Lingkungan peternakan sangat mempengaruhi peningkatan kejadian antimicrobil resistance (AMR) sebagai sumber perolehan dan transfer gen resistensi antibiotik antar bakteri. Peningkatan AMR muncul karena proses pembuangan yang tidak tepat kotoran hewan dan manusia yang mencemari lingkungan. Peternakan sapi perah di Indonesia didominasi oleh sistem peternakan tradisional. Oleh karena itu, pembuangan limbah berakhir di sungai atau lingkungan sekitar peternakan.
Bakteri kontaminasi pada lingkungan dapat menyebarkan gen Extended-Spectrum Beta-Lactamase (ESBL) dari plasmid, terkonjugasi secara horizontal menjadi sama atau berbeda spesies bakteri. Oleh karena itu, gen ESBL ini dapat ditularkan dari manusia terhadap hewan dan sebaliknya, mengakibatkan peningkatan kejadian ESBL, terutama di masyarakat. Klebsiella pneumoniae yang merupakan pembawa gen ESBL, telah banyak dilaporkan di seluruh dunia. Ada banyak bukti menunjukkan bahwa lingkungan adalah sumber utama penularan organisme penghasil ESBL.
Kehadiran K. pneumoniae penghasil ESBL di lingkungan hidup menjadi perhatian khusus, mengingat faktor virulensi, dan dianggap sebagai penyebab utama penyakit menular. Klebsiella pneumoniae merupakan organisme yang hidup di saluran pencernaan sehingga bisa diisolasi dari tinja dan merupakan salah satu patogen penting bakteri dari hewan dan manusia. Selain kotoran, K. pneumoniae telah diisolasi dari berbagai sampel yaitu susu dari susu kaleng, susu sapi susu terkena mastitis, pupuk dari kotoran sapi perah hingga berbagai lingkungan di sekitar peternakan, yaitu di permukaan air, air limbah, tanah, tanaman dan mukosa mamalia.
Klebsiella pneumoniae adalah bakteri yang paling umum yang menyebabkan infeksi sistem pernapasan serius pada manusia dan hewan. Produksi Extended-Spectrum Beta-Lactamase (ESBL) menyebabkan organisme resisten terhadap antibiotik beta-laktam. Beta-laktam adalah antibiotik spektrum luas yang biasa digunakan mengobati infeksi mikroba, termasuk infeksi K. Pneumoniae. ESBL menjadi perhatian khusus kesehatan masyarakat di seluruh dunia sejak tahun 1995 karena varian dari gen TEM (blaTEM), gen SHV (blaSHV), dan CTX-M gen (blaCTX-M).
Terkini penelitian menunjukkan bahwa bakteri penghasil ESBL diisolasi dari manusia dan ternak mengandung gen ESBL yang identik dari plasmid. Penelitian ini menunjukkan bahwa bakteri penghasil ESBL atau Gen/plasmid ESBL yang berasal dari hewan ternak mempunyai potensi yang cukup besar untuk ditularkan ke manusia. Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan gambaran mengenai identifikasi molekuler gen blaTEM dan blaSHV pengkodean ESBL pada isolat K. pneumoniae.
Berdasarkan potensi penularan K. pneumoniae penghasil ESBL dari peternakan hingga lingkungan peternakannya, hal ini penting untuk menjelaskan tentang potensi air limbah dari peternakan sapi perah sebagai reservoir untuk K. pneumoniae penghasil ESBL, khususnya di Jawa Timur. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa enzim SHV lebih dominan dibandingkan TEM. Studi menunjukkan bahwa SHV adalah yang paling banyak jenis ESBL umum ditemukan dalam berbagai macam Enterobacteriaceae.
Gen blaCTX-M, blaSHV, dan blaTEM merupakan gen ESBL sering ditemukan di berbagai wilayah di dunia, termasuk yang isolasi manusia, hewan, dan lingkungan. Gen blaTEM dan blaSHV sering ditemukan pada Escherichia coli dan K. pneumoniae. Studi ini mengidentifikasi bahwa sebagian besar strain K. pneumoniae menghasilkan blaSHV, sementara itu, blaTEM dan blaCTX-M diidentifikasi terutama dari Escherichia coli, Enterobacter spp., dan Klebsiella oxytoca.
Kontaminasi K. pneumoniae penghasil ESBL memungkinkan gen penyandi ESBL pada plasmid dan kromosom dapat ditransfer ke bakteri lain, sehingga menyebabkan prevalensi yang lebih tinggi pada bakteri penghasil ESBL secara epidemiologis. Penting untuk ditekankan pada penelitian ini bahwa lingkungan dan sapi perah berperan peran penting sebagai reservoir bakteri resisten dan gen resistensi. Berdasarkan penelitian sebelumnya bahwa K. pneumoniae, yang resisten terhadap gentamisin dan trimetoprim diisolasi berulang kali dari air limbah.
Penelitian sebelumnya menjelaskan bahwa petani lebih mungkin tertular bakteri penghasil ESBL dibandingkan orang yang tidak langsung kontak dengan sapi perah. Kejadian ini memberikan gambaran adanya penyebaran ESBL dari peternakan sapi perah ke masyarakat. Oleh karena itu, bakteri patogen dan gen resistensi antibiotik yang relevan secara klinis dalam air limbah menimbulkan risiko penyebaran ke perairan lingkungan, sehingga menyebar ke populasi hewan dan kepada manusia.
Ada kemungkinan besar penularan gen ESBL dari ternak ke manusia, sehingga dibutuhkan oleh pemerintah untuk mengembangkan intervensi yang tepat dan kebijakan yang ketat penggunaan antimikroba dan pengelolaan sapi perah untuk mencapai komunitas yang lebih sehat. Hasil penelitian ini mengidentifikasi gen blaSHV 63,1% (19/12) dan blaTEM 31,57% (19/6) penghasil ESBL dari limbah peternakan sapi perah. Isolat K. pneumoniae menunjukkan bahwa air limbah dari sapi perah berpotensi menjadi reservoir pembawa ESBL dari lingkungan dan menimbulkan ancaman terhadap kesehatan masyarakat di Jawa Timur, Indonesia.
Hasil ini dapat membantu dokter hewan pihak berwenang mengatasi resistensi antibiotik dan lingkungan polusi yang disebabkan oleh air limbah dari peternakan sapi perah di Indonesia. Pemerintah perlu membuat kebijakan baru tentang pengolahan air limbah dari peternakan sapi perah dan standar polusi untuk air limbah dari peternakan sapi perah itu dapat dilepaskan ke lingkungan. Kebijakan ini adalah perlu diterapkan untuk menciptakan kesehatan dan kesejahteraan masyarakat yang lebih baik. Diharapkan hasil ini dapat menciptakan kesadaran masyarakat akan hal penggunaan antibiotik dan pengolahan air limbah dari peternakan sapi perah di Indonesia.
Penulis korespondensi: Prof. Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: Dameanti FNAEP, Yanestria SM, Effendi MH, Plumeriastuti H, Tyasningsih W, Ugbo EN, Sutrisno R, Safri MAAS. 2023. Identification of blaSHV and blaTEM extended spectrum beta-lactamase genes in Klebsiella pneumoniae in the dairy wastewater, East Java Province, Indonesia. Biodiversitas 24: 6092-6099. DOI: 10.13057/biodiv/d241130
