Mikrobiologi Pertemuan 6(Antibiotik)
-
Upload
hamdi-putra -
Category
Documents
-
view
22 -
download
1
description
Transcript of Mikrobiologi Pertemuan 6(Antibiotik)
-
OBAT ANTIMIKROBA
-
Pokok Bahasan
Istilah yang biasa digunakan
Berbagai jenis agen antimikroba berdasarkan
mekanisme aksi
Resistensi
-
Istilah yang umum digunakan
Kemoterapetik : Penggunaan substansi kimia yang digunakan untuk pengobatan penyakit
Agen kemoterapetik : substansi kimia yang digunakan untuk pengobatan penyakit
Antibiotik : Substansi kimia yang dikeluarkan oleh suatu mikroorganisme yang memiliki kapasitas untuk menghambat pertumbuhan atau membunuh mikroorganisme lainnya
Obat antimikroba/agen antimikroba : Substansi kimia yang memiliki aktivitas dalam menghambat pertumbuhan atau membunuh mikroorganisme baik merupakan suatu antibiotik ataupun senyawa sintesis.
Obat antibakteri/agen antibakteri: Senyawa antimikrobial yang memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri
Obat antiviral/ agen antiviral : Substansi kimia yang menghambat replikasi virus. Semua antiviral merupakan senyawa sintesis
-
Penemuan Antibiotik
Sebagian besar antibiotik berasal dari spesies mikroorganisme yang hidup di tanah
Penicilium notatum = penicilin, Streptomycetes orientalis = vancomycin, Bacillus licheniformis = bacitracin,
Tahapan produksi antibiotik : 1. Seleksi strain dan menumbuhkan strain terpilih
dalam kultur cair 2. Saat konsentrasi antibiotik mencapai maksimum
dalam media, dilakukan ekstraksi 3. Purifikasi/pemurnian
-
Toksisitas selektif
Suatu agen kemoterapi diharapkan dapat
memberikan efek toksisitas yang besar
terhadap mikroorganisme dan bukan inangnya
Chemotherapeutic index/indeks kemoterapi:
-
Features of obat antimikroba:
Spectrum of Activity
Pengobatan antimikroba bervariasi efeknya tergantung dari jenis mikroorganisme yang bisa dibunuh atau dihambat
Agen antimikroba yang hanya mampu membunuh satu jenis mikroorganisme : Spektrum sempit
Sedangkan yang bisa membunuh beberapa jenis mikroorganisme : Spektrum luas
Bakteriostatik : kemampuan suatu agen antibakteri dalam menghambat pertumbuhan bakteri
Baterisidal : kemampuan suatu agen antibakteri dalam membunuh bakteri
R plasmid : Plasmid yang berisi gen yang menyebabkan resistensi terhadap agen antimikroba
-
Efek samping
1. Reaksi alergi : Beberapa orang memiliki
hipersensitivitas terhadap agen antimikroba
2. Efek toksik : beberapa agen antimikroba
bersifat toksik pada konsentrasi yang tinggi
3. Penekanan pertumbuhan flora normal :
ketika flora normal ikut dihambat atau
dibunuh maka patogen lain justru akan dapat
tumbuh dalam jumlah yang lebih besar,
disebut juga superinfeksi
-
Resistensi bakteri
Beberapa mikroorganisme dapat resisten
terhadap efek dari obat tertentu
Mikroorganisme yang awalnya dapat dibunuh
(sensitif) dapat mengembangkan sistem
pertahanan diri berupa resistensi melalui
mutasi spontan yang terjadi pada plasmid atau
pemasukan gen resistensi dari sel bakteri lain.
-
Kriteria dari agen antimikroba:
Toksisitas selektif hanya pada mikroba patogen akan tetapi non toksik terhadap host
Larut dalam cairan tubuh sehingga mudah terdistribusi
Dapat bertahan lama didalam tubuh sehingga lebih efektif
Tidak menimbulkan resistensi
Hipoalergenik
Memiliki kapasitas untuk membunuh bukan hanya menghambat pertumbuhan
-
Agen antimikroba meliputi :
Antibakteri
Antiviral
Antiprotozoa
Antihelmintes
-
Mekanisme aksi obat antibakteri
1. Menghambat sintesis dinding sel
2. Menghambat sintesis protein
3. Menghambat sintesis asam nukleat
4. Melukai membran plasma
5. Menghambat sintesis metabolit esensial
-
Figure 20.2
-
1. Penghambatan sintesis dinding sel oleh obat b-Lactam Menghambat secara ireversibel enzim yang
berperan dalam tahapan akhir sintesis dinding sel
Enzim ini berperan dalam pembentukan jembatan peptida, pengikat peptidoglikan
cincin b-lactam serupa dengan struktur substrat pada enzim
Obat berikatan dengan enzim, dan secara kompetitif menghambat aktivitas enzim
-
b-Lactam
Beberapa bakteri memproduksi b-lactamase
Beta laktamase : enzim yang memutus ikatan pada cincin b-lactam
b-lactam : penicillins dan cephalosporins
-
Penicillins (Benzylpenicillin)
Labil terhadap asam
Aktif menghambat bakteri Gram positif
Penetrasi terhadap sawar darah otak rendah
Penisilin spektrum luas : amoxicilin dan
ampicilin, lebih hidrofil dan dapat aktif
membunuh bakteri Gram negatif.
