebih buruk daripada pasien dengan HRV tinggi (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Kelompok dengan HRV rendah rata-rata mengalami penipisan serabut saraf retina sebesar 1,44 µm/tahun dibandingkan 0,29 µm/tahun pada kelompok dengan HRV tinggi (hampir lima kali lebih cepat) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Mereka juga memiliki fluktuasi TIO yang lebih banyak dan tekanan perfusi mata keseluruhan yang lebih rendah. Ini menunjukkan bahwa disfungsi otonom – yang dapat diukur dengan tes detak jantung – mempercepat kerusakan glaukoma, kemungkinan dengan mengganggu aliran darah okular dan meningkatkan variabilitas tekanan (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Mengukur dan meningkatkan HRV. Meskipun bukan tes lab standar, HRV dapat diukur dengan perangkat konsumen (tali dada atau jam tangan pintar) yang melacak interval antar detak. Pasien yang tertarik pada profil risiko komprehensif dapat mengukur HRV istirahat mereka (sering dilaporkan sebagai “SDNN” atau “RMSSD”) menggunakan protokol terpandu. HRV yang lebih tinggi (lebih banyak variabilitas) lebih baik; HRV yang lebih rendah menandakan stres kronis. Meningkatkan HRV melalui olahraga teratur, pengurangan stres, dan kebersihan tidur dapat membantu menyeimbangkan sistem otonom.

Singkatnya, stres dan ketidakseimbangan otonom adalah kontributor yang masuk akal terhadap glaukoma, yang memengaruhi kesehatan RGC dengan memperburuk aliran darah dan stres metabolik. Ini berkaitan kembali dengan insulin/IGF-1: hormon stres dan sinyal insulin saling berinteraksi (stres cenderung meningkatkan gula darah dan resistansi insulin). Oleh karena itu, pandangan multi-aspek – kesehatan metabolik, keseimbangan otonom, dan pensinyalan anabolik – diperlukan untuk perlindungan RGC.

Transportasi Aksonal dan Kelangsungan Hidup Sel Ganglion Retina

RGC memiliki akson yang sangat panjang (saraf optik), bergantung pada transportasi nutrisi dan protein yang berkelanjutan dari badan sel ke sinapsis yang jauh di otak. Pensinyalan IGF-1/insulin/mTOR yang sehat mendukung mekanisme transportasi aksonal. Misalnya, IGF-1 mengaktifkan jalur PI3K/Akt yang pada gilirannya menstabilkan mikrotubulus (“jalur” untuk transportasi akson) dan mendorong produksi tubulin, protein struktural kunci (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam percobaan cedera saraf optik, pengaktifan pensinyalan IGF-1/mTOR meningkatkan pertumbuhan kembali akson RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebaliknya, defisiensi atau resistansi insulin dapat merusak dukungan ini. Pada pradiabetes atau diabetes, neuron dapat kehilangan sensitivitas terhadap insulin, analog dengan jaringan yang resistan insulin. Salah satu tinjauan mencatat bahwa ketidakmampuan sel untuk merespons insulin (seperti pada diabetes tipe 2) dapat meningkatkan kerentanan RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam praktiknya, itu bisa berarti transportasi aksonal yang melambat dan penumpukan limbah beracun.

Protein tau dan akson: Koneksi lain adalah tau, protein terkait mikrotubulus yang membantu menjaga struktur akson. Pasien glaukoma ditemukan memiliki tau abnormal, terfosforilasi berlebihan baik di mata maupun cairan serebrospinal mereka (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ini adalah jenis patologi tau yang sama yang terlihat pada Alzheimer. Di bawah tekanan mata tinggi, hewan menunjukkan mislokalisasi tau pada RGC. Penghambatan tau secara eksperimental meningkatkan kelangsungan hidup RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), menyoroti bagaimana stres metabolik pada akson (seperti dari pensinyalan insulin yang terganggu) dapat melibatkan kegagalan transportasi terkait tau.

