“Tanpa microbiome, semua tanaman dan hewan – termasuk manusia – akan mati.” Kata-kata yang terdapat dalam The New Science of Metagenomics: Revealing the Secrets of Our Microbial Planet ini benar-benar mewakilkan luasnya fungsi microbiome untuk kehidupan. Wow!

Miliaran tahun lalu, microbiome (yang terdiri dari bakteri, virus, jamur, dan bentuk kehidupan lain yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang) mengonversi seluruh atmosfer bumi dari berbasis nitrogen menjadi berbasis oksigen, sehingga memungkinkan bentuk kehidupan yang lebih besar untuk berevolusi. Tanpa microbiome, kita tidak punya oksigen untuk bernapas.

Ada jutaan microbiome di sesendok yoghurt. Triliunan bakteri pun menempati usus kita. Hampir semua bidang yang kita tekuni bisa dipelajari microbiome-nya selama ada mikrobiota yang berasosiasi dengan sistem tersebut. Baik kamu ahli biologi laut, tertarik pada pertanian, atau mempelajari atmosfer, semua organisme di semua lingkungan memiliki microbiome yang berkaitan!

Microbiome Tidak Selalu Buruk

Lho, bukannya bakteri, virus, dan jamur bisa membuat kita sakit? Ya, beberapa microbiome memang bisa menyebabkan penyakit. Namun, persentase microbiome patogen sangat kecil dibanding jutaan jenis microbiome yang ada di planet ini.



Sebagian besar microbiome tidak berbahaya bagi kehidupan manusia. Contohnya adalah Staphylococcus aureus, salah satu dari ratusan spesies microbiome yang normalnya ditemukan di kulit manusia. Bakteri ini hanya menyebabkan infeksi jika masuk ke tubuh melalui luka atau kateter.

Banyak mikroorganisme yang justru menguntungkan kesehatan kita secara langsung dengan melawan patogen, menjadi sumber obat baru, dan bahkan membantu kita mencerna makanan.
 

Microbiome di Tubuh Manusia

Sejak kamu lahir, microbiome mulai hidup di dalam dan di permukaan tubuh, baik di mulut, kulit, kelamin, dan lain-lain. Di usus saja ada ratusan sampai ribuan spesies microbiome. Masing-masing memiliki variasi genetik dan terus berubah sepanjang hidup. Belum lagi microbiome yang didapat dari makanan. 

Koleksi microbiome baik di ususmu berefek besar pada seberapa efisien kita mengekstrak kalori dari berbagai makanan berbeda, seberapa besar kemungkinan kamu terhindar dari kanker usus atau penyakit jantung, dan bahkan bagaimana kamu bisa memetabolisasi jenis obat yang berbeda-beda.

Banyak penyakit bisa memengaruhi microbiome. Namun, karena setiap diri manusia adalah ekosistem yang sangat kompleks, menentukan apakah microbiome menyebabkan penyakit, merupakan efek samping, atau akibat perubahan fisiologis adalah hal yang sulit tapi penting.

Pernah dengar tentang transplantasi microbiome? Caranya adalah dengan mentransfer microbiome dari orang sehat ke orang dengan penyakit tertentu untuk menyembuhkannya.

Misalnya, orang yang terinfeksi Clostridium difficile memiliki microbiome usus yang sakit dan disfungsional. Dengan transplantasi, microbiome ususnya dapat kembali sehat. Ini tentu membuka jalan untuk sejumlah besar terapi berbasis microbiome bagi penyakit lain.
 

Microbiome di Lingkungan Bangunan

Kita menghabiskan 90% hidup kita di dalam ruangan. Karena itu, kemungkinan besar lingkungan bangunan adalah sumber penting microbiome untuk tubuh manusia. 

Ada bukti dan hipotesis bahwa microbiome di bangunan, mobil, pesawat, dan rumah sakit berdampak pada kesehatan kita, baik langsung maupun tidak langsung.

