Antibiotik merupakan zat aktif yang berasal dari
mikroorganisme ataupun sintesis (buatan) yang dapat digunakan dalam konsentrasi
rendah untuk menghambat atau membunuh organisme, baik bakteri, Mycoplasma maupun protozoa.
Secara khusus antibiotik digunakan untuk pengobatan penyakit infeksi.
Antibiotik bekerja dengan cara menekan atau memutus mata rantai metabolisme
dalam tubuh mikroorganisme. Berbeda dengan desinfektan yang membasmi bibit
penyakit dengan menciptakan lingkungan yang tidak sesuai bagi bibit penyakit
tersebut.
Karakteristik suatu antibiotik yaitu memiliki aktivitas
menghambat (bakteriostatik) atau membunuh (bakterisid) mikroorganisme patogen.
Toksisitas antibiotik juga bersifat selektif. Antibiotik dalam dosis tepat akan
mampu secara aktif membunuh bibit penyakit dan mempunyai indeks terapi yang
relatif aman. Ada bermacam-macam antibiotik salah satunya adalah antibiotik Peptida. Antibiotik ini bekerja
aktif membunuh (bakterisid) bakteri Gram (-) dengan cara merusak atau
menghambat membran sel. Antibiotik golongan peptida merupakan sistem
pertahanan dari semua bentuk kehidupan beberapa makluk hidup dari
mikroorganisme, tanaman, spesies invertebrata dan vertebrata termasuk mamalia.
Dalam banyak hal, peran utama antibiotik peptida adalah untuk membunuh mikroba
patogen musuh, disamping itu ada beberapa antibiotik peptida yang berfungsi
sebagai respon sistem kekebalan dari
organisme derajat yang lebih tinggi seperti mamalia (Jenssen, et.al 2006)
Sintesis
peptida dilakukan dengan menggabungkan gugus karboksil salah satu asam
amino dengan gugus amina dari asam amino yang lain. Sintesis peptida dimulai
dari C-terminus (gugus karboksil) ke N-terminus (gugus amin), seperti yang
terjadi secara alami pada organisme. Namun, untuk mensintesis peptida, tidak
semudah mencampurkan asam amino begitu saja. Seperti contohnya: mencampurkan
glutamine (E) dan serine (S) dapat menghasilkan E-S, S-E, S-S, E-E, dan bahkan
polipeptida seperti E-S-S-E-E. Untuk menghindari asam amino berikatan tidak
terkendali, perlu dilakukan perlindungan dan kontrol terhadap ikatan peptida
yang akan terjadis sehingga ikatan yang terbentuk sesuai dengan yang
diinginkan. Langkah-langkah sintesis peptida adalah sebagai berikut: asam amino
ditambahkan gugus proteksi. Kemudian asam amino yang diproteksi dilarutkan
dalam pelarut seperti dimetyhlformamide (DMF) yand digabungkan dengan coupling
reagents dipompa melalui kolom sintesis. Grup proteksi dihilangkan dari
asam amino melalui reaksi deproteksi. Kemudian pereaksi deproteksi dihilangkan
agar tercipta suasana penggabungan yang bersih. Coupling reagents, contohnya
N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCI), membantu pembentukan ikatan peptida.
Setelah reaksi coupling terbentuk, coupling reagents dicuci untuk
menciptakan suasana deproteksi yang bersih. Proses proteksi, deproteksi, dan
coupling ini terus dilakukan berulang-ulang hingga tercipta peptida yang
diinginkan.
Kurang lebih 800 antibiotik golongan peptida telah ditemukan
dan dipelajari oleh beberapa peneliti,
sebagian dari antibiotik peptida tersebut telah masuk dalam uji klinik dan
telah digunakan dalam beberapa obat klinik seperti actinomycin, gramicidine,
bacitracin, polymyxyn, tyrocidine, dan masih banyak lagi antibiotik peptida
lainnya (Dubin et.al 2005).
Dalam paper ini
akan menjelaskan tentang polymyxin. Polymyxin merupakan golongan peptida basa dan merupakan salah satu dari lima antibiotik
polipeptida yang berasal dari berbagai spesies dari kelompok Bacillus bakteri
tanah yang aktif terhadap bakteri gram negatif seperti Escherichia
coli dan Pseudomonas aeruginosa. Polymyxin dapat diberikan secara oral, topikal atau parenteral,
termasuk intrathecally dan intraperitoneal. Polymyxin mengerahkan efeknya
pada membran sel bakteri dengan mempengaruhi fosfolipid dan mengganggu fungsi
membran dan permeabilitas, yang menyebabkan kematian sel. Polymyxins lebih
efektif terhadap Gram-negatif daripada Gram-bakteri positif dan efektif terhadap
semua bakteri Gram-negatif kecuali Proteus spesies. Antibiotik ini
bertindak sinergis dengan sulfonamid potentiated, tetrasiklin dan antimikroba
tertentu lainnya. Polymyxin juga membatasi aktivitas endotoksin dalam
tubuh cairan dan oleh karena itu, mungkin bermanfaat dalam terapi untuk
endotoksemia.
Gambar 1. Struktur kimia polymyxyn
Obat ini
mempunyai efek nefrotoksis yang hebat sehingga banyak di tinggalkan kecuali
polymyxin E dan B yang digunakan secara klinis. Polimiksin B sulfat adalah antibiotik peptida siklik
polycationic yang mengikat lipid anionik. Polimiksin B juga merupakan
inhibitor selektif protein kinase C. Mekanismenya yaitu dengan mengikat
lipopolisakarida dari bakteri Gram-negatif mengarah ke permeabilitas membran
sel.Hal
ini mengakibatkan hilangnya ion (Fe 2
+, Mn 2 +, Ca 2
+, Mg 2 +), asam lemak tak jenuh dan polifosfat. Efek
lain biologis langsung dan tidak langsung dari polimiksin B meliputi induksi
apoptosis, menghalangi efek endotoksin, modulasi K +-ATP saluran, penghambatan
efek phorbol-dirangsang ester rilis superoksida, penghambatan Ca2 retikulum
sarkoplasma +-ATPase, dan penghambatan sekresi insulin. Polimiksin B juga menjadi inhibitor poten dari kalmodulin
(C23693), dengan IC50 dari 80 nM di hadapan 500 pM Ca2 +. Selain fungsi antibiotik, polimiksin B telah digunakan untuk
membersihkan kontaminasi endotoksin dalam reagen. Polimiksin
E, juga dikenal sebagai colistin, sering digunakan untuk diare pada anak-anak. Colistin juga berguna dalam pengobatan multi-obat infeksi
resisten pada pasien neutropenia kanker. Dalam pengobatan manusia ada minat
baru dalam penggunaan colistin dan polimiksin B sebagai terapi untuk infeksi
saluran kemih, pneumonia ventilator-terkait, cystic fibrosis dan ortopedi
infeksi yang disebabkan oleh resisten multi obat Gram-negatif organisme
seperti P. aeruginosa, K. pneumoniae, A. Baumannii (Ferrari 2004)
Daftar
pustaka
Dubin, A, P. Mak, G. Dubin, M.
Rzychon, J. Stec-Niemczyk, B. Wladyka, K. Maziarka, D. Chmiel. 2005. New generation of peptide
antibiotics.
Acta Biocimica Polonica. 3:633-638.
Ferrari
Davide. 2004. The
Antibiotic Polymyxin B Modulates P2X 7 Receptor Function . The Journal of Immunology. 7:4652-4660.
Jessen, H,
P. Hamill, R.E.W. Hancock. 2006. Peptide Antimicrobial Agents. Clinical Microbiology Reviews. 3: 491-511.
