ANTIBIOTIK

ANTIMIKROBAInteraksi antimikroba, hospes dan mikroorganismeIstilah-istilah..Antimikroba : suatu zat/obat untuk membasmi jasad renik yang diperoleh secara alami atau sintesisAntibiotika : zat yang dihasilkan suatu mikroba yang dapat membasmi mikroba lainSpektrum sempit : efektif untuk bakteri spesifikSpektrum luas : efektif untuk beberapa jenis bakteri Bakteriostatik : antimikroba hanya menghentikan pertumbuhan mikroorganismeBakterisidal : antimikroba dapat mematikan mikroorganismeResistensi : kemampuan mikroba untuk tidak terbunuh/terhambat pertumbuhannya oleh suatu antimikrobaKadar hambat minimal: kadar minimal yg diperlukan utk menghambat pertumbuhan mikroorganismeKadar bunuh minimal: kadar minimal yg diperlukan utk membunuh mikroorganismePendahuluanAntibiotik, pertama kali ditemukan tahun 1928 oleh Alexander Fleming, dari antibiotik penisilin dari jamur Penicillium notatum yang dapat menghambat bakteri Staphylococcus aureus.Obat antimikrobial bekerja di dalam host yang berpengaruh terhadap sel dan jaringan tubuh Obat antimikrobial yang ideal yaitu membunuh mikrob tanpa merusak host (prinsip toksisitas selektif)

DefinisiSegolongan senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Harus bisa diabsorpsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi Suatu zat kimia khusus yang dihasilkan oleh mikroorganisme (sebagian ragi, jamur dan bakteri) yang berkhasiat mematikan atau menghambat pertumbuhan kuman atau merusak kehidupan organisme lain dan toksisitasnya tidak berbahaya bagi manusia. Sifat antimikrobaSenyawa kimia dapat digolongkan menjadi antimikroba bila:Merupakan hasil metabolismeEfektif sebagai antimikroba dalam kadar rendahBila dibuat sintesis, mempunyai struktur kimia seperti alamiDapat bersifat antagonis terhadap satu atau lebih jenis mikroba Kriteria antimikrobaMempunyai toksisitas selektif bagi agensia penyakitTidak menimbulkan reaksi hipersensitivitas bagi hostTidak menimbulkan resistensi terhadap agensia penyakitTidak ada interaksi negatif antara host dengan obat Mencapai target sasaran / mencapai tempat infeksiFungsi antimikrobaUntuk pengobatan penyakit (kemoterapi)Sebagian digunakan secara komersil selain pengobatan yaitu sebagai suplemen dalam pakan hewanSUMBER ANTIMIKROBA1. AlamiDihasilkan oleh mikroba (bakteri, jamur)Sebagai metabolit sekunderJenis MikrobaAntibiotikBakteri batang-gram positifBacillus subtilisBacillus polymiyxaBacitracinPolymyxinJamurCephalosporium spp.Penicillium griseofulvumPenicillium notatumAspergillus fumigatusCephalotinGriseofulvinPenicillinFumagilin2. SintesisDibuat berdasarkan struktur kimia yang sama dengan antibiotik alami Dibuat skala industriContoh: sulfonamida, trimethropin, isoniazid, nitrofurantion pyrazinamid, asam para amino salisilatPrinsip Penggunaan Antibiotik Penyebab InfeksiAntibiotik digunakan untuk mengobati berbagai infeksi akibat kuman atau juga untuk prevensi infeksiPemberian antibiotik yang paling ideal adalah berdasarkan hasil pemeriksaan mikrobiologis dan uji kepekaan kuman.

