Kecil tapi Ampuh: Mikroba Usus Melawan Racun dalam Tubuh
Mikrobioma Manusia
Mikrobioma adalah kumpulan genom dari semua mikroba yang menempati tubuh manusia. Berbeda dengan mikrobiota dan mikroflora, kedua istilah ini berfokus pada komunitas mikroba di area tertentu dalam tubuh manusia. Sejak awal tahun 1900-an telah diteliti bahwa mikrobiota dan mikroflora memiliki pengaruh terhadap nutrisi dan kesehatan manusia. Namun, istilah mikrobioma baru muncul setelah adanya teknologi sekuensing DNA yang lebih canggih, yaitu pada era “omik”.
Dengan adanya teknologi ini, memungkinkan dilakukan evaluasi komposisi mikrobiota secara menyeluruh. Di dalam mikrobiota usus manusia, terdapat 10 – 100 triliun sel mikroba dengan 1.000 – 1.150 spesies bakteri unik atau 150 kali lebih banyak daripada total gen yang dikodekan dalam genom manusia. Selain itu, gen-gen mikroba ini secara langsung memengaruhi kadar berbagai metabolit yang ada di dalam tubuh manusia, termasuk asam amino, vitamin, antioksidan, isoflavonoid, dan asam lemak rantai pendek. Keunikan lainnya, mereka juga memetabolisme senyawa asing seperti xenobiotik, yaitu senyawa yang tidak diproduksi secara alami dalam tubuh dan tidak diharapkan ada dalam jumlah besar.
Pencernaan komponen diet pada manusia, seperti poliskarida dari tumbuhan, sangat bergantung pada kemampuan enzimatik bakteri. Berdasarkan uraian ini, betapa pentingnya mikrobiota usus bagi kesehatan manusia. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk mengatur pola diet sebab komposisi mikrobiota usus sangat dipengaruhi oleh variasi buah dan sayuran, karbohidrat, lemak, dan protein yang kita konsumsi.
Baca juga:
Ini Penjelasan Lengkap, Perbedaan Mikrobiota dan Mikrobiom!
Mikriobioma dan Senyawa Kimia
Mikroba secara alami memiliki kemampuan untuk berinteraksi dan memetabolisme senyawa kimia dari lingkungan, begitu juga yang terjadi dalam tubuh manusia. Terdapat lima kelompok senyawa utama yang dimetabolisme oleh bakteri, yaitu azoreduktase, nitroreduktase, beta-glukuronidase, sulfatse, dan beta-liase. Interaksi antara senyawa kimia dan mikroba dapat dikategorikan menjadi modulasi toksisitas oleh mikrobioma dan modulasi mikrobioma oleh zat toksik.
Modulasi toksisitas oleh mikrobioma adalah perubahan suatu senyawa kimia yang masuk ke tubuh oleh aktivitas enzimatik mikroba menjadi senyawa yang lebih berbahaya atau kurang berbahaya bagi tubuh. Sedangkan, modulasi mikrobioma oleh zat toksik adalah perubahan mikrobiota akibat paparan senyawa kimia. Perubahan mikrobiota ini bisa berupa regulasi gen mikroba, penghambatan enzim tertentu, hingga kematian populasi mikroba.
Modulasi toksisitas oleh mikrobioma
Cara mikroba bisa mempengaruhi toksisitas suatu senyawa adalah dengan beberapa cara sebagai berikut:
- Mengubah bentuk zat kimia. Mikroba dapat memodifikasi zat kimia menggunakan enzimnya.
- Mengubah tingkat penyerapan atau bioavailabilitas. Mikroba bisa membuat racun menjadi lebih mudah atau lebih sulit diserap oleh tubuh.
- Mengganggu sistem detoksifikasi tubuh. Mikroba bisa berinteraksi dengan enzim detoksifikasi tubuh manusia yang dapat memperlambat atau mempercepat pembuangan racun. Cara ini bisa membuat racun lebih lama tinggal dalam tubuh. Contohnya, obat dengan mengandung senyawa acetaminophen bisa diubah oleh mikroba usus menjadi zat yang lebih toksik. Bakteri usus bisa mengurangi atau meningkatkan penyerapan logam berat.
Modulasi mikrobioma oleh zat toksik adalah komposisi mikroba usus diubah akibat zat toksik melalui beberapa cara sebagai berikut.
- Regulasi gen mikroba. Zat toksik dapat mengubah fungsi mikroba, seperti metabolisme, pertahanan diri, dan interaksi dengan inang.
- Penghambatan enzim spesifik. Zat toksik dapat menghambat aktivitas enzim mikrobiota yang mengganggu jalur metaboliknya.
- Kematian mikroba. Paparan toksikan dapat membunuh jenis mikroba baik, sehingga terjadi ketidakseimbangan komunitas mikroba.
Zat kimia yang masuk ke tubuh kita tidak hanya berdampak langsung pada organ, tapi juga mengganggu mikrobioma yang sangat penting bagi kesehatan kita. Apabila mikrobioma terganggu, dapat menyebabkan berbagai penyakit muncul, seperti alergi, obesitas, diabetes, autisme, dan peradangan usus.
Pemahaman mendalam tentang mikroorganisme kini semakin penting dalam riset, kesehatan, hingga pengembangan produk berbasis bioteknologi. Melalui uji biologi molekuler, Anda dapat mengidentifikasi, menganalisis, dan memantau ekspresi gen dengan tingkat akurasi yang tinggi. IML Research menyediakan layanan pengujian biologi molekuler yang komprehensif, mencakup analisis DNA, RNA, serta karakterisasi mikroba dengan teknologi terkini.
Setiap pengujian dilakukan oleh tim ahli menggunakan metode valid dan terstandar untuk memastikan hasil yang akurat dan dapat diandalkan. Percayakan kebutuhan uji biologi molekuler Anda pada IML Research, laboratorium terpercaya yang berkomitmen mendukung kemajuan riset dan inovasi berbasis sains.
Author: Delfia
Editor: Sabilla Reza
Referensi:
Koontz, J. L., Gillevet, P. M., & Donaldson, J. R. (2019). The role of the human microbiome in chemical toxicity. Current Opinion in Toxicology, 16, 109–117. https://doi.org/10.1016/j.cotox.2019.05.006
