Mengapa seiring bertambahnya usia ingatan menjadi kabur dan pikiran terasa makin tumpul? Untuk pertanyaan lama ini, tim peneliti di Amerika Serikat mengajukan satu molekul yang dapat menjadi petunjuk penuaan otak: protein bernama FTL1 (ferritin light chain 1·rantai ringan feritin 1). Ketika zat ini meningkat di otak yang menua, sel-sel saraf tidak dapat terhubung rapat satu sama lain, dan akibatnya daya ingat ikut menurun. Sebaliknya, ketika FTL1 diturunkan di otak tikus tua, konektivitas sel saraf yang melemah kembali pulih dan fungsi kognitif membaik. Ini bukan sekadar memperlambat penuaan otak, melainkan menunjukkan kemungkinan untuk membalikkan alur penurunan fungsi itu sendiri.
FTL1 berada di pusat penuaan hipokampus
Studi ini dilakukan oleh tim peneliti Universitas California, San Francisco (UCSF). Penulis pertama adalah Laura Lemesal, dan penulis korespondensi adalah Dr. Saul A. Villeda. Hasil penelitian dimuat dalam artikel berjudul ‘Targeting iron-associated protein Ftl1 in the brain of old mice improves age-related cognitive impairment’ pada jurnal internasional ≪Nature Aging≫ edisi 19 Agustus 2025.
Tim peneliti menyoroti hipokampus (hippocampus), bagian otak yang berperan dalam pembelajaran dan memori. Hipokampus dikenal sebagai area yang sangat peka terhadap dampak penuaan. Para peneliti membandingkan hipokampus tikus muda dan tikus tua untuk melacak perubahan apa yang muncul pada tingkat gen dan protein seiring bertambahnya usia. Dalam proses itu, yang secara konsisten menonjol adalah FTL1. Protein ini terlibat dalam penyimpanan dan metabolisme zat besi, dan ditemukan lebih banyak pada hipokampus tikus tua.
Semakin tinggi, semakin melemah koneksi antarsel otak
Langkah berikutnya adalah memastikan apakah FTL1 hanya merupakan produk samping yang ikut meningkat pada otak menua, atau benar-benar faktor utama yang mendorong penurunan fungsi. Tim peneliti secara artifisial meningkatkan kadar FTL1 di hipokampus tikus muda. Hasilnya, sinaps (synapse)—tempat pertukaran informasi antarsel saraf—berkurang, dan respons penguatan jangka panjang (long-term potentiation) yang penting untuk pembentukan memori juga menurun. Pada uji perilaku, tampak penurunan fungsi kognitif. Dengan kata lain, ketika FTL1 ditingkatkan pada otak muda, muncul perubahan yang mirip dengan otak tua dari sisi fungsi.
Pola serupa juga terkonfirmasi pada eksperimen sel. Pada dasarnya, sel saraf yang sehat membentuk jaringan kompleks dengan memanjangkan banyak cabang. Namun, sel yang dibuat menghasilkan FTL1 secara berlebihan menjadi lebih sederhana strukturnya. Tonjolan (neurit) memendek dan kemampuan bercabang juga menurun. Ini berarti sel-sel otak akhirnya berada dalam kondisi tidak mampu terhubung rapat satu sama lain.
Bagian yang perlu diperhatikan adalah setelah itu. Para peneliti melakukan eksperimen penekanan gen untuk menurunkan ekspresi FTL1 terutama di hipokampus tikus tua, khususnya pada girus dentatus (dentate gyrus) dan area terkait. Hasilnya, penanda terkait sinaps meningkat dan konektivitas antarsel saraf menunjukkan pemulihan. Dalam uji perilaku, kemampuan memori tikus tua juga membaik.
Artinya, ketika FTL1 tinggi, koneksi sel saraf runtuh dan fungsi kognitif menurun; tetapi ketika FTL1 diturunkan, perubahan berbalik arah. Tim peneliti menafsirkan hasil ini sebagai bukti kemungkinan untuk kembali meningkatkan fungsi otak yang melemah, bukan sekadar menunda penuaan.
Tim juga memastikan bahwa dampaknya tidak terbatas pada sinaps. Berdasarkan analisis sekuensing RNA inti neuron (neuronal nuclei RNA-seq), semakin tinggi FTL1, semakin tampak perubahan pada jalur metabolisme energi sel seperti sintesis ATP serta jalur yang terkait dengan fungsi sinaps. Pada hipokampus tikus tua, semakin banyak FTL1, semakin melambat metabolisme sel. Sebaliknya, ketika dilakukan intervensi untuk meningkatkan metabolisme, sebagian perubahan negatif akibat peningkatan FTL1 menjadi berkurang. Ini menunjukkan bahwa FTL1 tidak hanya memengaruhi metabolisme besi, tetapi juga dapat mengganggu cara sel otak menghasilkan dan menggunakan energi.
Masih perlu verifikasi sebelum terapi dikembangkan
Tentu saja, masih terlalu dini untuk langsung menghubungkan temuan ini dengan terapi pada manusia. Penelitian ini dilakukan pada tahap praklinis dengan fokus pada hipokampus tikus. Diperlukan studi lanjutan untuk mengetahui apakah pengaturan FTL1 akan memberikan efek yang sama pada penuaan otak normal manusia atau pada penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer. Karena FTL1 adalah protein yang terkait dengan penyimpanan besi, dampak lain yang mungkin muncul bila dimodulasi dalam jangka panjang juga perlu ditelaah secara memadai.
Meski demikian, makna studi ini tidak bisa dianggap kecil. Penurunan daya ingat yang terjadi seiring bertambahnya usia kerap dianggap sebagai perubahan yang tak terhindarkan. Namun, para peneliti berhasil mengidentifikasi target molekuler yang spesifik di balik penurunan fungsi otak, dan bahkan menunjukkan kemungkinan perbaikan fungsi ketika target tersebut dimodulasi. Kita hidup di era ketika menua dengan kejernihan mental sama pentingnya dengan hidup lebih lama. FTL1 kini mendapat perhatian sebagai petunjuk penting yang menunjukkan perubahan apa pada otak menua yang berujung pada penurunan daya ingat.
*Sumber artikel: Targeting iron-associated protein Ftl1 in the brain of old mice improves age-related cognitive impairment. Nature Aging, 2025; 5 (10): 1957 DOI: 10.1038/s43587-025-00940-z.
