Unseen threats lurking in the water: Antibiotic resistance in recreational water and the vital role of risk assessment in protecting human health
////

Mengungkap ancaman tersembunyi: Resistensi antibiotik dan krisis kesehatan

Bakteri yang kebal terhadap antibiotik dalam air rekreasi (kolam renang, pantai, dll) dapat menyebabkan infeksi yang lebih sulit diobati. Pengkajian risiko sangat penting untuk melindungi kesehatan manusia dari ancaman-ancaman ini.

Resistensi antibiotik (AR) terjadi ketika bakteri dan mikroorganisme menjadi kebal terhadap efek antibiotik, sehingga menyebabkan infeksi yang lebih sulit diobati. Lingkungan akuatik alami seperti air permukaan dan air tanah sebagian besar rentan terhadap AR karena adanya konsentrasi residu logam, antibiotik, dan peptida yang dilepaskan dari berbagai sumber kontaminasi. Hal ini dapat menyebabkan seleksi dan perkembangbiakan bakteri yang kebal terhadap antibiotik (ARB) dan memfasilitasi transfer gen resistensi di antara populasi bakteri yang berbeda. 

Para ilmuwan telah melaporkan bahwa air permukaan, termasuk kolam, sumur, danau, sungai, dan lautan, mengandung campuran antibiotik, ARB dan bakteri yang resisten terhadap antibiotik (non-ARB), serta patogen lainnya, yang dapat bertindak sebagai titik awal terjadinya resistensi dan mendorong terbentuknya bakteri resisten yang baru. Air permukaan adalah destinasi umum untuk kegiatan rekreasi seperti berenang, bermain air dan mandi di banyak negara. Hal ini juga dapat menjadi sumber paparan potensial bagi manusia terhadap ARB dan menyebabkan kesulitan dalam mengobati infeksi bakteri di masa depan dan oleh karena itu, masa rawat inap di rumah sakit menjadi lebih lama. Hal ini juga akan menambah biaya tambahan pada sistem perawatan kesehatan yang sudah terbebani dan membuat prosedur perawatan menjadi lebih mahal bagi masyarakat umum. 

Berdasarkan laporan Lancet (2019), setidaknya terdapat 1,27 juta orang meninggal setiap tahunnya karena AR. Jumlah ini dapat meningkat menjadi 10 juta kematian setiap tahun pada tahun 2050 jika tidak ada tindakan yang diambil untuk mengatasi masalah ini, sebuah peningkatan yang mengkhawatirkan.

Apa Tindakan yang Tepat untuk Mengatasi Situasi Ini?

Para ilmuwan sedang menyelidiki berbagai cara untuk mengatasi AR. Beberapa di antaranya termasuk: mengembangkan antibiotik baru, meningkatkan teknik diagnostik, menghindari penyalahgunaan dan penggunaan antibiotik yang berlebihan, dan mempelajari perilaku dan evolusi bakteri. Salah satu cara mudah untuk mencegah bahaya yang disebabkan oleh AR adalah dengan menghitung risiko kesehatan manusia dan menghindari infeksi di masa depan.

Meskipun protokol lengkap untuk memperkirakan risiko kesehatan manusia dari paparan ARB di air rekreasi (kolam renang, pantai, dll) belum tersedia, nilai konsentrasi bakteri berdasarkan literatur yang ada dapat digunakan sebagai ukuran sementara sampai protokol yang lebih kuat dikembangkan. Dengan menggunakan pendekatan ini, kami mengembangkan kerangka kerja penilaian risiko kesehatan manusia untuk memperkirakan konsumsi ARB yang tidak disengaja dari air rekreasi selama berenang.

Penilaian Risiko Kesehatan Manusia Untuk ARB

Penelitian kami bertujuan untuk menentukan risiko terkena penyakit akibat AR E. coli saat berenang di air yang terkontaminasi. E. coli dipilih karena termasuk dalam kategori patogen AR prioritas kritis dan berpotensi menimbulkan risiko kesehatan manusia, seperti yang dilaporkan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (2017) dalam Sistem Pengawasan Resistensi Antimikroba Global. Demikian pula, kelas antibiotik yang berbeda (ampisilin atau amoksisilin, kotrimoksazol, tetrasiklin, seftriakson atau sefotaksim atau ceftazidime, siprofloksasin atau ofloksasin) dipilih sesuai dengan konsumsi antibiotik global dan tingkat resistensinya terhadap E. coli

Kerangka kerja untuk penilaian risiko
Gambar 1. Kerangka kerja untuk penilaian risiko
Kredit. Diadaptasi dan dimodifikasi dari Jurnal Manajemen Lingkungan

Kami menggunakan penelitian sebelumnya untuk mengembangkan kerangka kerja yang membantu kami menghitung rasio AR E. coli terhadap total E. coli di dalam air. Rasio ini memungkinkan kami untuk menentukan konsentrasi bakteri AR dan non-AR di dalam air. Ditemukan bahwa risiko terinfeksi (risiko infeksi tahunan , persentil ke-95 =1) lebih tinggi dari tingkat aman yang direkomendasikan (1/10.000), terlepas dari kelas antibiotik dan model respons dosis yang dipilih. Kami juga menghitung nilai konsentrasi aman tertinggi untuk bakteri (AR E. coli (0,0075 CFU/dip) dan non-ARB (2,56 CFU/dip)) di dalam air. Dan menemukan bahwa nilai tersebut lebih rendah dari panduan saat ini (≀126 CFU/100 mL) yang ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (USEPA). Hal ini menunjukkan bahwa panduan tersebut mungkin perlu ditinjau kembali.

