Infeksi bakteri merupakan penyebab kematian utama nomor dua tertinggi di seluruh dunia. Styui global telah melaporkan infeksi bakteri telah menyebabkan satu dari delapan kematian pada tahun 2019. Jumlah ini meningkat pada negara berkembang yang berada di kawasan tropis. Lima bakteri utama yaitu Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae dan Pseudomonas aeruginosa menyjadi penyebab atas separuh dari kematian tersebut. Staphylococcus aureus merupakan bakteri yang umum pada kulit dan lubang hidung manusia dapat menjadi pathogen yang menimbulkan berbagai penyakit. Sedangkan Escherichia coli masuk kedalam tubuh melalui cemaran yang bersifat ingestan. Pada beberapa negara maju telah menerapkan berbagai strategi mengantisipasi peningkatan kematian akibat infeksi tersebut, termasuk factor penyulitnya yaitu resistensi antimikroba pada tahun 2050. Hasil investigasi mereka memprediksi 10 juta orang akan menjadi korban infeksi yang mikroorganisme yang resistan terhadap antibiotik dengan angka kejadian di Eropa dan Amerika masing-masing 0,39 dan 0,32 juta. Negara dengan pendapatan rendah sampai menengah serta cenderung tidak memiliki akses air bersih, serta higien dan sanitasi rendah akan memiliki peluang kematian yang lebih tinggi akibat bakteri patogen. Selain itu, negara dengan masalah kurang gizi, immunocompromised, dan HIV-positif akan menambah buruknya keadaan tersebut.
DNA gyrase yang merupakan enzim kelompok topoisomerase tipe IIa, adalah protein penting dalam kehidupan seluler bakteri, karena mempertemukan supercoil negatif dalam DNA melalui suatu mekanisme yang tergantung pada keberadaan ATP. Enzim tersebut berbentuk tetramer A2B2 yang terdiri dari GyrA dan GyrB, dan penghambatannya memiliki efek pada proliferasi dan kelangsungan hidup sel bakteri. Dengan demikian dapat berfungsi sebagai target utama untuk pengembangan agen antibakteri. Kompleks DNA gyrase membutuhkan transisi antara dalam bentuk konformasi untuk membelah rantai ganda DNA dan menurunkan fragmen DNA. Informasi terbaru menyatakan bahwa beberapa antibiotika golongan kuinolon seperti levofloxacin telah digunakan dalam jumlah besar untuk terapi pasien infeksi. Akibatnya, resistensi bakteri dan timbulnya efek samping termasuk pusing, penglihatan tumpul, dan sakit kepala menjadikan keprihatinan yang serius. Untuk itu, penetapan DNA gyrase sebagai target untuk pengembangan antibiotika baru memberikan harapan yang besar para peneliti menemukan jalan keluar dari ancaman ini. Inhibitor DNA gyrase dapat bertindak sebagai agen yang efektif dalam membunuh berbagai patogen.
Pada beberapa decade ini, eksplorasi komponen aktif dari tanaman untuk mendapatkan senyawa yang potensial dan berkhasit dalam pengobatan telah dilakukan banyak peneliti dari berbagai negara. Penggunaan tanaman untuk keperluan obat berlanjut hingga hari ini, sebagian besar dalam bentuk pengobatan tradisional, yang sekarang diakui oleh Organisasi Kesehatan Dunia sebagai bagian perawatan kesehatan primer. African Nutmeg (Monodora myristica) dalam famili Ananacea, merupakan spesies penting dari hutan hijau Afrika Barat (sebagian besar umum di bagian selatan Nigeria). Banyak metabolit aktif tang telah teridentifikasi dalam ekstrak minyak tanaman ini seperti 1,3,3-trimethyl-2-oxabicyclo [2.2.2] octan-6-ol, atau biasa disebut eucalyptol. Senyawa organik alami dan cairan tidak berwarna yang digunakan sebagai bahan dalam banyak merek obat kumur dan batuk. Eucalyptol diketahui mengendalikan hipersekresi lendir saluran napas dan asma, karena dapat menekan metabolisme asam arakidonat dan produksi sitokin dalam monosit. Potensi terapeutik senyawa ini ditemukan sangat menjanjikan untuk pengobatan berbagai infeksi mikroba. Aktivitas antibakteri telah banyak dilaporkan dalam literatur dan merupakan pilihan yang menjanjikan untuk pengembangan agen antibakteri. Selain itu, FA sangat terlibat dalam sistem pertahanan organisme hidup melawan banyak patogen, termasuk bakteri yang resistan terhadap obat-obatan. Dengan pendekatan komputasi untuk mengevaluasi interaksi protein-ligan dan stabilitas struktur reseptor dan fungsinya. Selanjutnya, kami menggunakan alat prediksi komputasi untuk mempelajari energi yang mengikat dan interaksi ligan ini terhadap DNA gyrase. Akhirnya, simulasi dinamika molekul dilakukan untuk menyelidiki stabilitas interaksi selama periode 100 ns. Dengan demikian dapat diprediksi bahwa metabolit sekunder yang diekstraksi Monodora myristica dapat dikembangkan sebagai agen antimikroba potensial yang dapat menekan pertumbuhan sel bakteri.
Penulis: Junaidi Khotib
Laman: https://www.mdpi.com/1420-3049/28/4/1593
Judul: Computational and Preclinical Prediction of the Antimicrobial Properties of an
Agent Isolated from Monodora myristica: A Novel DNA Gyrase Inhibitor