Faktor PasienAntara lain fungsi ginjalnya, fungsi hati, riwayat alergi, daya tahan infeksi (saluran imunologis), daya tahan terhadap obat, beratnya infeksi, usia, wanita hamil/menyusui.Ketepatan PenggunaanAntibiotik secara klinis digunakan utk pengobatan penyakit. Agar penggunaan tepat maka diperlukan:Seleksi/pemilihan antibiotik (macam-dosis) secara tepatPenentuan diagnosa etiologi khusus berdasarkan gejala klinisPengujian laboratorium secara in vitro dan in vivoFaktor Yang Perlu Dipertimbangkan Dalam Penggunaan AntibiotikaGambaran klinis adanya infeksi yang diderita Faktor sensitivitas bakteri terhadap antibiotikFungsi ginjal dan hati pasienBiaya pengobatanEfek SampingEfek samping penggunaan antimikroba yg tdk tepat akan berakibat:Terjadi hipersensitivitas inang, misal timbul racun, demamPerubahan flora normal inang akibat superinfeksi mikroba resisten trhdp obatToksisitas obat secara langsung, terutama bila pemakaian overdosis dan jangka waktu lamaMACAM-MACAM ANTIMIKROBA1. Obat antibakteriPenghambatan sintesis dinding sel. Penisilin, monobactam, cephalosporin, carbapenem, bacitracin, vancomycin, isoniazid (INH), ethambutolPenghambatan sintesa protein. Aminoglycosida, tetrasiklin, chloramfenikol, macrolida (erythromycin)Kerusakan membran plasma. Polymixin B, amphoterin B, neomycinPenghambatan sintesa asam nukleat (DNA/RNA). Rifamycin, quinolone, dan floroquinolone.Penghambatan sintesa metabolit esensial. Sulfonamide/golongan sulfa.2. Obat antifungal Polyenes. Ct: Amphotericin BAzoles. Ct: imidazole (clotrimazole, miconazole, ketoconazole) dan triazole (fluconazole, itraconazole)GriseofulvinTolnaftateFlucytosinePentamidine isethionate3. Obat antiviralNucleoside dan analog nucleotide. Ct: acyclovir, famciclovir, ganciclovir, trifluridine, zidovudine (AZT), didanosine, zalcitabineInhibitor enzyme. Ct: protease inhibitor (indinavir, saquinavir), neuraminidase (zanamivir/relenza, oseltamivir phosphatase/tamiflu)4. AntiprotozoanQuinine, chloroquine: obat malariaQuinacrine: untuk giardiasisDiiodohydroxiquin (iodoquinol): obat amoebiasisMetronidazole/Flagyl: obat Trichomonas vaginatis5. AntihelminthicNiclosamidePraziquantelMebendazole (untuk ascariasis)Pyantel pamoateIvermectinKLASIFIKASI ANTIBIOTIK

Pengelompokan Antibiotik:

Klasifikasi Antibiotik berdasarkan:Senyawa kimiaMekanisme kerjaDaya kerjaSifat luas/ Spektrum aktivitas antibiotikPenggunaan

Berdasarkan senyawa kimia:1. -Laktam - Kelompok Penisilin: Penisilin G - Kelompok Sefalosporin: Sefalotin2. Aminoglikosida: Streptomisin, gentamisin, kanamisin3. Kloramfenikol: Tiamfenikol, kloramfenikol4. Tetrasiklin: Oksi tetrasiklin, chlortetrasiklin, terasiklin5. Makrolida dan antibiotik yang berdekatan: Eritromisin, linkomisin, sinergistin6. Rifamisin: Rifamisin7. Polipeptida Siklik: Polimiksin B, bacitracin8. Antibiotik Polien: Amfoterisin B, polien nistatin9. Antibiotik Lain: Griseofulvin, vankomisin, novobiosinBerdasarkan Mekanisme Kerja:1. A.B yang menginhibisi sintesis atau mengaktivasi enzim yg merusak dinding sel bakteri sehingga menghilangkan kemampuan berkembang biak dan sering lisis; (Penisilin, sefalosporin, sikloserin, vankomisin)2. A.B yang bekerja langsung thdp membran sel, mempengaruhi permeabilitas shg menimbulkan kebocoran dan kehilangan senyawa intraseluler; (Nistatin, amfoterisin B, polimixin)3. A.B yang mengganggu fungsi ribosom bakteri, menyebabkan inhibisi sintesis protein secara reversible; (golongan makrolida. Kloramfenikol, tetrasiklin, eritromisin)4. A.B yang difiksasi pada subunit Ribosom 30 S menyebabkan timbunan kompleks pemula sintesis protein, salah tafsir kode mRNA, shg produksi polipeptida abnormal; (Aminoglikosida berdaya bakterisid)5. A.B yang mengganggu metabolisme asam nukleat; (Rifampisin, asam nalidiksat)6. A.B yang menghambat metabolisme sel mikroba; sulfonamid, trimetoprimBerdasarkan Daya KerjanyaZat bakterisida, pada dosis biasa berkhasiat mematikan kuman1.Zat yang bekerja terhadap fase tumbuh, ex: penisilin dan sefalosporin, polipeptida (polimiksin, basitrasin), rifampisin, asam nalidiksat dan kuinolon.2.Zat yang bekerja trhadap fase istirahat, ex: aminoglikosida, nitrofurantoin, INH, kotrimoksazol.

