Pseudomonas aeruginosa biofilm formation and its resistance to beta-lactam antibiotics
DOI:
https://doi.org/10.25170/djm.v22i2.3928Kata Kunci:
biofilm, beta-lactam, Pseudomonas aeruginosa, resistanceAbstrak
Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri gram negatif aerobik, patogen manusia oportunistik yang menyebabkan infeksi akut dan kronis pada manusia. Pseudomonas aeruginosa memiliki struktur resistensi yang kuat dengan menempel pada permukaan yangsesuai dan membentuk matriks biofilm. Biofilm bakteri ini dapat menyebabkan resistensi alami yang lebih tinggi terhadap antibiotik karena mekanisme toleransi yang dibuat oleh biofilm. Struktur biofilm terdiri dari matriks eksopolisakarida yang sangat sulit ditembus oleh antibiotik. Komponen matriks eksopolisakarida dari biofilm meliputi PsI, Pel, alginat dan eDNA. Diketahui bahwa Pseudomonas aeruginosa dapat menghasilkan ketiga jenis eksopolisakarida dimana komponen Psl dan Pel berperan dalam proses pematangan biofilm dan resistensi antibiotik, sedangkan alginat berperan dalam pembentukan mukus pelindung resistensi antibiotik Pseudomonas aeruginosa dan sistem kekebalan tubuh. Pseudomonas aeruginosa dapat mengembangkan mekanisme resistensi terhadap antibiotik beta-laktam karena adanya hubungan antara pembentukan biofilm dan resistensi antibiotik. Berdasarkan hal tersebut, diperlukan informasi lebih lanjut mengenai hubungan pembentukan biofilm bakteri P. aeruginosa dengan resistensinya terhadap antibiotik beta-laktam. Artikel ini menggunakan metode tinjauan Pustaka dari berbagai literatur mengenai pembentukan biofilm bakteri P. aeruginosa dan sifat resistensinya terhadap antibiotik beta-laktam, seperti artikel penelitian dan studi yang bersangkutan. Tidak ada pembatasan jenis dan lokasi studi referensi artikel ini. Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri patogen oportunistik yang dapat menghasilkan biofilm. Struktur biofilm dari Pseudomonas aeruginosa meliputi matriks eksopolisakarida yang membungkus bakteri dan tersusun dari Psl, Pel, alginat dan eDNA.Artikel ini diharapkan dapat memberikan informasi terkait hubungan biofilm. Bakteri P. aeruginosa memiliki mekanisme resistensi antibiotik yaitu resistensi intrinsik dan resistensi adaptif. Resistensi antibiotik ini meliputi penurunan permeabilitas membran, sintesis enzim yang dapat menonaktifkan antibiotik, mutasi melalui kromosom dan transfer gen horizontal dari bakteri lainnya. P. aeruginosa diketahui dapat mengembangkan mekanisme resistensi terhadap antibiotik beta-laktam. Selain itu pembentukan biofilm juga dapat menyebabkan sifat resistensi bakteri P. aeruginosa berubah secara fenotipik. Artikel ini diharapkan dapat menambah informasi untuk perkembangan penelitian terhadap penanganan dan terapi obat pada individu yang terinfeksi P. aeruginosa.
Unduhan
Referensi
2. Thi MTT, Wibowo D, Rehm BHA. Pseudomonas aeruginosa Biofilms. International Journal of Molecular Sciences. 2020; 21:8671.
3. Sarkar S, Dutta S, Namhata A, et al. Beta-lactamase Profile and Biofilm Production of Pseudomonas aeruginosa Isolated from a Tertiary Care Hospital in Kolkata, India. Journal of Clinical and Diagnostic Research. 2020; 14(10): 22-27.
4. Rocha AJ, Barsottini MRO, Rocha RR, et al. Pseudomonas aeruginosa: Virulence Factors and Antibiotics Resistance Genes. Brazilian Archives of Biology and Technology. 2019; 62: e19180503.
5. Pang Z, Raudonis R, Glick BR, et al. Antibiotic Resistance in Pseudomonas aeruginosa: Mechanism and Alternative Therapeutic Strategies. Biotechnology Advances. 2019; 37: 177-192.
6. Ciofu O, Nielsen TT. Tolerance and Resistance of Pseudomonas aeruginosa Biofilms to Antimicrobial Agents – How P. aeruginosa Can Escape Antibiotics. Front. Microbiol. 2019; 10:913.
