Sejarah dan Asal Usul Penemuan Penisilin sebagai Antibiotika

Naviri Magazine - Penemuan penisilin selalu dikaitkan dengan ilmuwan Skotlandia, Alexander Fleming, pada 1929, walaupun sebenarnya banyak ilmuwan lain yang telah mencatat efek antibakteri sebelum Fleming.

Fleming, dalam laboratoriumnya di Rumah Sakit Santa Maria (kini salah satu rumah sakit pendidikan di London), mencatat adanya lingkaran hambatan (zona bening) pada pertumbuhan bakteri di piringan kultur Staphylococcus.

Fleming menyimpulkan bahwa hambatan itu dikarenakan sebuah subtansi penghambat pertumbuhan dan menghancurkan bakteri. Ia kemudian menumbuhkan sebuah kultur murni, dan menemukan Penicillium yang kemudian dikenal sebagai Penicillium chrysogenum. Fleming memberikan istilah "penisilin" untuk menggambarkan hasil filtrasi dari kultur mikrobiologis Penicillium.

Di tahapan awal ini, penisilin ditemukan efektif melawan bakteri Gram positif, dan tidak efektif pada Gram negatif dan jamur. Fleming optimis bahwa penisilin akan menjadi disinfektan yang sangat berguna, berpotensi tinggi dengan tingkat keracunan yang rendah dibandingkan antiseptik masa itu.

Pada percobaan berikutnya, Fleming menyadari bahwa penisilin tidak akan bertahan lama di tubuh manusia untuk membunuh bakteri patogen. Ia menghentikan penelitiannya mengenai penisilin setelah 1931, namun mencoba memulainya lagi pada 1934.

Pada 1939, ilmuwan Australia, Howard Walter Florey, dan sebuah tim peneliti di Universitas Oxford, membuat kemajuan yang berarti dalam menunjukkan aksi bakterisidal secara in vivo dari penisilin.

Mereka gagal dalam percobaan karena ketidakcukupan penisilin, namun berhasil membuktikan bahwa penislin tidak berbahaya, dan bekerja pada tikus. Beberapa percobaan penisilin dilakukan di Oxford. Pada 1942, John Bumstead dan Orvan Hess menjadi ahli yang pertama berhasil menyembuhkan pasiennya dengan penisilin.

Saat Perang Dunia II, penisilin diberikan untuk tindakan amputasi pasukan sekutu, menyelamatkan 12-15% nyawa. Ketersediaan penisilin masih sangat terbatas karena kesulitan untuk memroduksinya secara massal, dan kecepatan ginjal yang menghasilkan sisa penisilin yang tidak sempat digunakan tubuh.

Saat itu, pengumpulan kembali penisilin dari air seni pasien merupakan prosedur yang biasa. Penisilin tersebut akan digunakan kembali.

Penggunaan kembali penisilin tersebut bukan jalan akhir yang baik. Hal ini membuat para peneliti mencari jalan lain untuk memperlambat sekresi penisilin. Mereka berharap dapat menemukan molekul yang dapat menyaingi penisilin untuk transporter asam organik.

Transportter tersebut berfungsi dalam sekresi penisilin, diperkirakan transporter akan membawa molekul penghambat sehingga penisilin akan lebih lama pada tubuh. Sebuah agen probenesid akhirnya dibuktikan dapat menghambat. Probenesid akan bersaing dan menghambat sekresi penisilin. Penisilin akhirnya dapat bekerja lama di tubuh. Teknik produksi penisilin secara massal pun akhirnya dapat diatasi.

Struktur kimiawi penisilin diketahui oleh Dorothy Crowfoot Hodgkin pada awal 1940-an. Penemuan ini menjadikan penisilin dapat dibuat secara sintetik.

Sebuah tim dari Oxford menemukan metode produksi massal penisilin. Tim yang dipimpin Howard Walter Florey itu mendapatkan Hadiah Nobel dalam bidang Kedokteran atau Fisiologi pada 1945. Saat itu, Penisilin menjadi antibiotika yang banyak digunakan, dan masih digunakan untuk beberapa infeksi bakteri Gram positif.

Perkembangan penisilin

Lingkup aktivitas penisilin yang sempit menjadikan para peniliti mencari turunan penisilin yang dapat mengobati infeksi yang lebih banyak.

Perkembangan besar yang pertama adalah ampisilin, yang memiliki lingkup aktivitas yang lebih luas daripada penisilin asli. Perkembangan berikutnya menghasilkan penisilin yang dapat menahan enzim beta-laktamase, termasuk flukloksasilin, dikloksasilin, dan metisilin.

Penemuan ini sangat penting untuk melawan spesies bakteri yang memiliki beta-laktamase, namun tidak dapat melawan strain Staphylococcus aureus yang tahan metisilin.

Penisilin yang antipseudomal seperti Tisarsilin dan Piperasilin berguna untuk melawan bakteri Gram negatif.

Mekanisme aksi

Antibiotika Beta-laktam bekerja dengan menghambat pembentukan peptidoglikan di dinding sel. Beta-laktam akan terikat pada enzim transpeptidase yang berhubungan dengan molekul peptidoglikan bakteri, dan hal ini akan melemahkan dinding sel bakteri ketika membelah. Dengan kata lain, antibiotika ini dapat menyebabkan perpecahan sel (sitolisis) ketika bakteri mencoba membelah diri.

Pada bakteri, Gram positif yang kehilangan dinding selnya akan menjadi protoplas, sedangkam Gram negatif menjadi sferoplas. Protoplas dan sferoplas kemudian akan pecah atau lisis.

Fungsi klinis

Istilah "penisilin" sering digunakan terutama untuk menunjukkan benzilpenisilin. Benzatin benzilpenisilin atau benzatin penisilin adalah penisilin yang lambat diserap pada sirkulasi, dimasukkan secara intramuskular atau disuntikkan pada otot, dan akan terhidrolisa menjadi benzilpenisilin in vivo.

Obat ini dipilih ketika konsentrasi rendah benzilpenisilin diperlukan, memperpanjang kerja antibiotika 2-4 minggu setelah dosis tunggal intramuskular.

Indikasi spesifik untuk benzatin penisilin:
• Profilaksis dari demam reumatik
• Sifilis awal atau laten