Uji Aktivitas Anti Bakteri, Anti Adhesi dan Anti Kolonisasi dari Isolat Bakteri Lactobacillus helveticus C2 Terhadap Bakteri Klebsiella pneumoniae Multi Drug Resistant pada Mencit Balb-C

Yudistia, Iryasti (2019) Uji Aktivitas Anti Bakteri, Anti Adhesi dan Anti Kolonisasi dari Isolat Bakteri Lactobacillus helveticus C2 Terhadap Bakteri Klebsiella pneumoniae Multi Drug Resistant pada Mencit Balb-C. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Klebsiella pneumoniae merupakan penyebab penyakit infeksi berbahaya seperti infeksi saluran kemih (ISK), radang paru-paru, infeksi intra-abdomen dan abses hati piogenik (Vading et al., 2018). Bakteri Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri penghuni mulut orang sehat akan tetapi dalam kondisi imun yang lemah, bisa berimigrasi dan mengkolonisasi saluran pencernaaan. Masalah infeksi oleh Klebsiella pneumoniae menjadi semakin kompleks dengan ditemukannya Klebsiella pneumoniae Multi-Drug Resistance (MDR). Pada dekade terakhir, kejadian resistensi Klebsiella pneumoniae terhadap antibiotik semakin sering ditemukan. Resistensi pada bakteri tampaknya berhubungan dengan aktifitas biofilm dari pathogen tersebut. Tebalnya biofilm yang menyelimuti sel menjadi barrier bagi penetrasi antibitotik. Beberapa studi menemukan bahwa probiotik dapat berperan sebagai agen pencegahan dan terapeutik untuk mengeradikasi bakteri patogen melalui penghambatan adhesi dan kolonisasi sehingga tidak akan tumbuh dan membentuk biofilm. Pada studi sebelumnya, Raras et al. (2019) berhasil mengisolasi Lactobacillus helveticus C2 dari kefir susu kambing. Lactobacillus helveticus C2 merupakan BAL yang mampu menghambat adhesi dan kolonisasi Klebsiella pneumoniae MDR. Lactobacillus helveticus C2 mensintesa biosurfaktan sebagai bahan antiadhesi yang secara kompetitif menghambat perlekatan bakteri Klebsiella pneumonia MDR pada kolonisasi usus halus mencit Balb-C dan akan mempengaruhi proses pembentukan biofilm Klebsiella pneumonia MDR. Selain itu zat aktif bakteriosin yang terkandung dalam supernatan bakteri asam laktat dapat menyebabkan lisis sel dan menghambat pertumbuhan Klebsiella pneumoniae (Da Silva Sabo, et al., 2014). Asam organik seperti asam laktat yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat mampu merubah permeabilitas membran luar Klebsiella pneumoniae MDR yang tidak dapat dilalui bakteriosin dan antibiotik hidrofobik untuk menghambat viabilitas bakteri tersebut, serta merubah pH lingkungan sehingga mencegah pertumbuhan Klebsiella pneumoniae MDR (Alakomi, et al., 2000). Berdasarkan hal tersebut dilakukan penelitian lanjutan yang bertujuan untuk mengetahui aktivitas anti bakteri isolat Lactobacillus helveticus C2 serta potensi Lactobacillus helveticus C2 dalam menghambat adhesi Klebsiella pneumoniae MDR secara in-vitro dan kolonisasi Klebsiella pneumoniae MDR secara in-vivo pada mencit Balb-C. Uji aktivitas antibakteri pelet Lactobacillus helveticus C2 dilakukan dengan metode overlay agar ganda (Aween et al., 2012; Debashis dan Shyamapada et al., 2016) terhadap bakteri Klebsiella pneumoniae MDR. Inokulasi pelet Lactobacillus helveticus C2 dalam sumur (diameter ≈6 mm) pada media MRS agar dan inkubasi anaerob pada suhu 37°C selama 24 jam. Media MRS agar yang mengandung pertumbuhan Lactobacillus helveticus C2 dalam sumur kemudian dilapisi dengan