Bakteri ‘bling’: Menambahkan perak ke antibiotik meningkatkan efektivitasnya
Dengan meningkatnya jumlah bakteri mematikan yang resistan terhadap obat di Amerika Serikat baru-baru ini, antibiotik yang tadinya kuat kini mulai kehilangan daya tariknya karena semakin tidak berdaya dalam melawan infeksi berbahaya ini. Namun penelitian baru menunjukkan bahwa bahan tambahan dapat membantu meningkatkan efektivitas antibiotik secara keseluruhan.
Yang mereka perlukan hanyalah sedikit “bling”.
Sebuah studi baru dari Universitas Boston mengungkapkan bahwa penambahan perak pada antibiotik meningkatkan kemampuan obat untuk melawan infeksi mematikan pada tikus. Yang lebih menggembirakan lagi, penambahan komponen perak juga membantu membuat strain bakteri yang kebal antibiotik menjadi lebih sensitif terhadap antibiotik lagi.
Perak telah digunakan sebagai agen antimikroba selama ribuan tahun dan dimasukkan dalam pembalut luka dan pembalut untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme menular. Dalam studi ini, para peneliti ingin mendapatkan pemahaman yang lebih komprehensif tentang mengapa perak berperilaku seperti ini terhadap bakteri.
“Kami menemukan bahwa (perak) mempengaruhi membran bakteri gram negatif, seperti E. coli, membuat membran mereka lebih permeabel,” penulis studi Jim Collins, Profesor Terhormat William F. Warren di Universitas Boston dan anggota fakultas di Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, mengatakan kepada FoxNews.com.
Collins menjelaskan bahwa perak juga berinteraksi dengan metabolisme sentral sehingga menyebabkan terganggunya homeostasis besi. Pada gilirannya, hal ini menyebabkan produksi molekul yang dikenal sebagai spesies oksigen reaktif (ROS), yang pada akhirnya merusak DNA dan enzim sel bakteri.
“Kami menyadari bahwa salah satu atau kedua mekanisme ini dapat dieksploitasi untuk meningkatkan kemanjuran antibiotik yang mematikan,” kata Collins.
Bersama rekannya J. Ruben Morones-Ramirez, mantan rekan pascadoktoral di laboratorium Collins yang saat ini menjadi profesor di Universidad Autónoma de Nuevo Leon di Meksiko, Collins dan timnya melakukan serangkaian tes pada kombinasi antibiotik-perak secara in vitro (dalam cawan Petri) dan in vivo (dalam model tikus).
Melalui pengujian mereka, tim menunjukkan bahwa sejumlah kecil perak membuat bakteri E. coli 10 hingga 1.000 kali lebih sensitif terhadap antibiotik yang biasa diresepkan, seperti penisilin. Pada model tikus, Collins dan timnya menunjukkan bahwa perak dapat mengubah permeabilitas membran bakteri gram negatif. Hal ini memungkinkan antibiotik utama yang disebut vankomisin, yang biasanya digunakan untuk melawan bakteri gram positif, juga efektif melawan bakteri gram negatif.
Yang paling penting, para peneliti menunjukkan bahwa perak membantu antibiotik tetrasiklin melawan strain E. coli yang sebelumnya resisten. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi perak dan antibiotik dapat digunakan untuk meningkatkan sensitivitas strain bakteri yang resisten terhadap antibiotik.
“Secara keseluruhan, apa yang kami tunjukkan adalah bahwa sejumlah kecil perak, pada tingkat tidak beracun, dapat digunakan bersama dengan antibiotik yang biasa digunakan untuk mengobati infeksi persisten dan untuk mengobati infeksi berbasis biofilm, yang merupakan masalah bagi implan medis,” kata Collins.
Munculnya bakteri yang kebal antibiotik, seperti MRSA atau Clostridium difficile yang mematikan, telah dianggap sebagai ancaman kesehatan utama oleh Food and Drug Administration. Untuk mengatasi masalah yang semakin meningkat ini, FDA telah menyerukan pengurangan bakteri yang resistan terhadap obat dalam makanan dan hewan yang digunakan dalam produksi makanan, serta penciptaan antibiotik baru untuk memerangi infeksi mematikan ini.
Namun temuan penelitian ini menunjukkan bahwa pengembangan obat baru mungkin tidak diperlukan, kata Collins. Tim mengusulkan agar perak dapat digunakan sebagai pelapis pada antibiotik yang ada atau dimasukkan ke dalam implan medis untuk membantu mencegah atau memberantas infeksi yang sering terjadi selama prosedur medis tersebut.
“Bisakah kita membuat persenjataan antibiotik kita lebih kuat dengan menggunakan metode rekayasa ini?” kata Collins. “Jumlah strain yang resisten terhadap antibiotik telah meningkat, dan jumlah antibiotik baru yang dibuat dan disetujui menurun drastis. Jadi, alih-alih menemukan dan mengembangkan antibiotik baru, dapatkah kita menemukan cara untuk membuat antibiotik yang kita miliki menjadi lebih baik?”
Penelitian ini dipublikasikan pada 19 Juni di Kedokteran Terjemahan Sains.
