Antibiotik

Antibiotik membunuh atau menahan pertumbuhan bakteri tanpa merusak sel inang. Materi ini membahas sasaran kerja, klasifikasi dan spektrum, farmakokinetik-farmakodinamik, kurva bunuh bakteri, resistensi, dan penggunaan rasional, lengkap dengan simulasi.

Toksisitas selektifObat menyasar struktur yang khas bagi bakteri.

PK/PDSebagian obat perlu konsentrasi di atas MIC cukup lama, sebagian perlu puncak yang tinggi.

SeleksiSetiap paparan antibiotik menyeleksi bakteri yang resisten.

RasionalTepat indikasi, jenis, dosis, rute, dan durasi.

Sel bakteri dan sasaran obatmodel ilustratif

seret untuk memutar

Sasaran–

Efek–

Prinsip & klasifikasi

Antibiotik digolongkan menurut mekanisme (sasaran molekul), efek (bakterisidal membunuh, bakteriostatik menghambat pertumbuhan), dan spektrum (sempit atau luas). Perbedaan bakterisidal dan bakteriostatik bergantung pada obat, bakteri, dan konsentrasi, jadi bukan kategori mutlak (Katzung, 2021).

Dinding sel menentukan sasaran

Bakteri Gram-positif memiliki lapisan peptidoglikan tebal tanpa membran luar, sehingga banyak obat mudah menjangkau dinding selnya. Bakteri Gram-negatif memiliki peptidoglikan tipis di dalam membran luar berisi lipopolisakarida dan porin; membran ini menjadi penghalang, sehingga obat besar seperti vankomisin tidak menembusnya dan spektrumnya terbatas pada Gram-positif.

Sasaran	Golongan	Contoh	Efek umum
Sintesis dinding sel	β-laktam	amoksisilin, seftriakson, meropenem	Bakterisidal
	Glikopeptida	vankomisin	Bakterisidal
Ribosom 30S	Aminoglikosida	gentamisin, amikasin	Bakterisidal
	Tetrasiklin	doksisiklin	Bakteriostatik
Ribosom 50S	Makrolida, linkosamid, oksazolidinon	azitromisin, klindamisin, linezolid	Umumnya bakteriostatik
Replikasi DNA	Fluorokuinolon	siprofloksasin, levofloksasin	Bakterisidal
RNA polimerase	Rifamisin	rifampisin	Bakterisidal
Metabolisme folat	Sulfonamid + trimetoprim	kotrimoksazol	Bakteriostatik (sinergi)
Membran sel	Polimiksin, lipopeptida	kolistin, daptomisin	Bakterisidal

Peta spektrumgambaran umum, bukan pedoman pengobatan

Cakupan di sini adalah kecenderungan umum per golongan atau obat. Pola resistensi berbeda antar wilayah dan rumah sakit, jadi pilihan nyata selalu mengikuti pedoman setempat dan antibiogram.

Mekanisme & efek samping

β-laktam (penisilin, sefalosporin, karbapenem, monobaktam) menempel pada penicillin-binding protein (PBP) dan menghambat tautan silang peptidoglikan; sel lisis karena dinding yang lemah. Vankomisin mengikat ujung D-Ala-D-Ala prekursor dinding. Aminoglikosida mengikat subunit 30S dan menyebabkan salah baca kode mRNA. Tetrasiklin menghalangi masuknya aminoasil-tRNA ke ribosom. Makrolida dan klindamisin menghambat translokasi pada 50S. Fluorokuinolon menghambat DNA gyrase dan topoisomerase IV. Rifampisin menghambat RNA polimerase yang bergantung DNA. Trimetoprim dan sulfametoksazol memblokir dua langkah berurutan sintesis folat (Katzung, 2021; Brunton dkk., 2023).

Toksisitas selektif
Ribosom bakteri adalah 70S (30S + 50S), berbeda dari ribosom sitosol manusia 80S. Perbedaan inilah yang membuat obat ribosom relatif aman bagi inang, meski ribosom mitokondria mirip bakteri dan dapat menjelaskan sebagian efek samping, misalnya pada linezolid dan kloramfenikol.

Saring golongan menurut kewaspadaanpilih satu atau lebih

Daftar ini memuat efek samping yang khas dan penting untuk dipelajari, bukan semua efek samping yang mungkin muncul.

