Antibiotik golongan tetrasiklina

Antibiotik golongan tetrasiklin merupakan sekelompok senyawa antibiotik spektrum luas yang memiliki struktur dasar yang sama dan diisolasi langsung dari beberapa spesies bakteri Streptomyces atau diproduksi secara semi-sintetis dari senyawa yang diisolasi tersebut.[1] Molekul tetrasiklin terdiri dari inti tetrasiklik yang menyatu secara linier (cincin yang diberi nama A, B, C, dan D) yang di dalamnya terdapat berbagai gugus fungsi.[2] Tetrasiklin diberi nama berdasarkan derivasi empat cincin hidrokarbonnya ("tetra-") ("-sikl-") ("-in"). Mereka didefinisikan sebagai subkelas poliketida, memiliki kerangka oktahidrotetrasena-2-karboksamida dan dikenal sebagai turunan dari karboksamida naftasen polisiklik.[3] Meskipun semua tetrasiklin memiliki struktur yang sama, mereka berbeda satu sama lain dengan adanya gugus kloro, metil, dan hidroksil. Modifikasi ini tidak mengubah aktivitas antibakterinya secara luas, namun mempengaruhi sifat farmakologis seperti waktu paruh dan pengikatan protein dalam serum darah.[1]

Rumus kerangka tetrasiklin dengan atom dan empat cincin diberi nomor dan label.

Tetrasiklin ditemukan pada tahun 1940-an dan menunjukkan aktivitas melawan berbagai mikroorganisme termasuk bakteri gram-positif dan gram-negatif, Chlamydiota, Mycoplasmatota, rickettsia, dan parasit protozoa.[2] Tetrasiklin sendiri ditemukan lebih lambat dari klortetrasiklin dan oksitetrasiklin tetapi masih dianggap sebagai senyawa induk untuk tujuan tata nama.[4] Tetrasiklin adalah salah satu kelas antibiotik termurah yang tersedia dan telah digunakan secara luas dalam profilaksis dan pengobatan infeksi pada manusia dan hewan, serta pada tingkat subterapeutik dalam pakan ternak sebagai pemacu pertumbuhan.[2]

Tetrasiklin merupakan penghambat pertumbuhan (bakteriostatik) dan bukan pembunuh agen infeksi (bakterisida) dan hanya efektif melawan perkembangbiakan mikroorganisme.[1] Mereka bertindak pendek dan berdifusi secara pasif melalui saluran porin di membran bakteri. Mereka menghambat sintesis protein dengan mengikat secara reversibel ke subunit ribosom 30S bakteri dan mencegah aminoasil-tRNA berikatan dengan situs A di ribosom. Mereka juga mengikat subunit ribosom 50S bakteri sampai batas tertentu dan dapat mengubah membran sitoplasma yang menyebabkan komponen intraseluler bocor dari sel bakteri.

Semua tetrasiklin memiliki spektrum antibakteri yang sama, meskipun terdapat perbedaan dalam sensitivitas spesies terhadap jenis tetrasiklin. Tetrasiklin menghambat sintesis protein pada sel bakteri dan manusia. Bakteri memiliki sistem yang memungkinkan tetrasiklin diangkut ke dalam sel, sedangkan sel manusia tidak. Oleh karena itu, sel manusia terhindar dari efek tetrasiklin pada sintesis protein.[1]

Tetrasiklin tetap mempunyai peran penting dalam kedokteran, meskipun kegunaannya telah berkurang seiring dengan timbulnya resistansi antibiotik. Tetrasiklin tetap menjadi pengobatan pilihan untuk beberapa indikasi tertentu.[2] Karena tidak semua tetrasiklin yang diberikan secara oral diserap dari saluran pencernaan, populasi bakteri di usus dapat menjadi resisten terhadap tetrasiklin, sehingga mengakibatkan pertumbuhan organisme resisten yang berlebihan. Meluasnya penggunaan tetrasiklin diperkirakan berkontribusi pada peningkatan jumlah organisme yang resisten terhadap tetrasiklin, sehingga menyebabkan infeksi tertentu lebih tahan terhadap pengobatan.[1] Resistensi tetrasiklin sering kali disebabkan oleh perolehan gen baru, yang mengkode penghabisan tetrasiklin yang bergantung pada energi atau protein yang melindungi ribosom bakteri dari aksi tetrasiklin. Selain itu, sejumlah bakteri memperoleh resistensi terhadap tetrasiklin melalui mutasi.[2][5]

Sejarah

Kegunaan dalam Medis

Efek Samping

Mekanisme Kerja

Hubungan Struktur-aktivitas

Mekanisme Resistansi

Pemberian

Daftar Anggota

Antibiotik (INN) Sumber[6] Waktu paruh[7] Catatan
Tetrasiklin Terjadi secara alami 6–8 jam (pendek)
Klortetrasiklin 6–8 jam (pendek)
Oksitetrasiklin 6–8 jam (pendek)
Demeklosiklin 12 jam (menengah)
Limesiklin Semi sintetis 6–8 jam (pendek)
Meklosiklin 6–8 jam (pendek) (tidak lagi dipasarkan)
Metasiklin 12 jam (menengah)
Minosiklin 16+ jam (panjang)
Rolitetrasiklin 6–8 jam (pendek)
Doksisiklin 16+ jam (panjang)
Tigesiklin Glisesiklin 16+ jam (panjang)
Eravasiklin Lebih baru 16+ jam (panjang) (sebelumnya dikenal sebagai TP-434) mendapat persetujuan FDA pada 27 Agustus 2018, untuk pengobatan infeksi intra-abdomen yang rumit.[8]
Saresiklin 16+ jam (panjang) (sebelumnya dikenal sebagai WC 3035) menerima persetujuan FDA pada tanggal 1 Oktober 2018, untuk pengobatan acne vulgaris sedang hingga parah.[9] Saresiklin adalah antibiotik spektrum sempit.[10][11]
Omadasiklin 16+ jam (panjang) (dahulu bernama PTK-0796[12]) menerima persetujuan FDA pada 2 Oktober 2018, untuk pengobatan pneumonia yang didapat dari komunitas[13] dan infeksi kulit dan struktur kulit akut.[14]