media Muller-Hinton agar yang mengandung bakteri v Klebsiella pneumoniae MDR (105 cfu/ml). Inkubasi aerob pada suhu 37°C selama 24 jam. Setelah inkubasi 24 jam, selanjutnya menghitung zona bening yang terbentuk. Tes dilakukan dengan dua kali pengulangan. Uji aktivitas anti bakteri Cell free supernatant (CFS) and neutralized (NCFS) Lactobacillus helveticus C2 dilakukan dengan uji difusi sumur agar (Davoodabadi et al., 2015; Nikolova et al., 2009). Klebsiella pneumoniae MDR dikultur pada media luria bertani broth selama 24 jam. Inokulasi Klebsiella pneumoniae MDR (105 CFU/mL) pada media Muller-Hinton agar. Sementara isolat Lactobacillus helveticus C2 ditanam dalam MRS broth selama 24 jam. CFS Lactobacillus helveticus C2 diperoleh dengan melakukan sentrifugasi pada 6.000 rpm selama 10 menit. NCFS Lactobacillus helveticus C2 diperoleh dengan mengubah pH CFS menjadi 6,5. Selanjutnya 100 μL CFS maupun NCFS diinokulasi ke dalam sumur luria bertani agar dan diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam. Diameter zona bening yang terbentuk disekitar masing-masing sumur diukur. Aktivitas antibakteri Lactobacillus helveticus C2 dengan zona bening kurang dari 11 mm, 11 hingga 16 mm, 17 hingga 22 mm dan lebih dari 23 mm masing-masing dikelompokkan sebagai negatif (-), ringan (+), kuat (++), dan sangat kuat (+++). Uji hambatan adhesi Klebsiella pneumoniae MDR secara in vitro dilakukan dengan dua cara, yang pertama yaitu dengan menyiapkan sel bakteri Lactobacillus helveticus C2 (1×108 CFU/ml) yang kemudian di adu dengan sel bakteri Klebsiella pneumoniae (1×108 CFU/ml) MDR dan diamati adhesinya pada sel enterosit usus halus mencit BALB-C. Cara kedua yaitu dengan membuat preparasi dosis pili protein Lactobacillus helveticus C2 sebanyak 0 μg (kontrol), 25 μg, 50 μg, 100 μg, 200μg, 400μg dan 800 μg dalam 300 μl PBS dalam ependorf. Selanjutnya terhadap masing-masing ependorf di tambahkan suspensi enterosit sebanyak 300 μl dengan konsentrasi 108/ml dan kemudian ke dalam setiap campuran tersebut ditambah suspensi bakteri Klebsiella pneumoniae MDR (108/ml) sebanyak 300 μl. selanjutnya dihitung indeks adhesi. Indeks adhesi adalah jumlah rerata bakteri yang menempel pada enterosit, dihitung untuk setiap pengamatan terhadap 100 enterosit. Uji hambatan kolonisasi Klebsiella pneumoniae MDR secara in-vivo dilakukan dengan menggunakan mencit Balb-C berusia 6 minggu. mencit Balb-C diinokulasi intragastrik dengan 200 μl suspensi Klebsiella pneumoniae MDR (3,0×109 CFU/ml). Setelah 24 jam selanjutnya mencit Balb-C diberi 200 μl pellet Lactobacillus helveticus C2 (1,9×109 CFU/ml), 200 μl CFS Lactobacillus helveticus C2, dan 200 μl PBS atau BHI sebagai kontrol. Kemudian feses mencit Balb-C diambil pada jam yang sama setiap hari selama 5 hari. Untuk mengukur jumlah total Klebsiella pneumoniae MDR CFU/g feses. Untuk analisis adhesi mukosa, mencit-mencit Balb-C tersebut di korbankan pada hari ke-6, usus mencit Balb-C diambil untuk menentukan jumlah Klebsiella pneumoniae MDR yang melekat pada mukosa. Hasilnya dinyatakan dalam jumlah CFU/g jaringan. Penelitian ini berhasil membuktikan adanya aktivitas antibakteri Lactobacillus helveticus C2 yang kuat terhadap bakteri Klebsiella pneumoniae MDR baik pada pelet, pelet dengan pH netral, CFS dan NCFS Lactobacillus helveticus C2 diamati dari diameter zona bening yang