Dapatkah Seorang Perenang Berubah Dari Sehat Menjadi Tidak Sehat, Dan Jika Ya, Seberapa Besar Kemungkinannya?

Probabilitas konversi tergantung pada berbagai faktor (Gambar 2), seperti status kesehatan saluran pencernaan individu (sehat atau penderita) serta konsentrasi AB, transfer gen horizontal (HGT), kekebalan diri, dan konversi/mutasi non-ARB ke ARB.

robability of conversion of a healthy individual to a non-healthy individual (patient) after ingestion of recreational water containing AR and non-AR E. coli
Gambar 2. Probabilitas konversi dari individu yang sehat menjadi individu yang tidak sehat (penderita) setelah konsumsi air rekreasi yang mengandung AR dan non-AR E. coli
Kredit. Jurnal Manajemen Lingkungan

Di Mana Lagi Penilaian Risiko Dapat Digunakan?

Alat ukur ini dapat digunakan untuk keamanan pangan, kesehatan kerja dan lingkungan, farmasi, dan keadaan darurat kesehatan masyarakat. Sebagai contoh, penilaian ini membantu mengenali bahaya kesehatan di tempat kerja, mengevaluasi keamanan obat-obatan dan peralatan medis, serta memperkirakan kemungkinan dan tingkat keparahan ancaman kesehatan. Penilaian risiko sangat penting untuk melindungi kesehatan manusia dan mengembangkan strategi untuk mengelola potensi bahaya kesehatan.

Rintangan yang menghalangi

Keakuratan penilaian risiko terhadap kesehatan manusia dari ARB di air rekreasi tergantung pada faktor-faktor seperti informasi yang komprehensif tentang ARB dan non-ARB, nilai konsentrasi tertinggi yang aman yang terpisah untuk berbagai jenis bakteri dan model respons dosis yang dapat diandalkan. Menilai secara akurat risiko yang terkait dengan paparan bakteri ini di air rekreasi adalah hal yang kompleks dan menantang. 

Namun, tantangan-tantangan ini tidak terlalu besar, dan kerangka kerja yang dijelaskan di sini adalah alat yang berharga untuk menilai risiko yang terkait dengan paparan ARB di air rekreasi. Informasi ini dapat menginformasikan para pengambil keputusan tentang apakah akan menutup kolam renang, mengeluarkan peringatan kesehatan atau mengambil tindakan lain untuk mengurangi risiko paparan. Dengan secara proaktif mengelola risiko ARB di air rekreasi, kita dapat membantu menyelamatkan nyawa dan melindungi kesehatan masyarakat. 

Kegiatan ini membutuhkan kerja sama dan kolaborasi antara badan pengatur, ilmuwan, dan masyarakat. Dengan penelitian yang berkelanjutan dan kewaspadaan yang terus menerus, kita dapat bekerja menuju masa depan yang lebih aman dan lebih sehat untuk semua.

πŸ”¬πŸ§«πŸ§ͺπŸ”πŸ€“πŸ‘©β€πŸ”¬πŸ¦ πŸ”­πŸ“š

Referensi jurnal

Tyagi, N., & Kumar, A. (2021). Evaluation of recreational risks due to exposure of antibiotic-resistance bacteria from environmental water: A proposed framework. Jurnal Manajemen Lingkungan279, 111626. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111626

Dr. Neha Tyagi adalah Konsultan Utama di Rebound Envirotech Pvt Ltd di India, dengan lebih dari satu dekade pengalaman dalam pengolahan air dan air limbah. Sebelum bergabung dengan Rebound Envirotech, ia bekerja sebagai Asisten Profesor di Institut Teknologi Nasional (NIT) Jalandhar, India, dan sebagai peneliti Pascadoktoral di Institut Teknologi India (IIT) Delhi. Tyagi meraih gelar Ph.D. dari IIT Bombay dan Master Teknologi dari NIT Jaipur, di mana ia dianugerahi medali emas atas prestasi akademiknya. Beliau adalah anggota senior IEEE dan memiliki minat penelitian dalam menghasilkan produk bernilai tambah, nasib kontaminan yang muncul, penilaian risiko mikroba kuantitatif, dan model bisnis berbasis bioekonomi yang berkelanjutan.