Langsung ke konten utama

Bagaimana Terjadinya Resistesi Antibiotik ?



Resistensi Antibiotik

Resistensi muncul ketika organisme bakteri yang sebelumnya sensitif menjadi tidak lagi sensitif oleh antibiotik dengan kata lain tidak mampu dihambat oleh antibakteri. Hal ini terjadi karena pool gen bakteri mengalami perubahan yang difasilitasi oleh pembelahan selnya yang cepat, dan genom haploid. bakteri dapat mentransfer materi genetik di dalam dan antarspesies. Bakteri tidak memiliki regulasi untuk mengembangkan “gen resistensi” atau “faktor virulensi” melainkan bakteri tersebut menggunakan lotere genetik. Penggunaan antibiotik ini memungkinkan kelangsungan hidup dan replikasi bakteri yang secara tidak sengaja memperkuat pertahanan bakteri dari destruksi dengan adanya modifikasi mekanisme destruksi. 

Transmisi penentu resistensi antarbakteri

Transformasi 
Beberapa spesies bakteri mampu mengambil  DNA polos (naked) dan menggabungka dengan genomnya sendiri atau disebut sebagai transformasi. Contohnya Streptococcus pneumoniae mengambil sebagian dari gen protein pengikat penisilin dari spesies yang memiliki hubungan kekerabatan erat. Gen yang telah berubah ini memproduksi protein pengikat penisilin dengan lebih lemah dan oleh sebab itulah penisilin tidak mampu menghambat bakteri tersebut. Organisme ini masih dapat mensintesis peptidoglikan dan mempertahankan dinding sel-nya walaupun dihambat oleh penisilin. Resistensi Neiserria gonorrhoeae terhadap penisilin juga berkembang dengan cara yang sama. 

Konjugasi
Plasmid adalah struktur DNA sirkular yang ditemukan di dalam sitoplasma. Plasmid membawa gen yang bermacam-macam termasuk diantaranya adalah gen yang mengkode enzim metabolik, penetu virulensi, dan resistensi antibiotik. Proses konjugasi terjadi saat plasmid dipindahkan dari bakteri yang satu ke bakteri yang lain dengan begitu gen resistensi akan menyebar dengan cepat pada spesies populasi bakteri yang menepati lingkungan yang sama (misalnya didalam paru). Bersamaan dengan adanya tekanan selektif antibiotik (misalnya di rumah sakit) dapat terbentuk populasi yang multiresisten.

Transposon dan integron
Transposon dan integron merupakan elemen genetik yang dapat bergerak yang dapat mengkode transposisi. Keduanya dapat bergerka di antara kromosom dan plasmid, dan antarbakteri. Banyak fungsi termasuk resistensi antibiotik, dapat dikode pada satu transposon. Resistensi Staphylococcus aureus terhadap metisilin dan resistensi Streptococcus pneumoniae terhadap tetrasiklin mungkin memasuki spesies melalui rute ini. integron penting dalam transmisi resistensi patigen gram negatif terhadap banyan jenis antibiotik. Gen resistensi juga bisa dimobilisasi oleh bakteriofag.

Mekanisme Resistensi
a. Modifikasi antibiotik
Inaktivasi enzim, ini merupakan mekanisme yang paling umum, terjadi pada saat organisme secara spontan menghasilkan enzim yang mampu mendegradasi antibiotik. Banyak strain dari Staphylococcus aureus memproduksi enzim ekstraselular, β-laktamase, yang membuka cincin β-laktam penisilin, sehingga terjadi inaktivasi. Beberapa organisme juga banyak mampu mengekspresikan enzim yang mendegradasikan penisilin dan sefalosporin. Diantara organisme tersebut termasuk Escherichia coli, Haemophilus influenzae, dan Pseudomonas spp. Seringkali gen yang mengkode enzim-enzim ini dapat ditemukan pada elemen genetik yang bergerak/mobile (transposon) dan dapat ditransmisikan di antara organisme dari spesies yang berbeda. Penyebaran jenis yang berbeda dari β-laktamase dengan spektrum yang diperluas/ extended spectrum β-laktamase (ESBL) seperti CTXm dan AmpC diantara enterobacteriaceae, menghasilkan resistensi penisilin dan sefalosporin berspektrum luar terhadap organisme penyebab infeksi yang terdapat di rumah sakit. Hal ini meningkatkan risiko infeksi komunitas atau nosokomial.
Penambahan enzim, bakteri dapat mengekspresikan enzim yang dapat menambahkan suatu gugus kimia kedalam antibiotik, sehingga menghambat aktivitas antibiotik tersebut. Contohnya adalah pada bakteri yang resisten terhadap aminoglikosida dengan cara mengekspresikan enzim yang mengaktivasi antibiotik melalui penambahan gugus asetil, amino atau adenosisn kedalam molekul antibiotik. Enzim resistensi aminoglikosida dimiliki oleh organisme Gram positif (Staphylococcus aureus) dan organisme gram negatif (Pseudomonas spp)

b. Impermeabilitas
Beberapa bakteri secara alami resisten terhadap antibiotik karena envelope selnya impermeable terhadap antibiotik tertentu. Organisme gram negatif, terutama Pseudomonas spp., bersifat impermeable terhadp beberapa antibiotik β-laktam. Aminoglikosida memasuki bakteri dengan mekanisme transpor yang bergantung pada oksigen dan karena itu memiliki sedikit efek dalam melawan organisme anaerob.

c. Mekanisme efluks
Bakteri E.coli dapat menjadi resisten terhadap tetrasiklik dengan adanya protein membran dalam yang secara aktif memompa antibiotik keluar dari sel. Streptokokus dapat menjadi resisten terhadap makrolida dengan menggunakan pompa efluks.

d. Jalur alternatif
Mekanisme lainya yang sering ditemukan adalah bakteri membuat suatu jalur alternatif untuk menghindari blokade metabolisme akibat antibiotik. Staphylococcus aureus  menjadi resisten terhadap metisilin atau flukloksasilin jika mendapat gen mecA. Gen ini mengkode protein pengikat penisilin  alternatif (alternative penicillin-binding protein, PBP2) yang tidak dihambat oleh metisilin. Walaupun komposisi dinding selnya berubah, organisme ini masih dapat bermultiplikasi. Perubahan yang serupa dari protein pengikat penisilin pada streptococcus pneumoniae bertanggung jawab atas resistensi organisme ini.

f. Perubahan lokasi target
Resistensi ini terjadi karena ketika gen RNA polimerase mengalami perubahan akibat adanya mutasi titik, insersi atau delesi. Contohnya pada rifampisin yang bekerja menghambat subunit β dari RNA polimerase yang mengalami mutasi sehingga muncul resistensi.

  
Stephen Gillespie dan Kathleen Bamford, At a Glance Mikrobiologi Medis dan Infeksi. Edisi Ketiga. 2007.

Komentar