Tahukah kamu kalau udara yang kita hirup mengandung jutaan mikroorganisme? Hal ini membuktikan bahwa microbiome ternyata ada di mana-mana, bukan hanya di permukaan dan dalam tubuh kita.

Setiap meter kubik udara mengandung ribuan sampai jutaan mikroorganisme berbeda (jamur, bakteri, archaea, dan virus) yang tersebar sebagai aerosol dari manusia dan berbagai sumber lingkungan. Faktor yang memengaruhinya di antaranya ukuran partikel, aliran udara, penyinaran, dan kelembapan.

Microbiome udara yang terdapat di berbagai kota, daerah urban vs pedesaan, dan di dalam ruangan berbeda-beda, lho. Yuk, simak penjelasannya!
 

Microbiome Udara di Berbagai Kota di Dunia

Udara adalah jalur penting peredaran mikroorganisme global dan merupakan sumber utama paparan microbiome manusia. Studi di Journal of Environmental and Public Health telah merangkum microbiome udara di berbagai kota di dunia dari beberapa hasil penelitian.

Di Beijing, Tiongkok, kebanyakan mikroorganisme yang terhirup berkaitan dengan tanah dan bersifat nonpatogen. Namun, mikroba yang dikenal bisa menyebabkan alergi dan penyakit pernapasan juga terdeteksi.

Baca Juga: Alergi Makanan Ternyata Berhubungan dengan Microbiome, Lho!

Bakteri feses juga menjadi komponen polusi udara yang menonjol, kemungkinan berasal dari peternakan di desa atau dari selokan. Nah, untuk mengurangi mikroba airborne yang berasal dari sumber feses dan darat, peneliti menyarankan untuk memperbaiki kualitas tanah dengan tanaman.

Sementara itu, di Urumqi di barat daya Tiongkok, terdapat beberapa bakteri yang bisa menimbulkan penyakit pada individu dengan kelainan imun, tapi tidak berbahaya pada populasi yang sehat. Beberapa spora jamur yang terdeteksi di sini berkaitan dengan alergi.

Di New York City, Amerika Serikat, udara di subway-nya ternyata mengandung microbiome yang berasal dari udara luar dengan sedikit proporsi dari kulit manusia. Tidak ada patogen manusia yang terdeteksi, tapi beberapa jamur yang menyebabkan alergi terdeteksi di sini. 

Bagaimana dengan lokasi modern tropis seperti di Singapura atau Jakarta? Menurut Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering, area tropis memiliki kondisi udara alami dan iklim buatan. Aliran udara terpusat dan sistem pendinginan memang bisa dengan cepat meredakan suhu panas dan kelembapan tinggi di area tropis. 

Saat ini pun makin banyak orang menghabiskan banyak waktu di dalam ruangan. Namun, hal ini bisa mengakibatkan perubahan pada komposisi, fungsi, dan aktivitas mikroba udara. 

Selain itu, ada bukti bahwa mikroba bisa terkirim ke jarak yang sangat jauh dan bahkan ketinggian. Butiran pasir bisa terangkut hingga ribuan kilometer dan membawa bakteri. Ilmuwan mengaitkan debu yang tertiup angin dari Padang Sahara Afrika yang sampai ke Amerika Utara dengan meningkatnya asma di Karibia. Ternyata, populasi bakteri bisa terkoneksi secara global karena perubahan iklim.
 

Microbiome Udara di Dalam Ruangan

Lalu, bagaimana microbiome udara di dalam ruangan, ya?

Di dalam ruangan, udara difilter dan bersirkulasi ulang. Penghuninya dan permukaan benda bisa berperan sebagai sumber maupun penampung zat biologis. Dibanding udara luar ruang, mikroorganisme airborne di dalam ruang kurang beragam dan memiliki jumlah bakteri lebih tinggi. 

Di rumah-rumah, sumber utama mikroorganisme adalah manusia, hewan peliharaan, tanaman, saluran air, pemanas udara, ventilasi atau pendingin ruangan, jamur, dan debu dari luar. 

Komunitas jamur dalam ruangan didominasi spesies yang berasal dari luar ruangan. Spora jamur dan bakteri yang bisa menginfeksi hewan, tanaman, dan manusia, sangat stabil, dan bisa tidur selama bertahun-tahun.

Baca Juga: Pengaruh Polusi Udara terhadap Microbiome Usus

Jamur seperti Cryptococcus spp. bisa menyebabkan penyakit fatal pada populasi dengan kelainan imun seperti penderita AIDS dan penerima transplantasi organ. Namun, kebanyakan mikroorganisme (di udara dalam ruang) tidak berbahaya dan melindungi dari mikroba berbahaya, membantu pencernaan, melatih sistem imun, serta menurunkan risiko penyakit autoimun. 

Meski demikian, patogen dalam jumlah tinggi bisa menjadi risiko jika kondisi sanitasi buruk serta terpapar droplet dan aerosol dari orang yang terinfeksi.

