Mekanisme Kerja Golongan Antibiotik dan Nama-nama Obatnya

Golongan obat antibiotik terdiri dari banyak macam, dan masing masing bekerja yang berbeda. Antibiotik bekerja dengan cara membunuh dan menghambat bakteri. Berikut ini penjelasan tentang golongan obat antibiotik.

Pengelompokan secara kimia

Turunan Penisilin

Turunan penisilin merupakan asam organik, terdiri dari satu siklik dengan satu rantai samping. Inti siklik terdiri dari cincin tiazolidin dan betalaktam. Rantai samping merupakan gugus amino bebas yang dapat mengikat berbagai jenis radikal. Dengan mengikat berbagai radikal pada gugus amino bebas tersebut akan diperoleh berbagai jenis penisilin, misalnya pada penisilin G radikalnya adalah gugus benzil. Penisilin G untuk suntikan biasanya tersedia sebagai garam Na atau K. Bila atom H pada gugus karboksil diganti dengan prokain, diperoleh Penisiln G prokain yang sukar larut dalam air, sehingga dengan suntikan IM akan didapatkan absorpsi yang lambat, dan masa kerjanya lambat.

Beberapa penisilin akan berkurang aktifitas antimikrobanya dalam suasana asam sehingga penisilin kelompok ini harus diberikan secara parenteral. Penisilin lain hilang aktifitasnya bila dipengaruhi oleh enzim betalaktamase yang memecah cincin betalaktamase. Radikal tertentu pada gugus amino inti 6-APA dapat mengubah sifat kerentanan terhadap asam, penisilinase, spektrum antimikroba.

Penisilin menghambat pembentukan mukopeptida yang diperlukan untuk sintesis dinding sel mikroba. Terhadap mikroba yang sensitif, penisilin akan menghasilkan efek bakterisid pada mikroba yang sedang aktif membelah. Mikroba dalam keadaan metabolik tidak aktif (tidak membelah), yang disebut juga persisters, praktis tidak dipengaruhi oleh penisilin; kalaupun ada pengaruhnya hanya bakteriostatik. Diantara semua penisilin, penisilin G mempunyai aktifitas terbaik terhadap kuman gram-positif yang sensitif. Penisilin merupakan senyawa pilihan untuk pengobatan infeksi yang disebabkan oleh bakteri gram-positif dan cocci gram-negatif, Streptococcus, Pneumococcus, Meningococcus, aktinomises yang bukan penghasil penisilinase. Penisilin G menghambat enterococcus (S. faecalis) tetapi untuk pengaruh daya (misalnya pada endokarditis enterococcus) perlu ditambahkan aminoglikosid.

Turunan Sefalosporin

Sefalosporin termasuk golongan antibiotik betalaktam. Sefalosporin berasal dari fungus Cephalosporium acremonium yang diisolasi pada tahun 1948 oleh Brotzu. Fungus ini menghasilkan tiga macam antibiotik, yaitu sefalosporin P, N dan C. Dari ketiga antibiotik tersebut kemudian dikembangkan berbagai derivat sefalosporin semisintetik antara lain sefalosporin C. Inti dasar sefalosporin C adalah asam 7-amino sefalosporanat (7-ACA : 7-aminocephalosporanic acid) yang merupakan kompleks cincin betalaktam. Sefalosporin C resisten terhadap penisilinase, tetapi dirusak oleh sefalosporinase. Hidrolisis asam sefalosporin C menghasilkan 7-ACA yang kemudian dapat dikembangkan menjadi berbagai macam antibiotik sefalosporin. Modifikasi R1 pada posisi 7 cincin betalaktam dihubungkan dengan aktifitas mikroba, sedangkan substitusi R2 pada posisi 3 cincin dihidrotiazin mempengaruhi metabolisme dan farmakokinetiknya.

Sefalosporin dibagi menjadi tiga generasi berdasarkan aktivitas mikrobanya yang secara tidak langsung juga sesuai dengan urutan masa pembuatannya. Dewasa ini sefalosporin yang lazim digunakan dalam pengobatan, telah mencapai generasi ketiga.

Seperi halnya antibiotik betalaktam lain, mekanisme kerja antibiotik sefalosporin menghambat sintesis dinding sel mikroba. Sefalosporin digunakan untuk pengobatan infeksi oleh bakteri yang telah tahan terhadap penisilin, terutama stafilokoki yang menghasilkan penisilinase dan basil gram-negatif.

