Ada triliunan sel bakteri yang menempati tubuh kita atau bisa disebut microbiome. Uniknya, microbiome pada setiap orang berbeda, bahkan pada kembar identik sekalipun. Mengapa bisa begitu, ya?

Microbiome merupakan sekumpulan mikroorganisme (jamur, bakteri, virus, archaea) yang menjadi penghuni tubuh manusia dan berperan penting terhadap kesehatan secara keseluruhan.

Keunikan microbiome kemungkinan besar adalah hasil dari pengalaman individu dan interaksinya dengan lingkungan. Namun, meski dua orang memiliki pengalaman lingkungan yang sama, contohnya kembar identik, mereka tidak dikolonisasi oleh kelompok mikroba yang sama.
 

Perbedaan Microbiome Terlihat Sejak Lahir

Rupanya, menurut studi Jill Banfield dan rekan-rekan dari University of California, Berkeley, perbedaan microbiome usus pada setiap individu sudah terlihat sejak lahir. Ini alasannya
 

1. Bayi baru lahir dikolonisasi bakteri dari ibunya

Berdasarkan jalan lahirnya, bayi baru lahir bisa mendapat bakteri dari vagina ibu (persalinan normal) atau dari kulit ibu (persalinan caesar).

Bayi juga meminum ASI yang mengandung microbiome kompleks dari usus dan permukaan mukosa ibu. Genom si ibu sendiri juga bisa membentuk jenis bakteri yang berkolonisasi di ASI. ASI mengandung prebiotik yang terdiri dari gula, protein, dan lemak, serta probiotik yakni bakteri yang mengubah makanan menjadi zat gizi vital bagi Si Kecil.

Artinya, transmisi bakteri secara vertikal adalah proses penting yang membentuk microbiome unik setiap orang.
 

2. Interaksi mikroba di ruang perawatan anak tidak terbatas

Potensi persebaran dan interaksi mikroba di lingkungan unit perawatan intensif neonatal hampir tak terbatas. Hal ini membuat peluang bayi-bayi di ruangan tersebut memiliki microbiome yang sama sangat kecil. Genetik inang juga bisa membentuk microbiome individu.
 

3. Microbiome usus adalah ekosistem yang dinamis
 

Ketika bakteri baru datang ke microbiome usus, baik tinggal maupun sekadar lewat, akan tergantung pada fenotipe dan interaksinya dengan organisme yang sudah ada lebih dulu di usus.

Anak-anak memiliki ekosistem mikroba yang sangat tidak stabil selama kira-kira 2-3 tahun. Mengapa microbiome manusia butuh waktu sangat lama, ya, untuk mencapai kestabilan?

Penjelasan yang paling mungkin adalah lingkungan yang didatangi oleh mikroba baru terus berubah. Tubuh manusia melewati perubahan imunologi, fisiologi, dan endokrinologi dramatis di tahun-tahun pertama kehidupan. Karena itulah, bagi mikroba yang tinggal di tubuh manusia, tubuh manusia seperti pasir yang terus berubah.

Tubuh manusia telah mengembangkan mekanisme untuk mempertahankan mikroba yang memiliki fungsi bermanfaat spesifik, seperti mikroba yang membantu mencerna makanan, menciptakan produk tertentu seperti vitamin K, dan melindungi dari patogen.

Mekanisme ini termasuk transmisi vertikal dari orang tua ke keturunannya. Inilah penjelasan yang paling mungkin terkait contoh awal individualitas dalam microbiome.
 

Sidik Jari Microbiome

​

Komposisi microbiome berbeda pada setiap orang, tapi belum diketahui apakah variasi ini cukup untuk mengidentifikasi individu dalam populasi besar atau apakah cukup stabil untuk mengidentifikasi orang tersebut dari waktu ke waktu.

Ternyata, peneliti dari Harvard TH Chan School of Public Health menemukan bahwa kode-kode (yang diperoleh dari kombinasi konsep ekologi mikroba dan ilmu komputer) ratusan partisipan studi unik. Selain itu, lebih dari 80% kode stabil selama satu tahun periode pengambilan sampel.

Dengan demikian, bisa dikatakan bahwa peneliti bisa mengidentifikasi “sidik jari microbiome”. Sama seperti yang terjadi dengan genom, ada banyak aspek yang sama bagi banyak orang tapi perbedaan yang ada cukup untuk mencirikan setiap individu.

“Mengaitkan sampel DNA manusia ke database ‘sidik jari’ DNA manusia adalah dasar genetik forensik. Kami melihat bahwa jenis hubungan yang sama mungkin terjadi menggunakan sekuens DNA dari mikroba yang hidup di tubuh manusia tanpa memerlukan DNA manusia,” kata salah satu peneliti, Eric Franzosa.

Seperti forensik genetik yang menggunakan perbedaan kecil di genom manusia untuk mengidentifikasi individu, Franzosa dan rekan-rekannya percaya bahwa metode yang sama bisa diterapkan ke informasi microbiome jika DNA manusia tidak tersedia atau sudah terlalu rusak.

Bisa jadi, suatu hari, pengurutan (sequencing) microbiome akan menjadi alat berguna di investigasi kriminal. Wah… Menarik, ya!

Lalu, bagaimana dengan profil microbiome di kulit wajahmu? Yuk, coba cek lewat Nusantics Biome Scan, analisa profil microbiome kulit pertama dan terlengkap di Indonesia yang berbasis genomics technology. Penasaran? Daftar di sini, ya.

Referensi:

• Raveh-Sadka T, Thomas BC, Singh A, Firek B, Brooks B, Castelle CJ, et al. Gut bacteria are rarely shared by co-hospitalized premature infants, regardless of necrotizing enterocolitis development. eLife. 2015;4. doi:10.7554/eLife.05477.
• Koenig JE, Spor A, Scalfone N, Fricker AD, Stombaugh J, Knight R, et al. Succession of microbial consortia in the developing infant gut microbiome. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:4578–85. doi: 10.1073/pnas.1000081107.
• Eric A. Franzosa, Katherine Huang, James F. Meadow, Dirk Gevers, Katherine P. Lemon, Brendan J. M. Bohannan, Curtis Huttenhower. Human microbiome identifiability. Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2015, 112 (22) E2930-E2938; DOI: 10.1073/pnas.1423854112
• https://www.theatlantic.com/science/archive/2016/04/why-are-your-gut-microbes-different-from-mine/480207/
• Gilbert J. A. (2015). Our unique microbial identity. Genome biology, 16(1), 97. https://doi.org/10.1186/s13059-015-0664-7
• https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/your-microbiome-is-like-a-unique-fingerprint/