Jika otak adalah kota megapolitan, maka mitokondria adalah pembangkit listrik sekaligus pusat logistiknya. Di dalam setiap neuron (sel saraf yang superaktif) ribuan mitokondria terus memproduksi ATP, mata uang energi yang dipakai untuk segala hal: menembakkan sinyal, membentuk koneksi antarsel, hingga “merapikan” sampah seluler. Karena itulah, ketika fungsi mitokondria terganggu, kota bernama otak mudah mengalami macet, listrik kedip-kedip, hingga layanan publik tidak stabil.
Sebuah ulasan riset di Molecular Psychiatry (2025) menyoroti betapa multifungsi mitokondria dan bagaimana kerusakannya bisa berkaitan dengan autism spectrum disorder (ASD).
Baca juga artikel tentang: Misteri DNA Terpecahkan: Kode Tak Terlihat yang Mengatur Hidup Kita
Mengapa mitokondria sangat penting bagi otak?
Neuron adalah “pengguna energi kelas berat”. Mereka tak bisa menimbun energi cadangan dalam jumlah besar, sehingga bergantung pada pasokan ATP yang stabil. ATP utama dihasilkan melalui rantai transpor elektron (electron transport chain/ETC) di membran dalam mitokondria.
Bayangkan ETC seperti ban berjalan di pabrik: elektron mengalir melewati beberapa “stasiun kerja” (kompleks I–IV), lalu memutar “turbin” (ATP synthase) untuk mencetak ATP. Kalau salah satu stasiun melambat atau macet, produksi ATP menurun dan seluruh pabrik ikut terganggu.
Pada kondisi ASD, sejumlah studi menemukan tanda-tanda disfungsi ETC dan metabolisme energi yang tidak efisien. Tidak semua individu autistik mengalaminya, namun ketika ada, gangguan ini dapat berdampak besar pada perkembangan otak dan fungsi sinaps (titik temu antarneuron).
Bukan cuma listrik: peran mitokondria yang sering terlupa
Kita kerap terjebak pada narasi “mitokondria = pembangkit”. Padahal organel kecil ini juga:
- Menjaga keseimbangan kalsium (Ca²⁺)
Kalsium adalah “notifikasi push” di dalam sel saraf. Lonjakan Ca²⁺ memberi tahu neuron kapan harus melepaskan neurotransmiter, kapan harus memperkuat atau melemahkan koneksi. Mitokondria bertindak seperti penyangga kalsium: menyerap saat kadarnya memuncak, dan melepas kembali saat dibutuhkan. Disfungsi penanganan Ca²⁺ membuat sinyal saraf menjadi berisik atau tidak sinkron, yang pada akhirnya mengganggu plastisitas sinaptik, kemampuan otak untuk belajar dan beradaptasi. - Mengelola “sampah reaktif” (ROS dan RNS)
Proses pembakaran energi selalu menghasilkan radikal bebas, reaktif oksigen/nitrogen (ROS/RNS). Dalam jumlah kecil, mereka justru berguna sebagai sinyal. Tetapi jika produksi berlebihan atau sistem penetralnya lemah, terjadilah stres oksidatif yang merusak protein, lemak membran, hingga DNA. Otak, yang kaya lemak dan aktif secara metabolik, sangat rentan terhadap kerusakan jenis ini. - Mengatur hidup-mati sel (apoptosis) dan daur ulang (autofagi)
Mitokondria ikut menyalakan “program kematian sel” ketika sebuah sel benar-benar rusak. Ia juga berperan dalam autofagi, sistem pembersihan komponen sel yang usang. Keseimbangan keduanya ibarat timbangan: terlalu mudah memicu kematian sel → jaringan terganggu; terlalu pelit merapikan → sampah menumpuk. Pada otak autistik, laporan riset menunjukkan adanya ketidakselarasan antara jalur apoptosis dan autofagi, yang dapat berujung pada penimbunan produk toksik dan gangguan perkembangan sirkuit saraf. - Gerbang mPTP (mitochondrial permeability transition pore)
Ini semacam pintu darurat di membran mitokondria. Saat stres berat (mis. kelebihan kalsium dan ROS) pintu ini dapat terbuka terlalu lama. Akibatnya, membran “bocor”, produksi ATP ambruk, dan sinyal menuju kematian sel meningkat. Aktivitas mPTP yang tidak tepat waktu dikaitkan dengan kerentanan neuron.
Dari gen ke gejala: bagaimana gangguan itu muncul?
Sebagian kecil individu autistik diketahui membawa mutasi pada gen mitokondria (baik DNA mitokondria maupun gen nuklir yang mengatur mitokondria). Mutasi ini dapat memengaruhi perakitan ETC, transport kalsium, atau mesin perbaikan kerusakan. Namun, hubungan mitokondria dan ASD tidak berhenti pada gen. Faktor lain (misalnya peradangan kronis, kekurangan nutrisi tertentu, hingga stres oksidatif akibat lingkungan) dapat memperburuk kerja mitokondria yang sebelumnya sudah rapuh. Karena ASD sangat beragam (heterogen), kombinasi faktor berbeda bisa menghasilkan jalur biologis yang sama-sama bermuara pada disfungsi sinaps dan perbedaan perilaku.
