Tuberkulosis Misterius di AS Pernah Terjadi di Mesir Kuno

Di Amerika Serikat (AS) pernah terjadi wabah tuberkulosis misterius yang menyerang tulang. Dari bukti penelitian pada mumi Mesir kuno menunjukkan adanya tanda-tanda infeksi tuberkulosis di tulang mereka.

Tuberkulosis (TBC) biasanya merupakan penyakit paru-paru, tetapi di Amerika Serikat (AS) juga dapat ditemukan di tulang pada sekitar 2 persen kasus. Faktor pendorong di balik wabah tuberkulosis yang aneh dipecahkan oleh kolaborasi para peneliti di Duke University.

TBC paling sering dikaitkan dengan infeksi paru-paru, namun penyakit ini juga ternyata bisa menyerang tulang. Ini adalah kondisi menyakitkan yang membuat tulang tampak seperti digerogoti.

Tuberkulosis yang menyerang tulang ternyata bukan hal baru. Di masa kuno hal ini pernah terjadi pada mumi Mesir dengan nama Irtyersenu atau popular dengan Granville. Hasil penelitian menunjukkan tanda-tanda infeksi tuberkulosis di tulang mereka.

Ketika hal itu terjadi di masa kini, membuat para ahli seperti bermain teka-teki. Penyakit itu dijumpai oleh dokter dari Duke University, Jason Stout MD, di Wake County, Carolina Utara pada pertengahan tahun 2000-an. Kasus yang terjadi infeksi telah menyebar ke luar paru-paru pada enam orang.

"Empat dari enam ada di tulang," kata Stout. "Itu jauh lebih dari 2 persen," imbuh dia seperti dikutipScitech Daily.

Orang pertama yang memiliki jenis penyakit ini tinggal di Raleigh. Ia kemudian diketahui tertular bakteri tersebut saat berada di Vietnam. Dia tidak merasa sakit dan telah melakukan kontak dengan sekitar 400 orang di tempat kerjanya.

"Jadi itu adalah paparan yang lama di tempat kerja," kata Stout yang melacak dan mengidentifikasi tujuh infeksi berikutnya melalui pelacakan kontak dan catatan departemen kesehatan.

Kedelapan orang tersebut berhasil diobati dengan antibiotik dan perawatan pencegahan diberikan kepada rekan kerja mereka. Kemudian wabah aneh itu hilang. Namun, misteri itu tidak pernah benar-benar terpecahkan.

"Saya seorang ahli epidemiologi dan spesialis uji klinis dan saya dibiarkan menggaruk-garuk kepala saat melacak penyakit ini," kata Stout.

Hingga beberapa tahun kemudian ketika Stout berkesempatan bercakap-cakap dengan rekannya dan peneliti TB, David Tobin PhD, seorang profesor genetika molekuler dan mikrobiologi dan imunologi di Duke University.

"Kami bertemu dan minum kopi suatu hari, dan kami membicarakan hal ini," kenang Stout.

Pusat medis akademik seperti Duke secara rutin menyimpan spesimen biologis, dan Stout masih memiliki sampel penyakit yang membingungkan itu.

"David berkata, 'Baiklah, berikan padaku dan kita akan melihatnya.' Dan kemudian sains yang luar biasa ini muncul dari situ," lanjut dia.

Ilmu pengetahuan yang menakjubkan adalah laboratorium Tobin, dengan beberapa kolega di Duke, Notre Dame, dan University of Texas, menemukan dengan tepat bagaimana dan mengapa bakteri TBC ini sangat mudah berpindah. Temuan mereka dipublikasikan baru-baru ini di jurnalCell.

"Infeksi tertentu cenderung menyebar ke tempat-tempat tertentu," kata Stout. "Dan pertanyaannya selalu, mengapa itu terjadi?" ucap dia. Pada galur TB yang ditemukan di Amerika dan Eropa, bakteri tampaknya lebih mungkin bertahan di paru-paru, akan tetapi galur ini diketahui ternyata sangatmobile.