Sefalosporin generasi pertama

Sefalosporin generasi pertama memperlihatkan spektrum antimikroba yang terutama aktif terhadap kuman gram-positif. Keunggulannya dari penisilin ialah aktivitasnya terhadap bakteri penghasil penisilinase. Golongan ini efektif terhadap sebagian besar Staphylococcus aureus dan Streptococcus termasuk Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans dan Streptococcus pneumoniae. Bakteri gram-positif  yang juga sensitif adalah Streptococcus anaerob, Clostridium, perfringens, Listeria monocytogenes dan Corynebacterium diphteriae. Aktivitas antimikroba berbagai sefalosporin generasi pertama sama satu dengan lainnya, hanya sefalotin sedikit lebih aktif terhadap Staphylococcus aureus. Mikroba yang resisten antara lain ialah strain Staphylococcus aureus, resisten metisilin, Staphylococcus epidermis dan Streptococcus faecalis.

Sefalosporin generasi kedua

Golongan ini kurang aktif terhadap bakteri gram-positif dibandingkan dengan generasi pertama, tetapi lebih aktif terhadap kuman gram-negatif; misalnya H. influenzae, Pr. mirabilis, E. coli dan Klebsiella. Terhadap Ps. aerugonosa dan anterokokus golongan ini tidak efektif.

Sefalosporin generasi ketiga

Golongan ini umumnya kurang aktif dibandingkan dengan generasi pertama terhadap kokus gram-positif, tetapi jauh lebih aktif terhadap Enterobacteriaceae, termasuk strain penghasil penisilinase. Di antara sediaan golongan ini ada yang aktif terhadap Ps. aureginosa.

Antibiotik turunan aminoglikosida

Amnoglikosida merupakan senyawa yang terdiri dari 2 atau lebih gugus gula amino yang terikat lewat ikatan glikosid pada inti heksosa. Heksosa tersebut atau aminosiklitol, ialah streptidin, (pada streptomosin) atau 2-deoksistreptamin (ciri aminoglokosida lain); berbentuk senyawa polikation yang bersifat basa kuat dan sangat polar; baik dalam bantuk basa maupun dalam bentuk garam; bersifat mudah larut dalam air, Sediaan suntikan berupa garam sulfat, sebab paling kurang nyeri untuk suntikan intramuskuler. Stabilitasnya cukup baik pada suhu kamar, terutama dalam bentuk kering. lainnya. Aminoglikosida merupakan kelompok antibiotik yang  mempunyai kemampuan membunuh bakteri. Aminoglikosida adalah obat-obat utama untuk pengobatan infeksi gram-negatif. Aminoglikosida bersifat bakterisid dengan menghambat sintesis protein.

Antibiotik turunan kloramfenikol

Turunan kloramfenikol adalah antibiotik yang terdiri kloramfenikol dan senyawa analognya. Kloramfenikol diisolasi pertama kali pada tahun 1947 dari Streptomyces venezuelae. Karena ternyata mempunyai daya antimikroba yang kuat maka penggunaan obat ini meluas dengan cepat sampai tahun 1950 diketahui bahwa obat ini dapat menimbulkan anemia aplastik yang fatal. Kloramfenikol merupakan kristal putih yang sukar larut dalam air (1 : 400) dan rasanya sangat pahit. 

Antibiotik turunan tetrasiklin

Turunan tetrasiklin didapat dari hasil isolasi kultur streptomyces Sp dan kemudian dikembangkan secara sintetik. Tetrasiklin merupakan basa yang sukar larut dalam air, tetapi bentuk garam natrium atau garam HCL-nya mudah larut. Dalam keadaan kering, bentuk basa dan garam HCL tetrasiklin bersifat relatif stabil. Dalam larutan, kebanyakan tetrasiklin sangat stabil. Dalam larutan, kebanyakan tetrasiklin sangat labil jadi cepat berkurang potensinya.              

Golongan tetrasiklin menghambat sintesis protein bakteri pada ribosomnya. Paling sedikit terjadi 2 proses dalam msuknya antibiotik ke dalam ribosom bakteri gram-negatif. Pertama yang disebut difusi pasif melalui kanal hidrofolik, ke dua adalah sistem transpor aktif. Setelah masuk maka antibiotik berikatan dengan ribosom 30S dan menghalangi masuknya kompleks tRNA-asam amino pada lokasi asam amino.