Secara keseluruhan, sinyal anabolik seperti IGF-1 menjaga transportasi aksonal dan sinapsis. Ketika sinyal-sinyal ini menurun (resistansi insulin, stres nutrisi) atau ketika tau terdisregulasi, RGC kehilangan “koneksinya” dan mengalami degenerasi. Ini menggarisbawahi mengapa kondisi sistemik memengaruhi saraf mata.

Pembatasan Kalori, Puasa, dan Terapi “Mimetik”

Pembatasan kalori (CR) dan mimetikanya secara luas dapat memengaruhi sumbu IGF/mTOR dengan menurunkan sinyal nutrisi. Banyak studi pada hewan menunjukkan manfaat CR atau puasa pada penuaan retina. Misalnya, satu studi tikus menggunakan rejimen puasa selang-seling (suatu bentuk CR) dalam model mirip glaukoma. Tikus yang berpuasa memiliki lebih sedikit kematian RGC dan degenerasi retina daripada tikus yang diberi makan normal, meskipun tekanan mata tidak berubah (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Fungsi terkait penglihatan mereka juga lebih terjaga. Secara mekanisme, puasa meningkatkan kadar β-hidroksibutirat (badan keton) dalam darah dan meningkatkan penanda autofagi serta resistansi stres di retina (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Singkatnya, periode asupan kalori rendah “memprogram ulang” neuron retina untuk bertahan dari stres, dengan meningkatkan pertahanan antioksidan dan ekspresi faktor pertumbuhan. Tinjauan menyimpulkan bahwa CR mengaktifkan proses pelindung seperti autofagi dan mengurangi stres oksidatif yang diketahui memperlambat penuaan saraf (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Karena puasa jangka panjang sulit bagi kebanyakan orang, para peneliti juga mempelajari mimetik pembatasan kalori – obat atau senyawa yang memicu jalur serupa. Dua contoh menonjol adalah rapamycin dan metformin.

  • Rapamycin adalah obat yang secara langsung menghambat mTORC1. Dalam penelitian mata, rapamycin telah menunjukkan efek neuroprotektif yang kuat. Dalam model glaukoma, rapamycin mengurangi kematian RGC dan inflamasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tetes mata rapamycin topikal bahkan sedikit menurunkan TIO dengan merelaksasi jaringan drainase mata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Khususnya, manfaat rapamycin pada retina terkait dengan peningkatan autofagi (proses daur ulang sel) dan peredaman kerusakan oksidatif (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, percobaan menunjukkan peran autofagi dapat berbeda: satu laporan menemukan bahwa dalam model glaukoma, autofagi yang diinduksi rapamycin sebenarnya berkorelasi dengan peningkatan kehilangan RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kesimpulan umumnya tetap bahwa penghambatan mTOR moderat (seperti dengan rapamycin) sering melindungi neuron yang stres dalam studi hewan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). (Rapamycin sedang diuji dalam penyakit mata secara klinis, tetapi ini adalah obat imunosupresan dan saat ini bukan terapi standar untuk glaukoma.)

  • Metformin adalah obat diabetes yang banyak digunakan yang sebagian bekerja dengan mengaktifkan AMPK, sensor energi seluler, sehingga meniru beberapa efek CR. Sebuah studi tahun 2025 menunjukkan bahwa pemberian metformin pada tikus melindungi RGC mereka dalam model cedera mata iskemik (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Metformin sangat menjaga jumlah RGC dan struktur retina setelah cedera, kemungkinan dengan mengaktifkan AMPK dan meningkatkan autofagi/mitofagi (pembersihan bagian sel yang rusak) di retina (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam makalah yang sama, sebuah studi pasien kecil menemukan bahwa pasien glaukoma diabetes yang menggunakan metformin memiliki lapang pandang yang stabil selama 6 bulan, sedangkan mereka yang menggunakan insulin (tetapi tidak metformin) menunjukkan lapang pandang yang memburuk (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Petunjuk dunia nyata ini menunjukkan metformin dapat memperlambat progresi glaukoma. Yang penting, metformin cukup aman dan mudah diakses, jadi ini adalah kandidat menarik untuk perlindungan mata pada pasien metabolik (meskipun uji coba formal masih diperlukan).

