Inovasi Terbaru Deteksi Cepat Endoksin Bakteri Gram Negatif

BARU-baru ini telah dikembangkan metode inovatif yang dinyatakan sangat cepat untuk mendeteksi endotoksin berbahaya yang dihasilkan oleh bakteri Gram negatif, sehingga dapat meningkatkan keamanan bagi pasien dan juga dapat mencegah kemungkinan terjadinya infeksi nosokomial, yaitu infeksi yang diperoleh di rumah sakit.

Mengapa endotoksin perlu dideteksi dengan cepat, dan bagaimanakah upaya pengembangan metode inovatif yang baru tersebut, Berikut ini hasil perbincangan dengan Prof. Maksum Radji, dosen Prodi Farmasi FIKES Universitas Esa Unggul. 

Prof Maksum menjelaskan bahwa deteksi endodoksin secara akurat dan cepat, sangat dibutuhkan karena endotoksin merupakan pemicu kuat terjadinya sepsis.

Baca juga: Waspada, Polusi Udara Bisa Sebabkan Kanker

“Sepsis adalah kondisi klinis berat yang dapat mengancam jiwa seseorang, akibat terinfeksi oleh mikroorganisme, termasuk oleh bakteri Gram negatif. Pada patogenesisnya, mikroorganisme patogen yang masuk ke dalam tubuh seseorang dapat melepaskan endotoksin secara sistemik, sehingga masuk ke dalam berbagai organ tubuh penderita melalui peredaran darah” ungkapnya. 

Apa bahaya endotoksin bakteri Gram negatif. 

Dengan melansir situs https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01870 Prof. Maksum menjelaskan bahwa endotoksin berasal dari senyawa Lipopolisakarida (LPS), yaitu komponen dinding sel bakteri Gram negatif yang menjadi salah satu pemicu utama terjadinya sepsis dan sindrom syok septik, serta dapat menyebabkan kegagalan multi organ tubuh.

“Lipopolisakarida (LPS), merupakan molekul yang terdapat pada membran luar dinding sel bakteri Gram negatif. Senyawa ini dapat memicu respons imun yang tidak terkontrol dan berlebihan, sehingga dapat menyebabkan demam dan peradangan," jelas Prof.Maksum.

"Masuknya endotoksin ke dalam aliran darah akan merangsang sel-sel kekebalan tubuh, antara lain monosit/makrofag yang kemudian memproduksi dan melepaskan senyawa sitokin seperti TNF dan IL-6, dan mediator inflamasi lainnya, yang dapat menyebabkan terjadinya peradangan sistemik, kerusakan endotel," paparnya.

"Bahkan dalam kasus yang parah, dapat menyebabkan hipotensi (syok), dan disfungsi multi organ, toxic shock syndrome dan kematian”, ungkap Prof.Maksum.

Pentingnya deteksi dini penyebab sepsis.

“Jika sepsis ini tidak dikenali sejak dini dan tidak segera diobati, akan sangat berbahaya karena dapat menyebabkan kegagalan multi organ tubuh, syok, dan kematian. Selama ini sindrom sepsis ini sulit untuk didiagnosis," terangnya.  

Baca juga: Kista Ginjal Dipastikan Jinak, bukan Kanker

"Saat ini diagnosis sepsis berdasarkan gejala klinik berupa peradangan yang berkaitan dengan infeksi. Namun tanda-tanda klinik ini umumnya dapat terjadi pada pasien yang kritis karena berbagai penyebab lainnya," ucap Prof.Maksum 

"Oleh karena itu, terdapat kebutuhan yang mendesak akan adanya biomarker atau penanda spesifik yang berkaitan dengan penyebab sepsis yang disebabkan oleh endotoksin,” jelasnya.

Pengembangan metode deteksi endotoksin. 