Turunan ini bersifat bakteriostatik dengan spektrum antibakteri luas yang meliputi kuman gram-positif dan negatif, aerobik dan anerobik. Selain itu juga aktif terhadap spiroket, mikoplasma, riketsia, klamidia, legionela dan protozoa tertentu. Tetrasiklin dapat digunakan sebagai pengganti penisilin dalam pengobatan infeksi batang gram-positif, seperti B. anthracis, Erysipelothrix rhusiopathiae, Clostridium tetani dan Listeria monocytogenes. Efektifitasnya tinggi terhadap infeksi batang gram-negatif seperti Brucella, Francisella tularensis, Pseudomonas mallei, Pseudomonas pseudomallei, Vibrio cholerae, Camphylobacter fetus, Haemophylus ducreyi dan Calymmatobacterium granulomatis, Yersinia pestis, Pasteurella multocida, Spirillum minor, Leptotrichia buccalis, Bordetella pertusis, Acinetobacter dan Fusobacterium. Strain tertentu H. influenzae mungkin sensitif, tetapi E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus indol positif dan Pseudomonas umumnya resisten

Sekitar 30-80 % tetrasiklin diserap dalam saluran cerna. Absorbsi ini sebagian besar berlangsung di lambung dan usus halus bagian atas. Absorbsi berbagai jenis tetrasiklin dihambat dalam derajat tertentu oleh pH tinggi dan pembentukan kelat yaitu komplekstetrasiklin dengan suatu zat lain yang sukar diserap seperti aluminium hidroksid, garam kalsium dan magnesium yang biasanya terdapat dalam antasid dan juga ferum. Tetrasiklin diberikan sebelum makan atau 2 jam sesudah makan.

Dalam plasma semua jenis tetrasiklin terikat oleh protein plasma dalam jumlah yang bervariasi. Pemberian oral 250 mg tetrasiklin tiap 6 jam menghasilkan kadar sekitar 2,0-2,5 mcg/ml. Dalam cairan serebrospinal kadar golongan tetrasiklin hanya 10-20 % kadar dalam serum. Penetrasi ke serebrospinal ini tidak tergantung dari adanya meningitis. Penetrasi ke cairan tubuh lain dan jaringan tubuh cukup baik. Obat golongan ini ditimbun dalam sistem retikuloendotelial di hati, limpa dan sum-sum tulang. Golongan tetrasiklin diekskresi melalui urin dengan filtrasi glomerolus dan melalui empedu. Pada pemberian per oral kira-kira 20-55 % golongan tetrasilin diekskresi melalui urin.

Golongan tetrasiklin yang diekskresi oleh hati ke dalam empedu mencapai kadar 10 kali kadar dalam serum. Sebagian besar obat yang diekskresi ke dalam lumen usus ini mengalami sirkulasi enterohepatik; maka obat ini masih terdapat dalam darah untuk waktu lama setelah terapi dihentikan. Bila terjadi obstruksi pada saluran empedu dan gangguan faal hati obat ini akan mengalami kumulasi darah. Obat yang tidak diserap diekskresi melalui tinja.

Antibiotik turunan makrolida

Antibiotik golongan makrolid mempunyai persamaan yaitu terdapatnya cincin lakton yang besar dalam rumus molekulnya. Yang termasuk kelompok makrolida adalah eritromisin, spiramisin, linkomisin dan klindamisin. Senyawa ini di dapat dari streptomyces. Spektrum kerjanya terutama meliputi mikroba gram positif. Mekanisme kerjanya menghambat sintesis protein.  Eritromisin merupakan antibiotik turunan makrolida yang aktif terhadap bakteri gram-positif dan bakteri gram-negatif.  Antibiotik ini seringkali diberikan kepada pasien yang alergi terhadap penisilin.

Pengelompokkan berdasarkan mekanisme kerjanya

Berdasarkan  mekanisme kerjanya, antibiotik dapat dikelompokkan dalam lima kelompok yaitu :

1. Antibiotik yang menghambat sintesis atau mengaktivasi enzim yang merusak dinding sel bakteri sehingga menghilangkan kemampuan berkembang biak dan sering kali lisis. Contoh obatnya Penisilin, sefalosporin, Sikloserin, vankomisn, ristosetin, basitrasin
2. Antibiotik yang bekerja langsung terhadap membran sel,  mempengaruhi permeabilitas sehingga menimbulkan kebocoran dan  kehilangan senyawa intraselular. contoh obatnya Polimiksin, kolistimetat, Antifungus polien, nistatin, amfoterisin B
3. Antibiotik yang mengganggu fungsi ribosom bakteri, menyebabkan inhibisi sintesis protein secara reversibel. Senyawa bakteriostatik kloramfenikol: contoh obatnya tetrasiklin, antibiotik makrolida, eritromisin,  linkomisin,  klindamisin
4. Antibiotik yang difiksasi pada subunit ribosom 30 S menyebabkan timbunan kompleks pemula sintesis protein. contoh obatnya Antibiotik aminoglikosida bakterisid
5. Antibiotik yang mengganggu metabolisme asam nukleat Rifampisin, dapat dikatakan bahwa antibiotik ini dapat mempengaruhi perkembangan bakteri pada enam lokasi :

