ANTIBIOTIKA DAN KLASIFIKASINYA

ANTIBIOTIKA

A.        PENDAHULUAN

                        Pada tahun 1928 aktifitas antibiosis pertama kali ditemukan oleh dr. Alexander Fleming, beliau secara kebetulan berhasil mengisolasi Penisillin, sampai saat ini telah beribu-ribu antibiotika berhasil ditemukan tetapi hanya sedikit yang dapat digunakan untuk keperluan teraupetik. Menurut Waksman, antibiotika adalah (pada mulanya) zat yang dibentuk oleh mikroorganisme yang dapat menghambat atau membunuh pertumbuhan mikroorganisme lain. Namun definisi ini harus diperluas karena zat yang bersifat antibiotika dibentuk juga oleh beberapa hewan dan tanaman tingkat tinggi.

Penggunaan antibiotika untuk membasmi bakteri penyebab infeksi pada manusia haruslah memiliki sifat toksisitas selektif setinggi mungkin, artinya obat tersebut harus bersifat sangat toksik bagi bakteri namun relatif tidak toksik bagi hospes. Berdasarkan sifat toksisitasnya, antibiotika dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu:

1.         Aktifitas bakteriostatik yaitu antibiotika yang bersifat menghambat petumbuhan bakteri dengan mekanisme kerja pada penggangguan proses sintesa protein suatu bakteri.

2.         Aktifitas bakterisida yaitu antibiotika yang bersifat membunuh bakteri dengan mekanisme kerja mempengaruhi proses pembentukan dinding sel atau permeabilitas membran sel suatu bakteri.

Konsentrasi minimal yang dibutuhkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri disebut Konsentrasi Hambat Minimum (KHM)

B.     KLASIFIKASI ANTIBIOTIKA

Klasifikasikan antibiotika didasarkan pada pendekatan kimia, mekanisme kerja, manfaat dan sasaran kerja antibiotika, dan daya kerjanya

1.   Berdasarkan Pendekatan Kimia

a. β-Laktam

-.  Kelompok Penisilin

Penisilin G dan derivatnya seperti : Penisilin V, fenetisilin, propisilin, oksasilin, kloksasilin, dikloksasilin, ampisilin, netampisilin, hetasilin, amoksisilin dan karbenisilin.

-.  Kelompok Sefalosporin

Contohnya: Sefalotin, sefaloridin dan sefaleksin.

b. Aminoglikosida

Contohnya: Streptomisin, kanamisin, gentamisin, tobramisin, neomisin, tramisetin dan paromomisin

c. Kloramfenikol

Contohnya: Kloramfenikol dan tiamfenikol

d. Kelompok Tetrasiklin

Contohnya: Tetrasiklin, oksitetrasiklin, klortetrasiklin, demetilklor,, rolitetrasiklin, metasiklin, doksisiklin dan minosiklin.

e. Makrolida dan antibiotika yang berdekatan

Contohnya: eritromisin, oleandomisin, spiramisin, linkomisin, klindamisin, sinergistin, pristinamisin dan virginiamisin.

f. Rifampisin

Contohnya: Rifamisin danrifampisin.

g. Polipeptida Siklik

Contohnya: Polimiksin B, polimiksin E (polstin) dan basitrasin.

h. Antibiotika Polien

Contohnya: Nistatin dan Amfoterisin B.

i. Antibiotika Lain

Contohnya: vankomisin, ristosetin, novobiosin dan griseofulvin.

2. Berdasarkan mekanisme kerja.

Berdasarkan mekanisme kerjanya, antibiotika dibagi menjadi lima golongan, yaitu:

a. Antibiotika yang menghambat metabolisme sel bakteri

Bakteri perlu asam folat untuk kelangsungan hidupnya, dimana asam folat ini harus disintesis sendiri dari asam para aminobenzoat (PABA). .Antibiotika golongan ini bekerja dengan membentuk analog  asam folat yang nonfungsional, akibatnya kehidupan bakteri akan terganggu, maka diperoleh efek bakteriostatik.

Contoh antibiotika golongan ini: sulfonamida, trimetoprim, asam P-aminosalisilat (PAS) dan sulfon.

b. Antibiotika yang menghambat sintesis dinding sel bakteri

Dinding sel bakteri terdiri dari Polipeptidoglikan, yaitu suatu kompleks polimer muko peptida (glikopeptida). Antibiotika golongan ini bekerja dengan menghambat proses transpeptidasi rantai peptidoglikan tersebut. Tekanan osmotic didalam sel bakteri lebih tinggi dibanding diluar sel, kerusakan dinding sel bakteri mengakibatkan terjadinya lisis, maka diperoleh efek bakterisida.