  • Senyawa lain: Zat alami seperti resveratrol (ditemukan dalam anggur merah) telah dipelajari. Pada model hewan pengerat, resveratrol mengurangi stres oksidatif dan menjaga RGC di bawah tekanan atau iskemia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ini bekerja sebagian dengan mengaktifkan SIRT1 (enzim “umur panjang”) dan jalur kelangsungan hidup PI3K/Akt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Meskipun resveratrol kurang ampuh dibandingkan obat seperti metformin, ini mencontohkan gagasan umum: perawatan antioksidan dan nutrisi yang berasal dari diet dapat melindungi neuron retina.

Singkatnya, intervensi yang sedikit meredam sinyal pertumbuhan IGF/mTOR – seperti puasa, obat-obatan seperti rapamycin atau metformin, atau bahkan senyawa nutrisi – cenderung mengaktifkan jalur pembersihan seluler dan memperkuat ketahanan neuron. Ini telah menunjukkan efek neuroprotektif pada retina. Mereka masih eksperimental untuk glaukoma, tetapi mereka memvalidasi prinsip bahwa kondisi metabolik dan nutrisi dapat secara langsung memengaruhi kesehatan mata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Biomarker Kandidat dan Pengujian Praktis

Mengingat wawasan ini, apa yang dapat diukur pasien dalam darah atau melalui tes sederhana untuk mendapatkan gambaran tentang sumbu IGF/mTOR dan risiko metabolik mereka? Berikut adalah beberapa biomarker kandidat dan cara menafsirkannya:

  • IGF-1 (Tes darah): Tes darah standar untuk IGF-1 ada (sering dilakukan saat mengevaluasi masalah pertumbuhan). Kadar bergantung pada usia (puncak pada masa muda, menurun seiring usia). Nilai dewasa tipikal berkisar sekitar 80–350 ng/mL (bervariasi menurut laboratorium). IGF-1 rendah untuk usia dapat mengindikasikan pensinyalan hormon pertumbuhan yang buruk atau kurang gizi; IGF-1 tinggi dapat terjadi pada akromegali atau diet tinggi protein. Secara teori, IGF-1 yang sangat rendah dapat berarti dukungan neurotropik yang lebih sedikit, sedangkan IGF-1 yang sangat tinggi secara kronis dapat meningkatkan risiko terkait pertumbuhan (seperti kanker tertentu). Dalam praktiknya, satu studi tidak menemukan perbedaan kadar IGF-1 darah antara pasien glaukoma dan kontrol (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Itu menunjukkan bahwa IGF-1 yang beredar saja tidak mendiagnosis risiko glaukoma. Namun, tes IGF-1 masih bisa menjadi bagian dari panel endokrin keseluruhan. Jika IGF-1 Anda rendah pada skrining, mungkin ada baiknya memeriksa hormon terkait (hormon pertumbuhan, status nutrisi).

  • Insulin dan HOMA-IR: Seperti dicatat, insulin puasa yang tinggi menunjukkan resistansi insulin. Jika Anda memiliki glukosa puasa dan insulin, bahkan pasien tanpa diabetes pun dapat menghitung HOMA-IR. Misalnya, insulin (µU/mL) Ă— glukosa puasa (mg/dL) / 405. Nilai di atas ~2 menunjukkan sensitivitas insulin yang berkurang. Pasien sering bisa mendapatkan ini melalui pemeriksaan tahunan atau laboratorium langsung ke konsumen. HOMA-IR tinggi atau peningkatan insulin + glukosa menandakan tekanan metabolik, yang berkorelasi dengan risiko glaukoma (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) dan risiko vaskular umum.

  • Hemoglobin A1c (HbA1c): Ini adalah tes rutin untuk rata-rata gula darah selama 3 bulan. Nilai di atas 5,7% menunjukkan pradiabetes; di atas 6,5% berarti diabetes. Studi MR (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) menunjukkan bahwa peningkatan sedang dalam gula darah (glukosa puasa atau HbA1c) terkait dengan kemungkinan glaukoma yang lebih tinggi. Menjaga HbA1c dalam kisaran normal (<5,7%) adalah tujuan bukan hanya untuk pencegahan diabetes tetapi juga mungkin untuk kesehatan mata.

