Bagaimana Bakteri Jahat Merusak Usus Anda dan Memicu Kontraksi yang Menyakitkan

Sahabat.com - Para peneliti menjelajahi bagaimana bakteri Vibrio cholerae menyebabkan kontraksi hebat di usus melalui aktivasi sistem kekebalan tubuh, yang berpotensi menawarkan wawasan baru tentang penyakit pencernaan seperti penyakit radang usus.

Temuan mereka, yang mengamati peningkatan aktivitas otot pada ikan zebrafish, juga dapat memberikan pemahaman lebih luas tentang interaksi kesehatan usus antara sistem kekebalan dan saraf.

Memahami Reaksi Usus terhadap Infeksi Bakteri

Makan makanan laut yang meragukan atau meminum air yang terkontaminasi dapat memperkenalkan bakteri berbahaya yang memaksa sistem pencernaan bekerja lebih keras. Hal ini memicu kejang dan kontraksi intens pada usus, dengan cepat mengeluarkan segala isinya, bakteri dan limbah sekaligus.

Peneliti dari University of Oregon telah mengungkap bagaimana Vibrio cholerae, sejenis bakteri tertentu, menyebabkan kontraksi usus yang menyakitkan ini dengan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh. Temuan mereka juga menjelaskan mekanisme yang lebih luas yang digunakan usus untuk mengusir penyerang berbahaya, yang dapat memberikan wawasan tentang kondisi kronis seperti penyakit radang usus.

Wawasan Penelitian tentang Vibrio Cholerae

"Ini bukan aktivitas jahat spesifik dari bakteri Vibrio," kata Karen Guillemin, seorang ahli mikrobiologi di UO yang bekerja sama dengan fisikawan biologi Raghu Parthasarathy dalam penelitian ini. 

"Usus adalah sistem yang secara default, ketika ada kerusakan, akan mengeluarkannya."

Penelitian yang baru saja dipublikasikan dalam jurnal mBio ini dipimpin oleh Julia Ngo, seorang mahasiswa doktoral yang kini telah lulus, yang bekerja di laboratorium Guillemin dan Parthasarathy.

Vibrio cholerae paling dikenal sebagai penyebab kolera, penyakit parah yang menginfeksi jutaan orang setiap tahunnya, sering melalui air yang terkontaminasi. Spesies Vibrio terkait sering dikaitkan dengan keracunan makanan dari makanan laut.

Mekanisme Kontraksi Usus Terungkap

Dalam penelitian sebelumnya, laboratorium Parthasarathy menunjukkan bahwa bakteri Vibrio cholerae meningkatkan kekuatan kontraksi usus pada ikan zebrafish. Ikan ini, yang transparan saat larva, adalah alat yang sangat baik untuk mempelajari dinamika mikroba di usus karena para ilmuwan dapat memvisualisasikan apa yang terjadi secara langsung.

Tim peneliti menemukan bahwa efek tersebut terkait dengan sejenis senjata berbentuk pedang pada permukaan bakteri Vibrio yang biasanya digunakan untuk menyerang mikroba lain. Menonaktifkan senjata bakteri ini meredakan kontraksi usus — namun mereka tidak yakin bagaimana atau mengapa hal itu terjadi.

Respon Kekebalan dan Kesehatan Usus

Kunci dari temuan ini adalah jenis sel imun yang disebut makrofag.

Biasanya, makrofag menurunkan aktivitas neuron di usus, menjaga mereka tetap tenang dan memungkinkan makanan bergerak dengan kecepatan normal. Namun, sebagai respons terhadap kerusakan jaringan akibat bakteri, makrofag meninggalkan pos-posnya dan berkerumun di lokasi kerusakan, membiarkan neuron tanpa pengawasan. Tanpa makrofag untuk menenangkan aktivitas tersebut, neuron menjadi terlalu aktif, memicu kontraksi yang kuat.

"Sungguh menakjubkan betapa dinamisnya semua sel ini, makrofag yang bergerak cepat di sepanjang ikan, neuron dan otot yang berdenyut dengan aktivitas," kata Parthasarathy. "Tanpa kemampuan untuk mengamati fenomena ini pada hewan hidup, melacak sel-sel dan mengukur kontraksi usus, kami tidak akan dapat menemukan semua ini."

Kontraksi usus yang meningkat ini bermanfaat bagi inang, baik ikan zebrafish maupun manusia.

"Jika makrofag harus menangani cedera, maka sangat masuk akal bagi neuron untuk panik dan mendorong segala sesuatu keluar dari usus," kata Guillemin. "Jika ada sesuatu di usus yang menyebabkan cedera, Anda ingin segera mengeluarkannya."

Proses pembersihan usus ini mungkin juga menguntungkan bagi bakteri, memberikan mereka akses cepat ke inang baru. Namun, Guillemin memperingatkan untuk tidak memberikan terlalu banyak peran pada mikroba. Fakta bahwa senjata Vibrio terhadap bakteri lain juga memicu respons intestinal yang kuat mungkin bukan adaptasi yang sangat sempurna, tetapi kebetulan yang menguntungkan.

Studi ini juga menyoroti bagaimana interaksi antara sistem kekebalan dan saraf mungkin memainkan peran yang kurang dihargai dalam kesehatan usus, seperti yang disarankan oleh Parthasarathy. Memahami bagaimana mikroba mempengaruhi komunikasi ini dapat memberikan wawasan baru tentang berbagai penyakit yang membingungkan.