Microbiome di lingkungan bangunan diketahui berhubungan dengan kesehatan manusia dalam konteks bisa membuat kita terinfeksi. Namun, peran microbiome di lingkungan bangunan yang berpengaruh positif terhadap kesehatan belum banyak diketahui. Begitu pula dengan komunitas microbiome apa yang bermanfaat bagi kesehatan manusia dan mana yang tidak bermanfaat.

“Saya sangat termotivasi akan kemungkinan bahwa suatu hari nanti kita bisa merencanakan dan merancang bangunan dan ruang urban yang bisa meningkatkan kesehatan dan produktivitas manusia,” kata ahli ekologi asal Amerika Serikat Jessica Green.
 

Microbiome di Tempat Tinggal dan Hewan Peliharaan

Brooke Borel, seorang jurnalis sains di Amerika Serikat, mengambil sampel microbiome dari apartemennya, anjingnya, dan dirinya sendiri melalui swab, lalu dianalisis melalui proyek sains Your Wild Life.

Ternyata, kebanyakan microbiome luar ruang yang ada di apartemennya di Brooklyn berasal dari anjingnya, bukan dari tanah atau tanaman seperti di rumah pinggir kota atau pedesaan. Secara kasar, bisa disimpulkan bahwa di kota besar, hewan peliharaan menjadi vektor pembawa mikroorganisme dari luar ruang.

Ahli biologi evolusi asal Amerika Serikat Rob Knight menduga koneksi kita dengan lingkungan hilang karena kita tinggal di bangunan yang tertutup rapat dan sangat tergantung pada pendingin ruangan. “Mungkin salah satu solusinya adalah membuat bangunan yang lebih terbuka,” Knight beropini.

Oh, iya, ngomong-ngomong tentang microbiome anjing, ternyata kita bisa mengetahui siapa pemilik hewan tersebut berdasarkan kesamaan microbiome anjing dengan majikannya, lho!
 

Fungsi Lain Microbiome

Selain di tubuh manusia dan lingkungan bangunan, microbiome juga menempati hampir semua lingkungan di bumi dan memiliki manfaat yang beragam, seperti: 

• Udara. Microbiome fotosintetik bertanggung jawab terhadap setengah dari fotosintesis di bumi serta secara terus menerus meningkatkan jumlah oksigen dan mengurangi karbondioksida di udara. Melalui proses ini, microbiome membantu mengurangi beberapa gas rumah kaca penyebab pemanasan global.
• Makanan. Banyak makanan yang kita konsumsi tidak dapat dicerna tanpa 10-100 triliun microbiome yang hidup di usus kita. Microbiome juga berperan besar dalam menciptakan makanan hasil fermentasi seperti keju, yoghurt, dan roti.
• Obat. Ratusan obat yang ada saat ini berasal dari zat kimia yang awalnya ditemukan di microbiome.
• Tanah dan tanaman. Microbiome yang hidup di tanah memberikan perlindungan alami terhadap tanaman dari hama dan penyakit. Microbiome juga sangat penting untuk mengubah nitrogen dan nutrisi lain menjadi bentuk yang bisa digunakan tanaman untuk tumbuh.
• Pengurai. Karena kemampuan adaptasi mereka yang istimewa, beberapa microbiome mengurai zat kimia yang sangat berbahaya bagi manusia menjadi tidak berbahaya. Microbiome ini bisa membantu membersihkan kebocoran bensin, tumpahan minyak, air got, limbah nuklir, dan banyak jenis polusi lain.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/VzPD009qTN4" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>

Nah, mau tahu seperti apa profil microbiome yang menghuni kulitmu? Coba lakukan Biome Scan di Nusantics, yuk! Kamu bisa baca informasinya dan mendaftar di sini.

Referensi:

• https://www.nap.edu/resource/11902/microbes_brochure.pdf
• https://ideas.ted.com/its-all-around-us-three-scientists-on-how-the-microbiome-shapes-our-world/