deteksi gen blatem penyandi extended spectrum beta

TESIS

DETEKSI GEN blaTEM PENYANDI Extended Spectrum

Beta-lactamase PADA Klebsiella pneumoniae YANG

DIISOLASI DARI RECTAL SWAB BABI DI

KAB. GRESIK DAN KAB. MALANG

PENELITIAN EKSPLORATIF LABORATORIK

Oleh:

EKA DIAN SOFIANA

061914253004

PROGRAM STUDI MAGISTER

ILMU PENYAKIT DAN KESEHATAN MASYARAKAT VETERINER

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2021

IR - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TESIS EKA DIAN SOFIANADETEKSI GEN blaTEM



ii

TESIS





PENELITIAN EKSPLORATIF LABORATORIK

Oleh:

EKA DIAN SOFIANA

061914253004





SURABAYA

2021





iii





TESIS

Untuk memperoleh gelar Magister

Dalam Program Studi Ilmu Penyakit dan Kesehatan Masyarakat Veteriner

Pada Fakultas Kedokteran Hewan

Universitas Airlangga

EKA DIAN SOFIANA

061914253004





SURABAYA

2021





iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tesis berjudul :





Tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar Magister di

suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya

atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang

secara tertulis diacu dalam naskah ini disebutkan dalam daftar pustaka.

Surabaya, 8 Januari 2021

Eka Dian Sofiana

NIM. 061914253004





v

LEMBAR PENGESAHAN

TESIS PENELITIAN INI TELAH DISETUJUI

Tanggal 8 Januari 2021

Oleh:

Pembimbing Ketua

Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH

NIP. 196201151988031002

Pembimbing

Dr. Hani Plumeriastuti, drh., M.Kes.

NIP. 195908081987012001

Mengetahui,

Ketua Program Studi Ilmu Penyakit dan Kesehatan Masyarakat Veteriner

Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga

Dr. Eka Pramyrtha Hestianah, drh., M.Kes.

NIP. 196403161990022001





vi

Hasil Penelitian Tesis ini telah diuji dan dinilai pada

Tanggal : 18 Desember 2020

PANITIA PENGUJI HASIL PENELITIAN TESIS

Ketua : Prof. Dr. Suwarno, drh., M.Si

Anggota : 1. Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH

2. Dr. Hani Plumeriastuti, drh., M. Kes

3. Dr. A. T. Soelih Estoepangestie, drh.

4. Dr. Wiwiek Tyasningsih, drh., M. Kes





vii





viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillah segala puja dan puji syukur bagi Allah Subhanahu wa ta’ala

Tuhan semesta alam, karena atas berkat, rahmat dan ridha-Nya penulis dapat

menyelesaikan Tesis berjudul “DETEKSI GEN blaTEM PENYANDI Extended

Spectrum Beta-lactamase PADA Klebsiella pneumoniae YANG DIISOLASI

DARI RECTAL SWAB BABI DI KAB. GRESIK DAN KAB. MALANG”.

Penulis menyadari Tesis ini tidak akan selesai tanpa doa, dukungan seta dorongan

dari berbagai pihak. Adapun dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan

banyak terima kasih kepada:

Dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga, Prof. Dr. Mirni

Lamid, drh., MP. atas kesempatan yang diberikan kepada saya untuk dapat

menempuh pendidikan di Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga,

Surabaya. Dr. Rimayanti, drh., M.Kes. selaku Wakil Dekan I, Prof. Dr. Ir. Sri

Hidanah, MS. selaku Wakil Dekan II, Dr. Iwan Sahrial Hamid, drh., M.Si. selaku

Wakil Dekan III, serta Prof. Dr. Rr. Sri Pantja Madyawati, drh., M.Si. selaku

Kepala Bagian Akademik atas bimbingannya kepada saya selama menjalani

perkuliahan di Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga, Surabaya.

Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH selaku pembimbing utama yang

telah membimbing, memberikan saran dan membantu mendanai penelitian kami

dan Dr. Hani Plumeriastuti, drh., M. Kes. selaku pembimbing serta atas saran dan

bimbingan beliau berdua hingga saya dapat menyelesaikan Tesis ini. Prof. Dr.