Bagaimana dengan microbiome udara dalam ruang di lingkungan selain rumah, misalnya rumah sakit atau alat transportasi? Seperti yang sudah kita duga, udara dalam ruangan rumah sakit mengandung potensi bakteri patogen dalam persentase lebih besar dibanding sampel luar ruang.

Berbeda lagi dengan kereta dan pesawat, nih. Sistem ventilasi kereta dan pesawat biasanya berupa udara kabin yang didaur ulang melewati filter, tapi tidak bisa menghilangkan virus secara efisien. 

Sementara itu, lingkungan tertutup seperti kapal pesiar sering terdampak wabah norovirus yang biasanya tidak terlalu berbahaya bagi orang dewasa yang sehat, tapi bisa membahayakan anak-anak dan lansia. Karena itu, dibutuhkan surat keterangan negatif COVID-19 untuk bisa melakukan perjalanan jarak jauh.

Mengubah kadar komponen spesifik dari mikrobiota airborne bisa dilakukan melalui penyesuaian desain arsitektur, kelembapan, dan tingkat aliran udara.
 

Microbiome Udara di Daerah Urban vs Desa

​

Sebuah studi yang membandingkan area pedesaan dan urban di Amerika Serikat menemukan bahwa urbanisasi (perpindahan masyarakat dari desa ke kota) menyebabkan homogenisasi microbiome airborne.

Apa maksudnya? Kedatangan orang-orang dari desa ke kota membuat microbiome udara dan kota jadi homogen atau kurang beragam. Microbiome udara desa lebih beragam karena unsur-unsur alam seperti tanah, pohon, udara lebih bersih, dan lain-lain. Berbeda dengan udara kota yang sudah jarang memiliki unsur alam dan lebih banyak dipenuhi polusi.

Microbiome udara di pedesaan mengandung jamur yang dikenal sebagai pemicu alergi dalam jumlah besar, seperti Alternaria dan Cladosporium.

Komunitas bakteri di microbiome udara urban paling banyak tersusun dari filum Proteobacteria, Actinobacteria, dan Firmicutes, sedangkan populasi yang kurang melimpah seperti Bacteroidetes dan Cyanobacteria cenderung berubah-ubah di antara beberapa sampel.

Namun, potensi patogen terhadap manusia pada sampel udara dari lingkungan tertutup (seperti subway) biasanya di bawah batas deteksi. Jadi, kemungkinan tidak ada risiko infeksi yang berarti.
 

Risiko Microbiome Udara Tidak Seimbang terhadap Manusia

Data menunjukkan bahwa patogen bakteri biasanya terlalu jarang dan berumur pendek di udara untuk berisiko menginfeksi orang sehat. Namun, spora jamur airborne bisa memperparah alergi dan asma.

Komponen utama virome (kumpulan virus) airborne adalah bakteriofag (virus yang menginfeksi dan bereplikasi dalam bakteri dan archaea) yang tidak berisiko bagi manusia. Namun, bakteriofag bisa memengaruhi populasi bakteri dengan berkontribusi terhadap tingginya penyebaran dan gen resisten antibiotik.

Baca Juga: Benarkah Antibiotik Bisa Ikut Membunuh Bakteri Baik di Usus?

Sampel udara yang diambil di San Antonio dan Austin, Texas, mengandung lebih dari 1.800 jenis bakteri airborne. Nah, uniknya, penelitian di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences ini menunjukkan bahwa untuk memprediksi keragaman mikroba, kondisi udara jauh lebih penting daripada lokasinya. Misalnya, pada kondisi yang lebih hangat dan kering di manapun, kadar bakteri pembentuk spora meningkat.

Temuan ini membantu ilmuwan menentukan apakah kehadiran patogen berhubungan dengan udara atau tanda serangan bioteroris. “Peningkatan jumlah patogen mungkin bukan karena serangan biologis, melainkan fluktuasi udara normal yang menarik bakteri dari sumber alaminya,” kata peneliti Eoin Brodie.

Berbicara tentang microbiome udara, bulan lalu Cinema XXI bekerja sama dengan Nusantics untuk mendeteksi kemungkinan virus SARS COV-2 di udara bioskop dalam rangka mengajak masyarakat kembali nonton di bioskop. Simak berita selengkapnya di sini.

Wah, ternyata di udara yang tak kelihatan mata sekalipun, microbiome tetap ada dan berpengaruh terhadap kehidupan kita sehari-hari, ya! Jadi, tidak salah kalau memang betul microbiome membentuk dunia kita. Masih mau baca info menarik lainnya tentang microbiome, kesehatan usus, imun tubuh, atau COVID-19? Yuk, mampir ke Nusantics Blog!

Referensi:

• Karin Moelling, Felix Broecker, "Air Microbiome and Pollution: Composition and Potential Effects on Human Health, Including SARS Coronavirus Infection", Journal of Environmental and Public Health, vol. 2020, Article ID 1646943, 14 pages, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/1646943
• http://scelse.sg/Programme/96ec40a4-9bc2-4b47-a9ad-39068302b468
• https://www.livescience.com/9469-air-breathe-loaded-microbes.html