Misteri Kaleng Beracun: Memutus Sinyal Otot
Awal Mula: Bakteri di Ruang Hampa
Pernah lihat kaleng makanan yang penyok atau menggembung? Kalau iya, lebih baik langsung dibuang. Kaleng yang rusak atau diproses dengan pengemasan yang buruk adalah tempat ideal buat bakteri bernama Clostridium botulinum.
Kenapa kaleng kedap udara malah disukai bakteri ini? Karena C. botulinum punya sifat anaerob obligat. Anaerob artinya tanpa oksigen, dan obligat artinya mutlak atau wajib. Jadi, bakteri ini justru mati jika terkena oksigen.
Di dalam makanan kaleng yang hampa udara, oksigen dari luar nggak bisa masuk. Dalam kondisi gelap dan hampa oksigen inilah, C. botulinum menemukan surga mereka. Mereka hidup, berkembang biak dengan bebas, dan perlahan mulai memproduksi racun atau "senjata" andalan mereka yang sangat mematikan.
Jika sebuah bakteri patogen diklasifikasikan sebagai anaerob obligat, apa yang akan terjadi jika bakteri tersebut dikeluarkan dari kemasan makanan kaleng yang hampa udara dan terpapar udara terbuka?
- A. Bakteri tersebut bisa menggunakan oksigen jika tersedia, tapi lebih suka tanpa oksigen.
- B. Bakteri tersebut akan mati jika terpapar oksigen karena oksigen bersifat toksik bagi mereka.
- C. Bakteri tersebut menyerap oksigen dari udara bebas untuk memicu produksi spora.
- D. Bakteri tersebut tumbuh subur di kaleng karena mencari kelembapan air, tidak ada hubungannya dengan kadar oksigen.
Jawaban: B. Bakteri tersebut akan mati jika terpapar oksigen karena oksigen bersifat toksik bagi mereka.
'Obligat' berarti mutlak. Bakteri anaerob obligat secara genetik tidak memiliki enzim untuk menetralkan molekul oksigen yang merusak, sehingga paparan oksigen justru membunuh mereka. Itulah mengapa ruang hampa oksigen di dalam kaleng makanan jadi lingkungan ideal.
Anaerob obligat adalah organisme yang mutlak harus hidup tanpa oksigen; paparan oksigen justru beracun dan mematikan bagi mereka.
Senjata Bakteri: Eksotoksin vs Endotoksin
Sekarang pertanyaannya, gimana cara bakteri ini bikin kita sakit? C. botulinum menyerang dengan menggunakan racun. Di dunia bakteri, racun (toksin) ini terbagi jadi dua jenis utama: eksotoksin dan endotoksin.
Biar gampang bayanginnya:
Eksotoksin itu ibarat "rudal" yang sengaja ditembakkan. Bakteri memproduksi protein beracun ini saat mereka masih hidup, lalu mensekresikannya (mengeluarkannya) ke lingkungan sekitar, misal ke dalam makanan kaleng tadi. Rudal ini punya target spesifik di tubuh kita (seperti saraf).
Endotoksin itu ibarat "bangkai beracun". Ini adalah bagian dari struktur dinding sel luar bakteri Gram-negatif (bernama lipopolisakarida). Racun ini baru memicu efek (kayak demam tinggi) kalau sel bakterinya mati dan hancur (lisis).
C. botulinum adalah penghasil eksotoksin. Nama racunnya adalah Botulinum Toxin atau sering disingkat Botox. Saat kondisi menguntungkan di dalam kaleng, bakteri hidup ini memproduksi protein rudal tersebut. Sekali masuk ke tubuh, eksotoksin ini sangat mematikan, bahkan dalam jumlah yang sangat kecil.
Manakah dari pernyataan berikut yang secara tepat membedakan karakteristik Eksotoksin dan Endotoksin pada bakteri? (Pilih semua yang benar)
- Eksotoksin adalah protein beracun yang sengaja diproduksi dan disekresikan (dikeluarkan) ke lingkungan oleh bakteri yang masih hidup.
- Endotoksin baru akan menimbulkan efek racun (seperti demam) setelah sel bakteri yang membawanya mati dan hancur.
- Semua bakteri, baik Gram-positif maupun Gram-negatif, pasti memiliki Endotoksin di lapisan terluar dinding selnya.
- Eksotoksin selalu diproduksi saat sel bakteri lisis (hancur) oleh sistem imun tubuh kita.
Jawaban: Eksotoksin adalah protein beracun yang sengaja diproduksi dan disekresikan (dikeluarkan) ke lingkungan oleh bakteri yang masih hidup.; Endotoksin baru akan menimbulkan efek racun (seperti demam) setelah sel bakteri yang membawanya mati dan hancur.
Eksotoksin adalah protein (seperti Botox) yang disekresikan bakteri hidup, bisa dari bakteri Gram-positif maupun Gram-negatif. Sementara Endotoksin adalah bagian dari lipopolisakarida dinding sel Gram-negatif yang baru memicu efek demam atau inflamasi saat bakterinya lisis (mati dan hancur).
Eksotoksin diproduksi dan disekresikan oleh bakteri saat masih hidup, sedangkan endotoksin adalah bagian struktural bakteri yang baru terekspos saat bakteri mati lisis.
Analogi Saklar: Cara Otot Kita Bekerja
Sebelum kita bahas gimana Botox merusak tubuh, kita perlu paham dulu gimana cara otot kita bekerja dalam kondisi normal.
Otot lurik (otot rangka yang nempel di tulang) nggak bisa bergerak dengan sendirinya. Mereka nunggu "perintah" dari otak. Perintah ini dikirim lewat jalur saraf, mirip kayak kabel listrik yang ngirim arus buat nyalain lampu. Tapi, masalahnya ujung kabel saraf dan otot tidak bersentuhan langsung. Ada celah sempit di antara keduanya yang disebut sinapsis atau sambungan neuromuskuler.
Lalu, gimana sinyalnya bisa lompat menyeberangi celah itu?
Di sinilah peran saklar kimiawi. Saat sinyal listrik dari otak sampai di ujung saraf, ujung saraf ini melepaskan butiran-butiran molekul kimia yang disebut Asetilkolin (ACh). Butiran-butiran asetilkolin ini menyeberangi celah sinapsis, lalu "nempel" di reseptor otot (ibarat menekan tombol saklar). Begitu saklarnya ditekan, otot menerima sinyalnya dan langsung berkontraksi (bergerak).