Bakteri Pengurai Limbah Penyebar Gen Resistensi Antibiotik

Tempat pembuangan sampah kota (TPSK) tidak hanya menjadi tempat penumpukan sampah yang dapat mencemari lingkungan, tetapi juga merupakan salah satu sumber utama penyebaran resistensi antimikroba (AMR). Penelitian terbaru yang dilakukan oleh Gao et al. (2024) menyoroti keberadaan gen resistensi antibiotik (ARG) yang berlimpah di TPSK, dengan mengidentifikasi bakteri pengurai kontaminan sebagai pembawa utama dari gen-gen tersebut. Penelitian ini memberikan wawasan yang lebih dalam tentang bagaimana lingkungan sampah kota berperan dalam meningkatkan risiko AMR, serta bagaimana bakteri pengurai kontaminan dapat turut andil dalam memperburuk masalah resistensi antibiotik di ekosistem ini.

AMR merupakan salah satu ancaman kesehatan global yang semakin meningkat. Fenomena ini terjadi ketika mikroorganisme, seperti bakteri, virus, atau parasit, mengembangkan kemampuan untuk bertahan hidup meskipun terpapar dengan obat-obatan yang dirancang untuk membunuh atau mengendalikan mereka. Dalam hal ini, penggunaan antibiotik yang berlebihan dan tidak tepat telah menjadi salah satu faktor utama yang menyebabkan perkembangan AMR. Namun, selain penggunaan antibiotik dalam praktik medis dan pertanian, lingkungan juga berperan besar dalam penyebaran AMR, dan salah satu tempat yang berisiko tinggi adalah tempat pembuangan sampah kota.

TPSK merupakan lokasi yang sangat terkontaminasi oleh berbagai macam bahan kimia, sampah rumah tangga, dan limbah industri. Pengolahan limbah yang tidak optimal seringkali menciptakan kondisi yang mendukung bertumbuhnya berbagai jenis bakteri, baik yang patogen maupun yang tidak patogen. Beberapa di antaranya adalah bakteri pengurai kontaminan, yang dapat memetabolisme bahan-bahan kimia berbahaya, namun juga dapat membawa gen resistensi antibiotik yang dapat berpindah ke mikroorganisme lain.

Dalam penelitian ini, Gao et al. (2024) menggunakan pendekatan metagenomik untuk menganalisis komposisi ARG di 22 TPSK yang tersebar di berbagai kota di Tiongkok. Metagenomik adalah teknik analisis yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengidentifikasi dan memetakan seluruh kumpulan materi genetik (DNA) yang ada dalam sampel lingkungan tanpa perlu mengisolasi bakteri satu per satu. Dalam penelitian ini, sampel yang diambil berupa air lindi (leachate) dan sampah padat yang terkumpul di TPSK. Totalnya, ada 32 sampel air lindi dan 45 sampel sampah padat yang dianalisis untuk mengeksplorasi keberadaan ARG serta karakteristik bakteri pengurai kontaminan yang ada di dalamnya.

Hasil analisis metagenomik menunjukkan bahwa resistom antibiotik di TPSK mengandung lebih dari seribu subtipe ARG, tepatnya 1.403 subtipe, dengan kelimpahan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan lingkungan alami seperti tanah atau air sungai. Bahkan, kelimpahan ARG di TPSK mencapai tingkat yang setara dengan air limbah manusia dan feses manusia, yang dikenal memiliki konsentrasi ARG yang tinggi. Ini menunjukkan bahwa TPSK berfungsi sebagai “hotspot” bagi perkembangan dan penyebaran gen resistensi, serta berisiko besar terhadap penyebaran AMR ke lingkungan yang lebih luas.

Selain itu, peneliti juga mengidentifikasi 49 subtipe ARG yang diprioritaskan untuk pemantauan lebih lanjut, berdasarkan beberapa kriteria, seperti kemampuan untuk terakumulasi dalam jumlah besar di TPSK, mobilitas genetiknya, dan keberadaannya pada patogen yang berpotensi menyebabkan infeksi pada manusia. ARG-ARG ini bukan hanya ditemukan pada bakteri pengurai kontaminan, tetapi juga pada bakteri patogen yang berpotensi menularkan resistensi kepada mikroorganisme lain melalui mekanisme horizontal transfer gen.

