Language
Country/Area
No result found
Kelangsungan hidup Bacillus anthracis: Bagaimana bakteri ini bertahan hidup selama puluhan tahun di lingkungan ekstrem?
Bacillus anthracis, basil gram positif, adalah penyebab antraks, penyakit mematikan yang berakibat fatal bagi ternak dan terkadang menginfeksi manusia. Ini adalah satu-satunya bakteri yang benar-benar patogen dalam genus Bacillus, dan infeksinya bersifat zoonosis, ditularkan dari hewan ke manusia. Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh dokter Jerman Robert Koch pada tahun 1876 dan menjadi bakteri pertama yang secara eksperimental diverifikasi sebagai patogen, dan penelitiannya memberikan bukti ilmiah penting untuk teori patogen.
Bakteri ini telah menunjukkan kemampuan luar biasa untuk bertahan hidup di lingkungan yang ekstrem, bahkan bertahan selama beberapa dekade dalam kondisi yang buruk. Apa sebenarnya yang membuatnya begitu tangguh?
B. anthracis berukuran panjang sekitar 3 hingga 5 mikron dan lebar 1 hingga 1,2 mikron, dan sering kali membentuk rantai panjang setelah dikultur. Pada media kultur, koloni berwarna putih atau krem dengan lebar beberapa milimeter akan terbentuk. Sebagian besar strain B. anthracis menghasilkan lapisan pelindung yang disebut kapsul yang semakin meningkatkan kemampuan mereka untuk menghindari respons imun. Kapsul terbuat dari asam poli-D-gamma-glutamat, yang memungkinkan bakteri bersembunyi dari sistem imun inang.
B. anthracis memakan hemoglobin dalam darah dan menggunakan dua glikoprotein yang disekresikan, IsdX1 dan IsdX2, untuk memperoleh zat besi. Mereka tidak hanya dapat melepaskan matriks darah dari hemoglobin, tetapi mereka juga dapat membawa zat besi ke dalam sel melalui protein permukaan sel. Begitu berada di lingkungan yang sesuai, endospora B. anthracis akan segera aktif dan mulai tumbuh, yang membuat bakteri ini mampu bertahan hidup di alam.
Kunci untuk bertahan hidup: endospora
Endospora B. anthracis adalah kunci untuk bertahan hidup dan memiliki struktur khusus, termasuk dinding sel yang tebal dan beberapa lapisan membran. Struktur ini memungkinkan endospora untuk menahan panas, kekeringan, dan banyak disinfektan, serta tetap hidup bahkan setelah puluhan atau ratusan tahun berada dalam lingkungan yang ekstrem.
Penelitian telah menunjukkan bahwa endospora B. anthracis dapat bertahan hidup pada suhu ekstrem dan lingkungan dengan nutrisi rendah, sehingga menjadikannya senjata biologis yang potensial.
Struktur gen dan patogenisitas
B. anthracis memiliki kromosom melingkar dengan panjang sekitar 5.227.293 bp dan dua plasmid DNA untai ganda eksogen, pXO1 dan pXO2, yang merupakan faktor kunci dalam patogenisitasnya. Secara khusus, plasmid pXO1 mengandung gen yang terkait dengan toksin antraks, dan ekspresi gen ini diatur oleh protein pembawa.
Infeksi dan manifestasi klinis
Infeksi B. anthracis yang tidak diobati sering kali berakibat fatal, dan gejala infeksi bervariasi tergantung pada jalur masuk. Antraks kulit adalah yang paling umum, mencakup sekitar 95% kasus, dan akhirnya membentuk lesi nekrotik hitam terlokalisasi di lokasi infeksi. Antraks inhalasi sangat mematikan dan sering kali menyebabkan gejala seperti pilek diikuti oleh masalah pernapasan serius.
Meskipun vaksin antraks dikembangkan sejak tahun 1881 oleh ahli kimia Prancis Louis Pasteur, masih ada beberapa vaksin yang tersedia saat ini. Dalam pengobatan infeksi, antibiotik yang umum digunakan seperti penisilin dan fluorokuinolon dapat menunjukkan kemanjuran yang baik.
Teknik Bertahan Hidup yang Berkembang
Melalui sekuensing genom utuh, sejarah evolusi B. anthracis dan hubungannya dengan spesies bakteri lain telah terungkap dengan lebih jelas. Genom B. anthracis sangat konsisten, dengan mutasi yang relatif sedikit, yang juga membuatnya berevolusi relatif lambat. Karakteristik tersebut memungkinkan B. anthracis untuk secara efektif menyesuaikan strategi bertahan hidupnya saat menghadapi tantangan lingkungan.
Interaksi antara sel-sel B. anthracis dan sistem imun sangat kompleks dan menunjukkan kemampuan bakteri untuk memodulasi respons imun inang. Strategi bertahan hidup ini tidak diragukan lagi memungkinkannya untuk menunjukkan ketahanan dan kemampuan beradaptasi yang kuat dalam biologi.
Seiring kemajuan ilmu pengetahuan, pemahaman kita tentang B. anthracis terus mendalam, tetapi bakteri ini masih menimbulkan ancaman besar. Dari zaman kuno hingga saat ini, apakah kita benar-benar memahami cara bertahan hidupnya?
