Mekanisme Resistensi Bakteri terhadap Antibiotik

Alexander Flemming pernah berkata dalam pidatonya dalam acara perimaan Hadiah Nobel Kedokteran atas penemuaan zat antibiotik. Beliau mengatakan dalam sebuah kalimat tentang sebuah fenomena resistensi bakteri terhadap antibiotik yang tak terhindarkan yang telah beliau amati di laboratorium. Beliau mengatakan...

"tidaklah sulit untuk membuat mikroba kebal terhadap penisilin di laboratorium dengan memaparkan mikroba tersebut pada konsentrasi yang tidak cukup untuk membunuh mereka… ada bahaya bahwa orang yang tidak tahu apa-apa akan dengan mudah memberikan dosis yang lebih rendah pada dirinya sendiri dan, dengan memaparkan mikrobanya pada jumlah penisilin yang tidak mematikan. obat, membuat mereka resisten" (A. Fleming, Penicillin, Nobel Lecture, 11 December 1945).

{tocify} $title={Daftar isi}

Hingga saat ini kasus resistensi bakteri terhadap antibiotik telah banyak bermunculan. Beberapa jenis zat antibiotik sudah kehilangan khasiatnya untuk membunuh bakteri dalam mencegah maupun mengobati infeksi. Infeksi bakteri pada jaringan tubuh menjadi semakin sulit diobati dan menyebabkan keparahan hingga menimbulkan kematian.

A. Faktor Penyebab Resistensi Bakteri

Resistensi merupakan kemampuan bakteri untuk bertahan hidup dan berkembangbiak meskipun terpapar oleh antibiotik yang seharusnya membunuh atau menghambat pertumbuhan mereka. Resistensi ini dapat berkembang karena beberapa faktor, di antaranya adalah:

1. Penggunaan Antibiotik yang Berlebihan

Penggunaan antibiotik secara berlebihan atau tidak tepat dapat menyebabkan bakteri menjadi lebih resisten terhadap obat-obatan tersebut. Misalnya, jika antibiotik digunakan terlalu sering, bakteri dapat mengembangkan mekanisme perlindungan diri terhadap obat.

2. Penggunaan Antibiotik yang Tidak Tepat

Penggunaan antibiotik untuk infeksi yang tidak memerlukan pengobatan antibiotik, atau penggunaan dosis yang tidak sesuai, dapat memberikan kesempatan bagi bakteri untuk berkembang resistensi.

3. Mutasi Genetik

Bakteri dapat mengalami mutasi genetik yang membuatnya resisten terhadap antibiotik tertentu. Bakteri yang memiliki mutasi menguntungkan dalam menghadapi antibiotik akan memiliki keunggulan dalam berkembang biak.

4. Transfer Gen Resistensi

Bakteri juga dapat mentransfer gen resistensi antibiotik kepada bakteri lain, bahkan antar spesies bakteri yang berbeda, melalui proses seperti konjugasi, transformasi, atau transduksi.

5. Penggunaan Antibiotik dalam Peternakan dan Pertanian

Penggunaan antibiotik dalam peternakan dan pertanian juga dapat menyebabkan resistensi bakteri. Antibiotik yang diberikan kepada hewan untuk mencegah penyakit atau meningkatkan pertumbuhan hewan dapat menyebabkan perkembangan resistensi bakteri yang kemudian dapat ditularkan kepada manusia melalui rantai makanan.

B. Mekanisme Molekuler Resistensi Bakteri terhadap Antibiotik

Selain faktor-faktor di atas bakteri juga mempunyai mekanisme molekuler untuk menonaktifkan kerja antibiotik itu sendiri. Beberapa mekanismenya adalah sebagai berikut:

1. Memproduksi enzim yang menonaktifkan kerja antibiotik

Antibiotik kehilangan aktivitas biologisnya karena dinonaktifkan oleh enzim spesifik yang diproduksi oleh bakteri. Contohnya pada kasus antibiotik golongan β-laktam yang dapat dihidrolisis oleh enzim β-laktamase. Bakteri Enterobakter spp. mampu menghasilkan enzim β-laktamase spektrum luas (ESBL) yang mampu menghidrolisis antibiotik golongan β-laktam seperti Penisilin, Sefalosporin, Monobactam, dan Carbapenem. Jenis enzim lainnya yang dihasilkan oleh bakteri yang mampu menonaktifkan antibiotik tertentu adalah asetiltransferase, fosfotransferase, dan adeniltransferase.

