Tony St. Leger, University of Pittsburgh

Anda mungkin sudah mengetahui bahwa usus dan kulit Anda adalah rumah bagi kumpulan mikroba-jamur, bakteri, dan virus yang sangat penting untuk menjaga kesehatan Anda. Namun tahukah Anda bahwa mata Anda juga menjadi tuan rumah dari serangkaian mikroba yang unik? Bersama-sama, mereka disebut mikrobiom mata. Ketika mikroba ini tidak seimbang-terlalu banyak atau terlalu sedikit jenis tertentu-penyakit mata mungkin muncul.

Dengan penelitian terbaru yang menunjukkan bakteri hidup di permukaan mata dan merangsang imunitas perlindungan, para ilmuwan mulai menemukan faktor mikroba yang dapat dimanfaatkan untuk menciptakan terapi inovatif untuk berbagai gangguan mata seperti Penyakit Mata Kering, Sindrom Sjogren dan jaringan parut kornea.

Suatu hari nanti, mungkin kita dapat merekayasa bakteri untuk menyembuhkan penyakit mata pada manusia.

Saya seorang ahli imunologi yang mempelajari bagaimana mata mencegah infeksi. Saya menjadi tertarik pada bidang ini karena mata adalah bagian penting dari tubuh manusia; memahami bagaimana bakteri mempengaruhi kekebalan mungkin menjadi kunci untuk menghindari hingga 1 juta kunjungan ke dokter untuk infeksi mata serta menghemat US$174 juta (Rp2,4 miliar) per tahun di Amerikan Serikat saja.

Mikrobiom mata

Ketika membahas mengenai mikrobiom, biasanya yang muncul di benak para peneliti adalah usus. Dan memang sepatutnya begitu; menurut para peneliti satu usus besar dapat menampung lebih dari 10 triliun bakteri. Meski begitu, kini dampak mikrobiom di tempat lain pada tubuh, termasuk kulit, dan daerah dengan sedikit bakteri, seperti paru-paru, vagina dan mata mulai banyak diteliti.

Selama satu dekade terakhir, peran mikrobiom dalam kesehatan mata sifatnya kontroversial. Para ilmuwan percaya bahwa mata yang sehat tidak memiliki mikrobiom yang terorganisasi. Beberapa studi menunjukkan bahwa bakteri dari udara, tangan atau tepian kelopak mata dapat juga bisa hadir pada mata. Namun, banyak yang percaya mikroba ini dibunuh atau dihanyutkan oleh air mata yang terus menerus mengalir.

Hanya belakangan para ilmuwan menyimpulkan bahwa mata memang memiliki suatu mikrobiom “inti” yang tampaknya bergantung pada usia, wilayah geografis, etnis, pemakaian lensa kontak, dan kondisi penyakit.

“Inti” ini terbatas pada empat jenis bakteri Staphylococci, Diphtheroids, Propionibacteria, dan Streptococci. Selain bakteri ini, virus torque teno, yang terlibat dalam beberapa penyakit intraokuler (yang terjadi dalam bola mata), juga dianggap sebagai anggota mikrobiom inti seperti yang ada pada permukaan mata 65% individu sehat.

Ini menunjukkan bahwa dokter harus berpikir lebih dalam tentang risiko dan manfaat bagi mikrobiom ketika meresepkan antibiotik karena penggunaan antibiotik dapat membunuh bakteri yang justru memberikan manfaat bagi mata.

Dalam sebuah penelitian terbaru yang mencakup lebih dari satu dekade dan mengikutsertakan lebih dari 340.000 pasien di AS, para penulis menemukan bahwa antibiotik digunakan untuk mengobati 60% kasus konjungtivitis akut (mata merah muda). Akan tetapi infeksi virus adalah kemungkinan terbesar penyebabnya; dan ini tidak dapat diobati dengan antibiotik. Mengejutkannya lagi, bahkan kasus yang disebabkan oleh bakteri sering sembuh dalam 7-10 hari tanpa adanya intervensi.

Selain itu, penggunaan antibiotik yang berlebihan atau tidak tepat telah diketahui dapat mengganggu mikrobiom, yang dapat menyebabkan infeksi, autoimunitas, dan bahkan kanker.