Farmakokinetik-farmakodinamik

Efek antibiotik bergantung pada hubungan antara konsentrasi obat bebas di tempat infeksi dan MIC (minimum inhibitory concentration), yaitu konsentrasi terendah yang menghambat pertumbuhan terlihat. Tiga indeks yang paling dipakai (Craig, 1998):

Pola	Indeks	Contoh	Strategi dosis
Bergantung waktu	%fT>MIC	β-laktam, linezolid	Interval lebih sering atau infus diperpanjang
Bergantung konsentrasi	fC_max/MIC	Aminoglikosida	Dosis besar sekali sehari
Bergantung paparan total	fAUC₂₄/MIC	Fluorokuinolon, vankomisin, azitromisin	Dosis total harian cukup besar

Target yang lazim dirujuk: β-laktam memerlukan kadar bebas di atas MIC selama kira-kira 40–70% interval dosis (lebih rendah untuk karbapenem, lebih tinggi untuk sefalosporin); aminoglikosida memerlukan C_max/MIC sekitar 8–10; fluorokuinolon memerlukan AUC₂₄/MIC sekitar 125 untuk Gram-negatif (Craig, 1998). Untuk vankomisin, konsensus 2020 merekomendasikan AUC/MIC 400–600 (Rybak dkk., 2020).

C_ss,maks = D / V1 − e^−kτ k = ln 2t_½ AUC₂₄ = D × 24/τkVbolus intravena, model satu kompartemen, keadaan tunak; CL = kV

Konsentrasi, MIC, dan target PK/PDbolus intravena berulang, keadaan tunak

Dosis 1000 mg

Interval dosis 8 jam

Waktu paruh 1,5 jam

Volume distribusi 20 L

MIC 2 mg/L

Fraksi bebas 80 %

C_maks bebas–

C_min bebas–

%fT>MIC–

fC_max/MIC–

fAUC₂₄/MIC–

Kurva bunuh bakteri

Kurva time-kill mencatat jumlah bakteri hidup (CFU/mL) terhadap waktu pada konsentrasi obat tertentu. Pada konsentrasi di bawah MIC, bakteri tetap tumbuh. Di atas MIC, jumlah turun, dan laju penurunan biasanya mengikuti kurva jenuh terhadap konsentrasi. Konsentrasi yang lebih tinggi dibutuhkan untuk menekan subpopulasi yang sedikit lebih resisten, yang sudah ada sebelum obat diberikan.

Jendela seleksi
Konsentrasi yang cukup untuk membunuh bakteri peka tetapi belum cukup untuk membunuh mutan resisten memberi keuntungan tumbuh bagi mutan itu. Dosis yang terlalu rendah atau terlalu singkat memperbesar peluang seleksi ini.

Time-kill dua subpopulasimodel dinamik sederhana, ilustratif

tiap titik mewakili sekelompok bakteri; merah = resisten

Konsentrasi obat 4 × MIC

Inokulum awal 10⁶ CFU/mL

Fraksi resisten awal 10⁻⁶

Waktu 24 jam

log₁₀ CFU pada waktu ini–

Nadir–

Fraksi resisten–

Resistensi

Resistensi antimikroba adalah hasil seleksi alam yang dipercepat. Pada 2019, resistensi bakteri diperkirakan menjadi penyebab langsung 1,27 juta kematian dan berkaitan dengan 4,95 juta kematian di seluruh dunia (Murray dkk., 2022). Gen resistensi dapat muncul dari mutasi, atau berpindah antar bakteri lewat konjugasi (plasmid), transformasi, dan transduksi.

Mekanisme	Contoh	Obat yang terdampak
Enzim penghancur obat	β-laktamase, ESBL, karbapenemase	β-laktam
Target berubah	mecA menghasilkan PBP2a (MRSA); vanA mengubah D-Ala-D-Ala menjadi D-Ala-D-Lac (VRE)	β-laktam; vankomisin
Pompa efluks	Pompa tetrasiklin, efluks multiobat	Tetrasiklin, kuinolon, makrolida
Permeabilitas turun	Hilangnya porin pada Gram-negatif	Karbapenem, β-laktam
Modifikasi obat	Enzim asetilasi atau adenilasi	Aminoglikosida
Mutasi target	Mutasi gyrA atau parC	Fluorokuinolon

Seleksi di bawah tekanan antibiotikmodel agen sederhana

Tekanan antibiotik 50 %

Fraksi resisten awal 2 %

Peka–

Resisten–

Fraksi resisten–

Sel resisten tumbuh sedikit lebih lambat tanpa obat (biaya kebugaran), jadi tanpa tekanan antibiotik fraksinya cenderung turun. Dengan tekanan, sel peka mati dan sel resisten mengisi ruang yang kosong.

