ANTIBIOTIK BARU DITEMUKAN PADA GULMA BIASA

Tanaman liar bisa menjadi harta karun antibiotik baru untuk mengatasi masalah resistensi antimikroba di seluruh dunia.

Selada thale, rumput liar yang umum, bisa menjadi sumber antibiotik baru.

Peneliti di Swiss membuat saran ini setelah menemukan senyawa dengan aktivitas antibiotik jenis baru pada daun selada thale, tumbuhan liar yang umum.

Banyak antibiotik saat ini berasal dari senyawa alami yang dibuat oleh bakteri yang hidup di tanah. Bakteri menghasilkannya untuk bertahan melawan mikroorganisme lain.

Tapi studi baru - sekarang diterbitkan di jurnal Mikrobiologi Alam - Menunjukkan bahwa tanaman liar juga bisa menjadi sumber antibiotik yang kaya.

Bagian tumbuhan yang hidup di atas tanah secara kolektif dikenal sebagai phyllosphere. Studi ini berfokus pada “ekosistem” tertentu dari phyllosphere - yaitu permukaan daun dari tumbuhan liar yang umum.

Karena ekosistem ini kekurangan nutrisi, ada “tekanan persaingan yang intens” di antara banyak mikroorganisme yang menghuninya, kata rekan penulis studi senior Julia Vorholt, seorang profesor di Institut Mikrobiologi di ETH Zurich di Swiss.

Akibatnya, dia menjelaskan, bakteri menghasilkan keragaman zat yang memungkinkan mereka untuk mempertahankan habitatnya.

Resistensi antimikroba: Ancaman global

Antimikroba adalah obat yang dirancang untuk membunuh atau menghentikan pertumbuhan mikroorganisme seperti virus, jamur, bakteri, khamir, dan cacing parasit. Antibiotik adalah antimikroba yang menargetkan bakteri, tetapi istilah ini sering digunakan secara bergantian dengan antimikroba.

Resistensi antimikroba berkembang ketika mikroorganisme berubah sebagai respons terhadap obat antimikroba dan akhirnya berhenti mengalah padanya. Hal ini membuat lebih sulit untuk mengobati infeksi yang ditimbulkannya.

Kemampuan kita untuk menyembuhkan bahkan infeksi umum semakin dirusak oleh penyebaran mekanisme baru resistensi antimikroba. Hal ini menyebabkan pemulihan lebih lama dari penyakit, peningkatan kecacatan, dan kematian.

Bidang perhatian khusus, misalnya, adalah pengobatan tuberkulosis (TB). Bentuk penyakit menular yang resistan terhadap obat secara luas sekarang telah ditemukan di 105 negara dan resistan terhadap “setidaknya” empat obat anti-TB utama.

Tanaman kecil dengan potensi besar

Prof Vorholt dan koleganya menyelidiki lebih dari 200 spesies bakteri yang hidup di daun Arabidopsis thaliana, tumbuhan liar kecil dengan nama umum selada thale dan selada telinga tikus.

Arabidopsis banyak digunakan sebagai organisme model oleh para ilmuwan yang tertarik pada biologi dan genetika tanaman berbunga. Hal ini telah menghasilkan perpustakaan besar informasi genetik yang mencakup genom bakteri yang terdekode yang menjajah permukaan daun tanaman.

Hingga saat ini, tidak ada yang menganalisis data ini dengan tujuan untuk menemukan "produk alami yang tidak berkarakter" di phyllosphere tanaman.

"Kami menerapkan teknik bioinformatika," kata Prof. Vorholt, "untuk menyelidiki kelompok gen yang mampu mengontrol produksi zat dan dengan demikian dapat berdampak pada bakteri lain."

Setelah menjalankan beberapa tes, tim menemukan 725 interaksi molekuler antara strain bakteri yang berbeda. Interaksi bakteri yang menargetkan satu sama lain dan, dalam beberapa kasus, menyebabkan pertumbuhan mereka terhambat.

Pada tahap ini, bagaimanapun, tidak jelas apakah senyawa yang terlibat dalam interaksi itu unik di habitat ini atau tidak. Juga, apakah mereka memiliki karakteristik antibiotik yang benar-benar baru?

Menemukan zat dengan mekanisme antimikroba yang sebelumnya tidak diketahui merupakan tujuan utama dalam memerangi resistensi antimikroba.

Antibiotik dengan 'struktur yang belum pernah terjadi sebelumnya'

Jadi, pada tahap penelitian selanjutnya, para peneliti memeriksa susunan kimiawi zat yang mereka temukan. Mereka berfokus pada jenis bakteri yang "sangat produktif" yang disebut Brevibacillus sp. Daun182.

Analisis senyawa dan "kelompok gen" dari strain tersebut mengungkapkan sejumlah senyawa dengan kekuatan antibiotik. Secara khusus, yang mereka sebut macrobrevin, memiliki "struktur produk alami yang belum pernah terjadi sebelumnya".

“Sekarang kami perlu mengklarifikasi apakah makrobrevin dan zat lain yang baru ditemukan juga efektif melawan bakteri yang menyebabkan penyakit pada manusia,” kata rekan penulis studi senior Jörn Piel, yang juga seorang profesor di Institut Mikrobiologi di ETH Zurich.

Dia menambahkan bahwa dia dan anggota tim lainnya sangat senang dengan fakta bahwa mungkin ada lebih banyak lagi antibiotik alami yang menunggu untuk ditemukan di "phyllosphere yang relatif belum dijelajahi".