Suwarno, drh., M.Si. selaku ketua penguji, Dr. A. T. Soelih Estoepangestie, drh.

selaku sekretaris penguji dan Dr. Wiwiek Tyasningsih, drh., M.Kes. selaku anggota

penguji atas semua kritik dan saran yang diberikan kepada saya.

Dr. Eka Pramyrtha Hestianah, drh., M.Kes. selaku Ketua Program Studi Ilmu

Penyakit dan Kesehatan Masyarakat Veteriner yang selalu memberikan arahan dan

bimbingan selama menempuh pendidikan Magister di Fakultas Kedokteran Hewan

Universitas Airlangga.

Seluruh staf pengajar S2 Ilmu Penyakit dan Kesehatan Masyarakat Veteriner

Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga atas bimbingan, pendidikan dan

pengarahan selama saya mengikuti pendidikan Magister.





ix

Kepada kedua orang tua saya IPTU Kafrawi, S.H. dan Endah Dwi Puspitawati

A.Md.Far yang telah membesarkan, mendidik, memberikan dukungan, menyayangi,

mendo’akan, dengan penuh pengorbanan sedari lahir hingga sekarang. Suami saya

Junianto Wika Ada Pratama, drh., M.Si yang telah menemani, memberikan dukungan

dan motivasi kepada saya untuk menyelesaikan Tesis ini, serta anak saya Salsabila

Zaskia Rahman yang selalu menghibur. Kepada mertua saya Dr. Miarsono Sigit, drh.,

M.P dan Apriati Dwiwin Dyastuti, drh. yang memberikan dukungan serta doa untuk

saya. Adik-adik saya Agung, Fani, Arif, Citra yang juga mendoakan dan meberikan

dukungan kepada saya.

Pihak yang telah banyak membantu di masing-masing peternakan babi untuk

kepentingan penelitian, Krisna Widiantoro S.KH dan lain-lain. Pihak dari BBLK

Surabaya yang telah banyak membantu, Mbak Arin dan lain-lain. Drh., Erwan Budi

Hartadi, drh., Freshindy Marissa Wibisono dan drh., Akvyan Rafi Hidayatullah

selaku kolega penelitian. Teman-teman tersayang di S2 IPKMV, Ribby Ansharieta

drh., M.Si., Zhaza Afililla, drh., Akyun Rozaqi Syah Putra, drh., M.Si., Shinta Levea,

Elly, Mahen, Cici, Happy, Ima, Mbak syafitri, Anjani, Sancaka, Mbak Indah dan lain-

lain yang tidak bisa saya sebutkan satu-satu yang telah banyak membantu,

mendukung dan mendo’akan saya hingga dapat menyelesaikan Tesis ini.

Kepada sahabat-sahabat saya Ekky Valinia Devia Mashelly drh., M.Si,

Sepriyanni Gama Sinta, drh. Ryan Septa Kurnia, drh., M.Si, Lucky, Presta, Fitri,

Rosita, Marco, Pebri, Faisal dan lain-lain umtuk doa serta supportnya kepada saya.

Penulis mengakui bahwa tulisan ini masih kurang dan jauh dari sempurna.

Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang akan membantu

dalam perbaikan Tesis ini. Dengan hati yang rendah hati, penulis berharap agar

penelitian ini bermanfaat untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan dapat

memberikan kontribusi pada bidang kedokteran hewan dan semua orang yang

membutuhkannya.

Surabaya, 8 Januari 2021

Penulis





x

RINGKASAN

DETEKSI GEN BlaTEM PENYANDI Extended Spectrum Beta-Lactamase

PADA Klebsiella Pneumoniae YANG DIISOLASI DARI RECTAL

SWAB BABI DI KAB. GRESIK DAN KAB. MALANG

Resistensi antibiotik menjadi masalah global yang serius, penyebab

kematian 150 ribu jiwa di seluruh dunia. Telah banyak dilaporkan kejadian

kegagalan pengobatan berujung kematian pada manusia di berbagai negara di

dunia akibat bakteri resisten antibiotik dan salah satu bakteri penting menurut

WHO adalah K.pneumoniae. Penggunaan secara intensif dan penyalahgunaan

antibiotik β-laktam baik pada manusia maupun hewan telah menyebabkan

penyebaran bakteri resisten dengan memproduksi enzim ESBL. Gen penyandi

ESBL banyak ditemukan di plasmid antara lain gen blaTEM. Bakteri dapat

mentransfer gen resistensi melaui Horizontal Gene Transfer ke bakteri lainnya

yang dibantu plasmid. Saat ini gen blaTEM merupakan gen yang paling sering

terdeteksi pada K.pneumoniae yang paling banyak tersebar pada hewan penghasil

pangan. Pada beberapa penelitian yang telah dilakukan gen blaTEM merupakan gen

dominan yang ditemukan dari isolat K.pneumoniae yang diisolasi dari babi.

