Antibiotik laktam beta: Perbedaan antara revisi

'''Antibiotik beta-laktam''' adalah golongan [[antibiotik]] yang memiliki kesamaan komponen struktur berupa adanya cincin [[beta-laktam]] dan umumnya digunakan untuk mengatasi [[infeksi]] [[bakteri]].<ref name="a">{{en}}{{cite book|last= Madigan MT, Martinko JM,|first=|authorlink=|coauthors=|title= Brock Biology of Microorganisms|year= 2000|publisher= Prentice Hall|location=|id= ISBN 978-0-13-081922-2}}</ref>. Terdapat sekitar ± 56 macam antibotik beta-laktam yang memiliki antivitas [[antimikrobial]] pada bagian cincing beta-laktamnya dan apabila cincin tersebut dipotong oleh [[mikroorganisme]] maka akan terjadi [[resistensi antibiotik]] terhadap antibiotik tersebut.<ref name="b">{{en}}{{cite book|last= Richard Schwalbe, Lynn Steele-Moore, Avery C. Goodwin|first=|authorlink=|coauthors=|title= Antimicrobial susceptibility testing protocols|year= 2007|publisher= CRC Press|location=|id= ISBN 978-0-8247-4100-6}}</ref>.

Antibiotik beta-laktam terbagi menjadi 4 golongan utama, yaitu [[penisilin]], sefalosporin, karbapenem, dan monobaktam.<ref name="x">{{en}}{{cite journal

}}</ref>.

Berdasarkan spektrum aktivitas antimikrobialnya, [[penisilin]] terbagi menjadi 4 kelompok, yaitu penisilin dini (terdahulu), [[penisilin spektrum]] luas, [[penisilin anti-stafilokokal]], dan [[penisilin anti-pseudomonal]] (spektrum diperluas).<ref name="x"/>. Penisilin terdahulu secara aktif mampu melawan bakteri yang sensitif, seperti golongan ''Streptococcus'' [[beta-hemolitik]], ''[[Streptococcus]]'' [[alfa-hemolitik]] dikombinasikan dengan [[aminoglikosida]]), ''[[pneumococcus]]'', ''[[meningococcus]]'', dan kelompok ''[[Clostridium]]'' selain ''C. difficile''.<ref name="x"/>. Contoh dari penisilin terdahulu adalah [[penisilin G]] dan [[penisilin V]].<ref name="a"/>. Penisilin spektrum luas memiliki kemampuan untuk melawan [[bakteri enterik]] dan lebih mudah diabsorpsi oleh [[bakteri gram negatif]] namun masih rentang terhadap degradasi [[beta-laktamase]], contohnya [[ampisilin]], [[amoksisilin]], mesilinam, ''[[bacampicillin]]'', dll.<ref name="x"/>. [[Penisilin anti-stafilokokal]] dikembangkan pada tahun 1950-an untuk mengatasi ''S. aureus'' yang memproduksi beta-laktamase dan memiliki keunggulan tahan terhadap aktivitas beta-laktamase.<ref name="x"/>. Contoh dari golongan ini adalah ''[[methicillin]]'' dan ''[[cloxacillin]]''.<ref name="x"/>. Penisilin anti-pseudomonal dibuat untuk mengatasi infeksi bakteri gram negatif basil, termasuk ''[[Pseudomonas aeruginosa]]'', contoh dari penisilin golongan ini adalah [[karbenisilin]], []tikarsilin]], [[azlosilin]], dan [[piperasilin]].<ref name="x"/>.

Antibioik sefalosporin terbagi menjadi 3 generasi, yang pertama adalah ''cephalothin'' dan ''cephaloridine'' yang sudah tidak banyak digunakan.<ref name="x"/>. Generasi kedua (antara lain: [[sefuroksim]], [[sefaklor]], [[sefadroksil]], [[sefoksitin]]) digunakan secara luas untuk mengatasi infeksi berat dan beberapa di antaranya memiliki aktivitas melawan bakteri anaerob.<ref name="x"/>. Generasi ketiga dari sefalosporin (di antaranya: [[seftazidim]], [[sefotetan]], [[latamoksef]]) dibuat pada tahun 1980-an untuk mengatasi [[infeksi sistemik]] berat karena [[bakteri gram negatif]]-basil.<ref name="x"/>.

Hanya terdapat satu agen antibiotik dari golongan [[karbapenem]] yang digunakan untuk perawatan klinis, yaitu [[imipenem]] yang memiliki kemampuan [[antibakterial]] yang sangat baik untuk melawan bakteri gram negatif-basil (termasuk [[P. aeruginosa]], ''[[Staphylococcus]]'', dan [[bacteroides]]).<ref name="x"/>. Penggunaan imipenem harus dikombinasikan dengan inhibitor enzim tertentu untuk melindunginya dari degragasi enzim dari liver di dalam tubuh.<ref>{{en}}{{cite journal

</ref>.

Golongan ini memiliki struktur cincin beta-laktam yang tidak terikat ke cincin kedua dalam molekulnya.<ref name="x"/>. Salah satu antibiotik golongan ini yang umum digunakan adalah [[aztreonam]] yang aktif melawan berbagai [[bakteri gram negatif]], termasuk P. aeruginosa.<ref name="x"/>.

