Universitas Airlangga Official Website

Deteksi Molekuler Gen Penyandi Extended Spectrum Beta-laktamase pada Klebsiella Pneumoniae dari Rusa Liar

Foto by BPSILHK Banjarbaru

Klebsiella pneumoniae merupakan penyebab utama sepsis yang terutama terkait dengan penyakit terkait perawatan kesehatan. Karena munculnya K. pneumoniae yang resistan terhadap berbagai obat,

pendekatan diperlukan untuk mencegah atau mengobati infeksi. Infeksi pada manusia disebabkan oleh K. pneumoniae, yang juga salah satu bakteri yang paling sering menginduksi multidrug resistensi (MDR) secara global. Infeksi septik dapat disebabkan oleh K. pneumoniae, yang dapat ditemukan di saluran pencernaan, saluran kemih, dan saluran pernapasan. Bakteri tersebut ada di berbagai tempat, termasuk tanah, air, dan tanaman. Klebsiella pneumoniae lazim di berbagai mamalia domestik dan liar, serta serangga, dan telah terdeteksi dalam makanan.

Pada hewan, K. pneumoniae bertanggung jawab untuk pneumonia, servisitis epidemik dan servisitis pada kuda, dan sepsis pada anak kuda. Klebsiella pneumoniae umumnya terkait dengan pneumonia sapi dan mastitis, produksi susu berkurang, kualitas susu buruk, dan kematian pada sapi yang terinfeksi. Infeksi dapat mengakibatkan kerugian finansial yang signifikan dan kerugian pada produk susu industri, bahkan di peternakan sapi perah yang dikelola dengan baik. Studi tentang  K. pneumoniae dalam kedokteran hewan masih sangat jarang, dan risiko penularan pada manusia setelahnya kontak dengan hewan dan konsumsi belum dipelajari tuntas. Sedikit informasi telah diisolasi dari sumber non-manusia mengenai efek infeksi K. pneumoniae pada kesejahteraan dan produktivitas ternak, epidemiologi, profil resistensi, dan evolusi resistensi.

Penyebaran resistensi antimikroba yang cepat mikroorganisme telah meningkatkan tingkat isolasi K.

strain MDR pneumoniae pada manusia. Beberapa strain dengan pola gen resistensi antimikroba (AMR) yang berbeda diisolasi dari beberapa negara Eropa. Menurut data dari resistensi antimikroba

sistem pemantauan global terdapat data bahwa MDR pada K. ​​pneumoniae di populasi telah meningkat secara dramatis dalam beberapa tahun terakhir. K. pneumoniae adalah sangat resisten terhadap berbagai macam antibiotik, termasuk antibiotik beta-laktam, antibiotik fluoroquinolone, dan

antibiotik aminoglikosida. Penularan dalam bakteri dari satu inang ke inang lainnya melalui transmisi gen resistensi yang ada di materi genetik seluler antara spesies bakteri, termasuk transmisi klon atau infeksi horizontal gen. Proses ini dipengaruhi oleh penggunaan antibiotik pada manusia dan kedokteran hewan.

Ada laporan kontaminasi makanan hewan atau produk makanan dengan MDR K. pneumoniae. Laporan lain menyebutkan adanya MDR K. pneumoniae di daging ayam di Aljazair. Demikian pula,

klon MDR berisiko tinggi lainnya telah terdeteksi pada hewan di Cina. Klebsiella pneumoniae adalah

patogen oportunistik yang dapat menginfeksi manusia dan hewan dan merupakan kontaminan umum dari daging eceran, peningkatan prevalensi MDR dengan virulensi menimbulkan ancaman potensial

keamanan pangan, dan kesehatan hewan dan manusia.

Kedekatan ternak atau manusia sudah sering dikaitkan sebagai pendorong terjadinya pertukaran bakteri penghasil extended spectrum-betalaktamase (ESBL), seperti yang diproduksi oleh K. pneumoniae, tetapi di alam bebas, tidak ada penelitian yang menunjukkan hubungan penularan manusia-ke-hewan liar atau sebaliknya. Untuk mendapatkan wawasan yang lebih baik tentang AMR dan hubungan genetik K. pneumonia, kami melakukan pengujian molekuler K. pneumoniae diisolasi dari rusa liar yang berasal dari Nusa Tenggara Timur dan Jawa Timur , Indonesia untuk studi lebih lanjut tentang hubungan mereka.

Manusia dapat terinfeksi dengan bersentuhan hewan liar seperti rusa secara langsung atau tidak langsung di beberapa interaktif seperti kegiatan kebun binatang. Peran satwa liar di kebun binatang dalam kasus MDR secara epidemiologi kurang diperhatikan. Beberapa penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa isolat bakteri dari hewan yang hidup di area aktivitas manusia menunjukkan lebih kuat resistensi obat dari hewan liar yang tinggal di daerah terpencil. Sebagai bagian dari kehidupan perkotaan manusia, hewan liar di kebun binatang pasti lebih dekat dengan manusia. Oleh karena itu, penangkaran satwa di kebun binatang bisa menjadi potensi reservoir untuk penyebaran AMR dan bakteri resisten antibiotik lainnya.

Hasil studi menunjukkan bahwa MDR, ESBL, dan gen blaTEM yang dikonfirmasi dari K. pneumoniae. Ini mirip dengan hasil laporan bahwa beberapa bakteri Gram-negatif menunjukkan potensi sebagai sumber MDR dan memproduksi ESBL dan merupakan masalah di seluruh dunia. Hasil studi penelitian juga mengkonfirmasi rendahnya prevalensi K. pneumoniae penghasil ESBL dari rusa liar (33,33%), dan ini bisa jadi akibat paparan antibiotik yang rendah. Penemuan studi ini menarik disebabkan pengamatan ketiga isolat K. pneumoniae bersifat MDR dan juga memproduksi ESBL.  Sifat resistensi multidrug  (MDR) dapat dijelaskan oleh fakta bahwa produksi ESBL dimediasi oleh plasmid yang membawa gen MDR oleh plasmid, transposon, dan integron, dan juga mudah ditransfer ke bakteri lain.

Kesimpulannya, penelitian ini mengkonfirmasi adanya MDR, ESBL, dan gen blaTEM pada K. pneumoniae diisolasi dari sampel feses rusa liar di Jawa Timur dan Nusa Tenggara Timur di Indonesia dengan prevalensi sebesar 33,33%. Khususnya, ketiga isolat K. pneumoniae menyimpan gen blaTEM. Hasil ini menunjukkan bahwa MDR dan K. pneumoniae penghasil ESBL terjadi pada hewan liar. Studi ini menegaskan hewan liar seperti rusa dapat berpotensi sebagai reservoir penting untuk isolat MDR dan juga memproduksi ESBL yang berpotensi menimbulkan risiko kesehatan masyarakat yang serius. Ini potensi tidak boleh diabaikan dan pemantauan ini lingkungan sangat penting dalam mencegah ancaman besar bagi kesehatan masyarakat di masa depan.

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

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

Riwu KHP, Rantam FA, Effendi MH, Khairullah AR, Widodo A, Kurniawan SC, Ugbo EN. 2022. Molecular detection of extended spectrum β-lactamase producing Klebsiella pneumoniae from wild deer. Biodiversitas 23: 4256-4262

doi : 10.13057/biodiv/d230849