  • Beta-Hidroksibutirat (Kadar Keton): Ini dapat diukur dalam darah (melalui laboratorium atau alat ukur rumah) atau urin (stik keton). Kadar keton β-hidroksibutirat yang lebih tinggi (misalnya >0,5 mM puasa) menunjukkan pergeseran ke metabolisme lemak, seperti yang terjadi pada puasa atau diet ketogenik. Dalam studi tikus di atas, β-hidroksibutirat yang lebih tinggi merupakan penanda respons kelaparan yang bermanfaat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ini juga memiliki peran pensinyalan neuroprotektif langsung. Dengan demikian, peningkatan keton yang moderat (selama puasa atau diet ketogenik) umumnya dianggap positif (“fleksibilitas metabolik”). Kadar keton yang tinggi secara persisten di luar konteks diet dapat menandakan diabetes yang tidak terkelola (ketoasidosis), jadi selalu interpretasikan dengan konteks.

  • Adiponektin, Leptin, dan Panel Lipid: Ini adalah biomarker metabolik yang lebih luas. Adiponektin (protein dari jaringan lemak) biasanya menurun dengan resistansi insulin; adiponektin yang lebih tinggi bersifat protektif untuk pembuluh darah. Kadar leptin meningkat dengan obesitas. Meskipun tidak digunakan secara klinis untuk glaukoma, pola abnormal (leptin tinggi, adiponektin rendah) akan menyiratkan sindrom metabolik, yang buruk untuk kesehatan mata. Memeriksa kolesterol dan tekanan darah juga bijaksana, karena studi MR (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) mengisyaratkan tekanan darah tinggi memiliki beberapa risiko glaukoma.

  • Penanda Inflamasi (CRP, IL-6): Inflamasi kronis tingkat rendah mungkin terkait dengan neurodegenerasi. Tes C-reactive protein (CRP) sederhana (bagian dari banyak tes lab tahunan) dapat mengungkapkan inflamasi sistemik. CRP yang tinggi tidak spesifik, tetapi pasien mungkin menyadari jika ada stres/inflamasi sistemik.

  • Pengukuran HRV: Seperti dibahas, HRV bukanlah tes darah melainkan tes yang mudah diakses menggunakan teknologi yang dapat dikenakan. Perangkat seperti jam tangan pintar atau tali dada (Polar, Garmin, Apple Watch, dll.) dapat merekam HRV dalam kondisi istirahat. Pasien harus mengikuti pengukuran standar (misalnya, telentang di pagi hari, rata-rata selama 5+ menit). Pembacaan HRV yang sangat rendah (terutama seiring waktu) menunjukkan dominasi simpatik. Pola HRV rendah yang konsisten mungkin mendorong percakapan dengan dokter Anda tentang manajemen stres atau pemeriksaan kardiovaskular.

  • Tes khusus mata: Meskipun bukan tes darah, perlu diingat bahwa pencitraan retina (pemindaian OCT) dan tes lapang pandang adalah cara langsung untuk memprofilkan risiko glaukoma yang sudah digunakan. Misalnya, hilangnya lapisan serabut saraf retina pada OCT atau perubahan dalam perimetri lapang pandang adalah biomarker langsung neurodegenerasi di mata (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Ini juga akan termasuk dalam “profiling multi-target”.

Dalam praktiknya, pendekatan multi-target akan menggabungkan data sistemik dan lokal. Misalnya, pasien dengan glukosa puasa tinggi, IGF-1 rendah, dan HRV rendah (bersama dengan penipisan saraf optik pada OCT) dapat ditandai sebagai berisiko tinggi untuk progresi glaukoma. Sebaliknya, seseorang dengan gula darah yang terkontrol dengan baik, IGF-1 normal, dan HRV yang sehat mungkin memiliki prognosis yang lebih baik.