Zat bakteriostatik, pada dosis biasa terutama berkhasiat menghambat/menghentikan pertumbuhan dan perbanyakan kuman. Ex: sulfonamida, kloramfenikol, tetrasiklin, makrolida, linkomisin.AB Bakterisida Penisilin penisilin Sefalosporin Aminoglikosida Polimiksin B Kolistin Vankomisin Basitrasin Sikloserin Heksamin RifamisinAB BakteriostatikTetrasiklin-tetrasiklinKloramfenikolEritromisinLinkomisinSpektinomisinSulfonamidaTrimetoprimNitrofurantoinBerdasarkan penggunaanKhemoterputik. Ct: penisilin, kloramfenikol untuk pengobatan infeksiAntitumor sebagai sitostatik. Ct: mitomisin C, dactinomixinPengobatan penyakit tanaman. Ct: blastisidin S, polioksinPengobatan penyakit ternak. Ct: mikamisin, siomisin.CONTOHChemical classExamplesBiological sourceSpectrum (effective against)Mode of actionBeta-lactams (penicillins and cephalo-sporins)Penicillin G, CephalothinPenicillium notatum and Cephalo-sporium speciesGram-positive bacteriaInhibits steps in cell wall (peptidoglycan) synthesis and murein assemblySemi-synthetic beta-lactams

Ampicillin, Amoxicillin

Gram-positive and Gram-negative bacteriaInhibits steps in cell wall (peptidoglycan) synthesis and murein assemblyClavulanic AcidAugmentin is clavulanic acid plus AmoxicillinStreptomyces clavuligerusGram-positive and Gram-negative bacteriaInhibitor of bacterial beta-lactamasesMono-bactamsAztreonamChromo-bacterium violaceumGram-positive and Gram-negative bacteriaInhibits steps in cell wall (peptidoglycan) synthesis and murein assemblyCarboxy-penemsImipenemStreptomyces cattleyaGram-positive and Gram-negative bacteriaInhibits steps in cell wall (peptidoglycan) synthesis and murein assemblyAmino-glycosidesStreptomycinStreptomyces griseusGram-positive and Gram-negative bacteriaInhibits translation (protein synthesis)

GentamicinMicromono-spora speciesGram-positive and Gram-negative bacteria esp. PseudomonasInhibits translation (protein synthesis)Lyco-peptidesVancomycinAmycolatopsis orientalis Nocardia orientalis (formerly designated) Gram-positive bacteria, esp. Staphylococcus aureusInhibits steps in murein (peptidoglycan) biosynthesis and assemblyLinco-mycinsClindamycinStreptomyces lincolnensisGram-positive and Gram-negative bacteria esp. anaerobic BacteroidesInhibits translation (protein synthesis)Macro-lidesErythromycin, Azithromycin

Streptomyces erythreusGram-positive bacteria, Gram-negative bacteria not enterics, Neisseria, Legionella, MycoplasmaInhibit translation (protein synthesis)Poly-peptidesPolymyxinBacillus polymyxaGram-negative bacteriaDamages cytoplasmic membranes

BacitracinBacillus subtilisGram-positive bacteriaInhibits steps in murein (peptidoglycan) biosynthesis and assemblyPolyenesAmphotericinStreptomyces nodosusFungi (Histoplasma)