Contoh antibiotika golongan ini: Sikloserin, basitrasin, vankomisin, penicillin dan sefalosporin.

c. Antibiotika yang mengganggu permeabilitas membran sel bakteri.

Contoh antibiotika golongan ini:

i. Polimiksin

merupakan senyawa ammonium-kuaterner, dapat merusak membran sel bakteri setelah bereaksi dengan phospat pada fosfolipid membran sel bakteri.

ii. Antibiotika Polien

          Antibiotika ini bereaksi dengan struktur sterol yang terdapat pada membran sel fungus sehingga mempengaruhi permeabilitas selektif membran tersebut.

d. Antibiotika yang menghambat sintesis protein sel bakteri.

Untuk kehidupannya, sel bakteri perlu mensintesis berbagai protein yang berlangsung didalam ribosom dengan bantuan mRNA dan tRNA, riosom bakteri terdiri dari dua unit yaitu ribosom 3OS dan 5OS, untuk berfungsi pada sintesis protein, kedua komponen tersebut harus bersatu pada pangkal rantai mRNA membentuk ribosom 7OS. Antibiotika golongan ini bekerja dengan menggaggu ikatan kedua komponen tersebut sehingga kode pada mRNA salah dibaca oleh tRNA pada saat sintesis protein, akibatnya terbentuk protein yang abnormal dan nonfungsional bagi sel bakteri.

Contoh antibiotika golongan ini: golongan aminoglikosida, makrolida, linkomisin, tetrasiklin dan kloramfenikol.

e. Antibiotika yang menghambat sintesis asam nukleat sel bakteri.

Contoh antibiotika golongan ini:

i. Rifampisin

Berikatan dengan enzim polimerase-RNA (pada subunit) sehingga menghambat sintesis RNA dan DNA oleh enzim tersebut.

ii. Golongan kuinolon

        Bekerja dengan menghambat enzim DNA girase pada bakteri yang fungsinya menata kromosom yang sangat panjang menjadi bentuk spiral hingga dapat masuk kedalam sel bakteri tersebut.      

3. Berdasarkan manfaat dan sasaran kerja antibiotika (33)

a. Antibiotika yang bermanfaat terhadap kokus gram + dan basil.

Cenderung memiliki spektrum aktifitas yang sempit, contoh: Penisilin semi sintetik yang resisten terhadap penisilinase, makrolida, linkomisin, vankomisin dan basitrasin.

     b. Antibiotika yang efektif terhadap basil aerob gram –

 Contoh: Aminoglikosida dan Polimiksin

c. Antibiotika yang relatif memiliki spektrum kerja yang luas, bermanfaat terhadap kokus gram + dan basil gram -

Contoh: Sefalospirin, Tetrasiklin, Kloramfenikol, Penisilin spektrum luas seperti ampisilin dan karbenisilin.

4.  Berdasarkan daya kerja.

 Antibiotika ini dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu:

a. aktifitas bakteriostatik

Antibiotika kelompok ini bersifat menghambat petumbuhan bakteri, antibiotika bekerja pada sintesis protein.

b. aktifitas bakterisida

Antibiotika kelompok ini bersifat membunuh bakteri, antibiotika bekerja mempengaruhi pembentukan dinding sel atau permeabilitas membran sel.

C.    Resistensi Terhadap Antibiotika

      Resistensi antibiotika ialah suatu sifat tidak terganggunya kehidupan sel bakteri oleh antibiotika.

            a.         Klasifikasi Resistensi

            Resistensi terhadap suatu antibiotika dapat dikelompokkan menjadi :

a.       resistensi silang.

Adalah keadaan resistensi terhadap antibiotika tertentu yang juga memperlihatkan sifat resistensi terhadap antibiotika lainnya. Umumnya resistensi ini terjadi antara antibiotika yang memiliki struktur kimia  yang mirip, contohnya pada berbagai tetrasiklin atau antara antibiotika dengan struktur kimia yang berbeda tetapi memiliki mekanisme kerja yang hampir sama, contohnya antara linkomisin dan eritrosin.

b.  resistensi non-genetik.

     Bakteri dalam keadaan istirahat (fase stasioner), umumnya tidak dipengaruhi oleh antibiotika, keadaan ini yang dikenal sebagai resistensi non-genetik.

            c.  resistensi genetik.

