Universitas Airlangga Official Website

Deteksi molekuler Gen Iron dari Multidrug Resistant Avian Fecal Escherichia Coli dari Ayam Pedaging

Colibacillosis adalah suatu penyakit disebabkan oleh Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC). Penyakit ini menyebabkan kerugian ekonomi yang besar pada industri unggas di seluruh dunia karena tingginya angka kesakitan dan kematian. Strain APEC adalah salah satu subkelompok strain Extraintestinal Escherichia coli (ExPEC) pada ayam, bebek, burung, dan spesies unggas lainnya. Strain APEC menyebabkan penyakit pernafasan dan penyakit sistemik pada unggas, seperti enteritis, septikemia, airsacculitis, perihepatitis, dan perikarditis. APEC mempunyai potensi untuk menjadi gen virulensi dan resistensi yang dapat menular ke manusia dengan potensi zoonosis. ExPEC pada unggas dan manusia terkait dengan beberapa kelompok filogenetik dan gen virulensi yang sama. Ini yang mungkin menjadi alasan perlunya banyak perhatian terhadap risiko zoonosis penyakit APEC.

Penyakit ExPEC yang paling banyak menyerang manusia adalah yang melibatkan strain ExPEC yang resisten terhadap antimikroba. Train ini memiliki kemampuan khusus untuk menyebabkan penyakit pada dalam manusia dan infeksi organ ekstraintestinal lainnya. Train ini mempunyai sifat antimicrobial resistance (AMR) terutama pada ExPEC dan menular melalui makanan yang terkontaminasi. Penularan ExPEC dari makanan, khususnya yang berasal dari produk unggas, akan dapat memunculkan infeksi multidrug-resistant (MDR). MDR dapat menyebabkan resistensi terhadap beberapa antibiotik sehingga APEC berpeluang menimbulkan masalah ekonomi dan kesehatan pada manusia juga.

beberapa faktor virulensi dapat mempengaruhi strain APEC, seperti antigen permukaan, fimbriae, intimin, colicin, dan hemagglutinin. Beberapa gen juga mepengaruhi virulensi APEC, yaitu cvaC, tsh, sitA, iutA, ompT, hlyF (toksin), iss, dan iron pada plasmid CoIV. Akuisisi iron dapat mempengaruhi pertumbuhan dan proliferasi APEC pada inangnya. Pengaruh yang dapat muncul, seperti aerobactin, salmochelin, dan yersiniavaxin, dan transportasi ke penyerap iron dalam tubuh. Siderofor adalah metabolit sekunder yang menangkap iron yang meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan bakteri. Gen iron dapat masuk ke serum darah dapat menyebabkan sepsis dan infeksi pada berbagai jenis organ yang kekurangan zat besi.

Informasi tentang penyebaran penyakit dan gen yang terkait dengan munculnya penyakit APEC di Indonesia masih belum dapat dijelaskan dengan baik. Umumnya masih merupakan penyakit sekunder, misalnya sindrom kepala bengkak, penyakit pernapasan kronis, dan penyakit Newcastle. Oleh karena itu, terapi antibiotik pada unggas yang terinfeksi sangat penting untuk menjaga kesehatan dan produktivitas unggas. Namun, adanya data peningkatan AMR pada bakteri yang terisolasi dari unggas perlu dipikirkan. Antibiotik yang terus mengalami resistensi akan memicu munculnya MDR. MRD membuat bakteri mengalami resistensi terhadap tiga atau lebih kelas antibiotik yang berbeda. Oleh karena itu, perlunya ada penelitian untuk menentukan kejadian MDR di avian fecal Escherichia coli (AFEC) gen iron di Indonesia.

Insiden colibacillosis pada unggas telah meningkat. Hal itu menyebabkan peningkatan penggunaan antibiotik untuk pengobatan penyakit dan pencegahan. Salah satu dampak pada peternakan unggas adalah peningkatan kasus Multidrug Resistance (MDR). MDR dari E. coli merupakan ancaman terhadap kesehatan masyarakat global yang memerlukan tindakan di semua sektor pemerintahan dan masyarakat.

