Mengapa antibiotik gagal dalam melawan bakteri
Bakteri yang kebal terhadap kerja antibiotik telah menjadi perhatian utama komunitas penelitian medis di seluruh dunia. Sebuah studi baru menyelidiki apa yang membuat "superbug" ini tangguh dalam menghadapi beberapa obat yang paling manjur.
Baru-baru ini saja, aktif Berita Medis Hari Ini, kami mempresentasikan sebuah penelitian yang menyoroti krisis superbug yang terus berkembang yang menyebar dengan kecepatan yang tidak terduga di seluruh dunia.
Penulis studi itu mengeluarkan peringatan yang suram bahwa jika bakteri terus "melindungi" dirinya sendiri dengan begitu efektif dan dengan kecepatan seperti itu, antibiotik mungkin akan segera menjadi tidak efektif sama sekali untuk melawannya.
Itulah mengapa sangat penting untuk memahami bagaimana, tepatnya, mikroorganisme ini dapat menangkis obat yang sebelumnya dapat bekerja melawan mereka. Pengetahuan ini akan menjadi langkah pertama dalam menghasilkan perawatan yang lebih kuat untuk melawan infeksi bakteri yang membandel.
Dalam sebuah studi baru, tim fisikawan dari McMaster University di Hamilton, Kanada, kini telah menentukan apa yang memungkinkan bakteri mengusir antibiotik begitu mereka menjadi resisten.
Meskipun mekanismenya sederhana, ini adalah pertama kalinya para peneliti menyelidiki dan dapat menunjukkannya dengan tepat, berkat teknologi yang sangat sensitif.
Penulis studi utama Prof. Maikel Rheinstädter dan rekannya melaporkan temuan mereka dalam makalah studi jurnal itu Biologi Komunikasi Alam telah diterbitkan hari ini. Para peneliti percaya bahwa penemuan mereka dapat membantu para ilmuwan merancang obat yang lebih efektif untuk mengobati infeksi.
“Ada banyak, banyak bakteri di luar sana, dan begitu banyak antibiotik, tetapi dengan mengusulkan model dasar yang berlaku untuk banyak dari mereka, kita dapat memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana menangani dan memprediksi resistensi dengan lebih baik,” catat Prof. Rheinstädter.
Kebutuhan untuk memahami mikromekanisme
Untuk memahami bagaimana bakteri yang membandel mampu mencegah antibiotik yang kuat, para peneliti mempelajari secara rinci mekanisme yang memungkinkan salah satu obat ini menembus membran bakteri dan melakukan tugasnya.
Untuk penelitian ini, para peneliti beralih ke polymyxin B, antibiotik yang digunakan dokter dalam pengobatan meningitis dan infeksi saluran kemih, mata, dan darah.
Para peneliti menjelaskan bahwa mereka memilih obat khusus ini karena dulunya merupakan satu-satunya antibiotik yang akan bekerja melawan bakteri yang kebal terhadap obat. Namun, beberapa tahun lalu, tim spesialis dari China menemukan bahwa satu gen bakteri dapat membuat mikroorganisme tersebut kebal terhadap polimiksin.
"Kami ingin mengetahui bagaimana bakteri ini, khususnya, menghentikan obat ini dalam kasus khusus ini," kata penulis pertama Adree Khondker, menambahkan, "Jika kami dapat memahami itu, kami dapat merancang antibiotik yang lebih baik."
Para peneliti menggunakan alat khusus dan sensitif yang memungkinkan untuk menganalisis membran bakteri. Alat ini menghasilkan gambar beresolusi sangat tinggi yang menangkap bahkan molekul individu dengan dimensi sekitar sepersejuta lebar sehelai rambut.
"Jika Anda mengambil sel bakteri dan menambahkan obat ini, lubang akan terbentuk di dinding, bertindak seperti pelubang, dan membunuh sel," kata Khondker. "Tapi, ada banyak perdebatan tentang bagaimana lubang ini terbentuk sejak awal."
Apa yang terjadi dengan bakteri resisten?
Mekanisme antibiotik menembus membran bakteri bekerja sebagai berikut: bakteri, yang bermuatan negatif, secara otomatis “menarik” obat yang bermuatan positif.
Namun, jika ini terjadi, membran bakteri bertindak sebagai penghalang terhadap antibiotik, yang bertujuan untuk mencegahnya mencapai bagian dalam bakteri. Dalam keadaan normal, ini tidak efektif karena membrannya cukup tipis sehingga antibiotik dapat “melubangi” di dalamnya.
Namun, dalam kasus bakteri yang resistan terhadap obat, teknologi mutakhir para peneliti mengungkapkan bahwa membran menjadi lebih kaku dan jauh lebih sulit untuk ditembus. Selain itu, muatan negatif bakteri menjadi lebih lemah, yang berarti lebih sulit bagi antibiotik untuk menemukan dan "menempel" padanya.
Seperti yang digambarkan Khondker, "Untuk obatnya, itu seperti beralih dari memotong Jello menjadi memotong batu."
Ini adalah pertama kalinya tim peneliti dapat menunjukkan perubahan ini dengan pasti, para peneliti menekankan.
“Ada banyak spekulasi tentang mekanisme ini. Tapi, untuk pertama kalinya, kami dapat membuktikan bahwa membrannya lebih kaku, dan prosesnya melambat. "
Prof. Maikel Rheinstädter
