Kesehatan

Gen Resistensi Antibiotik Dapat Berpindah Dari Manusia ke Hewan

Para peneliti di Universitas Clemson telah menyelidiki bagaimana resistensi antibiotik dapat berpindah antar spesies, termasuk dari manusia ke hewan. Penyakit menular yang dapat melompat spesies disebut penyakit zoonosis. Puluhan ribu kali setiap tahun, orang sakit setelah tertular penyakit karena kontak langsung dengan hewan atau melalui makanan atau air; contohnya termasuk Salmonella, anthrax dan E. coli. Tetapi penyakit bukan satu-satunya hal yang dapat menular antar spesies ketika bakteri ini bergerak. Gen yang memberikan resistensi antibiotik juga bisa berpindah.

Gambar 3D yang dihasilkan komputer dari sekelompok bakteri Gram-positif, Streptococcus agalactiae (grup B Streptococcus), berdasarkan pada pemindaian citra mikroskop elektron (SEM). / Kredit: CDC / Sarah Bailey Cutchin

“Saya menemukan kasus aktual penularan gen resistensi antibiotik dari manusia ke ternak, hewan pendamping dan satwa liar,” kata Vincent Richards, yang menyarankan bahwa gen menggunakan air limbah sebagai saluran, atau bahwa gen bergerak selama penanganan hewan. Dalam penelitian baru yang dilaporkan dalam Biologi dan Evolusi Molekuler , timnya mempelajari bagaimana bakteri patogen Streptococcus agalactiae (atau kelompok B Strep) bergerak di antara spesies yang berbeda.

“Salah satu hal yang membuat bakteri begitu menarik adalah kisaran inangnya yang luas,” kata Richards, asisten profesor di departemen ilmu biologi di Clemson. “Itu tidak hanya menginfeksi manusia dan sapi, tetapi menginfeksi seluruh jajaran mamalia darat dan air, reptil dan amfibi, dan ikan. Ia memiliki kisaran taksonomi yang cukup untuk bakteri.”

Dalam karya ini, para peneliti mengamati 901 sekuens genomik berbeda dari bakteri yang dipanen dari sembilan spesies berbeda yang diinfeksi bakteri – manusia, lumba-lumba, anjing, ikan, katak, anjing laut abu-abu, sapi, kambing, dan unta – untuk mendapatkan wawasan tentang proses transmisi. Pada manusia, kelompok B Strep dapat menyebabkan penyakit serius termasuk pneumonia, meningitis, dan sepsis pada bayi baru lahir. Bakteri ini juga menyebabkan penyakit radang pada sapi yang mengganggu produksi susu, disebut bovine mastitis.

Gen-gen yang terungkap dalam analisis mereka dikelompokkan ke dalam kategori inti – gen yang dimiliki oleh semua genom, dan gen yang dapat dibuang – hanya ditemukan di beberapa genom spesies. Secara bersama-sama, mereka mewakili genom pan, yang mencakup semua gen yang ditemukan di semua strain bakteri. Richards terkejut menemukan bahwa sekitar 90 persen gen dalam gen-gen pan jatuh ke dalam kelompok yang dapat disingkirkan, hanya menyisakan sepuluh persen sisanya sebagai gen inti.

Para peneliti juga menemukan bahwa gen yang memberikan resistensi terhadap tetrasiklin antibiotik, yang kemungkinan berasal dari manusia karena antibiotik yang tidak perlu atau berlebihan, pindah ke hewan.

Penelitian ini menggambarkan betapa fleksibelnya genom bakteri; genom pan bersifat ekspansif, dan dapat terus melakukan diversifikasi. Plastisitas ini memungkinkan bakteri beradaptasi dengan cepat terhadap perubahan atau ke lingkungan baru, menghasilkan banyak populasi yang beragam. Keragaman ini juga dapat menunjukkan bagaimana gen yang muncul di satu host atau lingkungan dapat pindah ke yang lain.

“Anda memiliki gen yang disesuaikan dengan populasi tertentu yang sekarang ditransfer ke populasi lain,” kata Richards. “Gen khusus untuk resistensi antibiotik yang dipilih dalam populasi manusia sekarang sedang ditransmisikan ke populasi hewan.”

Richards ingin melanjutkan penelitian ini pada bakteri strep terkait yang dapat ditemukan di mulut manusia, dan khususnya, bagaimana gen tertentu berperan dalam kerusakan gigi pada anak-anak.

Dalam penelitian lain, para peneliti telah menemukan bahwa secara umum, resistensi antibiotik meningkat pada ternak. Pelajari lebih lanjut dari video.


Sumber:  AAAS/Eurekalert! Via Clemson UniversityMolecular Biology and Evolution