51动漫

51动漫 Official Website

Unsur Kimia dan Ketebalan Biofilm Candida albicans yang Diinduksi Glukosa, Laktosa, Protein, dan Zat Besi

Ilustrasi Candida Albicans (sumber: Microbe Investigations)
Ilustrasi Candida Albicans (sumber: Microbe Investigations)

Kesehatan merupakan aspek terpenting yang perlu diperhatikan dalam kelangsungan hidup manusia, baik pada orang dewasa maupun anak-anak. Tubuh merupakan suatu kesatuan sistem, sehingga rongga mulut tidak dapat dipisahkan dengan bagian yang lain (Kemenkes, 2014).Kandidiasis merupakan infeksi jamur yang sering menyerang mukosa rongga mulut. Kandidiasis oral merupakan salah satu infeksi yang disebabkan oleh Candida albicans yang merupakan flora normal rongga mulut pada 30% hingga 50% individu (Singh et al., 2014). Candida albicans merupakan jamur dimorfik yang berkembang dalam bentuk sel ragi pada suhu 30oC dan bentuk hifa pada 37oC. Candida albicans juga dapat tumbuh pada stratum korneum kulit dalam bentuk tunas sel ragi, sedangkan pada dermis berbentuk hifa (Kashem et al., 2015). Perubahan morfologi dari sel ragi menjadi bentuk hifa merupakan inti dari patogenesis sehingga meningkatkan kemampuan Candida albicans untuk membentuk biofilm. Sebagian besar penyakit yang ditimbulkan oleh Candida albicans umumnya berhubungan dengan pembentukan biofilm pada permukaan host (Tsui et al., 2016).

Biofilm merupakan suatu komunitas mikroorganisme yang melekat pada suatu permukaan padat dengan karakter yang berbeda dari sel-sel planktonik. Perbedaan secara umum karakteristik biofilm dibandingkan dengan sel-sel planktonik adalah biofilm lebih resisten terhadap intervensi fisika-kimia berupa panas, perubahan osmotik, dan stress oksidatif (Mart铆 et al., 2011; Nobile & Johnson, 2016).

Glukosa merupakan sumber karbohidrat penting untuk mendukung kelangsungan makhluk hidup. Glukosa berperan penting sebagai sumber karbon dan energi utama, sehingga konsentrasi glukosa yang berbeda diyakini mempengaruhi patogen dan patogenisitasnya. Glukosa berperan dalam pembentukan biofilm yang mana laju pertumbuhan berbanding lurus dengan konsentrasi glukosa (Ng et al., 2016). Salah satu komponen dari matriks biofilm Candida albicans adalah polisakarida 尾-1,3-glukan yang juga terdapat pada dinding sel jamur tersebut. Penelitian menyatakan bahwa proses intervensi glukosa terjadi pada proses sintesis glukan melalui pengubahan glukosa menjadi UDP-glukosa dengan bantuan regulator tertentu sehingga didapatkan peningkatan ketebalan matriks biofilm (Pi拧kur & Compagno, 2014).

Komponen glukosa juga merupakan monosakarida penyusun laktosa bersama dengan galaktosa. Glukosa pada laktosa akan memasuki jalur pengubahan glukosa menjadi UDP-glukosa sebagai bahan untuk sintesis glukan. Galaktosa akan dirubah menjadi UDP-galaktosa yang juga digunakan sebagai bahan dalam sintesis glukan. Proses sintesis glukan dengan bahan induksi laktosa tersebut berperan dalam pembentukan matriks ekstraselulernya (Martchenko et al., 2007).

Kedelai merupakan salah satu sumber protein penting dan murah yang diproduksi di seluruh dunia. Kedelai memiliki kandungan nutrisi yang kaya akan protein dan beberapa kandungan lain seperti karbohidrat, lemak, serat, dan air. Protein kedelai merupakan salah satu kandungan nutrisi kedelai yang dimanfaatkan oleh Candida albicans untuk dapat tumbuh dan berkembang. Dalam sebuah penelitian menyatakan bahwa kandungan tersebut berperan dalam kolonisasi sehingga jumlah koloni meningkat dengan pengamatan secara makroskopis (Nuryati & Huwaina, 2015; Fried et al., 2018).

Komponen penting lain yang juga dibutuhkan untuk pertumbuhan dan metabolisme sebagian besar mikroorganisme adalah zat besi. Zat besi berbentuk ion bebas pada lingkungan memiliki jumlah terbatas karena adanya oksidasi ion ferro menjadi ion ferri yang kemudian mengendap jika pH netral. Ion bebas ferro dapat bersifat toksik karena dapat mengikat radikal bebas, sehingga ion ferro biasanya terikat pada molekul transpor seperti hemoglobin, transferin, dan laktoferin atau protein sejenis feritin untuk penyimpanan zat besi intraseluler. Beberapa penelitian mengatakan zat besi dapat mempengaruhi pembentukan biofilm disamping perannya untuk perkembangan dan virulensi mikroorganisme (Hayrapetyan et al., 2016).

Pemeriksaan SEM-EDX dan CLSM dapat digunakan untuk mempelajari morfologi matriks biofilm dari Candida albicans. Pemeriksaan biofilm menggunakan SEM-EDX dapat menganalisis unsur-unsur kimia biofilm yang tersusun dari unsur pembentuk glikoprotein seperti karbon, nitrogen, oksigen, fosfor, dan sulfur. Penggunaan CLSM yang dikombinasikan dengan bahan pewarna fluoresens merupakan perangkat yang efektif untuk menganalisis ketebalan biofilm. Kemampuan SEM-EDX dan CLSM dalam pemeriksaan biofilm dapat digunakan untuk menganalisis unsur kimia dan ketebalan dari biofilm secara utuh dan pada kondisi yang sebenarnya (Lal et al., 2010).

Zat induksi tersebut dapat ditemukan pada diet sehari-hari dan masing-masing memiliki mekanisme yang berbeda dalam proses pembentukan EPS pada biofilm sehingga mempengaruhi unsur kimia dan ketebalan biofilm yang terbentuk. Komposisi unsur kimia biofilm yang terbentuk karena perbedaan zat induksi dan ketebalan biofilm yang berukuran nanometer, dapat dilihat serta diukur menggunakan SEM-EDX dan CLSMyang memiliki kualitas dan resolusi gambar yang tinggi.

Penulis: Prof. Dr. Indah Listiana Kriswandini, drg., M.Kes.

AKSES CEPAT