terbentuk. Diameter zona bening yang terbentuk pada perlakuan pemberian antibiotik gentamicin yaitu 44 mm. Pada perlakuan Pelet Lactobacillus helveticus C2 dan pelet Lactobacillus helveticus C2 dengan pH yang dinetralkan masing-masing membentuk zona bening dengan diameter sebesar 40 mm dan 41 mm. Sementara perlakuan CFS dan NCFS Lactobacillus helveticus C2 masing-masing membentuk diameter zona bening 42 dan 44 mm. Seperti yang telah diketahui, Lactobacillus mampu memproduksi asam laktat sebagai metabolit primer hasil dari fermentasi vi karbohidrat. Asam laktat yang dihasilkan mampu mempengaruhi permeabilitas membran sel bakteri Gram negatif dan memfasilitasi masuknya senyawa-senyawa bakterisidal lainnya sehingga menginduksi kematian bakteri patogen (Atassi dan Servin, 2010). Penelitian ini juga dilakukan untuk mengobservasi lebih lanjut apakah bakteri Lactobacillus helveticus C2 dan Klebsiella pneumoniae MDR dapat melakukan kompetisi penempelan pada sel enterosit usus halus mencit BALB-C. Akan tetapi karna ukuran Lactobacillus helveticus C2 (0,5-1,2 x 1-10 μm) yang jauh lebih besar dari Klebsiella pneumoniae MDR (0,5 x 1,2 μm), maka Klebsiella pneumoniae MDR masih dengan mudah menempel pada sel enterosit usus halus mencit BALB-C. Penemuan yang menarik adalah ketika adhesi Klebsiella pneumoniae MDR pada sel enterosit usus halus mencit BALB-C dapat dihambat dengan menyalut protein pili dan protein OMP Lactobacillus helveticus C2 terlebih dahulu pada sel enterosit usus halus mencit BALB-C. Protein adhesi bakteri secara umum dikelompokkan menjadi protein adhesi fimbrial/pili atau Fimbrial Adhesin (FA) dan protein adhesi OMP atau Afimbrial Adhesin (AFA). Kedua protein adhesin ini berperan sebagai faktor virulensi pada proses adhesi dan kolonisasi (Salyers and Whit, 2002). Penyalutan protein pili dan protein OMP Lactobacillus helveticus C2 ini dimaksudkan untuk menjenuhi reseptor yang terlibat pada proses adhesi sehingga dapat menghambat penempelan Klebsiella pneumoniae MDR. Lactobacillus helveticus C2 menunjukkan aktivitas penghambatan adhesi dan kolonisasi yang baik terhadap Klebsiella pneumoniae MDR. Efek penghambatan ini ditunjukkan melalui penurunan jumlah koloni Klebsiella pneumoniae MDR pada mencit BALB-C yang di induksi pelet dan CFS Lactobacillus helveticus C2. Lactobacillus helveticus C2 memiliki peran perlindungan potensial terhadap patogen melalui mekanisme yang berbeda termasuk produksi senyawa antimikroba, penghambatan adhesi bakteri patogen pada reseptor epitel, stimulasi kekebalan tubuh dan kompetisi dalam mengikat inang (Georgieva et al., 2015; Inglin et al., 2015; Raras et al., 2019). Dua laporan telah menyajikan bukti untuk mekanisme spesifik yang dikembangkan oleh strain Lactobacillus probiotik, dimana strain probiotik dapat bersaing melawan patogen bakteri dalam ekologis usus (Deriu et al. 2013)

English Abstract

-

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/616.92/YUD/u/2019/041911269
Uncontrolled Keywords:	-
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.9 Other disease > 616.929 7 Staphylococcal infections
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	18 Jul 2022 04:52
Last Modified:	18 Jul 2022 04:52
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192199

Text IRYASTI YUDISTIA.pdf Download (5MB)

Actions (login required)

View Item