Sebuah harapan baru muncul dalam penanganan demensia. Tim peneliti internasional telah berhasil meningkatkan produksi energi di dalam sel otak menggunakan sakelar molekuler. Inovasi ini menunjukkan potensi besar dalam memulihkan fungsi memori yang terganggu, khususnya pada kondisi mirip demensia.
Penelitian ini menyoroti peran krusial kekurangan energi di neuron sebagai pemicu gangguan kognitif. Dengan demikian, temuan ini membuka jalan bagi pengembangan terapi baru yang menargetkan peningkatan energi seluler.
Mitokondria: Pusat Energi Otak
Otak, sebagai organ yang sangat aktif, membutuhkan pasokan energi yang besar. Mitokondria, yang berfungsi sebagai pembangkit listrik di dalam sel, mengubah nutrisi dan oksigen menjadi ATP, sumber energi utama sel. Proses penting ini, dikenal sebagai fosforilasi oksidatif, menjaga aktivitas sinyal listrik dan stabilitas jalur memori.
Gangguan pada mitokondria dapat menyebabkan defisit energi yang signifikan, bahkan pada tahap awal penyakit seperti Alzheimer, jauh sebelum kematian neuron terjadi secara masif. Studi pada manusia menunjukkan adanya stres seluler dan disfungsi mitokondria yang meluas pada otak penderita Alzheimer, mengonfirmasi pentingnya bioenergi yang sehat.
Penelitian ini membuktikan bahwa kerusakan mitokondria bukan hanya efek samping, melainkan penyebab langsung hilangnya memori.
Teknologi DREADD: Mengaktifkan Energi Sel dengan Presisi
Para peneliti menciptakan alat kemogenetik yang disebut DREADD, memungkinkan aktivasi reseptor yang dimodifikasi dengan obat laboratorium tanpa memengaruhi bagian sel lainnya. Reseptor stimulasi didesain ulang agar berada di dalam mitokondria dan dinamai mitoDREADD-Gs.
Ketika diaktifkan, mitoDREADD-Gs merangsang protein G di dalam organel untuk memulai produksi energi. Pendekatan ini memberikan kontrol biokimia yang tepat tanpa merusak komponen seluler lainnya. Dengan aktivasi ini, potensial membran mitokondria dan konsumsi oksigen dalam jaringan otak meningkat secara signifikan.
Perubahan ini meningkatkan kadar cAMP dan PKA di dalam mitokondria, jalur yang dikenal mengontrol respirasi dalam organel.
Pemulihan Memori pada Model Hewan
Peneliti menguji alat ini pada model amnesia yang diinduksi oleh tetrahydrocannabinol (THC), senyawa aktif dalam ganja. Aktivasi mitoDREADD-G pada neuron hipokampus berhasil mengatasi defisit memori pengenalan yang disebabkan oleh THC.
Lebih lanjut, tim mengaplikasikan teknologi ini pada tikus yang menunjukkan ciri-ciri demensia frontotemporal atau Alzheimer. Hasilnya, peningkatan aktivitas mitokondria secara sementara berhasil memulihkan memori pengenalan mereka.
Implikasi dan Tantangan ke Depan
Penelitian ini menegaskan hubungan sebab-akibat antara disfungsi mitokondria dan gejala penyakit neurodegeneratif, menunjukkan bahwa gangguan fungsi mitokondria dapat menjadi penyebab degenerasi neuron.
Hipokampus, pusat pembentukan dan pemeliharaan memori jangka panjang, membutuhkan aliran ATP yang konsisten. Kekurangan energi di area ini dapat melemahkan neurotransmisi, mengurangi plastisitas, dan mengganggu kemampuan sel untuk berfungsi dengan baik.
Meski menjanjikan, terapi ini masih dalam tahap awal dan perlu diuji keamanannya secara menyeluruh. Stimulasi mitokondria yang berkelanjutan juga berpotensi meningkatkan radikal oksigen yang reaktif, merusak kualitas tekanan, dan membahayakan neuron yang rentan.
Oleh karena itu, penelitian ini menawarkan peta mekanisme dan sasaran, bukan solusi instan. Implementasi klinis di masa depan akan memerlukan pengaturan dosis yang cermat, lokasi otak yang tepat, dan pemantauan jangka panjang.
Temuan ini memberikan perspektif baru dalam penanganan demensia, yaitu mengoptimalkan sumber daya energi yang sudah ada di dalam neuron secara cepat dan lokal. Dengan memanfaatkan sinyal yang ada, pendekatan ini menghindari modifikasi genetik permanen dan menjaga intervensi agar tetap dapat dibalik.
Penelitian lebih lanjut akan berfokus pada durasi efek penyelamatan memori, jenis sel yang mendorong pengaruhnya, dan potensi manfaat pengaturan bioenergi serupa pada bidang kognitif lain selain memori pengenalan.
Jika hasilnya terus berkembang, mitokondria berpotensi menjadi target utama dalam upaya melawan demensia.
