Antibiotik beta-laktam: Perbedaan antara revisi

Antibiotik beta-laktam adalah golongan [antibiotika] yang memiliki kesamaan komponen struktur berupa adanya cincin beta-laktam dan umumnya digunakan untuk mengatasi infeksi bakteri<ref name="a">{{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 mikoorganisme makan akan terjadi resistensi terhadap antibiotik tersebut<ref name="b">{{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 978-0824741006}}</ref>.

Berdasarkan spektrum aktivitas antimikrobialnya, [[penisilin]] terbagi menjadi 4 kelompok, yaitu penisilin dini (terdahulu), penisilin spektruk luas, penisilin anti-stafilokokal, dan penisilin anti-pseudomonasl (spektrum diperluas)<ref name="x"></ref>. Penisilin dini memiliki kemampuan aktif 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"></ref>. Contoh dari penisilin terdahulu adalah penisilin G dan penisilin V<ref name="a"></ref>. Penisilin spektrum luas memiliki kemampuan untuk melawan bakteri enterik dan lebih mudah diabsorpsi oleh bakteri gram negatif namun masih rentan terhadap degradasi beta-laktamase, contohnya ampisilin, amoksisilin, mesilinam, ''bacampicillin'', dll<ref name="x"></ref>. 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"></ref>. Contoh dari golongan ini adalah ''methicillin'' dan ''cloxacillin''<ref name="x"></ref>. Penisilin anti-pseudomonal dibuat untuk mengatasi infeksi bakteri gram negatif basil, termasuk ''Pseudomonas aeruginosa'', contoh dari penisilin golongan ini adalah carbenicillin, ticarcillin, Azlocillin, dan piperacillin<ref name="x"></ref>.

Hanya terdapat satu agen antibiotik dari golongan carbapenem 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"></ref>. Penggunaan imipenem harus dikombinasikan dengan inhibitor enzim tertentu untuk melindunginya dari degragasi enzim dari liver di dalam tubuh<ref>{{cite journal

Antibiotik beta-laktamase bekerja membunuh bakteri dengan cara menginhibisi sintesis dinding selnya<ref name="c">{{cite book |last= Steeve Giguère|first= |authorlink= |coauthors= |title= Antimicrobial therapy in veterinary medicine|year= 2007|publisher= Wiley-Blackwell|location= |id= ISBN 978-0813806563}}</ref>. Pada proses pembentukan dinding sel, terjadi reaksi transpeptidasi yang dikatalis oleh enzim transpeptidase dancmenghasilkan ikatan silang antara dua rantai peptida-glukan<ref name="c"></ref>. 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="c"></ref>. Dinding sel yang terbentuk tidak memiliki ikatan silang dan peptidoglikan yang terbentuk tidak sempurna sehingga lebih lemah dan mudah terdegradasi<ref name="c"></ref>. Pada kondisi normal, perbedaan tekanan osmotik di dalam sel bakteri gram negatif dan di lingkungan akan membuat terjadinya lisis sel<ref name="c"></ref>. Selain itu, kompleks protein transpeptidase dan antibiotik beta-laktam akan menstimulasi senyawa autolisin yang dapat mendigesti dinding sel bakteri tersebut<ref name="c"></ref>. Dengan demikian, bakteri yang kehilangan [[dinding sel]] maupun mengalami [[lisis]] akan mati<ref name="c"></ref>.

Beberapa bakteri diketahui memiliki resitensi terhadap antibiotik beta-laktam, salah satu diantaranya adalah golongan ''[[Streptococcus aureusaureu]]s'' resisten-metisilin (''Methicillin resistant'' ''Staphylococcus aureus''/MRSA)<ref>{{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 reistensi, 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">{{cite journal

</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"></ref>. 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 978-0444521668}}</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">{{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 978-0824773861}}</ref>. Hal ini menyebabkan kemampuan resistensi akan antibiotik beta-laktam dapat menyebar dengan cepat<ref name="o"></ref>. 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"></ref>.

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"></ref>. 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>{{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>{{cite journal