Kesehatan

Kekuatan Antimikroba pada Lendir Terungkap

Lendir melapisi sistem pernapasan kita, dan saluran kemih dan pencernaan. Kita memproduksi beberapa liter lendir setiap hari untuk menutupi area lebih dari 200 meter persegi di tubuh manusia. 

Meskipun diketahui sebagai pelumas dan bertindak sebagai penghalang fisik terhadap patogen yang menyerang, para ilmuwan telah menemukan bukti yang menunjukkan bahwa itu dapat mencegah infeksi dengan cara lain. 

Sekarang para peneliti di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah menemukan bahwa sekelompok molekul gula yang ditemukan dalam lendir, yang disebut glycans, dapat menghentikan bakteri saling memberi sinyal dan menghentikan pembentukan biofilm yang berbahaya dan sulit. Temuan ini telah dilaporkan dalam Nature Microbiology .

“Apa yang kita miliki dalam lendir adalah tambang emas terapeutik,” kata Katharina Ribbeck, Mark Hyman, Jr. Profesor Pengembangan Karir dari Teknik Biologi di MIT. “Glycans ini memiliki fungsi biologis yang sangat luas dan canggih. Mereka memiliki kemampuan untuk mengatur bagaimana mikroba berperilaku dan benar-benar menyempurnakan identitas mereka.”

Ribbeck dan yang lainnya telah menunjukkan bahwa lendir dapat menghentikan mikroba dari pengikatan ke permukaan. Dalam karya ini, para peneliti ingin tahu lebih banyak tentang apakah glycan adalah bagian dari alasan mengapa lendir mengganggu perilaku mikroba. Glycans dapat menempel pada lendir, blok bangunan lendir agar-agar, untuk menghasilkan struktur berbentuk seperti bottle brush. Itu membuat Ribbeck berhipotesis bahwa glycan memiliki efek antimikroba.

Para ilmuwan memfokuskan pada bagaimana glycan berinteraksi dengan patogen mikroba oportunistik yang disebut Pseudomonas aeruginosa. Bakteri ini biasanya menyebabkan infeksi serius pada orang dengan sistem kekebalan tubuh yang lemah dan penderita fibrosis kistik. Para peneliti menemukan bahwa ketika bakteri terpapar glycans yang diisolasi dari lendir, mereka dilucuti; mikroba berhenti menempel atau membunuh sel inang, menghentikan produksi molekul toksik, dan gen mikroba yang terlibat dalam komunikasi bakteri tidak diungkapkan. Jika luka bakar diobati dengan mucin dan glycans musin, pertumbuhan bakteri berkurang.

“Kami telah melihat bahwa lendir yang utuh memiliki efek pengaturan dan dapat menyebabkan perubahan perilaku di seluruh jajaran patogen, tetapi sekarang kami dapat menunjukkan dengan tepat mekanisme molekuler dan entitas yang bertanggung jawab untuk ini, yang merupakan glikans,” jelas Ribbeck.

Para peneliti sekarang berencana untuk mempelajari dampak dari ratusan glycans individu yang dapat ditemukan dalam lendir. Mereka juga ingin tahu lebih banyak tentang bagaimana glycan mempengaruhi jenis patogen lain, termasuk jamur Candida albicans dan bakteri Streptococcus. Mereka sudah tahu bahwa glycans dapat menghentikan Streptococcus dari berbagi gen, cara utama resistensi obat menyebar di antara mikroba.

Para ilmuwan, termasuk Ribbeck, juga melihat ke dalam pengembangan lendir buatan, yang mungkin merupakan pendekatan baru untuk memerangi patogen yang tidak melibatkan obat antibiotik tradisional.

“Apa yang kami temukan di sini adalah bahwa alam telah berevolusi kemampuan untuk melucuti mikroba yang sulit, bukannya membunuh mereka. Ini tidak hanya akan membantu membatasi tekanan selektif untuk mengembangkan resistensi, karena mereka tidak di bawah tekanan untuk menemukan cara untuk bertahan hidup, tetapi juga harus membantu menciptakan dan memelihara microbiome yang beragam, “kata Ribbeck. Glycans dapat membantu mengatur populasi mikroba itu.

“Ini adalah tema yang mungkin berperan dalam banyak sistem di mana tujuannya adalah untuk membentuk dan memanipulasi komunitas di dalam tubuh, tidak hanya pada manusia tetapi di seluruh dunia hewan,” simpul Ribbeck.


Sumber:  AAAS/Eurekalert! via MITNature Microbiology