Mekanisme Biomolekuler Pseudomonas aeruginosa dalam Pembentukan Biofilm dan Sifat Resistensi terhadap Antibiotika

Abstract

Abstrak

            Bakteri Pseudomonas aeruginosa adalah salah satu bakteri batang Gram negatif penghasil biofilm yang banyak berperan dalam  infeksi akut dan kronik. Komponen biofilm bakteri Pseudomonas aeruginosa adalah Alginat yang merupakan polimer asetil dari asam beta D-mannouronik dan alfa-L- asam guluronik. Biofilm ini resisten terhadap antimikroba dan sistem pertahanan  imun tubuh sehingga sulit untuk dieradikasi.  Ketidakberhasilan terapi antibiotika pada keadaan  infeksi biofilm dikarenakan adanya struktur biofilm yang tersusun dari matriks Extracelullar Polimeric Substances (EPS) yang sulit ditembus oleh antibiotika. Komponen  matriks eksopolisakarida (EPS) sebagai bahan pembungkus biofilm terdiri dari Psl, Pel, Alg, dan eDNA. P.aeruginosa diketahui mampu menghasilkan tiga eksopolisarida biofilm yaitu alginat, Psl dan Pel. Komponen Psl dan Pel berperan dalam proses pematangan atau maturasi biofilm dan  resistensi antibiotika, sedangkan komponen Alg lebih banyak berperan dalam menghasilkan mukus untuk melindungi Pseudomonas aeruginosa dari antimikroba dan sistem imunitas tubuh.  Antibiotika golongan makrolida (eritromisin, claritromisin, dan azitromisin) memunyai aktivitas antibiofilm yang kuat secara in vitro dan in vivo pada infeksi bakteri biofilm batang Gram negatif dengan menghambat alginat yang membentuk EPS.  Semua jenis antibiotik kecuali polymyxin  ditolak oleh sistem mekanisme pompa efflux P.aeruginosa yaitu  meAX-oprM, mexXY-oprM, mexCD-oprJ dan mexEF-oprN. Virulensi bakteri Pseudomonas aeruginosa  berhubungan dengan produk bakteri seperti eksotoksin A, eksoenzim S, alginat, hemolisin, fosfolipase C, elastase, alkalin protease dan siderofor. Semua faktor virulensi ini telah memainkan peranan penting pada patogenesis infeksi traktus respiratorius, saluran kemih, luka dan keratitis.

 

Kata kunci : Pseudomonas aeruginosa,  bakteri penghasil biofilm, resistensi biofilm terhadap antibiotika

 

 

Abstract

            Pseudomonas aeruginosa  is one of the gram-negative bacteria producing biofilm which has an important role in acute and chronic infection.  Pseudomonas aeruginosa ‘s biofilm  material is known as  asetyl polimer originate from D-mannouronik beta acid and alfa-L- guluronik acid. This biofilm is resistant to antibiotics and immune systems which make it hard to be eradicated. The ineffectiveness of antibiotics treatment to biofilm infections due to high level of biofilm resistance as a result from biofilm structure itself, build by exopolysaccharide matrix known as extracelullar polimeric substances (EPS). This EPS functioned  as a biofilm shield, contains of Psl, Pel, Alg, dan eDNA. P.aeruginosa is known to be capable of producing three different type of exopolysaccharide matrix, which are alginate, PsI and Pel. Psl and Pel material have role in maturation process and antibotics resistant mechanism. Meanwhile, the Algs modulate defense mechanism of host’s imune system and antibiotic resistance by producing slime. Makrolide antibiotic class (eritromisin, claritromisin and azitromisin) has a strong antibiofilm activity in vitro and in vivo towards all gram-negative bacteria producing biofilm infections by detaining the Alginate which produces EPS. All types of antibiotics class, except polymyxin, were ejected by Pseudomonas aeruginosa efflux pumping mechanism  like meAX-oprM, mexXY-oprM, mexCD-oprJ dan mexEF-oprN. Virulence factor of Pseudomonas aeruginosa related with bacteria products such as exotoxin A, exoenzyme S, alginate, hemolysin, phospholipase C, elastase, alkaline protease and siderofor. All of these virulence factors play an important role in pathogenesis of respiratory tract infection, urinary tract infection, wounds and keratitis.

 

Keywords : Pseudomonas aeruginosa, biofilm producer, multidrugs resistant biofilm producer