Para peneliti telah menemukan bahwa peningkatan kadar karbon dioksida (CO₂) yang dikontrol secara hati-hati dapat secara signifikan meningkatkan sistem pembuangan limbah alami di otak, sebuah proses yang penting untuk mencegah penyakit neurologis. Temuan ini, dari penelitian yang dipimpin oleh ahli saraf di Universitas New Mexico (UNM) dan The Mind Research Network, menunjukkan potensi pendekatan baru untuk memerangi kondisi seperti Parkinson dan Alzheimer.
“Sistem Pembuangan Limbah” Otak
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mengetahui bahwa otak membersihkan racun melalui sistem glimfatik, yaitu jaringan saluran yang membuang produk limbah selama tidur. Sistem ini bergantung pada sirkulasi cairan serebrospinal (CSF) untuk menghilangkan protein yang salah lipatan dan zat berbahaya lainnya. Namun, proses pembersihan ini sering terganggu pada penyakit neurodegeneratif seperti Parkinson, dimana gangguan tidur dan berkurangnya aliran darah otak berkontribusi terhadap penumpukan racun.
Sistem glymphatic baru dipahami sepenuhnya dalam dekade terakhir, sehingga penemuan ini menjadi semakin penting. Penumpukan racun di otak kini dianggap sebagai penyebab berkembangnya penyakit saraf, namun apakah racun ini menyebabkan penyakit atau sekadar produk sampingan, masih dalam penyelidikan.
Bagaimana CO₂ Memanipulasi Pembersihan Otak
Studi baru-baru ini menemukan bahwa hiperkapnia intermiten – denyut singkat dan ritmis dari udara kaya CO₂ – dapat merangsang sistem glimfatik secara artifisial bahkan saat terjaga. Para peneliti percaya bahwa fluktuasi kadar CO₂ menyebabkan pembuluh darah melebar dan berkontraksi, sehingga meningkatkan aliran CSF. Hasilnya, yang dipublikasikan baru-baru ini, menunjukkan bahwa teknik ini meningkatkan pembuangan limbah baik pada peserta sehat maupun mereka yang didiagnosis menderita Parkinson.
Dalam percobaan yang melibatkan 63 orang dewasa lanjut usia (30 penderita Parkinson), pemindaian MRI memastikan bahwa hiperkapnia intermiten mengubah aliran CSF. Tes tindak lanjut pada 10 peserta (5 dengan Parkinson) menunjukkan peningkatan kadar produk limbah dalam darah, yang menunjukkan peningkatan pembersihan. Khususnya, salah satu peserta dengan biomarker Alzheimer menunjukkan peningkatan yang kuat pada protein amiloid-beta dalam darah setelah pengobatan CO₂, yang menunjukkan potensi untuk membersihkan racun ini juga.
Implikasi dan Penelitian Masa Depan
Temuan penelitian ini menunjukkan bahwa memanipulasi kadar CO₂ bisa menjadi strategi terapi baru untuk penyakit neurodegeneratif. Para peneliti kini mengeksplorasi apakah praktik seperti yoga, tai chi, dan qigong, yang menekankan pernapasan perut, dapat mencapai efek serupa dengan meningkatkan CO₂ secara alami dalam darah.
“Kami menyadari bahwa kami dapat mereproduksi, dalam kondisi terjaga, respons pembersihan glimfatik yang biasanya terkait dengan tidur nyenyak menggunakan CO₂ yang terputus-putus,” jelas neuropsikolog Sephira Ryman di UNM.
Namun, masih belum jelas apakah perubahan ini bertahan lama atau mempunyai dampak klinis yang berarti terhadap patologi penyakit. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan dosis, durasi, dan potensi efek samping CO₂ yang optimal sebelum pendekatan ini dapat dianggap sebagai pengobatan yang layak.
Penemuan ini membuka jalan baru untuk memahami dan berpotensi mencegah penurunan neurologis, namun masih dalam tahap awal pengembangan.