-
Penisilin spektrum luas
Ampicilin dan amoksisilin : aktif untuk membunuh bakteri
Gram positif yang belum termutasi (non beta laktamase
)
Karena dapat berdifusi ke dalam bakteri Gram negatif,
maka dapat aktif pada beberapa strain bakteri Gram
negatif :E. coli, H. influenzae, dan Salmonella
typhimurium.
Dapat diabsorbsi secara baik dalam lambung sehingga
dapat diberikan secara per oral
Untuk bakteri yang memproduksi -lactamase maka amoksisilin perlu dikopling dengan asam klavulanat (co-
amoksiklav) asam klavulanat berfungsi untuk melindungi
struktur cincin beta laktamase sehingga tidak mudah di
degradasi oleh enzim beta-laktamase.
Co-amoxiclav digunakan untuk pengobatan infeksi
saluran pernafasan dan saluran kencing yang
disebabkan oleh bakteri yang telah resisten
-
Cephalosporins
Digunakan untuk pengobatan meningitis dan pneumonia
Merupakan antibiotik spektrum luas
Cedadroxil untuk ISK yang disebabkan oleh bakteri yang
resisten
Cefuroxime untuk pencegahan pra operasi
Ceftazidine untuk infeksi pada otak (meningitis yang
disebabkan oleh bakteri Gram negatif)aktivitasnya luas
dapat membunuh bakteri Gram negatif seperti
Pseudomonas aeruginosa, tetapi kurang aktif dibanding
cefurozime dalam membunuh bakteri Gram positif S.
aureus.
-
Vancomycin
Tidak diabsorbsi dengan baik dalam saluran pencernaan
Menghambat pembentukan peptidoglikan
Aktif terhadap sebagian besar bakteri Gram positif
Dapat diberikan secara IV untuk infeksi septikemia dan endocarditis yang disebabkan oleh bakteri Gram positif yang resisten (MRSA)
Digunakan untuk mendegradasi pseudomembran colitis (superinfeksi oleh Clostridium difficile ,yang merusak mukosa pada colon)
-
Antibacterial Drugs
that Inhibit
Cell Wall Synthesis
-
2. Antibakteri yang menghambat
melalui sintesis protein
Target : ribosom bakteri
Aminoglikosida: mengikat subunit 30S dan
menyebabkan inisiasi transalasi tidak dapat
berjalan
Tetracyclines: mengikat subunit 30S sehingga
pengikatan terhadap tRNA tidak dapat terjadi
Macrolides: mengikat subunit 50S dan
menghambat proses sintesis protein
(perpanjangan pembentukan peptida)
-
Aminoglycosides
Menghambat beberapa bakteri Gram positif
dan bakteri Gram negatif
TI rendah sehingga berpotensi toksik
Efek samping : kerusakan ginjal dan saraf
Resistensi oleh bakteri : inaktivasi obat melalui
asetilasi, fosforilasi atau adenilasi dan
melakukan pelipatan sehingga mencegah
akses obat untuk dapat berikatan dengan
subunit 30S (streptomisin)
-
Aminoglycosides
Gentamicin digunakan untuk infeksi akut yang disebabkan oleh bakteri Gram negatif. Dapat digunakan
bersama dengan penisilin untuk meningkatkan aksinya
Amikacin digunakan untuk mengatasi infeksi oleh bakteri yang resisten terhadap gentamisin
Neomycin toksik untuk parenteral maka hanya digunakan secara topikal(infeksi pada kulit)
Streptomycin digunakan untuk pengobatan TB :Mycobacterium tuberculosis. Akan tetapi karena
toksisistasnya tinggi maka dapat digantikan dengan
rifampisin
Rifampicin Resistensi dapat terjadi dengan cepat jika diberikan secara tunggal maka biasanya rifampisin
dikombinasikan dengan isoniazid atau etambutol.
-
Macrolides
Obat yang aman
Bisa diberikan secara peroral
Contohnya : eritromisin, clarithomycin, azithromycin
Efektif menghambat bakteri Gram negatif dan digunakan
untuk pasien yang sensitif terhadap penisilin terutama
untuk pasien yang terkena infeksi yang disebabkan oleh
:streptococci, staphylococci, pneumococci, dan clostridia
Tidak bisa menembus sawar darah otak sehingga tidak
bisa efektif untuk meningitis
Efek samping : eritromisin pada dosis yang tinggi
menyebabkan mual dan muntah (nausea dan vomiting)
-
Tetracyclines
Spektrum luas
Penetrasi terhadap mikroorganisme baik. Dapat
berpenetrasi melalui difusi pasif maupun transpor aktif
Resistensi : dapat terjadi effluks (akibat dibentuknya
pompa efluks) sehingga obat tidak dapat masuk ke
dalam sel. Disandi oleh gen yang terdapat dalam
plasmid
Tetrasiklin dapat berikatan dengan Ca pada tulang dan
gigi sehingga dapat menyebabkan gigi dapat
kekurangan kalsium/goyah. Sehingga tidak boleh
diberikan pada anak dengan usia dibawah 8 tahun
-
Chloramphenicol
Spektrum luas
Efek samping : supresi pembentukan sel darah merah dan sel darah putih
Sehingga secara periodik sel darah harus dihitung terutama ketika obat diberikan dalam dosis tinggi
Penetrasi baik, dapat menembus sawar darah otak
Dapat berinteraksi dengan obat lain : menghambat aktivitas obat lain dan meningkatkan aktivitas dari warfarin dan fenitoin.