Tim Tobin, yang dipimpin oleh Joseph Saelens, Mollie Sweeney, dan Gopinath Viswanathan, menjalankan pengurutan genetik pada kasus Raleigh dan menemukan bahwa penyakit itu paling mirip dengan galur leluhur dari sekelompok galur yang disebut garis keturunan 1. Di AS, cenderung melihat galur modern, silsilah 2, 3, dan 4. Namun silsilah garis keturunan 1 kurang terpantau meski masih beredar, dan kebanyakan terjadi di Asia selatan dan tenggara.

Pemakan Besar

Mycobacterium tuberculosisadalah spesies bakteri patogen dalam familiMycobacteriaceaeserta menjadi penyebab dari tuberculosis. Bakteri ini umumnya menginfeksi jenis sel darah putih yang disebut makrofag, sel penyapu jalan yang sangatmobileyang bergerak mencari penyerbu dan kemudian menelan dan mengunyahnya. Dalam bahasa Latin, makrofag berarti pemakan besar.

Salah satu bagian dari perangkat bakteri patogen adalah seperangkat sinyal kimia unikfaktor yang disekresikan untuk melindungi diri dari sistem kekebalan dan memberi tahu inang makrofagnya apa yang harus dilakukan. Tim Tobin ingin menemukan perbedaan yang memungkinkan makrofag kasus di Wake County menjadi lebihmobiledan meninggalkan paru-paru.

Mereka membandingkan varian genetik dari 225 galur TB yang berbeda dengan perhatian khusus pada gen untuk faktor yang disekresikan. Apa yang mereka temukan adalah faktor sekresi yang disebut EsxM yang aktif pada bakteri Raleigh, namun telah dinonaktifkan oleh mutasi pada galur modern.

Stout kemudian, bekerja sama dengan Craig Lowe, seorang ahli biologi evolusi dan asisten profesor genetika molekuler dan mikrobiologi di Duke, mereka mengamati pengurutan genetik dari 3236 galur TB yang berbeda dan menemukan bahwa polanya bertahan, galur modern memiliki versi terbungkam dari faktor sekresi EsxM.

"Lebih dari beberapa ribu baris, itu benar-benar bertahan," kata Tobin. "Mereka telah mempertahankannya dan mungkin itu adalah sesuatu yang secara evolusioner menguntungkan bagi mereka," ungkap dia.

Untuk lebih membuktikan maksud mereka, para peneliti memasukkan versi aktif EsxM ke dalam versi galur modern yang dilemahkan dengan aman dan menyaksikan inang makrofag mereka di cawan laboratorium menjadi lebih aktif dan bergerak. "Kita bisa melihat perubahan bentuk dan struktur makrofag ini dan mereka menjadi lebih bermigrasi," kata Tobin.

Mereka juga merobohkan EsxM dalam ketegangan dengan versi leluhur dan membuat makrofag yang terinfeksi kurang bergerak. Sementara berhati-hati untuk tidak melebih-lebihkan temuan mereka, Tobin mengatakan tampaknya bahwa galur TB modern yang didistribusikan secara luas mendapat manfaat dari bertahan di dalam paru-paru karena cara mereka menyebar melalui udara dengan bernapas.

Tetap di paru-paru mungkin akan memberi mereka landasan peluncuran yang lebih baik ke inang baru. Untungnya, jenis TB yang bermigrasi belum terlihat lagi secara lokal, kata Stout, "Mudah-mudahan karena kami melakukan pekerjaan dengan baik dan mendapatkan terapi pencegahan dari banyak orang."

Namun misteri mobilitasnya yang aneh telah terpecahkan. "Ini mungkin berakhir dengan saya berkata,'Wow, itu aneh. Pasti ada sesuatu tentang ketegangan itu karena semua pasien ini memiliki sistem kekebalan yang sehat,'" kata Stout.

"Tetapi jenis sains yang saya lakukan bukanlah jenis sains yang dilakukan David. Ini adalah contoh luar biasa dari orang-orang dari berbagai disiplin ilmu yang berkumpul untuk menjawab masalah klinis yang sangat menarik," ucap dia. hay/I-1