Inactivate membranes containing sterols

NystatinStreptomyces nourseiFungi (Candida)Inactivate membranes containing sterolsRifamycinsRifampicinStreptomyces mediterraneiGram-positive and Gram-negative bacteria, Mycobacterium tuberculosisInhibits transcription (bacterial RNA polymerase)TetracyclinesTetracyclineStreptomyces speciesGram-positive and Gram-negative bacteria, RickettsiasInhibit translation (protein synthesis)Semisynthetic tetracyclineDoxycycline

Gram-positive and Gram-negative bacteria, Rickettsias Ehrlichia, BorreliaInhibit translation (protein synthesis)Chloram-phenicolChloram-phenicolStreptomyces venezuelaeGram-positive and Gram-negative bacteriaInhibits translation (protein synthesis)Quinolones

Nalidixic acid

synthetic

Mainly Gram-negative bacteriaInhibits DNA replication

Fluoro-quinolones

Ciprofloxacin

synthetic

Gram-negative and some Gram-positive bacteria (Bacillus anthracis)

Inhibits DNA replication

Growth factor analogsSulfanilamide, Gantrisin, Trimethoprim

synthetic

Gram-positive and Gram-negative bacteriaInhibits folic acid metabolism (anti-folate)

Isoniazid (INH)synthetic

Mycobacterium tuberculosisInhibits mycolic acid synthesis; analog of pyridoxine (Vit B6)

para-aminosalicylic acid (PAS)

synthetic

Mycobacterium tuberculosisAnti-folateKombinasi AntibiotikPenggunaan antibiotik secara kombinasi dapat saling mempengaruhi kerja dari masing-masing antibiotik.Kombinasi dapat bersifat: antagonis atau sinergisAntagonis, antibiotik bersifat mengurangi atau meniadakan. Contoh: penggunaan penisilin dan tetrasiklin Antagonis SainganObat menyaingi zat-zat penting untuk metabolisme kuman, hingga pertukaran zatnya terhenti.Ex : Sulfonamida, trimetoprim, INH.Sinergisme, penggunaan antibiotik secara kombinasi menyebabkan efek teraputik lebih besar dibandingkan diberikan secara sendiri-sendiri. Contoh: penggunaan penisilin dan streptomisin

Resistensi BakteriResistensi ObatDefinisi resisten :Bila pertumbuhan bakteri tidak dapat dihambat oleh antibiotikpada kadar maksimal yang dapat ditolerir host

RESISTENSIResistensi sel mikroba ialah suatu sifat tdk terganggu-nya kehidupan sel mikroba oleh AM. Sifat ini dpt merupakan suatu mekanisme alamiah utk bertahan hidup. Timbulnya daya tahan kuman terhadap obatResistensi kuman bisa massal oleh kuman yg resistenEpidemi nosokomial di RS

Penyebab ResistensiPenyebab resistensi :Perubahan genetik, Mutasi spontan DNA,Transfer DNA antar organisme (konjugasi, transduksi, transformasi),Induksi antibiotik.

Dasar biokimia penyebab resitensi: 1. Modifikasi enzim pada sasaran 2. Reduksi pada aktivitas fisiologi yg penting pd sasaran 3. Duplikasi enzim yang merupakan sasaran 4. Pencegahan serangan pada sasaran 5. Sintesis enzim oleh bakteri yang mampu menginhibisi AB Faktor resistensiPengobatan yg terlambatDosis terlalu rendahKuman adaptasi d/ obatPemberian A.B tidak tepat sasaranKeadaan fisik penderita t/ mendukung terbentuknya kuman d/ cepat

MEKANISME RESISTENSIAda 5 mekanisme resistensi kuman thd AM yi : perubahan tempat kerja (target site) obat pd mikroba; mikroba menurunkan permeabilitasnya shg obat sulit masuk ke dlm sel; inaktivasi obat oleh mikroba; mikroba membtk jalan pintas utk menghindr tahap yg dihambat oleh AM; meningkatkan produksi enzim yg dihambat oleh AM.44Resistensi antimikroba RESISTENSI