Menemukan mikroba yang hidup di mata

Dalam dekade terakhir, penelitian yang menilai mikrobiom mata dan penyakit telah berkembang pesat. Mereka telah menghasilkan sejumlah besar data, tapi sebagian besar bersifat korelasional. Ini berarti bahwa bakteri tertentu telah dikaitkan dengan penyakit tertentu, seperti Sindrom Sjorgen atau keratitis bakteri. Namun, apakah bakteri ini yang menjadi penyebab penyakit-penyakit tersebut masih belum diketahui.

Selama saya berada di National Eye Institute, saya telah melakukan penelitian pada tikus untuk mengidentifikasi apakah bakteri di permukaan mata dapat merangsang respons kekebalan untuk melindungi mata dari patogen yang membutakan seperti bakteri Pseudomonas aeuruginosa.

Pada 2016, ahli imunologi mata Rachel Caspi di National Eye Institute dan saya berhipotesis bahwa terdapat bakteri protektif yang hidup di dekat atau di dalam mata. Benar saja, kami menemukan bakteri yang tinggal di sana, Corynebacterium mastitidis (C. Mast), bakteri yang menstimulasi sel-sel kekebalan untuk memproduksi dan melepaskan faktor antimikroba ke dalam air mata untuk membunuh mikroba berbahaya.

Melalui serangkaian percobaan, lab Caspi dapat menunjukkan untuk pertama kalinya hubungan sebab-akibat antara C. mast dan respons imun protektif. Kapan saja C. mast hadir di permukaan mata, tikus lebih resisten terhadap dua spesies bakteri yang diketahui menyebabkan kebutaan: Candida albicans dan Pseudomonas aeuruginosa.

Sekarang, di lab saya, kami ingin memanfaatkan hubungan antara C. imunitas mast dan imunitas okuler ini untuk mengembangkan terapi baru untuk mencegah infeksi dan mungkin menargetkan penyakit yang lebih umum seperti Penyakit Mata Kering.

Rekayasa mikroba untuk meningkatkan kesehatan mata

Langkah pertama menuju pengembangan terapi tersebut adalah mencari tahu bagaimana bakteri berkoloni pada mata. Untuk ini, lab saya berkolaborasi dengan Laboratorium Campbell di University of Pittsburgh yang menampung salah satu dari koleksi bakteri mata manusia yang paling luas di negara ini. Dengan pengaturan eksperimental kami yang unik dengan tikus dan analisis genetik canggih, kami dapat menggunakan perpustakaan mikroba ini untuk mulai mengidentifikasi faktor-faktor spesifik yang diperlukan mikroba untuk berkoloni pada permukaan mata.

Kemudian, dengan pakar optalmologi (penyakit mata) dan optometrists (dokter mata) di UPMC Eye Center, kami mulai menganalisis tanda-tanda kekebalan di mata pasien yang sehat dan sakit. Di sini, kami berharap teknologi ini dapat digunakan sebagai alat diagnostik baru dengan menargetkan mikroba penyebab penyakit dibandingkan dengan segera mengobati infeksi menggunakan berbagai jenis antibiotik yang juga membunuh mikroba baik.

Salah satu cita-cita kami pada akhirnya adalah dapat merekayasa genetika bakteri yang hidup pada mata untuk menjadikannya sebagai “kurir” jangka panjang ke permukaan mata. Di usus, bakteri yang dimodifikasi secara genetik telah terbukti dapat meringankan penyakit seperti kolitis (radang usus).

Kami berharap terapi probiotik mata yang baru ini (sebut saja “prob-eye-otic”) dapat bertindak untuk mengeluarkan faktor-faktor pengatur kekebalan tubuh. Ini akan mengatasi gejala yang terkait dengan kondisi seperti Penyakit Mata Kering yang mempengaruhi sekitar 4 juta orang di AS per tahun.

Dalam bidang yang sedang berkembang ini, masih banyak yang harus dipelajari sebelum dokter dapat mulai memanipulasi mikrobiom okuler untuk melawan penyakit. Mungkin suatu hari nanti, ketika Anda mengalami mata kering, Anda tidak lagi meneteskan obat mata saja, Anda juga dapat meneteskan larutan dengan beberapa bakteri yang akan hidup pada mata Anda dan mengeluarkan pelumas dan faktor-faktor lain yang masih kurang pada mata Anda. Nantikan perkembangannya.

Las Asimi Lumban Gaol menerjemahkan artikel ini dari bahasa Inggris.

Tony St. Leger, Assistant Professor of Ophthalmology and Immunology, University of Pittsburgh

Artikel ini terbit pertama kali di The Conversation. Baca artikel sumber.

____________________________________________

Ilustrasi: School photo created by freepik - www.freepik.com