Interpretasi Hasil:

  • Kisaran normal bervariasi menurut laboratorium. Selalu bandingkan IGF-1 dengan norma yang disesuaikan usia; konsultasikan dengan penyedia layanan kesehatan untuk menginterpretasikan nilai tinggi atau rendah.
  • Tes glukosa/insulin: gunakan batas klinis (glukosa >100 mg/dL, insulin >15–20 µU/mL seringkali memerlukan tindak lanjut).
  • HRV: individu sehat biasanya memiliki SDNN (ukuran HRV global) di atas 50 ms. Nilai di bawah 20 ms cukup rendah (terlihat pada stres atau penyakit parah) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Tidak ada satu HRV “normal”, tetapi tren (membaik atau memburuk) informatif.

Mendapatkan tes ini seringkali mungkin melalui layanan kesehatan rutin atau laboratorium langsung ke konsumen. Misalnya, banyak laboratorium komersial menawarkan tes IGF-1 dan panel insulin/glukosa. Selalu lakukan tes ini dalam keadaan puasa di pagi hari. Jika Anda berencana menggunakan HRV yang dapat dikenakan, pilih aplikasi atau perangkat yang andal dan ukur secara teratur untuk mendapatkan data dasar.

Kesimpulan

Secara keseluruhan, sistem pensinyalan IGF-1/insulin/mTOR adalah hubungan sentral antara metabolisme dan kesehatan saraf di seluruh mata dan otak. Bukti kuat menunjukkan bahwa pensinyalan anabolik yang sehat (kerja insulin yang baik dan kadar IGF-1 moderat) membantu menjaga fungsi sel ganglion retina, sedangkan resistansi insulin dan stres metabolik merusaknya. Pada saat yang sama, keseimbangan otonom (seperti yang dilacak oleh HRV) memengaruhi aliran darah okular dan progresi penyakit. Intervensi yang meningkatkan kesehatan metabolik – mulai dari diet dan olahraga hingga obat-obatan seperti metformin atau pendekatan yang meniru puasa – menunjukkan efek neuroprotektif dalam model glaukoma.

Pasien dan klinisi dapat menggunakan wawasan ini dengan menggabungkan pemeriksaan mata tradisional (tekanan mata, OCT, lapang pandang) dengan biomarker sistemik. Memeriksa kontrol gula darah, kadar lipid, dan bahkan IGF-1 dapat memberikan petunjuk tentang kerentanan saraf optik. Memantau variabilitas detak jantung menawarkan jendela ke dalam stres seluruh tubuh. Meskipun tidak ada satu tes pun yang akan memprediksi glaukoma, profil multi-target yang menggabungkan data metabolik, hormonal, dan saraf dapat membantu mengidentifikasi individu berisiko tinggi lebih awal, berpotensi memandu strategi neuroprotektif yang lebih agresif.

Penelitian masa depan akan menyempurnakan biomarker mana yang paling baik menandakan glaukoma yang akan datang (selain TIO) dan menguji apakah terapi metabolik atau CR-mimetik dapat memperlambat penyakit. Untuk saat ini, pasien dapat fokus pada faktor-faktor yang diketahui: menjaga gula darah, tekanan darah, dan berat badan terkontrol, mengurangi stres kronis, dan mempertimbangkan untuk berdiskusi dengan dokter mereka apakah obat-obatan seperti metformin (jika penderita diabetes) atau perubahan gaya hidup dapat memiliki manfaat tambahan untuk melindungi penglihatan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan cara ini, perawatan mata menjadi holistik: ini bukan hanya tentang bola mata, tetapi tentang pertumbuhan dan keseimbangan energi seluruh tubuh.

Suka penelitian ini?

Berlangganan buletin kami untuk wawasan perawatan mata dan kesehatan visual terbaru.

Siap untuk memeriksa penglihatan Anda?

Mulai tes lapangan visual gratis Anda dalam waktu kurang dari 5 menit.

Mulai tes sekarang
Artikel ini hanya untuk tujuan informasi dan bukan merupakan nasihat medis. Selalu konsultasikan dengan profesional kesehatan yang berkualifikasi untuk diagnosis dan pengobatan.
IGF-1, Pensinyalan mTOR, dan Neurodegenerasi Lintas Mata dan Otak - Visual Field Test | Visual Field Test