Infeksi: Bagaimana tubuh kita tahu kapan harus membalas?
Sebuah studi baru menjelaskan bagaimana sel terinfeksi Pseudomonas aeruginosa dapat merasakan patogen dan memutuskan apakah akan melawan atau tidak. Penelitian ini juga memberikan informasi penting untuk pengembangan alternatif pengganti antibiotik.
Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri gram negatif yang mendiami tanah dan air. Ini adalah patogen oportunistik, yang berarti menyebabkan penyakit terutama pada orang yang memiliki sistem kekebalan yang lemah.
Mereka yang berisiko termasuk orang yang hidup dengan fibrosis kistik dan mereka yang tinggal dalam pengaturan perawatan kesehatan.
Patogen tersebut juga dapat menyebabkan pneumonia, infeksi saluran kemih, serta infeksi luka operasi.
Apa yang membuat bakteri ini sangat menantang adalah kebal terhadap berbagai antibiotik.
Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC) baru-baru ini mengidentifikasi jenis yang resistan terhadap berbagai obat P. aeruginosa sebagai ancaman serius. Pada 2017, CDC mencatat 32.600 infeksi pada pasien rumah sakit dan 2.700 kematian diperkirakan.
Bagaimana sel kita mempertahankan diri terhadap P. aeruginosa infeksi? Dan apa yang dapat dilakukan para ilmuwan untuk mengatasi jenis yang resistan terhadap berbagai obat?
Penginderaan kuorum
Bakteri dapat menggunakan metode canggih yang disebut penginderaan kuorum untuk berkomunikasi satu sama lain dan mengatur perilaku kolektif mereka.
Sistem memberi mereka informasi tentang kepadatan koloni bakteri dan spesies bakteri lain yang ada di sekitarnya.
Penginderaan kuorum bergantung pada molekul pensinyalan yang disebut penginduksi otomatis. Bakteri melepaskannya ke lingkungannya untuk saling mengirim pesan.
Sejumlah proses bakteri bergantung pada penginderaan kuorum. Ini termasuk pembentukan biofilm dan sekresi faktor virulensi, yang keduanya dapat menyebabkan ancaman yang signifikan bagi kesehatan kita.
Menulis di jurnal Ilmu, Pedro Moura-Alves dan Stefan Kaufmann dari Max Planck Institute for Infection Biology di Berlin di Jerman menjelaskan bagaimana sel yang terinfeksi dapat mencegat P. aeruginosa autoinducers, memungkinkan mereka memilih metode pertahanan terbaik.
Berita Medis Hari Ini berbicara dengan Profesor Kaufmann tentang penelitian tersebut.
Dia menjelaskan bahwa "P. aeruginosa merupakan patogen nosokomial penting dengan resistensi antimikroba yang tinggi. Patogen nosokomial seringkali resisten terhadap antimikroba (antibiotik). Infeksi nosokomial biasanya didapat di rumah sakit. "
"Pada waktu bersamaan, P. aeruginsoa adalah mikroba yang ada di mana-mana di lingkungan, dan dapat ditemukan di wastafel, dll. Kemungkinan orang dapat bersentuhan dengan P. aeruginosa seringkali, bagaimanapun, pada dosis rendah ketika tidak berbahaya, ”lanjutnya.
“Sebaliknya, jika mereka tumbuh dengan kelimpahan yang lebih tinggi, mereka mengaktifkan program gen mereka, yang memungkinkan mereka untuk menyerang inang karena sekarang mereka menghasilkan faktor virulensi.”
'Memata-matai P. aeruginosa
Dalam studi sebelumnya yang diterbitkan di Alam, Moura-Alves dan Kaufman menunjukkan bahwa faktor transkripsi yang disebut reseptor hidrokarbon aril (AhR) dapat merasakan faktor virulensi yang dilepaskan oleh P. aeruginosa.
Untuk penelitian mereka saat ini, tim menggunakan kombinasi sel manusia, ikan zebra, dan tikus, untuk menunjukkan bahwa AhR dapat mendeteksi autoinduser kuorum penginderaan.
“Kami terkejut menemukan bahwa Aryl Hydrocarbon Receptor mampu memata-matai bahasa komunikasi bakteri, menerjemahkannya ke dalam istilah pertahanan inang,” Moura-Alves, yang sekarang bekerja di Ludwig Institute for Cancer Research di Universitas Oxford di Inggris , diberitahu MNT.
"Ini memungkinkan inang untuk memantau infeksi dan bereaksi sesuai dengan tingkat ancaman."
Tim menulis di koran:
“Kami mengusulkan bahwa dengan memata-matai komunikasi antarbakteri, AhR mampu merasakan status quo P. aeruginosa komunitas selama infeksi, memungkinkan inang untuk memobilisasi mekanisme pertahanan yang paling tepat sesuai dengan tingkat keparahan ancaman. "
Penginderaan kuorum yang mengganggu adalah salah satu cara yang coba dilakukan para ilmuwan untuk mengatasi ancaman resistansi multi obat P. aeruginosa infeksi.
"Dengan mengganggu pertumbuhan bakteri dan memodulasi respons inang secara lebih tepat, temuan kami dapat membantu kami dan orang lain untuk mengembangkan langkah-langkah intervensi baru yang lebih baik (lebih tepat)," jelas Profesor Kaufmann kepada MNT.
Meskipun alternatif semacam itu mungkin masih lama di masa depan, wawasan baru tim tentang bagaimana bakteri berkomunikasi satu sama lain akan membantu strategi ini.
