Helicobacter pylori (H. pylori) dikenal sebagai bakteri patogen yang menyebabkan penyakit gastro-duodenal kronis, seperti tukak lambung, tukak duodenum, dan kanker lambung. Pemberantasan H. pylori sangat penting untuk mengurangi kejadian tukak lambung, tukak duodenum, dan kanker lambung. Namun, resistensi antibiotik yang muncul di beberapa negara menimbulkan kendala dalam pemberantasan infeksi H. pylori. Mekanisme resistensi antibiotik terhadap H. pylori menunjukkan beberapa faktor yang berkontribusi. Studi yang dilaporkan faktor tersebut antara lain: permeabilitas yang berkurang, peningkatan pemompaan efluks, mutasi gen target, modifikasi langsung dari agen antimikroba, dan pembentukan biofilm.
Biofilm merupakan faktor yang tidak dapat diprediksi yang dapat meningkatkan konsentrasi mutasi dan resistensi secara substansial. Pembentukan biofilm pada H. pylori membantu bakteri bertahan hidup dari paparan antibiotik dan mendukung kolonisasi dan persistensi bakteri di lambung. Setiap tahun, penelitian baru mengungkapkan temuan yang meningkatkan pemahaman tentang mekanisme yang mendasari pembentukan biofilm. Namun kebanyakan penelitian yang diterbitkan hanya berfokus pada satu aspek biofilm. Oleh karena itu, berdasarkan latar belakang tersebut, peneliti dari Departemen Ilmu Penyakit Dalam, Divisi Gastroenterologi- Hepatologi, Fakultas Kedokteran, 51动漫 melakukan penelitian berupa literature review atau studi pustaka terkini untuk lebih memahami mekanisme pembentukan biofilm, bagaimana biofilm berkontribusi terhadap resistensi antibiotik, dan bagaimana biofilm memodifikasi mekanisme pengiriman obat. Dengan memahami beberapa hal tersebut, harapannya dapat membantu menemukan target pemberantasan biofilm dan meningkatkan kemanjuran terapi. Hasil studi literatur tersebut berhasil dipublikasikan di Jurnal Internasional terindeks Scopus Q1 Top Tier yaitu Antibiotics.
Para peneliti melakukan analisis tinjauan pustaka terhadap artikel yang diterbitkan tentang biofilm Helicobacter pylori antara tahun 1998 dan 2024 dari basis data PubMed untuk mengambil artikel yang memenuhi syarat. Setelah menerapkan kriteria inklusi dan eksklusi, terdapat 273 artikel yang memenuhi syarat untuk dilakukan analisis secara mendalam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembentukan biofilm dimulai sebagai adhesi dan berlanjut melalui koloni mikro, pematangan, dan dispersi dalam bentuk planktonik. Selain itu, gen tertentu memodulasi setiap fase pembentukan biofilm. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa mekanisme, seperti penginderaan kuorum dan faktor sinyal yang dapat berdifusi, meningkatkan koordinasi antar bakteri saat beralih dari keadaan biofilm ke keadaan planktonik. Ekspresi protein yang berbeda juga diamati antara strain planktonik dan biofilm, dan arsitektur biofilm didukung oleh eksopolisakarida, DNA ekstraseluler, dan vesikel membran luar. Adapun lebih detailnya terkait mekanisme resistensi antibiotik melalui pembentukan biofilm adalah sebagai berikut: 1) pembentukan kokoid, dimana keberadaan H. pylori berbentuk kokoid dalam biofilm berpotensi memperburuk infeksi kronis dan menghambat keberhasilan pemberantasan bakteri, menyebabkan berbagai tingkat peradangan, yang dapat menyebabkan gastritis serta kekambuhan pasca-pengobatan. Varian kokoid dari H. pylori berkembang sebagai respons terhadap kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, termasuk kelangkaan pangan, paparan antibiotik, serta kadar pH dan oksigen. 2) pembentukan penghalang/barrier polisakarida ekstraseluler, Penelitian menunjukkan bahwa eksopolisakarida memainkan peran penting dalam matriks biofilm, memberikan stabilitas struktural pada biofilm dan melindungi bakteri dari zat antimikroba. Eksopolisakarida yang terlihat dalam biofilm telah dikaitkan dengan peningkatan resistensi antibiotik dengan menghalangi masuknya antibiotik dan membentuk penghalang yang mencegah fagositosis oleh sel imun inang. 3) modifikasi lipid, sistem imun manusia menghasilkan senyawa antimikroba, seperti kalprotektin, untuk melawan infeksi. Namun, disisi lain H. pylori dapat mengubah lipid agar tidak terdeteksi oleh sistem imun dan berinteraksi dengan kalprotektin saat dikultur bersama, yang mengakibatkan perubahan pada enzim seperti LpxF, LpxL, dan LpxR. Perubahan ini menghasilkan jumlah biomassa biofilm yang lebih tinggi, yang membantu meningkatkan sistem pertahanan bakteri. Selain itu, H. pylori dapat mengubah kolesterol untuk meningkatkan kemampuannya menempel pada sel epitel lambung, yang berkontribusi pada kemampuannya menyebabkan penyakit.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa biofilm merupakan penyebab utama infeksi H. pylori yang terus berlanjut. Studi literature ini memberikan informasi terkini mengenai mekanisme pembentukan biofilm H. pylori dan perannya dalam resistensi antibiotik serta mengeksplorasi solusi alternatif untuk sistem penghantaran obat. Penelitian lebih lanjut diperlukan karena infeksi H. pylori dan kematian terkait kanker lambung masih tinggi. Penelitian selanjutnya harus berfokus pada interaksi kompleks dalam biofilm, mengoptimalkan penghantaran obat, dan mengeksplorasi agen terapeutik baru.
Penulis: Wiwin Is Effendi, dr., Sp.P, Prof. Muhammad Miftahussurur, dr., M. Kes., Sp.PD-KGEH., Ph.D
Link:
Baca juga: Studi Penggunaan Obat Antipiretik pada Pasien Anak
