Antibiotik Yang Menghambat Sintesis Dinding Sel

Pada postingan kali ini Belajar Kimia akan mengulas tentang antibioyik yang dapat merusak dinding sel, dan pemerannya adalah penisilin.

Struktur Pinisilin Alami

Antibiotik ini adalah antibiotik yang merusak lapisan peptidoglikan yang menyusun dinding sel bakteri Gram positif maupun Gram negatif. contohnya penisilin.

Penisilin memiliki struktur yang mengandung inti berupa cincin lakton. Terdapat sekitar 50 macam antibiotik penisilin berserta turunannya. 

Molekul-molekulnya dibedakan oleh rantai samping kimia yang melekat pada intinya. Penisilin diproduksi secara alami ataupun semisintetik. Mekanisme kerjanya adalah dengan mencegah ikatan silang peptidoglikan pada tahap akhir sintesis dinding sel, yaitu dengan cara menghambat protein pengikat penisilin (penicillin binding protein). Protein ini merupakan enzim dalam membran plasma sel bakteri yang secara normal terlibat dalam penambahan asam amino yang berikatan silang dengan peptidoglikan dinding sel bakteri dan mengeblok aktivitas enzim Transpeptidase yang membungkus ikatan silang polimer-polimer gula panjang yang membentuk dinding sel bakteri sehingga dinding sel menjadi rapuh dan mudah lisis.

Penisilin alami diekstrak dari kultur fungi Penicillium. Prototipe seluruh penisilin adalah penisilin G dan penisilin V. Penisilin G berspektrum sempit, efektif terhadap Staphylococcus, Streptococcus, dan Spirochetes. Penisilin V lebih stabil terhadap asam lambung dibandingkan dengan penisilin G. Pemberian penisilin G secara intramuskular akan diekskresikan setelah 3-6 jam, sedangkan pemberian secara oral akan menurunkan konsentrasinya dalam tubuh karena ketidakstabilannya terhadap asam lambung.

Procaine penicillin, yang merupakan gabungan antara procaine dan penisilin G, memiliki konsentrasi yang tetap tinggi selama 24 jam dengan puncak sekitar jam setelah dikonsumsi. Sedangkan benzathine penicillin yang merupakan gabungan antara benzathine dan penisilin G memiliki waktu retensi selama 4 bulan.

Kelemahan penisilin alami adalah sifatnya yang berspektrum sempit dan peka terhadap penisilinase (P-laktamase), yaitu enzim yang Diproduksi oleh bakteri terutama Staphylococcus yang dapat mematahkan cincin B-laktam pada molekul penisilin. Akibat adanya kekurangan penisilin alami tersebut, maka diproduksi penisilin semisintetik Produksi penisilin semisintetik ini dilakukan dengan cara menghentikan sintesis molekul oleh Penicillium sehingga hanya diperoleh Ini penisilin dan dengan memindahkan atau menghilangkan rantai samping dari molekul alami yang lengkap, serta menambahkan rantai samping lain secara kimiawi yang lebih resisten terhadap penisilinase. Dengan demikian

pada penisilin semisintetik terdapat dua bagian, yaitu bagian yang diproduksi secara alami oleh Penicillium dan bagian yang ditambahkan secara sintetik Contoh penisilin adalah metisilin, oxastlin, aminopenisilin (ampisilin, amoksisilin), Laraipenisit (karbenisilin tikarsilin) dan ureidopenisilin (mezlosilin, azlasilin).

Contoh antibiotik yang memiliki mekanisme penghambatan sintesis dinding sel yang lain adalah monobaktam, sefalosporin, karbanene basitrasin, vankomisin, dan isoniazid (INH).

Contoh monobaktam adalah aztreonam yang merupakan antibiotik yang mencegah efek penisilinase, Antibiotik jenis ini merupakan antibiotik sintetik dengan cincin sehingga disebut monobaktam. Antibiotik ini berefek pada bakteri Gram negatif termasuk E coli dan Pseudomonas 

Sefalosporin memiliki inti serupa dengan penisilin, dan resisten terhadap penisilinase. Sefalosporin lebih efektif terhadap bakteri Gram negatif. Contohnya adalah sefalotin, sefamandol, sefpodoksim, dan sefiksim.

Karbapenem merupakan antibiotik berspektrum luas. Contohnya adalah Primaxin yang merupakan antibiotik kombinasi imipenem dan castatin natrium. Silastatin natrium mencegah  degradasi imipenem pada ginjal.

Basitrasin berasal dari Bacillus. Antibiotik jenis ini efektif terhadap bakteri Gram positif Staphylococcus dan Strepto Coccus

Vankomisin memiliki spektrum sempit digunakan bagi Staphylococcus aureus yang resisten terhadap penisilin termasuk metisilin. Untuk bakteri yang resisten terhadap vankomisin, digunakan Synercid" yang diproduksi tahun 1999. Synercid ini merupakan kombinasi 2 peptida siklik yang diproduksi oleh Streptomyces spp. yaitu quanupristin dan dalfoprintin.

Synercid Isinya adalah antibiotik streptogramin yang mengandung 2 agen bakteri talik yang berat bakterisidal dalam keadaan berkombinasi. Namun Synedit ini mahal dan efek sampingnya cukup besar bekerja pada ribosom bakteri dengan merusak sintesis protein.

Isoniazid (INH) merupakan bahan antimikroba yang sangat efektif terhadap Mycobacterium tuberculosis. Isoniazid bekerja dengan menghambat sintesis asam mikolat yang merupakan komponen dinding sel Afycobucteria. Akan tetapi, antibiotik jenis ini memiliki efek yang renda pada mikroorganisme non-Mycobacteria INH digunakan untuk mengobati penyakit TBC dan digunakan secara simultan dengan obat lain seperti rifampin atau etambutol dengan tujuan untuk meminimalkan tertensi obat. Bakteri TBC umumnya terdapat dalam makrofag atau dalam bentuk yang dikelilingi oleh kapsul pada jaringan, sehingga obat obat anti-TBC harus dapat mempenetrasi jauh ke dalam

Etambutol hanya efektif terhadap Mycobacteria, Antibiotik ini bekerja dengan menghambat penyatuan asam mikolat (mycolic acid) ke dalam dinding sel Etambutol digunakan sebagai obat sekunder untuk mencegah resistensi bakteri terhadap obat anti-TBC.