K.pneumoniae diketahui dapat menyebar melalui bahan makanan sehingga

dianggap sebagai agen foodborne disease. Babi merupakan agen penyebaran

bakteri K.pneumoniae ke lingkungan dan manusia. Babi adalah salah satu hewan

penghasil pangan yang merupakan sumber penting dalam penyebaran bakteri resisten

antibiotik. Terdapat peternakan babi di Kabupaten Gresik dan Malang yang belum

memiliki pengelolaan limbah yang cukup baik. Perlu diketahui bahwa ada

beberapa aspek dalam rantai produksi daging babi di mana babi dapat terpapar

bakteri penghasil ESBL dan dapat menjadi pembawa bakteri tersebut, seperti pada

peternakan babi yang manajemennya masih kurang baik pada kadang, di mana

hewan baru datang bercampur dengan hewan yang lama dalam kawanan yang

sama dan rumah potong hewan. Selain itu, kontaminasi silang di rumah potong

hewan, terutama saat pengeluaran organ visceral, menimbulkan risiko

kontaminasi karkas dengan bakteri penghasil ESBL. Tingginya populasi babi di

Indonesia dan kurangnya penerapan biosafety dan biosecurity pada sektor

peternakan babi menjadi salah satu faktor penyebaran bakteri resisten. Oleh

karena itu, deteksi molekuler gen blaTEM penyandi ESBL pada bakteri

K.pneumoniae yang diisolasi dari rectal swab babi di peternakan babi Kab. Gresik

dan Kab. Malang perlu untuk dilakukan, mengingat peran gen TEM yang paling

tersebar luas dalam menimbulkan strain K.pneumoniae yang resisten.

Sampel rectal swab diambil dari dua peternakan babi sejumlah 80 sampel

dari Kab. Gresik dan sejumlah 50 sampel dari Kab. Malang dengan total

keseluruhan sampel 30 sampel dalam periode waktu Maret – November 2020.

Pengambilan sampel dilakukan secara aseptis menggunakan cotton swab steril,

seletah itu dimasukkan pada media amies sebagai media transport. Setiap sampel

ditanam pada media Mac Conkey Agar dan diidentifikasi secara morfologi

kemudian dilanjutkan uji biokimiawi. Hasil isolat positif K.pneumoniae

dilanjutkan dengan uji sensitivitas antibiotik menggunakan metode Kirby-Bauer





xi

terhadap antibiotika ciprofloxacin, streptomycin, trimethoprim, tetracyclin dan

aztreonam. Kemudian dilanjutkan dengan uji PCR untuk mendeteksi adanya gen

blaTEM sebagai penyandi ESBL.

Hasil yang diperoleh pada penelitian ini yaitu sebnyak 8 dari 130 sampel

rectal swab babi (6,2%) dinyatakan positif bakteri K.pneumoniae. Untuk

pengujian antibiotik ditemukan yang resisten K.pneumoniae terhadap antibiotik

tetracyclin dan trimethoprim 87,5% (7/8), antibiotik streptomycin 75% (6/8) isolat

memiliki zona hambat intermediet dan 25% (2/8) isolat telah resisten. Semua

isolat positif K.pneumoniae masih sensitif terhadap antibiotik ciprofloxacin dan

aztreonam. Ditemukan 1 dari 8 isolat K.pneumoniae MDR (12,5%) yang positif

terdapat gen blaTEM penyandi ESBL.