• Dinding sel bakteri
• Membran sitoplasma
• Replikasi DNA
• Transkripsi DNA
• Translasi RNA
• Metabolisme intermedier  

Pengelompokkan berdasarkan manfaat dan sasaran kerjanya 

Antibiotik ini dapat dibedakan menjadi tiga. kelompok antibiotik yaitu :

1. Antibiotik yang terutama bermanfaat terhadap kokus gram positif dan basil, cenderung memilik spektrum aktivitas yang sempit. contohnya Penisillin G; pensilin semi sintetik yang resisten terhadap penisilinase, Makrolida: linkomisin, vankomisin, basitrasin
2. Antibiotik yang terutama efektif terhadap basil aerob gram negatif. contohnya Polimiksin dan Aminoglikosida
3. Antibiotik yang secara relatif memiliki spektrum kerja yang luas, bermanfaat terhadap kokus gram positif dan basil gram negatif. contohnya Penisilin spectrum luas : ampisillin, karbesilin, Sefalosporin, Tetrasilkin-tetrasiklin, Kloramfenikol

Pengelompokkan berdasarkan daya kerjanya.

Dari segi daya kerjanya antibiotik dapat dibedakan dalam dua kelompok yaitu :

Antibiotik bakteriostatik

Antibiotik bakteriostatik menghambat pertumbuhan dan  perkembangan bakteri dan menghambat sintesis protein bakteri. Contoh obat kelompok tetrasiklin, kloramfenkol, eritromisin dan linkomisin.

Antibiotik bakterisidik;

Antibiotik bakterisidik mematikan bakteri dan menghambat biosintesis dinding sel bakteri. Contoh obat : Penisilin dan derivatnya, basitrasin, kelompok aminoglikosida, polimiksin dan rimfapisin

Pengelompokkan berdasarkan daya membunuh bakteri

Menurut daya membunuh bakteri antibiotik dibagi dalam tiga kelompok yaitu:

Antibiotik spektrum sempit  (narrow spectrum)

Obat kemoterapeutika yang bekerja hanya pada mikroorganisme tunggal atau grup mikroorganisme tertentu dikatakan memiliki spektrum sempit. Misalnya, izoniazid hanya aktif terhadap mikrobakteria.

Antibiotik spektrum  sedang

Spektrum sedang adalah suatu terminologi yang dihasilkan pada antibiotik yang secara efektif melawan mikroorganisme gram positif dan sejumlah bakteri gram negatif. Misalnya, ampicillin dipertimbangkan sebagian spektrum sedang karena obat ini bekerja melawan bakteri gram positif dan bakteri gram negatif.

Antibiotik spektrum luas (broad spectrum)

Obat-obat seperti kloramfenikol dan tetrasiklin mempengaruhi spesies mikroba secara luas dan dirujuk sebagai antibiotik spektrum luas. Pemberian antibiotik spektrum luas secara drastis dapat merubah flora bakteral normal secara alamiah dan dapat mencetuskan superinfeksi suatu mikroorganisme seperti kandida yang perkembangannya secara normal dipengaruhi dengan adanya miroorganisme lain.

Pustaka :

1.Tjay, T.H., 2002. Obat-Obat Penting, Edisi V. Departemen Kesehatan Republik Indonesia . Jakarta. 64    

2. Watimenna, R., Farmakodinamika dan Terapi Antibiotik. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 20

3.   Suryawati, S., 1995. Efek Samping Obat, Edisi II. Penerbit PT Karipta. Yogyakarta. 175

4.   Setiabudy dan Kurnadi., 2001. Farmakologi dan Terapi, Edisi V. Penerbit Gaya Baru. Jakarta. 651-657

5.   Mutschler, E., 1991. Dinamika Obat, Edisi V. Pewnerbit ITB. Bandung. 634

6.   Tandi Joni.., 2005. Farmasi Klinik II. 20

7.   Mubin Halim., 2000. Panduan Praktis Ilmu Penyakit Dalam. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 68

8.   Archer and Polk., 1995. Prinsip-Prinsip Ilmu Penyakit Dalam, Edisi XIII. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta. 666-66

9.  Archer., 1999. Terapi dan Profilaksis Bakterial. Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta. 66.

10.   Tessy, Ardaya dan Suwanto., 2001. Ilmu Penyakit Dalam, Jilid III, Edisi III. Balai Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Jakarta. 37