Para ilmuwan telah menemukan lebih dari 140 obat yang mengubah mikrobioma usus, memaksa bakteri bersaing untuk mendapatkan nutrisi, sebuah fenomena yang diketahui menyebabkan ketidakseimbangan usus dan memicu peradangan yang memicu kanker.
Para peneliti di Universitas Stanford berfokus pada pengobatan umum yang berdampak pada beragam mikroba di usus, dengan potensi konsekuensi yang luas terhadap metabolisme, respons sistem kekebalan tubuh, dan kesehatan secara keseluruhan.
Mereka menemukan bahwa perubahan yang berpotensi mematikan pada usus disebabkan oleh obat-obatan tertentu yang membunuh populasi bakteri dan mengubah ketersediaan nutrisi.
Obat-obatan yang berdampak termasuk 51 antibiotik, obat kemoterapi tertentu, obat antijamur dan antipsikotik yang digunakan untuk mengobati gangguan bipolar dan skizofrenia.
Obat-obatan tersebut menciptakan lingkungan baru di usus di mana bakteri yang paling resistan terhadap obat dapat bertahan hidup dan bakteri yang lebih lemah dapat dibunuh.
Namun, ketika obat-obatan membunuh populasi bakteri usus yang lebih lemah, semua gula, asam amino, dan molekul lain yang menjadi sumber obat tersebut akan tertinggal di usus agar strain yang lebih berbahaya dapat berkembang biak.
Hal ini memungkinkan spesies inflamasi yang berbahaya meledak dalam pertumbuhannya, yang secara permanen dapat mengubah keseimbangan usus, menciptakan keadaan yang memicu kanker.
Bakteri yang bertahan mampu membentuk kembali mikrobioma tubuh, kumpulan bakteri sehat yang meningkatkan sistem kekebalan dan melawan virus, menjadi kondisi pro-inflamasi, sehingga meningkatkan risiko kanker kolorektal.
Marisa Peters, ibu tiga anak dari California (gambar di sini), saat itu berusia 39 tahun, didiagnosis menderita kanker dubur stadium tiga pada musim panas 2021. Kanker Peters dianggap menyerang sejak dini, mengacu pada kasus pada orang di bawah 50 tahun, yang sedang meningkat di AS.
Peneliti utama Dr Handuo Shi mengatakan dalam sebuah pernyataan: ‘Dengan kata lain, obat-obatan tidak hanya membunuh bakteri; mereka juga mengubah “prasmanan” dalam usus kita, dan perubahan tersebut menentukan kemenangan bakteri.’
Dr KC Huang, ahli mikrobiologi dan imunologi di Stanford, dan peneliti utama, menambahkan: ‘Memahami bagaimana mikroba bersaing untuk mendapatkan makanan akhirnya menjelaskan sebagian besar kisah kerusakan tambahan ini.
‘Hal ini memungkinkan kita untuk memprediksi siapa yang akan hidup, siapa yang akan mati, dan membuat kekacauan yang terjadi tampak sangat intuitif. Saya pikir itulah yang paling membuat kami bersemangat.’
Tim peneliti mengambil sampel tinja manusia, menggunakannya untuk menjajah tikus, dan kemudian menggunakan isi ususnya untuk menciptakan komunitas mikroba stabil yang dapat mereka tanam di cawan laboratorium.
Komunitas bakteri di usus mereka berisi lusinan spesies berbeda yang berinteraksi seperti di usus manusia.
Kemudian, mereka memaparkan tikus tersebut pada 707 obat berbeda, satu obat per percobaan, semuanya dengan konsentrasi yang sama.
Setelah mengembangkan lebih dari selusin komunitas bakteri dengan obat-obatan tersebut, mereka menguji berapa banyak komunitas bakteri tersebut yang bertahan setelah diperkenalkan dengan obat-obatan tersebut, nutrisi dan produk limbah yang ditinggalkan dari strain yang sekarat dan mengukur pertumbuhan keseluruhan komunitas tersebut secara keseluruhan untuk melihat seberapa besar setiap obat menghambatnya.
Trey Mancini (gambar di sini) didiagnosis menderita kanker usus besar stadium tiga yang ‘agresif’ pada usia 28 tahun. Dia mengatakan kepada DailyMail.com jika dia tidak melakukan pemeriksaan darah rutin untuk bisbol, dia mungkin tidak akan didiagnosis ‘sampai semuanya terlambat’
Contoh utama yang ditemukan peneliti berkaitan dengan dua spesies bakteri menguntungkan, yang bertahan dalam tabung reaksi ketika terkena obat antijamur bifonazole. Bakteri tersebut bergantung pada molekul yang mengandung zat besi yang disebut heme untuk makanannya, yang ditambahkan oleh para ilmuwan.
Di dalam usus, bakteri yang sama tidak mendapatkan heme secara langsung dan harus bergantung pada bakteri lain untuk memproduksi dan memasoknya. Namun, obat antijamur tersebut membunuh bakteri yang biasanya menyediakan senyawa penting ini. memotong pasokan makanan spesies tersebut.
Tiba-tiba kelaparan dan melemah, spesies bakteri menguntungkan menjadi rentan terhadap obat yang sebelumnya dapat mereka tolak, sehingga bakteri berbahaya dapat mengambil sisa nutrisi dan berkembang biak.
Kerusakan yang disebabkan oleh 141 obat yang memusnahkan seluruh komunitas bakteri seringkali bersifat permanen, dimana komunitas tidak dapat kembali ke keadaan semula setelah obat tersebut dihilangkan.
Ketidakseimbangan yang diakibatkannya menciptakan keadaan peradangan kronis di usus, yang dapat merusak DNA sel usus besar dan memicu proses yang menyebabkan kanker kolorektal.
Mikrobioma yang tidak seimbang juga mengganggu penghalang mukosa yang melapisi usus, sehingga racun dan zat berbahaya lainnya bocor ke dalam jaringan usus, yang selanjutnya memicu peradangan tingkat rendah yang terus-menerus dan memacu perkembangan dan penggumpalan sel kanker menjadi tumor.
Ketidakseimbangan, yang juga dikenal sebagai disbiosis, dapat menghasilkan limbah berbahaya dan produk sampingan yang diketahui memicu kanker, termasuk colibaktin yang diproduksi oleh bakteri E. coli tertentu.
Colibactin merusak DNA sel usus besar, menyebabkan mutasi yang mempengaruhi perkembangan kanker.
Sebagai contoh utama, dua spesies Bacteroides resisten terhadap obat antijamur dalam tabung reaksi ketika diberi molekul besi penting (heme). Namun dalam komunitas usus, mereka mengandalkan bakteri lain untuk melakukan hal ini. Obat tersebut mengganggu pasokan, membuat mereka kelaparan akan heme. Garis grafik mewakili kelimpahan spesies bakteri yang berbeda seiring dengan peningkatan konsentrasi obat
Para dokter di seluruh AS telah memberikan peringatan selama bertahun-tahun mengenai meningkatnya jumlah strain bakteri yang menjadi resisten terhadap antibiotik umum, sehingga memerlukan obat-obatan yang jarang digunakan dalam dosis tinggi.
Infeksi yang resistan terhadap obat ini kemudian dijuluki sebagai ‘kuman super’.
Investigasi terbaru yang dilakukan oleh American Cancer Society mengungkapkan peningkatan dramatis kanker kolorektal di kalangan orang dewasa di bawah usia 55 tahun, dengan diagnosis pada kelompok usia 45 hingga 49 tahun meningkat dari peningkatan tahunan sebesar satu persen sebelum tahun 2019 menjadi peningkatan tahunan sebesar 12 persen hingga tahun 2022.
Analisis terpisah menyatakan bahwa kanker usus besar merupakan salah satu kanker yang tumbuh paling cepat di kalangan orang dewasa muda, khususnya kelompok usia 20 hingga 29 tahun, dengan rata-rata peningkatan kasus sebesar 2,4 persen per tahun.
Penyakit ini diproyeksikan menjadi kanker paling umum pada orang berusia di bawah 50 tahun pada tahun 2030.
Pekerjaan tim Stanford memberikan ilmuwan lain alat untuk memprediksi dampak obat terhadap bakteri usus, membuka pintu bagi strategi yang melindungi atau dengan cepat membangun kembali mikrobioma yang sehat setelah pengobatan.
Shi berkata: ‘Studi kami mendorong pergeseran dari pemikiran bahwa obat-obatan bekerja pada satu mikroba menjadi berpikir bahwa obat-obatan bekerja pada suatu ekosistem.
“Jika kita dapat memahami dan memodelkan respons ekosistem, suatu hari nanti kita dapat memilih obat-obatan dan pola makan atau probiotik yang menyertainya tidak hanya berdasarkan pada seberapa baik obat-obatan tersebut mengobati suatu penyakit, tetapi juga pada bagaimana obat-obatan tersebut melestarikan atau mempromosikan mikrobioma yang sehat.”
Temuan mereka dipublikasikan di jurnal Sel.