Neonatus yang terpapar oleh obat ini dapat mengalami apa yang disebut sebagai grey baby syndrome = dimana terjadi penurunan sel darah merah yang menyebabkan kekurangan oksigen.
-
Antibacterial
Drugs that Inhibit
Protein Synthesis
-
3. Penghambatan terhadap sintesis
asam nukleat :
Target : enzim yang memeperantarai
pembentukan asam nukleat serta enzim yang
memperantarai proses replikasi DNA
Fluoroquinolones: menghambat enzim yang
berperan untuk mempertahankan struktur
supercoiling dari DNA sirkuler
Rifamycins: menghambat DNA polimerase
yang berperan dalam menginisiasi transkripsi
pada sel prokariot
-
Sulphonamides
Sulfadiazine dapat diabsorbsi dengan baik
secara peroral. Digunakan untuk ISK
Tetapi beberapa strain E.coli sudah resisten
Efek samping : alergi, demam, skin rash
Trimethoprin untuk ISK dan ISPA
Co-trimoxazole (trimethoprin +
sulfamethoxazole) untuk pneumonia, neocarditis, toxoplasmosis
-
Sulfonamides (Sulfa drugs)
Penghambatan enzim secara kompetitif
Menghambat sintesis asam folat
Spektrum luas
Figure 5.7
-
Figure 20.13
-
Quinolones (GABA antagonists)
Menghambat DNA girase
Nalidixic acid untuk ISK
Ciprofloxin efektif pada Gram negatif maupun positif.
Dipergunakan secara peroral dan IV
Efek samping : nyeri pada kepala, vomiting, nausea
5-Nitroimidazoles
Spektrum luas
Metronidazole menghambat bakteri anaerob dan protozoa
Tinidazole lama berada dalam tubuh
Menghambat sintesis/replikasi DNA dan mampu merusak DNA
-
Antibacteri yang menghambat pembentukan
asam nukleat
-
4. Antibakteri yang memiliki aksi pada
membran plasma:
Polymyxin B: berikatan dengan membran dari
bakteri Gram negatif dan meningkatkan
permeabilitas membran sehingga terjadi
kebocoran pada sel dan mengakibatkan
kematian sel
Obat ini juga berikatan dengan sel eukariotik
sehingga penggunaannya dibatasi hanya untuk
penggunaan topikal
-
5. Antibakteri yang menghambat
sintesis dari metabolit esensial
Inhibisi kompetitif pada susbtrat dari enzim
Contohnya : Isoniazid
Dapat berikatan dan menginaktivasi enzim
yang mengkonversi vitamin
Efektif untuk mycobacterium
Bersifat bakteriostatik
Obat sulfa juga dapat digolongkan dalam
mekanisme ini.
-
Figure 21.10
-
Mekanisme resistensi antibiotik :
1. Aktivasi enzim yang dapat mendegradasi obat (e.g., -lactamases).
2. Menurunkan akumulasi obat (efluks obat keluar dari sel) dengan pembentukan pori pada membran
3. Mengubah struktur target obat (tempat ikatan obat) (e.g., aminoglycosides dan erythromycin).
4. Mengembangkan jalur metabolit alternatif (sulphonamides ( dihydropteroate synthease) dan trimethoprim (dihydrofolate reductase) yaitu dengan mengambil asam folat yang tersedia di lingkungan dan bukan dari PABA
-
Resistensi bakteri
Resistensi dapat terjadi disebabkan oleh:
1. Spontaneous Mutation/mutasi spontan: Terjadi
saat sel bereplikasi, akan terdapat beberapa
bakteri yang memiliki kemampuan untuk resisten
terhadap obat tertentu. Sebagian bakteri yang
sensitif akan mati atau terhambat sedangkan
sebagian yang mengalami mutasi akan bertahan
hidup dan tetap membelah diri.
2. Transfer gen: pada umumnya terjadi melalui
transfer konjugatif melalui pili (yang di transfer
adalah R plasmid =plasmid yang berisi gen
resistensi)
-
Menurunkan resiko resistensi :
1. Pemilihan antibiotik yang tepat untuk
pengobatan penyakit infeksi
2. Penggunaan antibiotik yang tepat oleh
pasien (harus diminum sampai habis)
3. Pembatasan penggunaan antibiotik (tidak
menggunakan antibiotik untuk pengobatan
virus)
-
Bagaimana cara kita mengatasi
resistensi bakteri ?
Pencarian target aksi obat yang lain dalam sel
bakteri patogen/ mekanisme aksi yang
berbeda
Penemuan antibiotik yang unik dan baru