Pengembangan terapi alternatif baru untuk obat antibiotik menjadi semakin diperlukan, karena meningkatnya penyebaran fenomena resistensi antibiotik.
Antibiotik resistensi
Resistensi antibiotik adalah fenomena di mana bakteri menjadi tidak sensitif - karena itu kebal - terhadap terapi antibiotik.
Oleh karena itu, obat menjadi tidak dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri yang bertanggung jawab atas infeksi yang dimaksudkan untuk diobati.
Resistensi antibiotik dapat terdiri dari dua jenis:
- Resistensi intrinsik, yaitu resistensi yang sudah ada dalam bakteri bahkan sebelum mengambil obat;
- Resistensi yang didapat atau diinduksi, yaitu resistensi yang berkembang pada bakteri hanya setelah mengonsumsi antibiotik.
Sejak penemuan antibiotik pertama hingga saat ini, obat-obatan ini telah banyak digunakan, walaupun tidak selalu benar.
Faktanya, penyalahgunaan dan penyalahgunaan antibiotik - terutama dalam beberapa tahun terakhir - telah mendukung pengembangan resistensi yang didapat oleh bakteri; akibatnya, mereka lebih menyukai pemilihan strain bakteri resisten baru.
Penggunaan antibiotik bahkan ketika tidak diperlukan, atau kegagalan untuk menghormati dosis dan durasi terapi yang ditetapkan oleh dokter, adalah beberapa perilaku keliru yang disukai - dan, sayangnya, masih hari ini - mendukung pengembangan resistensi antibiotik.
Untuk alasan ini, fokus penelitian adalah pada strategi terapi baru yang dapat menjadi alternatif yang valid untuk terapi antibiotik, dengan harapan mengidentifikasi pengobatan baru yang sama-sama efektif dalam melawan infeksi, yang tidak mendukung pengembangan resistensi dan yang menyebabkan kurang efek samping.
Terapi bakteriofag
Bakteriofag (atau fag) adalah virus yang dapat menginfeksi sel bakteri, tetapi bukan sel manusia.
Lebih tepatnya, bakteriofag menyerang bakteri dengan menyuntikkan bahan genetik mereka ke dalamnya, sehingga mereka dapat bereproduksi. Faktanya, virus tidak dapat mereplikasi secara independen dan untuk itu perlu mengeksploitasi sel-sel lain, dalam hal ini, sel-sel bakteri.
Bakteriofag, oleh karena itu, berkembang biak di dalam bakteri sampai menyebabkan lisis dan - akibatnya - kematian.
Penemuan bakteriofag
Pada tahun 1896, ahli bakteriologi Inggris Ernest Hankin mengamati bahwa perairan Sungai Gangga dan Sungai Jumna di India memiliki sifat antibakteri yang telah mengurangi kejadian kasus kolera dan disentri di daerah yang terletak di dekat kedua sungai.
Hankin berhipotesis bahwa sifat-sifat antibakteri ini dikaitkan dengan zat yang tidak diketahui, mampu melampaui filter porselen yang digunakan untuk menyaring air sungai, tetapi itu dapat menurun pada suhu tinggi (termolabil).
Pada tahun-tahun berikutnya, ahli bakteriologi lain mengamati fenomena serupa, tetapi tidak satu pun dari mereka yang melanjutkan pembicaraan.
Hampir dua puluh tahun setelah pengamatan pertama Hankin, seorang ahli bakteriologi Inggris bernama Frederick Twort mengamati fenomena yang mirip dengan yang dijelaskan oleh Hankin dan berhipotesis bahwa "substansi yang tidak diketahui" dengan aktivitas antibakteri dapat berupa virus. Namun, karena kekurangan dana, Twort gagal melanjutkan penelitiannya di bidang ini.
Hanya dua tahun setelah ahli mikrobiologi Perancis-Kanada Felix d'Herelle, pada awal 1900-an, menemukan - atau lebih tepatnya ditemukan kembali - keberadaan bakteriofag.
Tak lama setelah penemuannya, d'Herelle melakukan upaya pertama untuk memperkenalkan terapi berbasis bakteriofag untuk pengobatan disentri. Upaya ini berhasil.
Setelah itu, terapi bakteriofag juga diuji untuk pengobatan infeksi lain dan, bahkan dalam kasus ini, hasil positif diperoleh.
Namun, dengan munculnya antibiotik, penggunaan bakteriofag di Barat dibatalkan demi penggunaan obat-obatan yang baru ditemukan.
Di Eropa Timur, di sisi lain, terapi bakteriofag terus berkembang dan masih digunakan sampai sekarang.
Penemuan kembali terapi bakteriofag
Terapi bakteriofag - disisihkan di Barat dengan munculnya obat antibiotik - sekali lagi membangkitkan minat yang kuat, karena peningkatan terus-menerus dalam fenomena resistensi antibiotik.
Bakteriofag dianggap musuh alami bakteri dan memiliki kelebihan dibandingkan antibiotik:
- Mereka sangat spesifik, karena setiap bakteriofag selektif untuk spesies bakteri tertentu atau, bahkan, untuk strain bakteri tertentu. Karakteristik ini sangat penting karena, dengan cara ini, bakteri yang bertanggung jawab untuk infeksi adalah satu-satunya target terapi dan kami tidak menyaksikan pembunuhan mikroba yang merupakan flora bakteri manusia, seperti yang sering terjadi dengan obat antibiotik umum. Semua ini menghasilkan pengurangan efek samping yang disebabkan oleh banyak antibiotik, seperti - misalnya - diare.
