Bakteri methicillin resistence Staphylococcus aureus (MRSA) merupakan bakteri dari galur Staphylococcus aureus yang mengalami resistensi terhadap antibiotik metisilin. Mekanisme terjadinya resistensi pada bakteri MRSA disebabkan karena struktur Protein Binding Penicillin (PBP2) pada bakteri bermutasi menjadi PBP2a menunjukkan adanya perubahan pada sisi pengikatan (binding site) sehingga mengakibatkan rendahnya afinitas dalam mengikat antibiotik golongan betalaktam, sehingga antibiotik tidak dapat bekerja sesuai fungsinya dengan maksimal sehingga biosintesis peptidoglikan tetap berjalan.
MRSA mampu membentuk perlindungan diri terhadap antibiotik dengan cara membentuk lapisan biofilm sehingga menyulitkan proses pengobatan. Biofilm merupakan komunitas terstruktur dari sel bakteri dan saling melekat membentuk koloni yang mampu memproduksi matriks polimer terhidrasi yang dari zat eksopolimerik, polisakarida, asam nukleat dan protein pada suatu permukaan biotik maupun abiotik. Bakteri yang telah resisten terhadap antibiotic akan sulit untuk diobati.
Photodinamic Inactivation (PDI) merupakan suatu metode yang digunakan untuk inaktivasi mikroba dengan penyinaran foton cahaya. Terdapat 3 faktor utama yang berperan untuk keberhasilan PDI, yakni cahaya sebagai penginisiasi terjadinya proses reaksi kimia, fotosensitiser sebagai molekul penyerap cahaya, dan radikal bebas yang bersifat reaktif terhadap sistem biologis seperti sel. Berbagai sumber cahaya telah digunakan dalam fotodinamik inaktivasi, antara lain adalah pemanfaatan laser diode pada panjang gelombang dalam range cahaya tampak. Keberhasilan pemanfaatan laser diode dan Light emitting diode (LED) untuk fotoinaktivasi bakteri telah dilaporkan.
Fotosensitiser atau PDI drug adalah zat kimia non-toksik yang memiliki absorbansi tertentu dan akan mengaktifkan Radical Oxigen Singlet (ROS) melalui fotooksidasi ketika dipapari sumber cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai dengan absorbansinya. Sel atau bakteri yang menyerap fotosensitiser akan mengalami fotooksidasi akibat adanya absorbsi cahaya oleh partikel dan menyebabkan terjadinya reaksi kimia sehingga dihasilkan oksigen singlet (radikal) atau ROS yang menyebabkan lisis pada sel. Fotosensitiser eksogen membantu terbentuknya ROS berlebih sehingga meningkatkan probabilitas kerusakan membran sel bakteri yang akan menyebabkan bakteri menjadi mati, salah satu contoh fotosensitiser eksogen adalah kurkumin. Kurkumin memiliki spectrum serap pada 350 nm hingga 500 nm. Berbagai penelitian telah melaporkan keberhasilan fotoinaktivasi dengan fotosensitiser kurkumin pada bakteri pathogen.
Pada biofilm, mekanisme kematian bakteri terjadi karena karena terganggunya komponen penyusun peptidoglikan pada biofilm bakteri, merusak lapisan membrane bakteri, sehingga pertukaran ion tidak terkendali dan menyebabkan kematian sel bakteri tersebut. Selain itu kurkuminoid merupakan senyawa fenolik. Turunan fenol ini akan berinteraksi dengan dinding sel bakteri, selanjutnya terabsorbsi dan penetrasi ke dalam sel bakteri, sehingga menyebabkan presipitas dan denaturasi protein, akibatnya akan melisiskan membran sel bakteri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa iradiasi laser diode 403 nm rapat energi 13.56 J/cm2 dengan penambahan ekstrak kunyit pada biofilm MRSA menghasilkan persentase reduksi biofilm 83,93%, lebih besar dari treatmen laser diode 403 nm rapat energi 10.17 J/cm2 tanpa ekstrak kunyit sebesar 81,67%. Jadi penambahan fotosensitiser ekstrak kunyit meningkatkan efektivitas fotoinaktivasi biofilm bakteri yang resisten terhadap antibiotik.
Penulis : Suryani Dyah Astuti
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://medic.upm.edu.my/upload/dokumen/202104291524592020_1089_21.pdf