Penggunaan rasional

Antimicrobial stewardship adalah rangkaian tindakan agar antibiotik dipakai hanya bila perlu dan dengan pilihan, dosis, rute, serta durasi yang tepat. Prinsip yang lazim: pastikan ada infeksi bakteri, ambil spesimen kultur sebelum pemberian bila memungkinkan, mulai empiris dengan spektrum secukupnya, lakukan de-eskalasi setelah hasil kultur, ganti ke rute oral bila memungkinkan, dan hentikan setelah durasi yang cukup (WHO, 2022).

WHO mengelompokkan antibiotik dalam kategori AWaRe untuk memandu pilihan dan memantau penggunaan: Access sebagai pilihan lini pertama, Watch yang berpotensi memicu resistensi dan perlu dibatasi, serta Reserve sebagai cadangan terakhir untuk bakteri multiresisten (WHO, 2022).

Kelompok AWaRecontoh representatif

Penyesuaian dosis menurut fungsi ginjal

Banyak antibiotik dikeluarkan lewat ginjal. Bersihan kreatinin dapat diperkirakan dengan rumus Cockcroft-Gault (Cockcroft & Gault, 1976):

CrCl = (140 − usia) × BB72 × SCr (× 0,85 bila perempuan)usia dalam tahun, BB dalam kg, SCr dalam mg/dL; hasil dalam mL/menit

Kalkulator bersihan kreatinin

Usia 60 tahun

Berat badan 70 kg

Kreatinin serum 1,0 mg/dL

CrCl–

Kategori–

✎

Latihan soal hitungan

Ketik jawaban numerik dalam satuan yang diminta (koma atau titik desimal boleh). Jawaban dinilai benar bila selisihnya kurang dari 2%. Bulatkan hanya di akhir perhitungan.

Skor soal hitungan0 / 10

★

Ujian akhir

Lima belas soal pilihan ganda diambil acak dari seluruh bab. Jawaban baru diperiksa setelah Anda mengumpulkan. Batas lulus 70.

Belum dimulai

15 soal, tanpa batas waktu, skor terbaik tersimpan di peramban ini

Daftar pustaka

Blair, J. M. A., Webber, M. A., Baylay, A. J., Ogbolu, D. O., & Piddock, L. J. V. (2015). Molecular mechanisms of antibiotic resistance. Nature Reviews Microbiology, 13(1), 42–51. https://doi.org/10.1038/nrmicro3380
Brunton, L. L., Knollmann, B. C., & Hilal-Dandan, R. (Eds.). (2023). Goodman & Gilman's the pharmacological basis of therapeutics (14th ed.). McGraw Hill.
Cockcroft, D. W., & Gault, M. H. (1976). Prediction of creatinine clearance from serum creatinine. Nephron, 16(1), 31–41. https://doi.org/10.1159/000180580
Craig, W. A. (1998). Pharmacokinetic/pharmacodynamic parameters: Rationale for antibacterial dosing of mice and men. Clinical Infectious Diseases, 26(1), 1–10. https://doi.org/10.1086/516284
Katzung, B. G. (Ed.). (2021). Basic and clinical pharmacology (15th ed.). McGraw Hill.
Murray, C. J. L., Ikuta, K. S., Sharara, F., dkk. (2022). Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: A systematic analysis. The Lancet, 399(10325), 629–655. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)02724-0
Rybak, M. J., Le, J., Lodise, T. P., dkk. (2020). Therapeutic monitoring of vancomycin for serious methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections: A revised consensus guideline and review. American Journal of Health-System Pharmacy, 77(11), 835–864. https://doi.org/10.1093/ajhp/zxaa036
World Health Organization. (2022). The WHO AWaRe (Access, Watch, Reserve) antibiotic book. WHO. https://www.who.int/publications/i/item/9789240062382