Mengapa infeksi dari virus yang menyebabkan demam West Nile, demam berdarah dan bahkan Zika mematikan bagi sebagian orang tetapi ringan pada orang lain?
Jawabannya sejauh ini telah menjadi sebagian besar masalah genetika manusia. Tetapi faktor utama dalam apakah virus ini merusak kesehatan Anda mungkin datang ke profil bakteri yang menghuni usus Anda, yang disebut microbiome usus, sebuah studi baru pada tikus menunjukkan.
Studi yang dipublikasikan hari ini (27 Maret) dalam jurnal Cell Reports, menemukan bahwa infeksi virus tertentu lebih cenderung mematikan jika tikus yang terinfeksi telah diobati terlebih dahulu dengan antibiotik. (Diperlukan lebih banyak penelitian untuk mengonfirmasi temuan pada manusia, yang mikrobiomnya berbeda dengan tikus.)
Alasannya adalah bahwa antibiotik menghilangkan mikrobioma usus, dan mikrobioma yang melemah ini entah bagaimana "merusak sistem kekebalan tubuh Anda," penulis penelitian senior Dr. Michael Diamond, seorang profesor kedokteran, mikrobiologi molekuler, patologi dan penyakit menular di Washington University School of Medicine di St. Louis.
"Sistem kekebalan diaktifkan secara berbeda jika usus tidak memiliki microbiome yang sehat," kata Diamond dalam sebuah pernyataan. "Jika seseorang sakit dengan infeksi bakteri, mereka benar-benar harus minum antibiotik. Tetapi penting untuk diingat bahwa mungkin ada efek jaminan. Anda mungkin memengaruhi respons kekebalan Anda terhadap infeksi virus tertentu."
Antibiotik membunuh bakteri, bukan virus. Namun demikian, beberapa dokter meresepkan antibiotik untuk infeksi virus seperti pilek dan flu sebagai tindakan pencegahan ekstra, mungkin untuk meredakan kekhawatiran pasien yang berpikir mereka membutuhkan obat, atau untuk mencegah infeksi bakteri berikutnya yang timbul ketika tubuh lemah. Tetapi praktik itu - memberikan antibiotik sebagai tindakan pencegahan - dapat menjadi bumerang.
"Meminum antibiotik dapat memengaruhi respons" sistem kekebalan terhadap berbagai virus, Diamond mengatakan kepada Live Science. "Itu akan menjadi implikasi dari penelitian kami, tetapi, tentu saja, membutuhkan validasi lebih lanjut - terutama pada manusia."
Bug dan virus usus
Para ilmuwan telah menemukan banyak peran bermanfaat dari mikrobioma usus. Mikroba di usus kecil membantu mencerna makanan, mensintesis vitamin, dan mengatur metabolisme. Terlebih lagi, dominasi bakteri "baik" membantu mencegah pembentukan bakteri berbahaya, seperti Clostridium difficile (C. diff.), yang dapat menyebabkan infeksi yang sulit diobati yang dapat mengancam jiwa.
Namun, hanya dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan menemukan hubungan langsung antara mikrobioma usus dan sistem kekebalan tubuh. Kehadiran bakteri sehat tampaknya meningkatkan kemampuan tubuh untuk memproduksi sel T, sejenis sel darah putih yang menyerang dan menghancurkan virus dan mikroba penyebab penyakit, kata Diamond.
Dalam studi baru, para peneliti menginfeksi tikus dengan virus Zika, West Nile, dan demam berdarah, yang semuanya merupakan bagian dari kelompok virus yang disebut flavivirus. Ketiga virus lebih berbahaya bagi tikus yang telah menerima antibiotik sebelum infeksi daripada tikus yang tidak menerima antibiotik, para peneliti menemukan.
Para peneliti kemudian memeriksa virus West Nile secara lebih rinci. Virus ini biasanya disebarkan oleh nyamuk dan dapat menyebabkan pembengkakan di otak. Para peneliti memberi tikus plasebo atau koktail empat antibiotik - vankomisin, neomisin, ampisilin, dan metronidazol - selama dua minggu sebelum menginfeksi mereka dengan virus. Sekitar 80 persen dari tikus yang tidak menerima antibiotik selamat dari infeksi, sementara hanya 20 persen dari tikus yang diobati dengan antibiotik bertahan.
Perawatan antibiotik yang berbeda diberikan secara terpisah atau dalam kombinasi menyebabkan perubahan yang berbeda dalam komunitas bakteri dalam usus tikus, dan perubahan ini berkorelasi dengan kerentanan terhadap infeksi virus dalam penelitian. Sebagai contoh, pengobatan dengan ampisilin atau vankomisin saja membuat tikus lebih mungkin meninggal akibat infeksi West Nile. Metronidazole tidak memiliki efek sendirian, tetapi memperkuat efek ampisilin atau vankomisin.
"Begitu Anda meletakkan penyok di komunitas mikroba, hal-hal yang tidak terduga terjadi," kata ketua penulis studi Larissa Thackray, asisten profesor kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis, dalam sebuah pernyataan. "Beberapa kelompok bakteri habis, dan spesies yang berbeda tumbuh. Kemungkinan penggunaan antibiotik dapat meningkatkan kerentanan terhadap virus yang dikendalikan oleh kekebalan sel-T, dan itu banyak dari mereka."
Penelitian independen pada tikus telah menemukan bahwa mikrobioma yang sehat juga dapat membantu mengendalikan virus influenza dan virus limfositik koriomeningitis, sejenis virus yang menginfeksi tikus dan mirip dengan virus yang menyebabkan demam Lassa hemoragik dan penyakit serupa pada manusia.
Pertanyaan besar, kata para peneliti, adalah sejauh mana microbiome melebihi faktor lain dalam perkembangan penyakit, seperti usia, genetika, paparan virus sebelumnya dan penyakit lain yang mungkin dimiliki seseorang. Dengan kata lain, apakah microbiome seseorang memainkan peran yang lebih besar daripada faktor-faktor lain dalam seberapa buruk infeksi virus akan? Diperlukan lebih banyak penelitian, terutama pada manusia.
Namun, temuan menunjukkan bahwa bagi manusia, meminum antibiotik yang tidak perlu mungkin tidak bijaksana karena efek potensial pada respon imun, kata Diamond.