                 Resistensi genetik disebabkan oleh:

                  a.   Mutasi spontan

Mutasi spontan menyebabkan perubahan gen bakteri, yang mulanya sensitive menjadi resisten tanpa pengaruh ada tidaknya suatu antibiotika.

b.   Mutasi dipindahkan

                        Bakteri berubah menjadi resisten karena memperoleh suatu elemen pembawa faktor resisten. Pada resistensi elemen pembawa faktor resisten dapat dipindahkan melalui beberapa mekanisme, yaitu:

            -.          Transduksi

            Istilah ini pertama kali dicetuskan pada tahun 1952 oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg.Transduksi merupakan pengalihan DNA dari sel donor ke sel penerima yang terjadi oleh bakteriofage dan akan dipindahkan ke sel penerima ketika bakteriofage menginfeksi bakteri baru sebagai sel penerima.

            -.          Transformasi

                        Istilah ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1928 oleh Frederick Griffith.Transformasi berarti pengalihan gen oleh DNA bebas yang dibebaskan oleh bakteri donor atau diekstraksi keluar dari bakteri tersebut kesuau bakteri penerima, dengan transformasi bakteri memperoleh faktor resisten langsung dari media disekitarnya (lingkungannya). 

            -.          Konjugasi

                        Pada konjugasi, pemindahan elemen genetik terjadi melalui kontak langsung dari sel ke sel, dengan konjugasi akan terbentuk jembatan konjugasi yang memungkinkan pemindahan elemen pembawa factor resisten.

           

D.        Mekanisme resistensi

Resistensi terjadi melalui :

1. perubahan tempat kerja (target site) obat pada mikroba.

2. Mikroba menurunkan permeabilitasnya sehingga obat sulit masuk kedalam sel.

3. Inaktivasi obat oleh mikroba.

4. Mikroba membentuk jalan pintas untuk menhgindari tahap yang dihambat oleh      antimikroba.

5. Meningkatkan produksi enzim yang dihambat oleh antimikroba.

E.        Penetapan Potensi Antibiotika Secara Mikrobiologi.

            Penetapan aktivitas antibiotika secara in vitro dapat dikelompokkan , yaitu :

-.          Cara Difusi Agar

            Agar cair yang telah diinokulakasikan dengan mikroba uji dituang kedalam cawan petri dan dibiarkan sampai padat. Cakram kertas yang mengandung antibiotika atau bila digunakan silinder, kaca/baja tahan karat diletakkan di atas agar, antibiotika diteteskan ke dalam silinder, demikian juga bila digunakan cekungan pada agar. Cawan petri diinkubasi pada suhu yang cocok, untuk bakteri pada suhu 37^oC selama 18-24 jam. Daerah yang bening sekeliling antibiotika yang menunjukkan hambatan pertumbuhan mikroba diamati dan diukur.

            Untuk penetapan potensi suatu antibiotika digunakan antibiotika standar. Pada penetapan digunakan beberapa konsentrasi, sehingga dapat dibuat kurva standar antara diameter hambatan dengan konsentrasi antibiotika. Kadar suatu antibiotika dapat ditentukan dari kurva, dengan memplot diameter hambatan pada kurva diperoleh kadar.

            Potensi dapat dihitung sebagai berikut :

Potensi =  Kadar antibiotika yang dicari  X  100 %

  Kadar yang tertera pada etiket

            Potensi dapat pula ditentukan dengan membandingkan kadar yang menghasilkan derajat penghambatan yang sama. Dalam Farmakoppe Indonesia dinyatakan bahwa potensi adalah perbandingan dosis sedian uji dengan dosis larutan standar atau larutan pembanding yang menghasilkan derajat hambtan petumbuhan yang saam pada biakkan jasad renik yang peka dan sesuai.

Potensi =  Konsentrasi antibiotika yang diuji   X  100 %

                                             Konsentrasi antibiotika standar

-.          Cara Turbidimetri

            Kedalam tabung reaksi ditambahkan 1 ml larutan antibiotika dan 9 ml inokulum, diinkubasi pada suhu 30^oC selama tiga sampai empat jam. Setelah diinkubasi, ditambahkan 0,5 ml Formaldehid. Serapan diukur dengan spektrofotometer pada suhu 530 nm. Kadar antibiotika ditentukan berdasarkan perbandingan serapannya terhadap serapan standar.

DAFTAR PUSTAKA

1.                  Mutschler, E., Dinamika obat, Ed V diterjemahkan oleh Mathilda dan Anna, Penerbit ITB, Bandung, 1991.

2.                  Tanu, I, Farmakologi dan Terapi, Ed 4, Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Jakarta, 1995.