Sebuah penelitian yang baru diterbitkan mengungkapkan bahwa bakteri oportunistik Pseudomonas aeruginosa memanfaatkan vitamin C untuk menetralkan komponen kunci respons imun manusia, sehingga meningkatkan kemampuannya untuk menyebabkan infeksi parah. Para peneliti dari Universitas São Paulo dan Fakultas Kedokteran Universitas Massachusetts Chan telah mengungkap mekanisme molekuler yang digunakan patogen ini untuk mempertahankan diri terhadap stres oksidatif, yang merupakan bagian penting dari cara tubuh melawan penyerang.
Bagaimana Pseudomonas aeruginosa Mempertahankan Diri
Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri yang sangat berbahaya karena tumbuh subur dalam sistem kekebalan tubuh yang lemah, menyebabkan infeksi seperti pneumonia pada pasien fibrosis kistik, infeksi saluran kemih, dan infeksi luka parah. Resistensinya terhadap antibiotik menjadikannya target prioritas pengobatan baru, menurut Organisasi Kesehatan Dunia.
Ketika tubuh mendeteksi adanya infeksi, sel-sel kekebalan melepaskan spesies oksigen reaktif – yang pada dasarnya mengendalikan semburan bahan kimia berbahaya – untuk membunuh bakteri yang menyerang. Namun, P. aeruginosa memiliki pertahanan canggih untuk melawan serangan ini, termasuk enzim yang disebut LsfA, anggota keluarga peroxiredoxin (Prx6).
Vitamin C sebagai Sekutu Tak Terduga
Penelitian yang dipublikasikan di Redox Biology ini merinci bagaimana LsfA memanfaatkan vitamin C (askorbat) untuk mendetoksifikasi hidrogen peroksida, oksidan kuat yang dilepaskan oleh sel kekebalan. Interaksi ini memungkinkan bakteri untuk melawan serangan oksidatif tubuh, sehingga memperkuat virulensinya.
“Kami menunjukkan bahwa askorbat dapat bertindak sebagai agen pereduksi dalam sistem seluler, dan ini merupakan sesuatu yang baru,” jelas Rogério Luis Aleixo-Silva, peneliti yang terlibat dalam penelitian ini. Tim juga memperoleh karakterisasi struktural pertama dari enzim bakteri Prx6, mengungkapkan bagaimana vitamin C berinteraksi langsung dengan situs aktif LsfA untuk meregenerasi fungsi antioksidannya.
Implikasi terhadap Terapi Antibakteri Baru
Penemuan ini menantang pemahaman konvensional tentang cara kerja enzim-enzim ini, dan menunjukkan bahwa vitamin C memainkan peran yang lebih penting dalam pertahanan bakteri daripada yang diperkirakan sebelumnya. Yang penting, enzim bakteri LsfA berbeda secara struktural dari enzim manusia, sehingga menawarkan target potensial untuk obat baru. Para peneliti telah mulai menggunakan pemodelan komputasi untuk mengidentifikasi senyawa yang dapat mengganggu fungsi enzim tanpa membahayakan sel manusia.
Langkah selanjutnya melibatkan penyelidikan lebih lanjut tentang bagaimana P. aeruginosa memetabolisme vitamin C, serta menguji efek pemblokiran LsfA dalam model infeksi realistis. Penelitian ini dapat mengarah pada pengembangan strategi antibakteri baru yang mengeksploitasi pertahanan bakteri terhadap bakteri tersebut, sehingga menawarkan senjata baru dalam melawan infeksi yang resistan terhadap antibiotik.