Penelitian ini telah berhasil mengisolasi bakteri K.pneumoniae dari rectal

swab babi di peternakan babi Kab. Gresik dan Kab. Malang dan berhasil

mengkonfirmasi keberadaan isolat K.pneumoniae MDR, disertai dengan temuan

bakteri K.pneumoniae yang positif gen blaTEM sebagai penyandi ESBL pada isolat

bakteri K.pneumoniae MDR.





xii

DETECTION OF BLATEM GENE AS SIGNED Extended Spectrum Beta-

Lactamase ON Klebsiella pneumoniae ISOLATED FROM RECTAL

SWAB ON PIGS IN GRESIK AND MALANG RESIDENCE

Antibiotic resistance has become a serious global problem, which causing

death of 150 thousand people worldwide. There have been many reports of

treatment failure that lead to death in human from various countries in the world

caused by antibiotic-resistant bacteria and one of the most important bacteria

according to WHO is Klebsiella pneumoniae. The intensive use of β-lactam

antibiotics in both humans and animals has led to the spread of resistant bacteria

by producing the ESBL enzyme. Many of the gene encoding ESBL found in

plasmids include the blaTEM. Bacteria can transfer resistance genes via Horizontal

Gene Transfer to other bacteria assisted by plasmids. Currently the blaTEM gene is

the most frequently detected gene in K.pneumoniae, which is the most well-

known in food-producing animals. In several studies that have been carried out,

blaTEM is the dominant gene found in K.pneumoniae isolates which isolated from

pigs.

K.pneumoniae are known to spread through food so that it is considered as a

foodborne disease agent. Pig is an agent for the spread of K.pneumoniae to the

environment and humans. Pigs are one of the food-producing animals which is

important source in the spread of antibiotic resistant bacteria. There are pig farms

in Gresik and Malang that do not have adequate waste management. It should be

noted that there are several aspects in the pork production chain where pigs can be

exposed to ESBL-producing bacteria and can become carriers of these bacteria,

such as in pig farms where the management is still poor at times, where new

animals are mix with old animals within the same herd and the same

slaughterhouse. In addition, cross-contamination in slaughterhouses, especially

during removal of the visceral organs, creates a risk of carcass contamination with

ESBL-producing bacteria. The high population of pigs in Indonesia and the lack

of application of biosafety and biosecurity in the pig farming sector has become

spreading factors of resistant bacteria. Therefore, the molecular detection of the

blaTEM gene encoding ESBL in K.pneumoniae isolated from pigs rectal swabs in

Gresik and Malang pig farms is needed, as the role of the blaTEM gene which is the

most widespread in producing resistant K.pneumoniae strains.

Rectal swab samples were taken from two pig farms with 80 samples from

Gresik Districts and 50 samples from Malang Districts with a total sample of 30

samples within the period March until November, 2020. Sampling was carried out

aseptically using a sterile cotton swab, after that the sample was put in the amies

media as a transport medium. Each sample was planted on Mac Conkey Agar

media and identified morphologically, then continued with biochemical tests. The

results of positive K. pneumoniae isolates were examined antibiotic sensitivity

tests using the Kirby-Bauer method against the antibiotics ciprofloxacin,

streptomycin, trimethoprim, tetracyclin and aztreonam. Then proceed using the

PCR test to detect the presence of the TEM gene as the ESBL encoder.





SUMMARY

xiii

The results obtained in this study were 8 out of 130 samples of pigs rectal

swabs (6.2%) tested positive for K. pneumoniae bacteria. For antibiotic testing, it

was found 87.5% (7/8) of K.pneumoniae resistant to tetracyclin and trimethoprim

antibiotics, 75% (6/8) of the streptomycin antibiotic isolates had intermediate

inhibition zones and 25% (2/8) isolates were resistant. All K.pneumoniae positive

isolates were still found sensitive to the antibiotics ciprofloxacin and aztreonam. It

was found that 1 out of 8 isolates of K.pneumoniae MDR (12.5%) were positive

for the ESBL coding gene blaTEM.

This study has succeeded in isolating K.pneumoniae bacteria from swab

rectal in pig farms in Gresik and Malang Districts and succeeded in confirming

the presence of K.pneumoniae isolates MDR, accompanied by the findings of

K.pneumoniae bacteria that were positive for the blaTEM gene as ESBL encoding

in the MDR K. pneumoniae bacterial isolate.





deteksi gen blatem penyandi extended spectrum beta

Documents