Vaksin adalah cara paling efektif yang ada saat ini untuk mencegah penyakit menular. Namun, respons imun akibat vaksin sangat beragam pada individu dan populasi di wilayah yang berbeda di dunia. Ternyata, bukti-bukti baru mengungkap peran penting microbiome usus dalam mengontrol respons imun terhadap vaksinasi, lho!

Ratusan ribu bakteri berbeda yang ada di usus kita memiliki banyak sekali pengaruh terhadap pengaturan gen imunitas, metabolisme, dan sistem saraf pusat manusia. Dua penelitian yang dimuat di jurnal PLoS ONE berikut membuktikannya.
 

Benarkah Makin Banyak Jenis Bakteri di Usus, Makin Kuat Respons Imun Tubuh?

Studi University of Maryland School of Medicine Institute for Genome Sciences memeriksa dampak vaksinasi typhoid secara oral terhadap microbiome usus manusia, sedangkan riset Center for Vaccine Development meneliti dampak vaksin Shigella dan terpaan terhadap bakteri Shigella jenis liar terhadap microbiome usus hewan.

Dari dua studi tersebut, peneliti menemukan bahwa keragaman microbiome usus yang lebih tinggi memengaruhi karakteristik dan tingkat respons imun terhadap vaksin. Dalam kasus terpaan terhadap Shigella liar, respons imun tampak lebih tahan terhadap infeksi. Jadi, semakin banyak jenis bakteri di usus, semakin kuat respons imun terhadap vaksin.

“Penelitian kami meningkatkan kemungkinan menarik bahwa microbiome usus berperan penting dalam respons terhadap vaksin serta kerentanan terhadap patogen usus atau bakteri yang memengaruhi saluran usus,” kata penulis senior kedua studi tersebut, Claire M. Fraser, Ph.D. Bagaimanapun, ia mengakui bahwa hasil riset ini masih awal dan diperlukan penelitian lebih jauh.

“Diperkirakan, banyak faktor di lingkungan mikro usus – termasuk kehadiran microbiome yang sudah ditentukan – berperan penting dalam respons imun terhadap vaksinasi dan ketahanan terhadap infeksi,” jelas Marcelo B. Sztein, MD, profesor di lembaga yang melakukan riset tersebut.
 

Konsumsi Antibiotik Memengaruhi Respons Vaksin

Bagaimana pun, salah satu tantangan yang dihadapi peneliti adalah memahami bagaimana keragaman microbiome usus berpotensi memengaruhi kerentanan terhadap infeksi, serta kemanjuran bermacam-macam langkah intervensi imunitas seperti vaksin.

Penelitian yang dimuat di jurnal Cell pada 5 September 2019 memeriksa bagaimana disbiosis (ketidakseimbangan) microbiome usus akibat antibiotik memengaruhi respons vaksin influenza. 

Ketika orang sehat menerima antibiotik sebelum divaksin, flora mikroba tampak berkurang hingga 180 hari. Selain itu juga terlihat meningkatnya inflamasi dan terganggunya produksi antibodi melawan jenis influenza tertentu.

Tak ada perbedaan respons imun signifikan antara orang sehat dan yang diberi antibiotik terhadap jenis virus yang mirip paparan vaksin atau flu di tahun-tahun sebelumnya. 

Namun, virus H1N1 yang produksi antibodi atau memorinya tak dimiliki seorang pun sebelumnya, menyebabkan respons imun yang kurang kuat pada individu yang menerima antibiotik. Seperti kita ketahui, antibiotik menyebabkan berkurangnya mikrobiota di usus berikut senyawa yang dihasilkannya yang berkaitan dengan respons imun.

Kebanyakan manusia memiliki imunitas terhadap influenza musiman akibat infeksi atau vaksinasi yang sudah terjadi sebelumnya. Imunitas ini terjadi berkat memori imun. Saat virus influenza menyerang, tubuh membuka kembali memori tersebut sehingga bisa merespons secara lebih kuat dan cepat. Jadi, tidak tergantung efek microbiome.

Sebaliknya, menurut penelitian yang dimuat di jurnal Cell Host Microbe pada 12 Agustus 2020, respons terhadap zat asing yang belum dikenali sistem imun lebih tergantung terhadap efek microbiome.
 

Peran Penting Microbiome terhadap Respons Antibodi

​

Dari sini bisa disimpulkan bahwa dalam kondisi belum ada imunitas yang terbentuk sebelumnya, disbiosis microbiome karena antibodi bisa mengakibatkan gangguan signifikan pada respons antibodi terhadap influenza musiman.

Microbiome sangat penting untuk menambah respons antibodi terhadap vaksin nonadjuvan karena berperan sebagai adjuvan endogen (memperkuat respons imun dari dalam). Hal ini membuktikan kemampuan microbiome dalam memengaruhi fungsi imun baik secara langsung maupun tidak langsung.

Meski bidang ilmiah pengembangan vaksin sudah berusia lebih dari 200 tahun, kita masih belum bisa mengembangkan vaksin yang memberikan perlindungan penuh untuk semua individu. Perbedaan efektivitas vaksin percobaan berkaitan dengan imunogenisitas (kemampuan zat asing untuk menimbulkan respons imun) yang heterogen di antara subjek, genetika inang, status gizi, status sosioekonomi, dan faktor lain.

Ketidakteraturan respons vaksin antara individu dan populasi memberikan petunjuk menuju pemahaman lebih mengenai faktor apa saja yang menentukan kemanjuran vaksin. Ini bisa jadi sangat penting untuk mengembangkan vaksin melawan penyakit menular yang masih kebal terhadap berbagai upaya yang sudah kita lakukan.

Pandemi Covid-19 saat ini menjadi contoh jelas bahwa pemahaman yang lebih mendalam terkait mekanisme molekuler yang mendasari imunitas vaksin bisa membantu para ilmuwan lebih fokus menjalankan usaha pengembangan vaksin.

Jadi, apakah benar bakteri usus jadi peran kunci suksesnya vaksin? Bisa dibilang demikian. Sebab, semakin variatif microbiome di usus, semakin kuat pula respon imun tubuh melawan penyakit yang masuk ke dalam tubuh. Untuk itu, tak ada salahnya menjaga dan melestarikan microbiome usus, tak hanya demi vaksin, tapi juga demi kesehatan selama sehari-hari.

Mari berdoa semoga program vaksinasi yang sedang dijalankan pemerintah berlangsung lancar dan mampu melindungi rakyat Indonesia dari bahaya COVID-19. Aamiin…!

Jangan lupa mampir ke Nusantics Blog untuk baca informasi terkait microbiome, kesehatan usus, dan info tentang COVID-19 yang tak kalah menariknya dengan artikel ini.

Referensi:

• University of Maryland Medical Center. "Gut bacteria play key role in vaccination." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 June 2013.
• de Jong SE, Olin A, Pulendran B. The Impact of the Microbiome on Immunity to Vaccination in Humans. Cell Host Microbe. 2020;28(2):169-179. doi:10.1016/j.chom.2020.06.014 
• https://www.thermofisher.com/blog/behindthebench/how-does-the-gut-microbiome-impact-potential-sars-cov-2-vaccines/
• https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30898-0