Non genetik genetik silang

Resistensi alamiah resistensi diperoleh

Akibat induksi resistensi dipindahkan mutasi spontan

Transformasi konjugasitransduksiPencegahan resistensiPenggunaan AM hanya sesuai indikasi dan dosis yg tepat,jangka waktu cukupPembatasan penggunaan AM spektrum luas penggunaan antimikroba di rumah sakit pada waktu tertentu sebaiknya dibatasi pada jenis jenis antimikroba tertentuAplikasi penggunaan antimikroba, khususnya di bidang peternakan perlu dibatasiPENGUJIAN ANTIMIKROBAMetode PengujianUji sensitivitas: uji difusi dan uji dilusiUji potensiDisebut juga disk diffusion method atau kirby-bauer test.Prinsip: difusi antibiotik ke dalam mediaDisc antibiotik diletakkan pada permukaan media agar yang telah diinokulasi secara perataan, diinkubasi dan diamati terbentuknya zona hambatan.Dapat diketahui efektifitas antibiotik terhadap sifat mikrob (sensitive, intermediet atau resistant) dan dirujuk pada tabel.1. Metode Difusi

Modifikasi metode difusi yaitu: E test, dapat mendeterminasi sensitivitas antibiotik dan estimasi KHM / Konsentrasi Hambat Minimal (Konsentrasi terndah antibiotik yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri secara visual).Plastik strip ditempatkan pada permukaan plate agar dan diukur tingkatan / gradient zona hambatan.

E testPrinsip: seri pengenceran konsentrasi antibiotikDapat digunakan untuk menentukan MIC (Minimal Inhibition Concetration) = KHM (Konsentrasi Hambat Minimal) dan MKC (Minimal Killing Concentration) = KBM (Konsentrasi Bunuh Minimal) suatu antibiotik2. Metode DilusiDiinokulasi suatu seri pengenceran antibiotik dalam tabung berisi media cair dan diinokulasi dengan bakteri uji lalu diamati tingkat kekeruhan / pertumbuhan.Pengenceran tertinggi dari media cair yang jernih dinyatakan sebagai MIC, sedngkan tabung yang jernih diinokulasi goresan pada media plate agar, diinkubasi dan diamati ada tidaknya pertumbuhan koloni pada permukaan media plate agar. Pengenceran tertinggi dari tabung yang jernih dan menunjukkan tidak ada pertumbuhan pada plate agar sebagai MKC.

Faktor penting dalam analisis potensi antibiotika: Mikroba ujiBaku pembanding biologiMedia perbenihanLarutan dapar

Uji PotensiSebagai standar untuk mengatasi keraguan ttg kemungkinan hilangnya aktivitas (potensi) antibiotik terhadap efek daya hambatnya pada mikrobaMetode umum: 1. metode difusi: lempeng (silinder/kertas cakram) 2. metode dilusi: turbidimetri (tabung) Potensi Antibiotika : Adalah kekuatan suatu antibiotika dalam menghambat atau membunuh pertumbuhan mikroba. Satuannya dalam ug/mg

Prinsipnya: membandingkan respon dari mikroba uji yang peka dalam kondisi percobaan yang sama terhadap zat baku standar dan zat uji. Sebagai zat baku standar digunakan zat/senyawa yang telah diketahui kemurnian dan kekuatan/potensinya. Respon yang diamati : efek hambatan terhadap pertumbuhan mikroba uji yang ditunjukkan oleh daerah bening (inhibition zone) di sekeliling zat uji (Cara Difusi) atau kekeruhan (turbiditas) yang ditimbulkan oleh pertumbuhan mikroba dalam medium cair (Cara Turbidimetri). SEKIAN &TERIMA KASIHQUIZSebutkan salah satu bahan alam (hewan/tumbuhan/mikroba) yang berkhasiat sebagai antimikroba

Jelaskan - mekanisme kerja antimikroba tersebut - uji antimikroba (difusi/dilusi/potensi)