Penting ditekankan: sains belum memastikan apakah gangguan mitokondria adalah penyebab utama ASD pada sebagian besar kasus, atau konsekuensi dari proses lain yang sedang terjadi di otak yang berkembang. Yang jelas, bukti terkini menunjukkan bahwa kerusakan fungsi apa pun pada mitokondria (energi, kalsium, ROS, atau kebersihan sel) dapat berkontribusi pada jalur biologis menuju gejala autistik.
Apa artinya bagi terapi?
Karena mitokondria duduk di persimpangan banyak jalur, pendekatan terapi yang menyasar organel ini tampak menjanjikan, namun harus hati-hati dan berbasis bukti.
- Pendekatan metabolik: mengoptimalkan sumber energi (mis. dukungan nutrisi yang tepat, pola makan tertentu) dapat membantu sebagian individu, tetapi responnya sangat bervariasi dan sebaiknya berada di bawah pengawasan klinis.
- Antioksidan & ko-faktor: beberapa uji kecil mengeksplorasi molekul yang mendukung rantai transpor elektron atau menetralkan ROS. Hasilnya bercampur; penelitian yang lebih besar dan terkontrol masih diperlukan.
- Menargetkan kalsium & mPTP: intervensi yang menstabilkan aliran kalsium atau mencegah pembukaan mPTP berlebihan tengah diteliti di model hewan dan sel.
Di atas segalanya, terapi perilaku, dukungan pendidikan, dan lingkungan yang ramah neurodiversitas tetap menjadi fondasi penanganan ASD. Strategi biologis, termasuk yang menyasar mitokondria sebaiknya dilihat sebagai pelengkap, bukan pengganti.
(Catatan: informasi ini bersifat edukatif, bukan saran medis. Keputusan terapi harus dibuat bersama tenaga kesehatan yang kompeten.)
Mengapa temuan ini penting?
- Menyatukan potongan puzzle
Mitokondria menghubungkan energi, sinyal kalsium, stres oksidatif, dan “kebersihan sel”. Ini membantu menjelaskan mengapa ASD melibatkan banyak sistem sekaligus, dari fungsi sinaps hingga daya tahan sel saraf terhadap stres. - Menjelaskan variasi antarindividu
Karena mitokondria dipengaruhi gen dan lingkungan, wajar bila gejala dan respons terhadap intervensi bervariasi lebar. Pendekatan medis yang dipersonalisasi menjadi kunci. - Mengarahkan riset ke biomarker
Mengukur jejak fungsi mitokondria (mis. profil metabolit, tanda stres oksidatif, dinamika kalsium) bisa membantu mendeteksi subkelompok individu ASD yang paling diuntungkan oleh terapi tertentu.
Ke mana riset berikutnya?
Ulasan 2025 itu menekankan kebutuhan untuk:
- Studi longitudinal sejak awal kehidupan untuk melihat kapan persisnya perubahan mitokondria muncul.
- Pemetaan multi-omik (genomik, proteomik, metabolomik) agar kita tahu jalur mana yang “patah” pada tiap individu.
- Uji klinis terstandar yang cukup besar untuk mengevaluasi intervensi metabolik/antioksidan secara tegas.
- Model sel manusia (mis. neuron turunan iPSC) untuk menguji hipotesis sebab-akibat secara langsung.
Intinya
Mitokondria bukan sekadar pembangkit listrik, tapi juga dirigen sinyal kalsium, penjaga kebersihan sel, dan pengatur hidup-mati. Ketika fungsi-fungsi ini terganggu, sirkuit otak yang sedang tumbuh bisa berkembang secara berbeda, berkontribusi pada ciri-ciri autisme.
Semua teka-teki tentang autisme belum sepenuhnya terpecahkan, tetapi memahami peran penting dan beragam yang dimainkan oleh mitokondria (organel kecil di dalam sel yang berfungsi sebagai “pembangkit energi” tubuh) memberi kita cara pandang baru terhadap gangguan spektrum autisme (ASD). Kini para ilmuwan melihat bahwa autisme tidak bisa dijelaskan oleh satu penyebab tunggal atau diatasi dengan satu jenis terapi yang sama untuk semua orang. Sebaliknya, dengan mengenali betapa kompleks dan beragamnya fungsi mitokondria dalam tubuh (dari menyediakan energi bagi otak hingga mengatur respons stres dan perkembangan sel saraf) kita mulai memiliki “peta biologis” yang lebih akurat untuk memahami berbagai bentuk autisme.
Pendekatan ini mendorong arah baru dalam penelitian dan pengobatan: bukan mencari “obat ajaib” yang berlaku universal, melainkan merancang terapi yang lebih presisi, disesuaikan dengan kebutuhan biologis dan kondisi tiap individu. Namun, di balik semua kemajuan ilmiah itu, yang paling penting adalah memastikan bahwa penemuan-penemuan baru ini benar-benar berdampak pada kehidupan sehari-hari orang autistik dan keluarganya (membantu mereka hidup lebih nyaman, sehat, dan diterima sepenuhnya di masyarakat).
Baca juga artikel tentang: Pengembangan Bahasa dan Literasi di antara Anak-anak Penderita Autism Spectrum Disorder (ASD)
REFERENSI:
Khaliulin, Igor dkk. 2025. The multifaceted role of mitochondria in autism spectrum disorder. Molecular psychiatry 30 (2), 629-650.