2. Perubahan target antibiotik

Pada kasus resistensi bakteri terhadap eritromisin, dimana beberapa strain bakteri mampu untuk metilasi residu adenin dalam peptidil-transferase r-RNA 23S menurunkan afinitasnya terhadap antibiotik tanpa merusak sintesis protein. Beberapa strain bakteri juga mampu memodifikasi protein pengikat penisilin (PBPs) contohnya yang dilakukan oleh bakteri MRSA.

3. Mengurangi permeabilitas seluler

Bakteri juga memiliki kemampuan untuk mengurangi penetrasi antibiotik dengancara merubahan struktur selubung permukaan sel. Pada bakteri Gram-negatif, resistensi mungkin disebabkan oleh perubahan atau penurunan kuantitatif porin, atau protein yang banyak ditembus oleh antibiotik. Mereka menunda aliran masuk berbagai antibiotik berkat mekanisme berbeda yang mencakup keterbatasan dalam kaitannya dengan ukuran molekul, hidrofobisitas, dan tolakan muatan, sehingga berkontribusi terhadap resistensi intrinsik banyak mikroorganisme. Bakteri yang diketahui memiliki kemampuan ini adalah Pseudomonas aeruginosa yang menunjukkan resistensi terhadap imipenem.

4. Peningkatan aliran keluar

Antibiotik yang masuk ke dalam sel bakteri dapat dihilangkan oleh sistem pengeluaran obat yang digerakkan oleh energi dengan cara mengaktifkan jalur metabolisme alternatif. Kasusnya terjadi pada bakteri yang diobati dengan sulfamidik masih berhasil mensintesis asam folat melalui jalur metabolisme alternatif.

Resistensi bakteri terhadap antibiotik merupakan masalah global yang serius, karena dapat mengurangi efektivitas antibiotik dalam mengobati infeksi bakteri, meningkatkan risiko komplikasi medis, dan memperpanjang masa penyembuhan. Oleh karena itu, penggunaan antibiotik yang bijaksana, pengembangan antibiotik baru, dan pengawasan yang ketat terhadap penggunaan antibiotik sangat penting untuk mengatasi masalah resistensi bakteri.

C. Sumber dan Referensi

• Blair, J. M., Webber, M. A., Baylay, A. J., Ogbolu, D. O., & Piddock, L. J. (2015). Molecular mechanisms of antibiotic resistance. Nature Reviews Microbiology, 13(1), 42–51.

• Carlotta Granchi. 2021. New Antibiotics for Multidrug-Resistant Bacterial Strains: Latest Research Developments and Future Perspectives. Journal of Molecules, 26(9): 2671. DOI: 10.3390/molecules26092671.

• Centers for Disease Control and Prevention (CDC). (2021). Antibiotic Resistance Threats in the United States. Tersedia online: https://www.cdc.gov/drugresistance/biggest-threats.html.

• Davies, J., & Davies, D. (2010). Origins and evolution of antibiotic resistance. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 74(3), 417–433.

• European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). (2020). Surveillance of antimicrobial resistance in Europe. Tersedia online: https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/surveillance-antimicrobial-resistance-europe-2020

• Spellberg, B., Bartlett, J. G., & Gilbert, D. N. (2013). The future of antibiotics and resistance: a tribute to a career of leadership by John Bartlett. Clinical Infectious Diseases, 57(8), 1075–1080.

• Ventola, C. L. (2015). The Antibiotic Resistance Crisis: Part 1: Causes and Threats. Pharmacy and Therapeutics, 40(4), 277–283.

• World Health Organization (WHO). (2021). Antibiotic Resistance. Tersedia online: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance.

Follow

MicrobeHolic Situs berbagi ilmu Biologi dan Mikrobiologi. Silahkan follow situs ini untuk mendapatkan update terbaru.

Share this post