Penggunaan yang tidak terkontrol penggunaan antibiotik dapat menyebabkan MDR pada peternakan ayam petelur dan ayam broiler. Tingginya penggunaan antibiotik tanpa petunjuk dokter hewan karena adanya persepsi peternak yang mengira Antibiotik tidak memiliki efek merugikan. Ini merupakan upaya peternak untuk mencegah penyakit dengan biaya rendah. Jadi, pentingnya penilaian faktor yang terkait dengan peningkatan kejadian MDR pada unggas dan strategi untuk mengatasinya serta pengendaliannya. Permasalahan MDR bermula dari unggas di satu negara kini akan menjadi masalah bagi semua negara negara. Penyakit bawaan makanan dari unggas berdampak pada hewan dan kesehatan manusia, termasuk penularan zoonosis yang muncul di pangan asal hewan. Kejadian adanya MDR dari bakteri bawaan makanan telah menyebabkan kegagalan dalam mengobati infeksi saluran cerna manusia. Bakteri bawaan makanan menunjukkan sifat MDR dapat menular ke manusia melalui rantai makanan atau kontak langsung. Karena ada hubungan antara AMR dari bakteri bawaan makanan dan kasus AMR pada manusia maka perlu ada pngendalian penggunaan antibiotik.

Ilustrasi oleh Selular.id

Penyakit menular yang bisa menyerang ayam broiler salah satunya karena APEC. Ini juga merupakan penyebab utama masalah kesehatan di peternakan unggas di seluruh dunia. Penyebab infeksi APEC dapat terjadi gejala sistemik, seperti airsacculitis, perikarditis, perihepatitis, septikemia, enteritis, granuloma, sinusitis, omphalitis, dan peritonitis. Beberapa gen dalam plasmid menyebabkan faktor virulensi di APEC, seperti cvaC, tsh, sitA, iutA, ompT, etsABCD, eitABC, dan iron. Isolat patogen mempunyai gen dengan frekuensi tinggi sekitar 85% daripada bakteri komensal yang sekitar 25%.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menggunakan teknik PCR dapat terlihat enam isolat (40%) memiliki gen virulensi iron. Gen ironN banyak terlihat di APEC karena gen iron memiliki siderofor (aerobactin, salmochelin, yersiniabactin). Siderofor adalah metabolit sekunder yang menyerap zat besi untuk meningkatkan bakteri tumbuh kembang. Kemampuan gen iron sangat penting karena Escherichia coli dapat menyebabkan sepsis dan infeksi pada organ tubuh yang kekurangan zat besi. Meskipun PCR telah menemukan gen zat besi, hal itu karena ada E. coli diisolasi dari kotoran. Kondisi ini lebih tepat disebut Avian Fecal Escherichia coli (AFEC).

Penelitian pada usap kloaka ayam broiler di pasar tradisional di Surabaya menunjukkan hasil yang cukup megejutkan. Tercatat bahwa Escherichia coli resisten terhadap antibiotik tetrasiklin sebesar 56%, ciprofloxacin 55%, antibiotik aztreonam 29%, kanamisin 20%, dan kloramfenikol 18%. Kejadian Multidrug Resistance (MDR) pada isolat Escherichia coli adalah 25,8%. Sementara Avian Fecal Escherichia coli (AFEC) pada gen iron sebesar 40%. Jadi penemuan gen iron yang merupakan faktor virulensi pada APEC mempunyai potensi untuk mempengaruhi kesehatan masyarakat.

Penulis korespondensi: Prof. Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Putri MFR, Kendek IA, Wibisono FJ, Effendi MH, Rahardjo D, Tyasningsih W, Ugbo EN. 2023. Molecular detection of iron gene on multidrug-resistant avian fecal Escherichia coli isolated from broiler on traditional markets, Surabaya, Indonesia. Biodiversitas 24: 6454-6460.
DOI: 10.13057/biodiv/d241207

BACA JUGA: Mekanisme Proteksi Nanopartikel Ekstrak Etanol S. Macrophylla Terhadap Kerusakan Ginjal Tikus