- Berkat lisis bakteri, bakteriofag secara tidak langsung merangsang sistem kekebalan tubuh. Faktanya, dengan lisis bakteri, fragmen seluler dihasilkan yang dikenali oleh sel-sel sistem kekebalan tubuh kita; Fenomena ini memungkinkan aktivasi semua mekanisme pertahanan yang ada secara alami di tubuh manusia.
- Dapat terjadi bahwa bakteri mengembangkan resistensi juga terhadap bakteriofag, namun, jika ini terjadi, fag dapat berkembang dalam waktu singkat strain baru yang mampu menyerang bakteri lagi.
- Ketika bakteri yang bertanggung jawab untuk infeksi dihilangkan, bakteriofag juga menghilang.
- Mereka murah, karena bakteriofag tersedia di alam.
Meskipun keuntungan penting yang mereka miliki, bakteriofag juga dapat memiliki beberapa kelemahan:
- Karena bakteriofag sangat spesifik terhadap jenis bakteri tertentu, persiapan berbasis fag, yang dilakukan untuk pengobatan infeksi tertentu, harus disesuaikan untuk setiap pasien. Oleh karena itu perlu untuk mengidentifikasi bakteri mana yang bertanggung jawab untuk infeksi. Ini dapat menyebabkan masalah, terutama ketika pasien dalam bahaya hidup dan tidak ada waktu untuk melakukan tes yang tepat untuk mengidentifikasi bakteri yang memicu infeksi.
- Racun bakteri yang bisa berbahaya bagi tubuh mungkin terkandung dalam persiapan fag yang sama.
- Transfer gen bakteri antar virus dapat terjadi.
- Setelah lisis bakteri, jumlah racun yang berlebihan dapat dilepaskan ke dalam tubuh yang menyebabkan stimulasi berlebih pada sistem kekebalan tubuh; ini dapat menyebabkan timbulnya syok toksik.
Bagaimanapun, terlepas dari kekurangannya, terapi bakteriofag tetap menjadi alternatif yang valid untuk terapi antibiotik.
Hambatan terbesar, mungkin, adalah yang diberikan oleh mode pengembangan persiapan fag. Bahkan, persiapan ini dapat diperoleh dalam waktu yang relatif singkat mulai dari zat yang ditemukan di alam (seperti, misalnya, air sungai). Namun, metode persiapan ini tidak memenuhi standar Barat yang mengatur pengembangan dan penggunaan obat baru.
Di Amerika Serikat, bagaimanapun, Food and Drug Administration (FDA) telah menyetujui penggunaan persiapan berbasis bakteriofag untuk dekontaminasi hewan, tanaman dan turunannya yang ditujukan untuk konsumsi manusia.
Penghambat penginderaan kuorum
Terapi inhibitor penginderaan kuorum membangkitkan minat yang cukup besar sebagai alternatif yang memungkinkan untuk terapi antibiotik.
Jenis perawatan ini tidak dapat membunuh bakteri, tetapi mencegahnya dari menyebabkan kerusakan pada tubuh.
Untuk lebih memahami mekanisme tindakan perawatan ini, pengantar singkat tentang apa itu quorum-sensing berguna.
Kuorum-sensing
Sensasi quorum adalah bentuk komunikasi yang digunakan oleh bakteri untuk bertukar informasi satu sama lain.
Untuk berkomunikasi, bakteri menggunakan senyawa kimia tertentu (disebut self-inducers) yang memberikan informasi tentang populasi bakteri, termasuk informasi tentang ukurannya.
Ketika populasi bakteri telah mencapai kuorum (yang arti harfiahnya adalah jumlah minimum anggota, sangat diperlukan dan diperlukan, untuk membuat keputusan manajemen), autoinduktor bertindak dengan mempromosikan atau menghambat transkripsi jenis gen tertentu dan mengatur aktivasi atau kurang dari jalur metabolisme.
Mekanisme penginderaan kuorum telah diidentifikasi di hampir semua jenis bakteri (baik Gram-positif, dan Gram-negatif), termasuk yang bersifat patogen bagi manusia.
Bakteri patogen berkomunikasi satu sama lain untuk mengatur produksi zat berbahaya atau mengaktifkan mekanisme yang memungkinkan mereka untuk tidak dikenali oleh sel-sel sistem kekebalan tubuh organisme inang. Masih bakteri lain, melalui quorum-sensing, mampu menunda produksi zat berbahaya sampai koloni bakteri mencapai dimensi seperti untuk memastikan pembentukan infeksi dengan membanjiri sistem kekebalan inang.
Penghambat penginderaan kuorum
Karena itu, pengindraan kuorum sangat penting untuk komunikasi bakteri patogen tertentu dan untuk pelepasan zat berbahaya yang mereka hasilkan.
Pemblokiran bentuk komunikasi bakteri ini, oleh karena itu, dapat berguna untuk menghentikan timbulnya infeksi bakteri yang sebaliknya dapat menyebabkan patologi serius (seperti, misalnya, kolera atau infeksi dengan Pseudomonas aeruginosa ).
Selain itu, terapi inhibitor quorum-sensing tampaknya memiliki risiko lebih rendah untuk mengembangkan bakteri dibandingkan dengan terapi antibiotik.
Studi yang dilakukan pada hewan yang menggunakan inhibitor quorum-sensing untuk mencegah timbulnya infeksi Staphylococcus telah memberikan hasil positif.
Oleh karena itu, penelitian di bidang ini terus berkembang dalam upaya untuk mengidentifikasi molekul baru yang mampu menghambat komunikasi bakteri dan infeksi dan patologi yang dihasilkan.
