Sebuah studi terbaru mengungkap mekanisme yang mengejutkan: antibiotik, yang dirancang untuk menghilangkan bakteri, secara paradoks dapat meningkatkan kelangsungan hidup mereka dan mempercepat perkembangan resistensi obat. Memahami proses ini sangat penting untuk meningkatkan strategi antibiotik dan memerangi ancaman yang berkembang dari infeksi resisten antibiotik, yang memengaruhi jutaan orang di seluruh dunia.
Para peneliti di Rutgers Health telah menemukan bahwa antibiotik umum siprofloksasin, yang digunakan untuk mengobati infeksi saluran kemih, dapat memicu krisis energi pada bakteri Escherichia coli (E. coli). Namun, krisis ini tidak membunuh bakteri seperti yang dimaksudkan. Sebaliknya, hal itu mendorong mereka untuk beradaptasi dan menjadi lebih resisten terhadap obat.
Studi yang diterbitkan dalam Nature Communications, berfokus pada adenosin trifosfat (ATP), sumber energi untuk sel. Ketika siprofloksasin mengganggu kadar ATP, bakteri mengalami “stres bioenergetik.” Mengejutkannya, bakteri merespons dengan meningkatkan respirasi mereka dan memproduksi molekul oksigen reaktif, yang merusak DNA mereka sendiri. Hal ini mengarah pada dua hasil yang signifikan.
Pertama, lebih banyak bakteri yang bertahan hidup. Sel yang stres, yang dikenal sebagai sel persister, dapat menahan dosis mematikan antibiotik. Sel-sel ini tetap tidak aktif sampai obatnya hilang, kemudian kembali untuk menyebabkan infeksi baru. Kedua, bakteri yang stres bermutasi lebih cepat, mengembangkan resistensi terhadap antibiotik. Mutasi yang dipercepat ini terkait dengan kerusakan oksidatif dan kesalahan dalam perbaikan DNA.
Temuan ini menunjukkan bahwa perubahan metabolisme yang disebabkan oleh antibiotik membuatnya kurang efektif dan meningkatkan resistensi. Para peneliti juga menemukan bahwa antibiotik lain, seperti gentamisin dan ampisilin, memiliki efek yang serupa. Hal ini dapat berdampak pada pengobatan berbagai infeksi, termasuk yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis.
Penelitian ini menyoroti perlunya memikirkan kembali bagaimana antibiotik dikembangkan dan digunakan. Strategi potensial termasuk penyaringan antibiotik baru untuk efek samping pengurasan energi, menggabungkan obat yang ada dengan agen yang memblokir jalur stres, dan mempertimbangkan kembali penggunaan dosis tinggi. Dengan memahami dan mengatasi respons metabolisme bakteri, kita dapat meningkatkan efektivitas antibiotik dan memerangi peningkatan infeksi resisten obat.