Christoph Burgstedt / Shutterstock

Sementara sistem kekebalan dan antibiotik kita sama-sama melakukan pekerjaan yang baik dalam membantu kita melawan infeksi yang mengancam jiwa, kemunculannya resistensi antibiotik dengan cepat mempersulit penyembuhan infeksi umum yang dulunya mudah diobati. Resistensi antibiotik terjadi ketika bakteri berevolusi dan bertahan dari perawatan yang dirancang untuk menghilangkannya - dan kemudian mereproduksi atau meneruskan resistensi ini ke bakteri lain.

Banyak penelitian sedang dilakukan untuk menemukan cara mencegah penyebaran resistensi antibiotik. Namun masih banyak pertanyaan yang belum terjawab oleh para peneliti. Salah satu pertanyaan tersebut adalah mengetahui bagaimana resistensi berkembang di dalam diri seseorang secara real-time. Mengetahui apa yang terjadi dalam tubuh selama infeksi dapat membantu kami mengembangkan perawatan yang lebih baik untuk resistensi antibiotik.

Dalam kami Penelitian baru-baru ini diterbitkan, kami menyelidiki populasi bakteri di paru-paru pasien perawatan intensif yang mengalami infeksi paru-paru yang disebabkan oleh jenis bakteri yang umum, Pseudomonas aeruginosa. Kami dapat mengamati secara real-time bagaimana evolusi cepat dari bakteri resisten antibiotik, di samping aksi sistem kekebalan, penting dalam menentukan hasil dari infeksi pasien.

Kami menggunakan sejumlah teknik dan eksperimen yang mengukur pertumbuhan bakteri dan setiap perubahan dalam resistensi antibiotik yang terjadi selama infeksi. Kami memasangkan eksperimen ini dengan teknik sekuensing genom untuk mengidentifikasi perubahan pada kode genetik bakteri. Ini memberi tahu kita bagaimana bakteri berkembang, dan apakah itu mengembangkan resistensi antibiotik.

Kami juga mengukur jumlah molekul sistem kekebalan yang ada di paru-paru yang diketahui dapat melawan Pseudomonas aeruginosa. Sampel dari paru-paru dianalisis setiap beberapa hari - memungkinkan kami menangkap perubahan yang terjadi dalam resolusi tinggi. Ini mengungkapkan dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya bagaimana sistem kekebalan berperan dalam menekan bakteri resisten antibiotik yang berevolusi.

Kami menemukan bahwa bakteri di paru-paru menjadi sangat resisten terhadap salah satu antibiotik yang digunakan untuk menghilangkannya. Bakteri ini mengembangkan resistensi dengan cara bermutasi dan memodifikasi komponen dinding sel mereka (lapisan luar yang mengelilingi sel). Beberapa bakteri bahkan ditemukan telah memodifikasi titik masuk di dinding sel yang digunakan oleh antibiotik untuk menghancurkannya. Orang lain ditemukan telah memodifikasi elemen struktural lapisan ini.

Sementara memodifikasi titik masuk secara masif meningkatkan resistensi antibiotik, itu juga membuat bakteri kurang fit. Akibatnya, mereka tumbuh lebih lambat. Bakteri yang sangat resisten ini dengan cepat menghilang dari populasi setelah pengobatan antibiotik berakhir, digantikan oleh kerabat yang lebih bugar dan tumbuh lebih cepat.

Tetapi bakteri yang hanya memodifikasi elemen struktural dinding selnya telah meningkatkan resistensi antibiotik - tanpa mengorbankan kelangsungan hidupnya. Nyatanya, mereka bisa tumbuh lebih cepat. Jika bakteri ini ditularkan ke orang lain, mereka akan dapat menyebabkan infeksi yang lebih sulit diobati dengan antibiotik. Bakteri ini tetap berada di paru-paru - bahkan setelah kerabat mereka yang kurang fit diganti.

Sistem kekebalan tubuh

Di sinilah sistem kekebalan sangat penting.

Sebelum orang tersebut diobati dengan antibiotik, kami menemukan bahwa populasi bakteri penyebab infeksi sudah mulai menurun. Ini menunjukkan kepada kita bahwa sistem kekebalan sedang melakukan tugasnya. Ini juga membuat antibiotik lebih berhasil, karena bekerja lebih baik saat menargetkan populasi bakteri yang kecil.

Namun, infeksi bakteri muncul kembali sekitar 11 hari setelah terakhir terdeteksi - dan dengan mutan yang kebal antibiotik. Pertama kali, sistem kekebalan bekerja sama dengan antibiotik. Kali ini tidak ada antibiotik baru yang diberikan, dan penelitian kami mengungkapkan bahwa sistem kekebalan mampu melawan infeksi itu sendiri.

Yang terpenting, ini mengungkapkan bahwa kekebalan alami mampu memusnahkan populasi bakteri resisten antibiotik yang muncul setelah pengobatan antibiotik pertama.

Kami tidak dapat 100% yakin apakah bakteri mutan telah atau tidak ditularkan ke orang lain, tetapi semakin sedikit waktu bakteri berada pada tingkat tinggi di paru-paru, semakin kecil kemungkinannya untuk ditularkan. Infeksi seperti itu dapat ditularkan melalui batuk pasien dan mengeluarkan bakteri dari paru-paru, dan seterusnya.

Temuan kami menunjukkan bahwa kekebalan alami dapat menekan resistensi selama infeksi dan membatasi penularan strain resisten di antara pasien. Di masa mendatang, memanfaatkan tautan ini dapat membantu kami mengembangkan terapi baru untuk digunakan melawan bakteri berbahaya - dan dapat membantu kami mencegah penyebaran bakteri resisten antibiotik dengan lebih baik.

Tentang Penulis

Rachel Wheatley, Peneliti Pascadoktoral dalam Evolusi Bakteri, University of Oxford dan Julio Diaz Caballero, Peneliti Postdoctoral di Microbial Genomics, University of Oxford

Buku terkait:

Tubuh Menjaga Skor: Otak Pikiran dan Tubuh dalam Penyembuhan Trauma

oleh Bessel van der Kolk

Buku ini mengeksplorasi hubungan antara trauma dan kesehatan fisik dan mental, menawarkan wawasan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Napas: Ilmu Baru Seni yang Hilang

oleh James Nestor

Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik pernapasan, menawarkan wawasan dan teknik untuk meningkatkan kesehatan fisik dan mental.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Paradoks Tumbuhan: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sehat" yang Menyebabkan Penyakit dan Kenaikan Berat Badan

oleh Steven R. Gundry

Buku ini mengeksplorasi hubungan antara diet, kesehatan, dan penyakit, menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Kode Imunitas: Paradigma Baru untuk Kesehatan Sejati dan Anti Penuaan Radikal

oleh Joel Greene

Buku ini menawarkan perspektif baru tentang kesehatan dan kekebalan, berdasarkan prinsip-prinsip epigenetik dan menawarkan wawasan dan strategi untuk mengoptimalkan kesehatan dan penuaan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Panduan Puasa Lengkap: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Intermiten, Hari Alternatif, dan Perpanjangan

oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore

Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik puasa yang menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.