Tim Ilmuwan Berhasil Menemukan Cara Meningkatkan Efektifitas Antibiotika
Sebuah metode telah ditemukan guna meningkatkan efektivitas antibiotika, khususnya antibiotika golongan kuinolon, contohnya adalah ciprofloxacin dan levofloxacin. Antibiotika jenis ini sering digunakan untuk menterapi infeksi akibat bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Strategi terbaru ini diharapkan mampu mengatasi keterbatasan antibiotika kuinolon dalam mengatasi infeksi, terlebih bila berhadapan dengan bakteri yang kepadatannya tinggi misalnya Pseudomonas aeruginosa dan MRSA.
Bakteri yang telah mengembangkan toleransi terhadap obat-obatan memasuki kondisi fisiologis yang memungkinkan bakteri tersebut menghindar dari obat. Hal ini berbeda dari istilah resistensi bakteri, yang terjadi ketika bakteri mengalami mutasi genetika yang melindungi dari antibiotika. Toleransi bakteri merupakan sesuatu yang tidak begitu baik dipahami. Sebuah penelitian pada tahun 2011 yang dilakukan oleh Collins dkk menemukan bahwa kemampuan antibiotika aminoglikosida meningkat dalam membunuh bakteri yang mengalami toleransi terhadap antibiotika dengan cara menambahkan sejenis gula bersama antibiotika. Gula berperan untuk mempercepat metabolisme bakteri, sehingga membuat bakteri menjadi mati sebagai respon terhadap kerusakan DNA yang ditimbulkan oleh antibiotika.
Oleh karena antibiotika aminoglikosida memiliki banyak efek samping, sehingga penggunaannya dibatasi, maka tim ilmuwan beralih ke antibiotika lain yang potensi efek sampingnya lebih kecil, yaitu golongan kuinolon. Antibiotika kuinolon bekerja dengan cara mengganggu enzim bakteri yang dinamakan topoisomerase, yang berperan membantu replikasi dan perbaikan DNA bakteri. Pada antibiotika kuinolon, tim ilmuwan menemukan bahwa tidak cukup hanya gula, perlu ditambahkan pula sejenis molekul yang dinamakan akseptor elektron terminal. Pada sel, akseptor elektron biasanya oksigen, namun molekul lain misalnya fumarat dapat pula digunakan.
Penelitian menggunakan koloni bakteri yang kepadatannya tinggi yang ditumbuhkan pada cawan di laboratorium membuktikan bahwa pemberian antibiotika kuinolon bersamaan dengan glukosa dan fumarat dapat membasmi beberapa jenis bakteri seperti Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, dan Mycobacterium smegmatis. Temuan ini menyatakan bahwa infeksi bakteri yang kepadatan koloninya tinggi secara cepat mengkonsumsi nutrisi dan oksigen pada lingkungannya, yang akan memacu kondisi kelaparan dan membantu bakteri untuk bertahan hidup. Pada kondisi ini bakteri akan secara dramatis menurunkan aktivitas metaboliknya, yang akan menghindarkan bakteri dari kematian yang normalnya dipacu ketika DNA bakteri dirusak oleh antibiotika.
Penemuan ini menggarisbahwahi bahwa kondisi metabolik bakteri akan secara signifikan mempengaruhi cara antibiotika bekerja. Kini tim ilmuwan tengah meneliti antibiotika lainnya dan juga menggunakan metode ini pada penyakit yang menyerang binatang.
Referensi:
Arnaud Gutierrez, Saloni Jain, Prerna Bhargava, Meagan Hamblin, Michael A. Lobritz, James J. Collins. Understanding and Sensitizing Density-Dependent Persistence to Quinolone Antibiotics. Molecular Cell, 2017; DOI: 10.1016/j.molcel.2017.11.012
by 