Antibiotik beta-laktamase bekerja membunuh bakteri dengan cara menginhibisi sintesis dinding selnya.<ref name="c">{{en}}{{cite book|last= Steeve Giguère|first=|authorlink=|coauthors=|title= Antimicrobial therapy in veterinary medicine|year= 2007|publisher= Wiley-Blackwell|location=|id= ISBN 978-0-8138-0656-3}}</ref>. Pada proses pembentukan [[dinding sel]], terjadi reaksi transpeptidasi yang dikatalis oleh enzim transpeptidase dan menghasilkan ikatan silang antara dua rantai [[peptida]]-[[glukan]].<ref name="c"/>. Enzim [[transpeptidase]] yang terletak pada membran [[sitoplasma]] bakteri tersebut juga dapat mengikat antibiotik beta-laktam sehingga menyebabkan enzim ini tidak mampu mengkatalisis reaksi [[transpeptidasi]] walaupun dinding sel tetap terus dibentuk.<ref name="c"/>. [[Dinding sel]] yang terbentuk tidak memiliki ikatan silang dan [[peptidoglikan]] yang terbentuk tidak sempurna sehingga lebih lemah dan mudah terdegradasi.<ref name="c"/>. Pada kondisi normal, perbedaan tekanan osmotik di dalam sel bakteri gram negatif dapat membentuk terjadinya lisis sel.<ref name="c"/>. Selain itu, kompleks protein transpeptidase dan antibiotik beta-laktam akan menstimulasi senyawa autolisin yang dapat mendigesti dinding sel bakteri tersebut.<ref name="c"/>. Dengan demikian, bakteri yang kehilangan [[dinding sel]] maupun mengalami [[lisis]] akan mati.<ref name="c"/>.

Beberapa bakteri diketahui memiliki resitensi terhadap antibiotik beta-laktam, salah satu diantaranya adalah golongan ''[[Streptococcus aureus|Staphylococcus aureus]]'' resisten-metisilin (''Methicillin resistant'' ''Staphylococcus aureus''/MRSA).<ref>{{en}}{{cite book|last= Office of Technology Assessment Congress of United States|first=|authorlink=|coauthors=|title= Impacts of Antibiotic-Resistant Bacteria|year= 1995|publisher= Diane Publishing Co.|location=|id= }}</ref>. Bakteri-bakteri yang resisten terhadap antibiotik beta-laktam memiliki 3 mekanisme resistensi, yaitu destruksi antibiotik dengan beta-laktamase, menurunkan penetrasi antibiotik untuk berikatan dengan [[protein]] transpepidase, dan menurunkan afinitas ikatan antara [[protein]] pengikat tersebut dengan senyawa antibiotik.<ref name="l">{{en}}{{cite journal

}}{{Pranala mati|date=Januari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>. Beberapa bakteri seperti ''[[Haemophilus influenzae]]'', golongan ''[[Staphylococcus]]'', dan sebagian besar bakteri enterik berbentuk batang memiliki enzim [[beta-laktamase]] yang dapat memecah cincin beta-laktam pada antibiotik tersebut dan membuatnya menjadi tidak aktif.<ref name="l"/>. Secara detail, mekanisme yang terjadi diawali dengan pemutusan ikatan C-N pada [[cincin beta-laktam]] dan mengakibatkan [[antibiotik]] tidak dapat berikatan dengan protein transpeptdase sehingga terjadi kehilangan kemampuan untuk menginhibisi pembentukan dinding sel bakteri.<ref name="h">{{cite book|last= Ṛuben Vardanyan, Victor J. Hruby|first=|authorlink=|coauthors=|title= Synthesis of essential drugs|year= 2006|publisher= Elsevier Science|location=|id= ISBN 978-0-444-52166-8}}</ref>. Beberapa studi menyatakan bahwa selain ditemukan secara alami pada [[bakteri]] gram positif dan negatif, gen penyandi enzim beta-laktamase juga ditemukan pada plasmida dan transposon sehingga dapat ditransfer antarspesies bakteri.<ref name="o">{{en}}{{cite book|last= Sherry F. Queener, J. Alan Webber|first=|authorlink=|coauthors=|title= Beta-lactam antibiotics for clinical use|year= 1986|publisher= Informa Healthcare|location=|id= ISBN 978-0-8247-7386-1}}</ref>. Hal ini menyebabkan kemampuan resistensi akan antibiotik beta-laktam dapat menyebar dengan cepat.<ref name="o"/>. Difusi antibiotik beta laktam ke dalam sel bakteri terjadi melalui perantaraan [[protein transmembran]] yang disebut ''porine'' dan kemampuan difusinya dipengaruhi oleh ukuran, muatan, dan sifat [[hidrofilik]] dari suatu antibiotik.<ref name="h"/>.

Untuk mengatasi degradasi cincing beta-laktam, beberapa antibiotik beta-laktam dikombinasikan dengan senyawa [[inhibitor enzim]] beta-laktamase seperti asam clavulanat, ''tazobactam'', atau ''sulbactam''.<ref name="b"/>. Salah satu antibiotik beta-laktam yang resisten beta laktamase adalah augmentin, kombinasi amoxycillin dan asam klavulanat. Augmentin terbukti telah berhasil mengatasi infeksi bakteri pada [[saluran kemih]] dan kulit.<ref>{{en}}{{cite journal

</ref>. Asam klavulanat yng diproduksi dari hasil [[fermentasi]] ''[[Streptomyces clavuligerus]]'' memiliki kemampuan untuk menghambat [[sisi aktif enzim]] beta-laktamase sehingga menyebabkan [[enzim]] tersebut menjadi inaktif.<ref>{{en}}{{cite journal

</ref>. Beberapa jenis antibiotik beta-laktam (contohnya ''nafcillin'') juga memiliki sifat resisten terhadap beta-laktamase karena memiliki [[rantai samping]] dengan letak tertentu.<ref name="b"/>.