Salah satu penyakit menular yang mematikan adalah tuberkulosis (TB) yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis. Bakteri berbentuk batang ini bersifat tahan asam, tidak membentuk spora, dan berkapsul. Dinding M. tuberculosis sangat kompleks, terdiri dari lapisan lemak yang cukup tinggi (60%). Komponen utama dinding sel M. tuberculosis adalah asam mikolat, lilin kompleks, trehalosa dimikolat yang disebut faktor tali pusat, dan sulfolipid mikobakteri yang berperan dalam virulensi. Penyakit TB ditularkan melalui udara yang terkontaminasi M. tuberculosis yang dikeluarkan saat penderita TBC batuk, sedangkan pada anak-anak sumber penularan umumnya berasal dari pasien TB dewasa. Bakteri ini sering masuk dan berkumpul di paru-paru dan berkembang biak (terutama pada penderita sistem kekebalan tubuh rendah), dan dapat menyebar melalui pembuluh darah atau kelenjar getah bening.
Di paru-paru, M. tuberkulosis ditangkap oleh makrofag. Interaksi TB dengan sel makrofag melibatkan komponen permukaan sel mikobakteri dengan lipoarabinomannan (LAM). Porin protein OmpA dan hemagglutinin HbhA dengan reseptor makrofag seperti reseptor manosa, protein surfaktan SP-A, dan CD14. Selama kontak dengan reseptor ini, M. tuberculosis mengeluarkan beberapa senyawa virulen ke dalam sel makrofag. Studi eksperimental menunjukkan bahwa protein M. tuberculosis ESAT-6 dan CFP-10 berfungsi sebagai senyawa patogen intraseluler. Terapi TB umumnya dilakukan dengan pemberian obat anti TB, salah satunya adalah pirazinamid (PZA).
PZA adalah prodrug yang harus diaktifkan menjadi pyrazinoic asam (POA) oleh enzim PZase, protein dari gen pncA. Dalam bentuk aktifnya, POA mampu melawan M. tuberkulosis. Ketika digunakan bersamaan dengan isoniazid dan rifampisin, PZA jauh lebih efektif mempercepat penyembuhan dari 9 bulan menjadi 6 bulan pengobatan. Hal ini dikarenakan PZA mampu membunuh semidormant bakteri. Adanya resistensi M. tubercolosis terhadap PZA disebabkan oleh penurunan aktivitas PZase dalam mengkonversi PZA menjadi bentuk aktifnya, POA. Sebesar 70%-90% isolat M. tubercolosis yang resisten terhadap PZA mengalami mutasi gen pncA penyandi enzim pirazinamidase ( Scorpio & Zhang, 2003). Penelitian tentang analisis mutasi gen pncA terhadap resistensi PZA pada isolat lokal M. tubercolosis sangat penting untuk menghasilkan biomarker genetik. Selain itu juga bermanfaat mempermudah pengobatan TB baik diagnosa maupun terapinya. Hal ini sangat membantu dalam tercapainya program STOP TB.
Dua isolate klinis local R7 dan R14 mycobacterium tuberculosis resisten PZA pada dosis 40 dan 30 ug/mL, namun dasar resistensinya tidak diketahui. Gen pncA dari kedua isolate diklon menjadi pGemT vektor, kemudian dikarakterisasi dengan sekuensing. Gen pncA yang berukuran 0,6 kb telah berhasil diklon dalam vektor pGemT. Nukleotida pncA dari R14 dan R7 mengalami mutasi, yaitu masing-masing sebanyak empat dan dua basa terhadap gen pncA M. tuberculosis H37RV sensitive PZA. Mutasi G76T; G112C; A403C; G426A mengubah asam amino A26S; A38P; T135P ditemukan pada R14, sedangkan mutasi G115A dan T506C yang mengubah asam amino A39T dan V169A ditemukan pada R7. Mutasi tersebut memicu penurunan dua asam amino hidrofobik di R14 PZase, dan satu di R7. Struktur PZase dari kedua mutan mengalami perubahan disbanding aslinya struktur PZase H37RV, dengan RSMD sebesar 0,5 dan 0,3 脜. Mutasi pncA yang diikuti dengan perubahan sifat protein dan struktur diduga menginduksi munculnya resistensi PZA pada isolate R 14 dan R7.
Penulis: Prof. Dr. Purkan, S.Si, M.Si.
Link Paper: S. Hadi , P. Purkan, S. Sumarsih, R.R.E. Silalahi, C. Ifada, and T.M Panjaitan. Discovering Of Pyrazinamide Resistance In Local Strain of Mycobacterium tuberculosis Clinical Isolates By Molecular Detection of pncA Gene Encoding PZase. Rasayan J. Chem.,2023.16(1): 355-360. http://doi.org/10.31788/RJC.2023.1618198