Prof. Maksum menjelaskan bahwa pengembangan metode deteksi inovatif terbaru didasarkan pada cara deteksi cepat dan spesifik terhadap keberadaan Lipopolisakarida (LPS), yaitu komponen penting pada dinding sel bakteri Gram negatif yang bersifat endotoksin. Inovasi temuan ini telah dipublikasi pada the journal Analytical Chemistry, pada tanggal 31 Juli, 2023 yang lalu.

“Sebagaimana telah kita ketahui bahwa selama ini diagnosis sepsis umumnya berdasarkan gejala klinik berupa peradangan yang berkaitan dengan terjadinya infeksi, atau masuknya mikroorganisme ke dalam tubuh seseorang secara sistemik. Padahal yang lebih penting untuk dideteksi adalah keberadaan endotoksin di dalam darah atau spesimen klinik”, ujarnya. 

Prof. Maksum menambahkan bahwa metode deteksi yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan endotoksin ini masih memerlukan waktu yang lama dan tidak praktis.

"Untuk mengatasi masalah inilah, maka tim peneliti dari Universitas Sophia, Jepang, telah mengembangkan suatu metode inovatif, yang dapat mendeteksi endotoksin dalam hitungan menit, sehingga dapat diaplikasikan dalam pengujian di rumah sakit ataupun pada fasilitas industri sediaan farmasi”, ungkapnya.

Bagaimana cara mendeteksinya

Menurut Prof. Maksum, selama ini walaupun ada beberapa cara untuk mendeteksinya namun sangat terbatas cara untuk mendeteksi keberadaan endotoksin secara efektif.

Selama ini metode yang digunakan masih memerlukan waktu yang lama dan mahal. Sehingga seringkali dapat menyebabkan penundaan yang signifikan dalam diagnosis pasien dan pengambilan keputusan di rumah sakit. 

“Temuan metode terbaru ini telah dilaporkan oleh peneliti utama Hiroshi Kimoto, seorang mahasiswa kandidat doktor di Sophia University, Jepang menggunakan suatu platform baru untuk mendeteksi endotoksin dengan cepat dan efisien," kata Prof.Maksum.

"Komponen utama dari sistem deteksi endotoksin yang dikembangkan adalah ratiometric fluorescent chemosensor yang disebut dengan Zn-dpa-C2OPy. Senyawa ini, dirancang untuk dapat mengikat secara selektif endotoksin (LPS) yang terdapat pada spesimen. Jika terdapat endotoksin dalam sampel atau spesimen klinik maka akan menghasilkan pendaran yang unik yang dapat terdeteksi secara spektrometri,” jelasnya. 

Baca juga: Kemenkes Minta Petani dan Peternak Waspadai Virus Nipah lewat Kelelawar dan Babi

Prof. Maksum menambahkan bahwa keunggulan metode baru ini adalah kecepatannya. Menurut tim peneliti yang mengembang metode ini, hanya diperlukan waktu sekitar satu menit mulai dari pengumpulan sampelnya hingga hasil analisisnya, dan dapat mendeteksi sebanyak 36 sampel tiap jam.

“Saat ini para peneliti telah berancang-ancang untuk mengembangkan suatu sistem deteksi endotoksin secara online yang dapat dipasang  di lokasi-lokasi tertentu misalnya di ruang produksi sediaan farmasi, di samping tempat tidur pasien rumah sakit, dan di unit perawatan intensif guna memantau konsentrasi endotoksin baik pada darah pasien yang terinfeksi, ataupun pada ruang produksi sediaan farmasi," paparnya.

"Dengan demikian, melalui metode deteksi cepat ini, ancaman endotoksin yang dapat menyebabkan pasien dalam kondisi kritis dapat diminimalkan dan menjadikan rumah sakit lebih aman dari terjadinya infeksi nosokomial, yang umumnya disebabkan oleh bakteri Gram negatif, serta dapat meningkatkan kecepatan diagnostik penyakit infeksi bakteri”, pungkasnya mengakhiri perbincangan ini. (RO/S-4)