Penggunaan sebagai Pereaksi dalam Penelitian

Anggota kelas antibiotik tetrasiklin sering digunakan sebagai reagen penelitian dalam eksperimen penelitian biomedis in vitro dan in vivo yang melibatkan bakteri serta dalam eksperimen pada sel eukariotik dan organisme dengan sistem ekspresi protein yang dapat diinduksi menggunakan aktivasi transkripsional yang dikontrol tetrasiklin.[15] Mekanisme kerja efek antibakteri tetrasiklin bergantung pada gangguan translasi protein pada bakteri, sehingga merusak kemampuan mikroba untuk tumbuh dan memperbaiki; namun translasi protein juga terganggu pada mitokondria eukariotik yang menyebabkan efek yang dapat mengacaukan hasil eksperimen.[16][17] Ini dapat digunakan sebagai biomarker buatan pada satwa liar untuk memeriksa apakah hewan liar mengonsumsi umpan yang mengandung vaksin atau obat. Karena bersifat fluoresen dan berikatan dengan kalsium, lampu UV dapat digunakan untuk memeriksa apakah ada pada gigi yang dicabut dari hewan. Misalnya, alat ini digunakan untuk memeriksa penggunaan umpan vaksin rabies oral oleh rakun di AS. Namun, ini merupakan prosedur invasif bagi hewan dan memerlukan banyak tenaga kerja bagi peneliti. Oleh karena itu, pewarna lain seperti rhodamin B yang dapat dideteksi pada rambut dan kumis lebih disukai.[18]

Referensi

  1. ^ a b c d e "Tetracycline". Encyclopedia Britannica. Diakses tanggal 1 October 2018. 
  2. ^ a b c d e Chopra I, Roberts M (June 2001). "Tetracycline antibiotics: mode of action, applications, molecular biology, and epidemiology of bacterial resistance". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 65 (2): 232–60 ; second page, table of contents. doi:10.1128/MMBR.65.2.232-260.2001. PMC 99026 . PMID 11381101. 
  3. ^ "Tetracyclines". IUPAC Compendium of Chemical Terminology. IUPAC Compendium of Chemical Terminology. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). 2009. doi:10.1351/goldbook.T06287. ISBN 978-0-9678550-9-7. 
  4. ^ Blackwood RK, English AR (1970). "Structure–Activity Relationships in the Tetracycline Series". Advances in Applied Microbiology. 13: 237–266. doi:10.1016/S0065-2164(08)70405-2. ISBN 9780120026135. 
  5. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Markley-Tetracycline-Inactivating Enzymes
  6. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Nelson
  7. ^ Agwuh KN, MacGowan A (August 2006). "Pharmacokinetics and pharmacodynamics of the tetracyclines including glycylcyclines". The Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 58 (2): 256–65. doi:10.1093/jac/dkl224 . PMID 16816396. 
  8. ^ "Drug Trial Snapshot: Xerava". FDA. Diakses tanggal 2 October 2018. 
  9. ^ "Drug Trial Snapshot: Seysara". FDA. Diakses tanggal 8 February 2019. 
  10. ^ "Sarecycline". PubChem. U.S. National Library of Medicine. Diakses tanggal 2020-06-07. 
  11. ^ Zhanel G, Critchley I, Lin LY, Alvandi N (January 2019). "Microbiological Profile of Sarecycline, a Novel Targeted Spectrum Tetracycline for the Treatment of Acne Vulgaris". Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 63 (1). doi:10.1128/AAC.01297-18. PMC 6325184 . PMID 30397052. 
  12. ^ "Antibiotic Firm Paratek Joins IPO Queue; Aiming for $92M". Diarsipkan dari versi asli tanggal 18 October 2017. Diakses tanggal 13 March 2017. 
  13. ^ "Drug Trial Snapshot: Nuzyra". FDA. Diakses tanggal 8 February 2019. 
  14. ^ "Drug Trial Snapshot: Nuzyra". FDA. Diakses tanggal 8 February 2019. 
  15. ^ Zhu, Z., Zheng, T., Lee, C. G., Homer, R. J., & Elias, J. A. (2002). Tetracycline-controlled transcriptional regulation systems: advances and application in transgenic animal modeling. Seminars in Cell & Developmental Biology, 13(2), 121–128. doi:10.1016/s1084-9521(02)00018-6
  16. ^ Moullan N, Mouchiroud L, Wang X, Ryu D, Williams EG, Mottis A, et al. (March 2015). "Tetracyclines Disturb Mitochondrial Function across Eukaryotic Models: A Call for Caution in Biomedical Research". Cell Reports. 10 (10): 1681–1691. doi:10.1016/j.celrep.2015.02.034. PMC 4565776 . PMID 25772356. 
  17. ^ Chatzispyrou IA, Held NM, Mouchiroud L, Auwerx J, Houtkooper RH (November 2015). "Tetracycline antibiotics impair mitochondrial function and its experimental use confounds research". Cancer Research. 75 (21): 4446–9. doi:10.1158/0008-5472.CAN-15-1626. PMC 4631686 . PMID 26475870. 
  18. ^ Fry TL, Dunbar MR (2007). "A Review of Biomarkers Used For Wildlife Damage and Disease Management" (PDF). Proceedings of the 12th Wildlife Damage Management Conference: 217–222. Diakses tanggal 2017-05-03. 

Pranala Luar