Mekanisme Resistansi Antibiotik

Resistansi antibiotik adalah kemampuan bakteri yang dapat diwariskan untuk tumbuh di hadapan konsentrasi obat yang biasanya akan menghambatnya. Meskipun terdapat keragaman obat antibakteri, bakteri mengalahkannya melalui sejumlah kecil strategi biokimia — menonaktifkan obat, memodifikasi atau melindungi targetnya, mencegah masuknya obat, atau memompanya keluar kembali — yang dapat dikodekan pada kromosom atau diperoleh dari bakteri lain.

Definition

Resistansi antibiotik adalah kapasitas populasi bakteri untuk bertahan hidup dan bereplikasi pada konsentrasi obat yang menghambat strain yang rentan, dicapai melalui inaktivasi obat secara enzimatik, perubahan atau perlindungan target, penurunan permeabilitas, atau efluks aktif, yang dikodekan oleh mutasi atau oleh gen yang diperoleh.

Scope

Entri ini mengorganisasikan resistansi ke dalam mekanisme biokimia intinya dan dasar genetiknya, membedakan resistansi intrinsik dari resistansi yang didapat dan menjelaskan bagaimana transfer gen horizontal menyebarkan determinan resistansi. Ini adalah topik referensi dan edukasi tentang cara kerja resistansi; ini tidak membahas penanganan infeksi yang resistan.

Core questions

• Apa empat mekanisme biokimia utama resistansi?
• Bagaimana resistansi intrinsik berbeda dari resistansi yang didapat?
• Bagaimana elemen genetik bergerak menyebarkan gen resistansi antar bakteri?
• Mengapa resistansi multidrug terakumulasi pada beberapa populasi bakteri?

Key concepts

• Inaktivasi obat secara enzimatik (misalnya beta-laktamase, enzim pengubah aminoglikosida)
• Modifikasi target dan perlindungan target
• Penurunan permeabilitas (hilangnya porin)
• Pompa efluks aktif
• Resistansi intrinsik versus resistansi yang didapat
• Transfer gen horizontal (plasmid, transposon, integron)
• Tekanan seleksi dan resistansi multidrug

Mechanisms

Resistansi beroperasi melalui empat strategi berulang. Pertama, inaktivasi enzimatik, di mana bakteri menghasilkan enzim yang secara kimiawi mengubah atau menghancurkan obat — hidrolisis cincin beta-laktam oleh beta-laktamase menjadi arketipe (Bush & Bradford, 2016). Kedua, modifikasi atau perlindungan target, di mana mutasi, modifikasi enzimatik target (seperti metilasi RNA ribosom), atau protein pelindung menurunkan pengikatan obat. Ketiga, penurunan penyerapan, seringkali melalui hilangnya atau perubahan porin membran luar. Keempat, efluks aktif, di mana pompa membran mengeluarkan obat, seringkali dengan rentang substrat yang luas yang menghasilkan resistansi multidrug (Blair et al., 2015; Alekshun & Levy, 2007). Secara genetik, resistansi bersifat intrinsik (sifat bawaan suatu spesies) atau diperoleh melalui mutasi kromosom atau transfer gen horizontal; plasmid, transposon, dan integron membawa dan mengocok gen resistansi antar strain dan spesies, mempercepat penyebaran (Partridge et al., 2018).

Clinical relevance

Mekanisme biokimia dan genetik resistansi menjelaskan mengapa organisme tertentu teruji resistan terhadap obat tertentu dan bagaimana resistansi menyebar melalui populasi, yang mendasari pengawasan, pengendalian infeksi, dan tata kelola. Entri ini menjelaskan mekanisme tersebut untuk orientasi dan studi dan tidak memberikan panduan tentang pengobatan infeksi yang resistan.

Epidemiology

Resistansi antimikroba bakteri adalah penyebab utama kematian secara global, terkait dengan perkiraan 4,95 juta kematian pada tahun 2019 dan secara langsung disebabkan oleh sekitar 1,27 juta (Murray et al., 2022). Mobilitas gen resistansi pada plasmid, transposon, dan integron memungkinkan determinan untuk melintasi antar spesies dan berkumpul menjadi garis keturunan yang resistan multidrug (Partridge et al., 2018).

History

Resistansi telah dikenali segera setelah antibakteri pertama mulai digunakan, dan aktivitas beta-laktamase dijelaskan bahkan sebelum penyebaran klinis penisilin secara luas. Selama beberapa dekade berikutnya, penemuan resistansi yang dibawa plasmid serta integron dan transposon membingkai ulang resistansi sebagai sifat yang dapat ditransfer dan bergerak secara ekologis daripada sifat tetap dari strain individu (Alekshun & Levy, 2007; Partridge et al., 2018).

Key figures

• Stuart B. Levy
• Laura J. V. Piddock
• Julian Davies

Seminal works

• blair-2015
• alekshun-levy-2007
• partridge-2018

Frequently asked questions

Apa mekanisme utama bakteri dalam melawan antibiotik?

Empat strategi berulang: menonaktifkan obat dengan enzim, memodifikasi atau melindungi target obat, mengurangi masuknya obat ke dalam sel, dan memompa obat keluar melalui efluks.

Bagaimana resistansi antibiotik menyebar antar bakteri?

Sebagian besar melalui transfer gen horizontal, di mana gen resistansi yang dibawa pada elemen bergerak seperti plasmid, transposon, dan integron berpindah antar bakteri, terkadang antar spesies yang berbeda.