SURABAYA ( LENTERA ) - Sebuah penelitian terbaru mengungkap bahwa kekeringan yang semakin sering terjadi akibat perubahan iklim berpotensi memperparah masalah resistensi antibiotik. Kondisi lingkungan yang kering ternyata dapat menjadi faktor yang mendorong bakteri untuk berkembang menjadi lebih kebal terhadap obat antibiotik.
Penelitian tersebut menemukan bahwa beberapa gen yang berkaitan dengan resistensi antibiotik pada bakteri penghuni tanah juga terdeteksi pada sampel patogen yang diambil dari pasien di rumah sakit. Temuan ini menunjukkan adanya kemungkinan hubungan antara mikroba di lingkungan dengan mikroba yang dapat menginfeksi manusia.
Para peneliti menjelaskan bahwa bakteri memiliki kemampuan untuk saling bertukar materi genetik melalui mekanisme yang dikenal sebagai transfer gen horizontal. Melalui proses ini, bakteri dapat berbagi informasi genetik, termasuk gen yang membuat mereka kebal terhadap antibiotik. Akibatnya, peningkatan resistensi pada mikroba di tanah berpotensi menyebar dengan cepat ke mikroba lain yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia.
Penulis utama studi tersebut, ahli biologi dari California Institute of Technology (Caltech), Dianne Newman, mengatakan bahwa penyebaran patogen tidak mengenal batas wilayah. Jika suatu patogen muncul di satu wilayah dunia, maka kemungkinan besar patogen tersebut dapat menyebar dengan cepat ke wilayah lain.
Masalah resistensi antibiotik sendiri telah menjadi perhatian serius dalam dunia kesehatan global. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan bahwa patogen yang kebal terhadap antibiotik secara langsung menyebabkan sekitar 1,27 juta kematian pada tahun 2019, serta berkontribusi terhadap hampir 4,95 juta kematian lainnya di seluruh dunia.
Menariknya, antibiotik yang digunakan dalam dunia medis sebenarnya berasal dari mikroorganisme, seperti bakteri atau jamur. Sebagai contoh, antibiotik penisilin dihasilkan oleh jamur. Di alam, mikroorganisme memproduksi antibiotik sebagai bagian dari “perlombaan senjata” evolusioner untuk melawan mikroba lain yang menjadi pesaing atau ancaman bagi mereka. Salah satu arena utama dari persaingan alami ini terjadi di dalam tanah.
Penelitian yang dilakukan oleh Newman bersama peneliti pascadoktoral Caltech Xiaoyu Shan menemukan indikasi awal bahwa kekeringan dapat meningkatkan resistensi antibiotik melalui analisis data metagenomik, yaitu kumpulan data yang memuat informasi genetik mikroba dari berbagai lingkungan di seluruh dunia. Beberapa data tersebut bahkan mencakup sampel dari lokasi yang sama sebelum dan sesudah periode kekeringan.
Hasil analisis menunjukkan bahwa gen yang berkaitan dengan produksi antibiotik ditemukan lebih banyak setelah wilayah tersebut mengalami kekeringan, dan jumlahnya menurun kembali setelah kondisi tanah menjadi lembap.
Untuk memahami mekanisme yang terjadi, para peneliti melakukan eksperimen di laboratorium. Mereka menggunakan tanah steril yang diberi antibiotik fenazin, yaitu senyawa yang diproduksi oleh beberapa jenis bakteri. Selanjutnya, bakteri tanah ditambahkan ke dalam sampel tersebut. Sebagian sampel kemudian dibiarkan mengering selama tiga hari, sementara sebagian lainnya tetap dijaga dalam kondisi lembap.
Hasilnya menunjukkan bahwa ketika tanah menjadi kering, konsentrasi antibiotik di dalam tanah meningkat seiring dengan berkurangnya kadar air akibat penguapan. Dalam kondisi ini, bakteri yang sensitif terhadap antibiotik cenderung mati atau melemah, sementara bakteri yang memiliki kemampuan resistensi justru mampu bertahan dan berkembang lebih cepat.
Menurut Newman, kondisi tersebut menunjukkan bahwa resistensi antibiotik dipicu oleh tekanan evolusioner. Ketika konsentrasi antibiotik meningkat akibat kekeringan, hanya mikroba yang paling kuat dan paling tahan terhadap antibiotik yang dapat bertahan hidup.
Analisis lanjutan terhadap basis data metagenomik berskala besar juga menunjukkan bahwa gen yang berkaitan dengan resistensi antibiotik lebih sering ditemukan selama periode kering. Peningkatan ini juga terjadi bersamaan dengan meningkatnya gen yang berperan dalam produksi antibiotik, yang menunjukkan adanya persaingan yang lebih intens antar mikroba di lingkungan yang mengalami kekeringan.
Selain itu, para peneliti menekankan bahwa manusia secara terus-menerus berinteraksi dengan lingkungan, termasuk tanah yang mengandung berbagai jenis mikroba. Melalui aktivitas sehari-hari, mikroba dari tanah dapat berpindah ke tubuh manusia. Kondisi ini membuka kemungkinan bahwa bakteri yang telah mengembangkan resistensi di lingkungan dapat berpindah ke mikroba yang menginfeksi manusia.
Dalam catatan editorial yang menyertai penelitian tersebut, ahli ekologi mikroba dari Universitas Macquarie di Australia, Timothy Ghaly, menjelaskan bahwa pemanasan global diperkirakan akan memperluas wilayah yang mengalami kekeringan di berbagai bagian dunia. Jika kondisi ini terus berlanjut, perubahan iklim berpotensi memperburuk penyebaran bakteri yang kebal terhadap antibiotik.
Temuan ini menambah bukti bahwa perubahan iklim tidak hanya berdampak pada lingkungan dan cuaca, tetapi juga dapat memengaruhi kesehatan manusia secara tidak langsung. Oleh karena itu, para ilmuwan menekankan pentingnya pendekatan terpadu antara ilmu lingkungan, kesehatan, dan mikrobiologi untuk memahami serta mengatasi ancaman resistensi antibiotik di masa depan. (Inna – mahasiswa UINSA berkontribusi dalam tulisan ini)