Penelitian ini juga menemukan bahwa bakteri pengurai kontaminan di TPSK tidak hanya terlibat dalam proses degradasi bahan kimia berbahaya, tetapi juga berperan penting dalam membawa gen resistensi antibiotik. Bakteri-bakteri yang tergolong dalam famili Pseudomonadaceae, Moraxellaceae, Xanthomonadaceae, dan Enterobacteriaceae menjadi pembawa ARG yang paling banyak, dengan 72,2% dari total pembawa ARG berasal dari kelompok bakteri ini. Pseudomonadaceae, misalnya, diketahui memiliki kemampuan untuk memetabolisme berbagai macam senyawa kimia berbahaya, namun juga dapat menjadi sumber penyebaran ARG yang berbahaya bagi kesehatan manusia.

Peneliti juga mengidentifikasi beberapa spesies patogen yang sangat resisten terhadap antibiotik, termasuk Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter nosocomialis, dan Escherichia coli. Meskipun bakteri-bakteri ini banyak ditemukan di dalam sampel air lindi mentah, mereka tidak membawa gen yang mengkode kemampuan penguraian kontaminan, yang menandakan bahwa bakteri ini lebih berperan sebagai patogen penyebab infeksi daripada bakteri pengurai. Namun, interaksi antara patogen ini dengan bakteri pengurai kontaminan dapat memperburuk penyebaran ARG, karena proses transfer gen secara horizontal memungkinkan bakteri patogen untuk mengakuisisi resistensi antibiotik dari bakteri pengurai.

Salah satu temuan yang sangat menarik adalah bahwa beberapa genera bakteri dari Pseudomonadaceae memiliki potensi yang lebih besar dalam hal resistensi antibiotik, patogenisitas, dan kemampuan penguraian kontaminan dibandingkan dengan genera bakteri lainnya. Hal ini menunjukkan adanya hubungan yang kompleks antara kemampuan untuk mengurai kontaminan dan pembawaan ARG pada bakteri, yang bisa memperburuk masalah AMR di lingkungan yang sangat tercemar seperti TPSK.

Berdasarkan temuan-temuan tersebut, TPSK tidak hanya menjadi sumber utama kontaminasi lingkungan, tetapi juga berperan besar dalam penyebaran gen resistensi antibiotik yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia dan ekosistem di sekitarnya. AMR di lingkungan TPSK menimbulkan potensi risiko besar, mengingat banyaknya spesies patogen resisten yang terdapat dalam air lindi dan sampah padat, yang dapat berpindah ke manusia melalui kontak langsung atau melalui perantara lain, seperti air atau tanah yang terkontaminasi.

Penelitian ini juga memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai potensi bahaya dari bakteri pengurai kontaminan, yang selama ini dianggap sebagai mikroorganisme yang menguntungkan dalam mengurangi polusi lingkungan. Meskipun mereka memiliki kemampuan untuk mendekontaminasi bahan kimia berbahaya, keberadaan gen resistensi antibiotik pada bakteri-bakteri ini dapat memperburuk penyebaran AMR. Ini berarti bahwa meskipun bakteri pengurai kontaminan dapat membantu membersihkan lingkungan dari limbah kimia, mereka juga bisa menjadi saluran penyebaran resistensi antibiotik yang lebih luas.

Temuan ini memberikan wawasan penting mengenai perlunya pendekatan yang lebih komprehensif dalam pengelolaan tempat pembuangan sampah kota. Pengelolaan limbah yang lebih baik, termasuk pengurangan sampah yang masuk ke TPSK dan peningkatan proses pemrosesan air lindi, sangat diperlukan untuk mengurangi risiko penyebaran ARG. Selain itu, pemantauan rutin terhadap keberadaan ARG di lingkungan ini perlu dilakukan untuk mengidentifikasi potensi risiko AMR yang lebih besar.

Sumber:

Gao, F.Z., Jia, W.L., Li, B., Zhang, M., He, L.Y., Bai, H., Liu, Y.S. and Ying, G.G., 2025. Contaminant-degrading bacteria are super carriers of antibiotic resistance genes in municipal landfills: A metagenomics-based study. Environment International195, p.109239.

Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *