BAB I PENDAHULUAN. I.1.Latar Belakang. Escherichia coli merupakan bakteri gram negatif. yang normalnya hidup sebagai flora normal di sistem

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN I.1.Latar Belakang Escherichia coli merupakan bakteri gram negatif yang normalnya hidup sebagai flora normal di sistem pencernaan manusia, dan juga bisa menjadi patogen yang menyebabkan infeksi (Giske, et al., 2012 ). Escherichia coli adalah bakteri penyebab infeksi saluran kencing tersering (Paterson, 2006). Penelitian menunjukkan adanya peningkatan kasus infeksi saluran kencing dari tahun yang disebabkan oleh E. coli yang menghasilkan ESBL. Terlihat kenaikan dari 0.20% % tiap tahunnya (Ena, et al., 2006). Escherichia coli juga dihubungkan dengan diare pada bayi, traveler s diarrhea, atau diare yang akut maupun kronis (Brooks, et al., 2001). Escherichia coli merupakan bakteri patogen utama infeksi pada pasien rawat jalan maupun rawat inap. Sekitar 85% penyebab ISK dan sekitar 50% infeksi nosokomial di masyarakat penyebabnya adalah E. coli. Infeksi nosokomial yang sering disebabkan oleh E. coli seperti catheter-associated urinary tract infections,

2 2 dan infeksi bekas luka operasi (Spelman, 2002). Intensive Care Unit (ICU) merupakan salah satu sumber penularan bakteri E. coli. Hal ini dikarenakan pasien memiliki faktor resiko yang tinggi saat berada di ICU seperti keparahan penyakit, lama rawat inap di rumah sakit, peralatan medis yang invasif, dan penggunaan antibiotik. Berdasarkan data pola kuman dan resistensi dari isolat urin pada tiga tempat berbeda di Indonesia yaitu Jakarta (Bagian Mikrobiologi dan Bagian Patologi Klinik FKUI-RSCM), Bandung (Bagian Patologi Klinik Sub Bagian Mikrobiologi RS Hasan Sadikin) dan Surabaya (Bagian Mikrobiologi RS Soetomo), jumlah kuman yang didapat dari periode , infeksi oleh E.coli merupakan yang terbanyak ditemukan yaitu sebanyak 38.85% diikuti dengan Klebsiella sp 16.63% dan Pseudomonas sp 14.95% (Firizki, 2013). E. coli dapat menyebar secara mudah dari tangan yang menyentuh makanan atau air yang telah terkontaminasi dan menyebabkan adanya transfer gen secara horizontal (Giske, et al., 2012). Kontaminasi E. coli pada makanan cukup tinggi di Indonesia terutama di Jakarta. Tingkat kontaminasi oleh

3 3 E. coli adalah 65.5% dan prevalensi penyakit diare sebanyak kasus tahun 1995 dan Kejadian Luar Biasa (KLB) keracunan makanan juga masih tinggi yaitu kasus tahun 1997, dengan angka kematian kasus 0.15% (Made, 2008). Penelitian pada tahun 2008 di tiga tempat di Jakarta Selatan menunjukkan kontaminasi makanan saji oleh E. coli 12.2%, kontaminasi makanan baru matang oleh E. coli 7.5%, dan kontaminasi air oleh E. coli 12.9% (Made, 2008). Karbapenem (imipenem, ertapenem, meropenem, dan doripenem) merupakan jenis beta laktam terbaru yang memiliki spektrum yang paling luas diantara jenis beta laktam lainnya. Karbapenem dapat digunakan untuk pengobatan infeksi yang serius. Karbapenem juga digunakan sebagai second line therapy pada infeksi Ventilator Associated Pneumonia (VAP). Peningkatan resistensi karbapenem pada bakteri gram negatif saat ini juga menjadi perhatian para klinisi dalam beberapa tahun terakhir. Karbapenem adalah anti mikroba yang efektif untuk membunuh bakteri yang memproduksi Extended Spectrum Beta - Lactamase (ESBL), dan apabila resisten akan menjadi sulit untuk menentukan pilihan terapi selanjutnya.

4 4 Saat ini munculnya Carbapenemase Producing Enterobacteriaceae (CPE) menjadi ancaman baru di dunia kesehatan. Terbatasnya pilihan pengobatan untuk infeksi yang disebabkan oleh CPE ini menyebabkan meningkatnya angka mortalitas hingga lebih dari 50% (Teo et al., 2013). Oleh sebab itu, adanya penyebaran resistensi karbapenem diantara bakteri gram negatif secara cepat ini mengharuskan klinisi untuk menentukan pemberian antibiotik secara empiris dan definitif untuk pasien. Tingkat resistensi karbapenem yang sedang hingga berat pada Enterobacteriaceae sangat berhubungan dengan hilang atau berkurangnya aktifitas porin dan diikuti dengan produksi dari AmpC atau Extended Spectrum β- Lactamase (ESBL) (Yang, et al., 2010). Dilaporkan prevalensi resistensi karbapenem di salah satu rumah sakit tersier di Mumbai India mencapai 12,26% (Nair, et al., 2013). Di Meropenem Yearly Susceptibility Test Information Collection Program, kejadian resistensi meropenem pada K. Pneumoniae meningkat secara signifikan yakni sebesar 0.6% pada 2004 menjadi 5.6% pada Lalu dilaporkan pula prevalensi resistensi karbapenem pada bakteri gram negatif yang diisolasi

5 5 dari ICU RSCM adalah 27.6% untuk Enterobacteriaceae, 21.9% untuk Pseudomonas aeuruginosa, dan 50.5% untuk A. baumannii (Kurniawati, et al., 2013). Untuk Enterobacteriaceae, dilaporkan hanya 97,3% yang peka terhadap terapi meropenem (Rhomberg, et al., 2009). Sedangkan, di India Utara dilaporkan kejadian resistensi karbapenem secara umum mencapai angka 22,16%. (Gupta, et al., 2006). Menurut National Healthcare Safety Network (NHSN) di tahun , resistensi karbapenem dilaporkan mencapai 4.0% untuk E. coli dan 10.8% untuk K. Pneumoniae yang berhubungan dengan infeksi yang berkaitan dengan penggunaan alat tertentu (Hidron, et al., 2008). Untuk Pseudomonas aeruginosa di Negara Hungaria dan Prancis dilaporkan pada tahun 2010 terdapat peningkatan resistensi karbapenem yaitu 24.9% dan 17.8%. Untuk Klebsiella pneumonia dilaporkan yang resisten terhadap karbapenem masing-masing dari empat Negara di Eropa yaitu Yunani dengan angka 49.1%, Cyprus 16.4%, Italia sebesar 15.2%, dan 5.5% di Hungaria (Antimicrobial Resistance Surveillance in Europe, 2011).

6 6 Penyebaran secara global Entrobacteriaceae penghasil enzim Extended Spectrum β-lactamase (ESBL) dan AmpC β-lactamase menjadi ancaman baru bagi para klinisi. β-laktamase adalah salah satu bentuk mekanisme penting yang dihasilkan oleh bakteri gram negatif. β- laktamase dibagi menjadi dua yaitu kelas Ambler berdasarkan struktur molecular β-laktamase dan rantai asam amino dan klasifikasi menurut Bush yang berdasarkan substrat yang dapat menghambat β-laktamase. ESBL merupakan bagian dari group 2be pada Bush s functional classification. AmpC β-lactamase diklasifikasikan sebagai enzim kelas C berdasarkan klasifikasi Ambler dan grup 1 beradasarkan klasifikasi Bush.

7 7 Ambler Class Bush Group C 1 A 2a 2b 2be 2br 2c 2d 2e 2f B 3 D 4 Tabel 1. Klasifikasi β-laktamase Karakteristik β-laktamase Berupa enzim kromosonal pada gram negatif tetapi beberapa diantaranya dikode melalui plasmid. Tidak dihambat oleh asam klavulanat. Penisilinase. β-laktamase spektrum luas yang mencakup TEM-1 dan SHV-1, mampu menghidrolisis penisilin dan sefalosporin pada tingkat yang sama. Banyak terdapat di bakteri gram negatif. ESBL yang mampu menghidrolisis sefalosporin generasi ketiga serta monobaktam. β-laktamase resisten terhadap inhibitor TEM. Carbenicillinase yang mampu menghidrolisis karbenasilin. Cloxacillinase yang mampu menghidrolisis kloksasilin. Sefalosporinase yang dihambat asam klavulanat. Carbapenamase yang dapat menghidrolisis karbapenam, dihambat oleh asam klavulanat. Berbasis serin. Metallo-enzym yang menghidrolisis karbapenam dan β-laktam lain kecuali monobaktam. Tidak dihambat oleh asam klavulanat. Berbasis seng. Enzim yang tidak masuk ke dalam salah satu kelas di atas ESBL sudah terbukti resisten terhadap penisilin, sefalosporin, dan monobaktam. Sama halnya dengan ESBL, Ampc juga terbukti resisten pada penisilin,

8 8 sefalosporin, dan monobaktam. Oleh sebab itu karbapenem sering digunakan untuk mengobati infeksi yang diakibatkan oleh Enterobacteriaceae yang menghasilkan ESBL dan AmpC karena karbapenem tergolong stabil merespon enzim-enzim tersebut. Namun, dalam beberpa dekade terakhir ini, terjadi resistensi terhadap karbapenem. Hasil penelitian yang dilakukan di Brazil menunjukkan, Escherichia coli yang memproduksi AmpC tipe CMY-2 mempunyai tingkat resistensi yang tinggi pada karbapenem terutama ertapenem (Pavez, et al.,2008). Penelitian yang dilakukan di salah satu rumah sakit di Cina terhadap 49 isolat Enterobacteriaceae, 33 isolat resisten karbapenem dan 28 dari 33 isolat tersebut positif memproduksi AmpC dan ESBL (Yang, et al.,2010). Hasil penelitian yang dilakukan di Banaras Hindu University di India menunjukkan dari 120 isolat Pseudomonas aeruginosa, 59.4% positif AmpC, 46.6% positif MBL, dan 3.3% positif ESBL (Upadhyay, et al., 2010). Penelitian juga yang juga dilakukan pada Datta Meghe Institute of Medical Science di India terhadap 100 isolat Pseudomonas aeruginosa, 42% positif AmpC,

9 9 40% psotif ESBL, dan 11.2% positif MBL (Basak, et al., 2002). Tingkat prevalensi E. coli penghasil ESBL pada tahun di Cina dilaporkan mencapai 24%, Hongkong 13%, Filipina 6.2%, Singapura 4%, Taiwan 13.8%, dan Jepang 1.4% (Mardiastuti, 2007). Penelitian yang dilakukan pada tahun 2003 menunjukkan tingkat prevalensi E. coli penghasil ESBL di Korea sebesar 5% dan di Indonesia 23.3%. Di Indonesia hingga saat ini belum ada data ilmiah yang memberikan informasi tentang E. coli atau bakteri lain penghasil AmpC, hal ini dapat disebabkan karena untuk metode uji identifikasi E. coli dan bakteri lain yang menghasilkan AmpC belum banyak diterapkan dan rutin dilakukan di laboratorium mirobiologi di Indonesia. Oleh sebab itu, berdasarkan latar belakang diatas, penelitian ini dilakukan berdasarkan makin meningkatnya kejadian resistensi E. coli yang menghasilkan AmpC dan informasi yang terbatas di Indonesia.

10 10 I.2 Perumusan Masalah 1. Berapa proporsi Escherichia Coli yang menghasilkan AmpC β-lactamase dari isolat klinis koleksi Laboratorium Mikrobiologi Bagian Mikrobiologi FK UGM? 2. Sejauh mana kepekaan Escherichia coli yang menghasilkan AmpC β-lactamase terhadap antibiotik golongan karbapenem dari isolat klinis koleksi Laboratorium Mikrobiologi Bagian Mikrobiologi FK UGM? I.3 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui proporsi sensitivitas Escherichia Coli yang menghasilkan AmpC β-lactamase dari isolat klinis koleksi Laboratorium Mikrobiologi Bagian Mikrobiologi FK UGM 2. Mengetahui sejauh mana sensitivitas Escherichia coli yang menghasilkan AmpC β-lactamase dari isolat klinis koleksi Laboratorium Mikrobiologi Bagian Mikrobiologi FK UGM

11 11 I.4 Keaslian Penelitian Paul et al., 2011 melakukan uji kepekaan Enterobacteriaceae (246 sampel) penghasil AmpC β- Lactamase. Metode skrining yang dilakukan yaitu berdasarkan kerentanan isolat terhadap sefamisin, seftazidim dan sefepim. Kemudian untuk metode konfirmasi dilakukan beberapa pengujian seperti AmpC Etest dan Chromogenic Assay. Hasilnya terlihat adanya aktifitas AmpC pada 74 isolat. Peter et al., 2011 melakukan uji kerentanan E.coli (51 sampel) yang menghasilkan AmpC terhadap amoksisilin-asam klavunalat, piperasilin-tazobaktam, atau Extended Spectrum Cephalosporin. Kemudian dilakukan perbandingan terhadap beberapa uji fenotip untuk AmpC seperti cefoxitin-cloxacillin disk diffusion test, cefoxitin-edta disk diffusion test, dan AmpC Etest. Hasil menunjukkan bahwa terdapat 41% dari isolat positif menghasilkan AmpC. Singhal et al., 2005 melakukan skrining ESBL dan AmpC terhadap 272 isolat yang berasal dari empat rumah sakit yang berbeda dengan menggunakan Modified Double Disk Approximation Method (MDDM). Isolat yang menunjukkan penurunan kerentanan terhadap beberapa

12 12 antibiotik yang digunakan seperti seftazidim, sefotaksim, dan sefosiktin, menunjukkan adanya produksi AmpC. Hasil menunjukkan 64% dari isolat menghasilkan ESBL, 23% dari isolat resisten terhadap sefosiktin, dan hanya 8% dari isolat yang memproduksi AmpC. Black et al., 2005 melakukan uji kepekaan bakteri penghasil AmpC dengan menggunakan metode yang baru, yaitu AmpC Disk Test. Uji tersebut menggunakan sefosiktin sebagai skrining AmpC, dan metode ini secara akurat dapat membedakan isolat yang menghasilkan ESBL dengan AmpC. Pada penelitian ini menggunakan metode skrining dengan menggunakan metode Ampc Disk Test. Sedangkan metode uji kepekaan antibiotik menggunakan metode Kirby Bauer. Selain itu, wilayah asal sampel, jumlah sampel dan bakteri yang digunakan berbeda. I.5 Manfaat Penelitian Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi klinis mengenai proporsi dan tingkat sensitivitas E. coli penghasil AmpC terhadap karbapenem dan memberikan data secara ilmiah dalam memilih terapi penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri penghasil AmpC.