Produk antibiotik yang rusak berbalik menjadi daya tahan

Para ilmuwan di Amerika Serikat telah mengungkap bahan kimiawi dibalik teka – teki yang membuat bingung para ahli microbiologist selama bertahun – tahun: bahwasannya di suatu koloni bakteri yang hidup pada keberadaan antibiotik dalam lingkungan alam, individual yang sensitif terhadap antibiotik dapat hidup berdampingan dengan mereka ytang bersifat resistant, dimana logikanya akan mendikte bahwa hanya bakteri resistant yang dapat bertahan.
Kunci pada misteri ini muncul bersandar pada produk antibiotik yang rusak, menurut penelitian terbaru oleh Adam Palmer, Elaine Angelino dan Roy Kishony pada Universitas Harvard.
Para ilmuwan memelajari bagaimana produk yang gagal pada kemunculan polyketide antibiotic tetracycline secara alamiah mempengaruhi  populasi E. coli yang terekspos pada antibiotik.
Dalam lingkungan, tetracycline, yang diproduksi oleh bakteri Streptomyces dalam tanah, secara alamiah rusak menjadi beberapa produk. Tim ini mensimulasikan zat asam kerusakan dari persenyawaan tersebut, dengan memproduksi tiga bahan utama: stereoisomer dari tetracycline yang disebut epitetracycline (ETC); bersama – sama dengan produk dehidrasi dari kedua tetracycline itu sendiri dan isomer, yang disebut anhydrotetracycline (ATC) dan anhydroepitetracycline (AETC).
Tetracycline terdegradasi kedalam susunan persenyawaan bioaktif, yang menyebabkan regangan sensitif dari E.coli untuk melepaskan regangan resistant  Lalu, mereka mengekspose kedua regangan tetracycline-resistant dan tetracycline-sensitive strains dari E. coli untuk mencampurkan antibiotik dan produk rusaknya. Biasanya, dimana dua populasi – sensitif dan resistant – berada, salah satunya akan diharapakan bahwa eksposure terhadap tetracycline akan bertahan dari regangan  resistant. Bagaimanapun, dalam keberadaan produk yang rusak regangan  sensitif akan melepaskan regangan resistant. ‘Kita menemukan bahwa sup produk tetracycline terdegradasi menyebabkan bakteri tetracycline-resistant terlepas dalam kompetisi dengan sepupu sensitif mereka,’ kata Kishony.
Salah satu faktor penting adalah produk degradasi relatif stabil dan sehingga bakteri tetap terekspose pada mereka untuk beberapa waktu. Ini tidak biasanya ada dalam kasus dalam bidang klinis dan pertanian, dimana obat – obatan cenderung dibersihkan oleh dilusi ketimbang pada degradasi.
Mekanisme molekular yang tepat dimana produk degradasi membalikkan seleski bagi daya tahan tidak seluruhnya dipahami, meskipun seperti apa yang dijelaskan Kishony, ‘Salah satu produk degradasi, anhydrotetracycline, dipahami sebagai inducer manjur dari ekspresi pada pompa efflux tetracycline [suatu protein yang terlibat dalam daya tahan yang mempompa obat – obatan kluar dari sel – sel bakterial]. Suatu produksi yang berlebih dari pompa efflux mempunyai biaya tinggi bagi bakteri resistant.’
Julian Davies, seorang ecologist microbial ternama pada Universitas British Columbia di Kanada, menjelaskan studi ini sebagai ‘suatu serangkaian penelitian yang cemerlang yang telah memberikan suatu penjelasan bagi keberhasilan kelangsungan hidup antibiotik sensitif dan bakteri resistant dalam keberadaan penghambatnya.’
Apakah temuan ini mempunyai signifikasi klinis? ‘Sayangnya stereoisomer bersifat racun bagi ginjal, dan selanjutnya tidak seperti apa yang dianjurkan untuk suatu terapi,’ kata Palmer. Dia menambahkan, bagaimanapun, ‘Ini mungkin menyediakan seperti sebuah persenyawaan timbel untuk mengisolasi suatu persenyawaan non – racun yang menyeleksi melawan daya tahan. Lebih umumnya hasil ini menganjurkan bahwa turunan antibiotik mungkin mempunyai potensi yang berperan sebagai selektor melawan daya tahan.’
Simon Hadlington

Referensi

A C Palmer, E Angelino and R Kishony, Nat. Chem. Biol., 2009, DOI: 10.1038/nchembio.289