7. Heydari S, Eftekhar F. Biofilm Formation and -lactamase Production in Burn Isolates of Pseudomonas aeruginosa. Jundishapur J Microbiol. 2015; 8(3):e15514.
8. Almanama AA, Al-Sheboul SA, Abu-Dan RI. Antimicrobial Resistance and Biofilm Formation of Pseudomonas aeruginosa: A Short Review Article. The International Arabic Journal of Antimicrobial Agents. 2020; 10(2): 1-11.
9. Sekhi RJ. Pseudomonas aeruginosa: A Review Article. European Scholar Journal. 2022; 3(3): 78-84.
10. Behzadi P, Barath Z, Gajdacs M. It’s Not Easy Being Green: A Narrative Review on The Microbiology, Virulence and Therapeutics Prospects of Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa. Antibiotics. 2021; 10(42): 1-29.
11. Tuon FF, Dantas LR, Suss PH, et al. Pathogenesis of The Pseudomonas aeruginosa Biofilm: A Review. Pathogens. 2022; 11(300): 1-9.
12. Jurado-Martin I, Sainz-Mejias M, McClean S. Pseudomonas aeruginosa: An Audacious Pathogen with An Adaptable Arsenal of Virulence Factors. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(3128): 1-35.
13. Liao C, Huang X, Wang Q, et al. Virulence Factors of Pseudomonas aeruginosa and Antivirulence Strategies to Combat Its Drug Resistance. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022; 12:926758.
14. Vetrivel A, Ramasamy M, Vetrivel P, et al. Pseudomonas aeruginosa Biofilm Formation and Its Control. Biologics. 2021; 1: 312-336.
15. Rasamiravaka T, Labtani Q, Duez P, et al. The Formation of Biofilms by Pseudomonas aeruginosa: A Review of The Natural and Synthetic Compounds Interfering with Control Mechanisms. Biomed Research International. 2015; 759348: 1-17.
16. Das T, Manoharan A, Whiteley G, et al. Pseudomonas aeruginosa Biofilms and Infections: Roles of Extracellular Molecules. Elsevier; 2020.
17. Olivares E, Badel-Berchoux S, Provot C, et al. Clinical Impact of Antibiotic for The Treatment of Pseudomonas aeruginosa Biofilm Infections. Front. Microbiol. 2020; 10:2894.
18. Qin S, Xiao W, Zhou C, et al. Pseudomonas aeruginosa: Pathogenesis, Virulence Factors, Antibiotics Resistance, Interaction with Host, Technology Advances and Emerging Therapeutics. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2022; 7:199.
19. Stewart PS. Mechanisms of Antibiotic Resistance in Bacterial Biofilms. Int. J. Med. Microbiol. 2002; 292: 107-113.
20. Yan J, Bassier BL. Surviving as A Community: Antibiotic Tolerance and Persistence in Bacterial Biofilms. Cell Host Microbe. 2019; 26(1): 15-21.
21. Ratajczak M, Kaminska D, et al. Relationship between Antibiotic Resistance, Biofilm Formation, Genes Coding Virulence Factors and Source of Origin of Pseudomonas aeruginosa Clinical Strains. Annals of Agricultural and Enviromental Medicine. 2021; 28(2): 306-313.
22. Alfei S, Schito AM. -lactam Antibiotics and -lactamase Enzymes Inhibitors, Part 2: Our Limited Resources. Pharmaceuticals. 2020; 15:476.
23. Lin H, Feng C, Zhu T, et al. Molecular Mechanism of The -lactamase Mediated -lactam Antibiotic Resistance of Pseudomonas aeruginosa Isolated from A Chinese Teaching Hospital. Front. Microbiol. 2022; 13:855961.
24. Glen KA, Lamont IL. -lactam Resistance in Pseudomonas aeruginosa: Current Status, Future Prospects. Pathogens. 2021; 10:1638.
25. Mousa R, El-Kady MF, Hussein AAA, et al. Occurrence of Carbapenem Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa carrying blaVIM Metallo--lactamases and Their Biofilm Phenotypes in Al-Azhar University Hospital. Journal of Applied Pharmaceutical Sciences. 2022; 12(3): 73-81.
26. Sezadehghani A, Dehbashi S, Tahmasebi H, et al. Detection of blaOXA-145, blaOXA-224, blaOXA-539 and blaOXA-675 Genes and Carbapenem-Hydrolyzing Class D -lactamases (CHDLs) in Clinical Isolates of Pseudomonas aeruginosa Collected from West of Iran, Hamadan. International Journal of Microbiology. 2022; 3841161.
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2023 Bahasa Indonesia

Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.