KEANEKARAGAMAN SPESIES BAKTERI PADA PASIEN WIDAL POSITIF BERDASARKAN SISTEMATIKA POLIFASIK

Sri Darmawati, Dra. M.Si., Prof. drh. Widya Asmara, SU., Ph.D.; Prof. Drs. Langkah Sembiring, M.Sc., Ph.D.; Prof. Dr. drh. Wayan T. Artama

2014 | Disertasi | S3 Bioteknologi

Tujuan penelitian ini untuk analisis keanekaragaman spesies bakteri dan keanekaragaman strain anggota masing-masing spesies pada darah pasien Widal positif berdasarkan sistematika polifasik dan analisis profil sensitivitas keanekaragaman spesies bakteri terhadap antibiotik. Pendekatan sistematika polifasik menggunakan data fenotipik meliputi: morfologi sel, morfologi koloni, sifat biokimiawi diperoleh menggunakan perangkat API 20E, API 50CHB/E dan API Stap, profil total protein sel bakteri dengan metode SDS-PAGE, dan data genotipik digunakan sekuens gen 16S rRNA. Uji sensitivitas bakteri terhadap antibiotik menggunakan metode Kirby-Bauer. Hasil analisis sistematika numerik fenetik menunjukkan keberhasilan kultur darah pada pasien Widal positif 47,8%, terdiri dari 17 sampel (12,5%) bakteri bentuk batang Gram negatif, 3 sampel tidak teridentifikasi dan 14 sampel anggota familia Enterobacteriaceae, terdiri dari 6 spesies yaitu S. typhi, Ent. cloacae, E. coli, Kleb. pneumoniae, Ser. marcescens dan Salmonella sp., 48 sampel (35,3%) bakteri bentuk kokus Gram positif anggota Staphylococcus terdiri dari 7 spesies yaitu Stap. warneri, Stap. saprophyticus, Stap. xylosus, Stap. hominis, Stap. cohnii, Stap. capitis dan Stap. aureus. Hasil analisis sistematika kimiawi berdasarkan profil total protein dari kedua kelompok bakteri tersebut memiliki kemiripan tipologis dengan hasil analisis sistematika numerik fenetik. Analisis berdasarkan sistematika molekular kelompok bakteri batang Gram negatif menunjukkan adanya 4 clade, clade pertama beranggotakan 3 isolat yang hubungan kedekatannya dengan strain S. typhi ATCC 19430T, kedua 1 isolat dengan E. coli ATCC 11775T, ketiga 3 isolat dengan Ent. cloacae ATCC 23373, keempat 1 isolat dengan Ser. marcescens ATCC 13880. Kelompok bakteri bentuk kokus Gram positif menunjukkan adanya 4 clade, clade pertama 4 isolat dengan Stap. saprophyticus ATCC 15305T dan Stap. xylosus ATCC 29971T, kedua 1 isolat dengan Stap. warneri ATCC 27386T, ketiga 2 isolat dengan Stap. hominis DSM 20328T, keempat 1 isolat KT 30.5 tidak menunjukkan adanya hubungan kedekatan dengan 4 strain acuan. Sensitivitas bakteri anggota familia Enterobacteriaceae terhadap kloramfenikol sebesar 93,3%, siprofloksasin 86,7%, gentamisin 66,7%, sefotaksim 60%, trimetoprim-sulfametoksasol 60%, ampisilin 53,3%, dan sensitivitas isolat bakteri anggota Staphylococcus terhadap trimetoprimsulfametoksasol 73,3%, vankomisin 53,3%, oksasilin 46,7%, tetrasiklin 46,7%, kloramfenikol 40%, dan eritromisin 13,3%. Keanekaragaman spesies dan keanekaragaman strain anggota setiap spesies bakteri menyebabkan timbulnya gejala klinis yang tidak spesifik pada pasien tersangka demam tifoid serta spesifisitas dan sensitivitas uji Widal yang bervariasi.

The purposes of this study was to analyze the bacterial species and strain diversity of each species members in positive Widal blood of patients based on polyphasic systematic and to analyze the sensitivity profiles of bacterial species diversity to antibiotics. The polyphasic systematic approach used phenotypic data including: cellular morphology, colonial morphology, and biochemical properties obtained with API 20E, API 50CHB/E, and API Stap while the bacterial cell total protein profiles with SDS-PAGE, and genotypic data with 16S rRNA gene sequences. The sensitivity test of bacteria to antibiotics was obtained with Kirby-Bauer method. The results of phenetic numerical systematic analysis showed the success of positive Widal blood culture patients was 47.8%, consisting of 17 samples (12.5%) of Gram-negative bacillus bacteria, 3 unidentified samples, and 14 samples of Enterobacteriaceae familia members consisting of 6 species of S. typhi, Ent. cloacae, E. coli, Kleb. pneumoniae, Ser. Marcescens, and Salmonella sp., 48 samples (35.3%) of Gram-positive coccus bacteria of Staphylococcus member consisting of 7 species of Stap. warneri, Stap. saprophyticus, Stap. xylosus, Stap. hominis, Stap. cohnii, Stap. capitis, and Stap. aureus. The results of chemical systematic analysis based on total protein profiles from both groups of bacteria had typological similarity with the results of phenetic numerical systematic analysis. The analysis based on molecular systematic of Gram-negative bacillus bacteria group showed the presence of 4 clades that respectively the first clade consisted of 3 isolates which had close relationship with strains of S. typhi ATCC 19430T, the second 1 isolate with E. coli ATCC 11775T, the third 3 isolates with Ent. cloacae ATCC 23373, and the fourth 1 isolate with Ser. marcescens ATCC 13880. While Gram-positive coccus bacteria group showed the presence of 4 clades that respectively the first clade consisted of 4 isolates which had close relationship with Stap. saprophyticus ATCC 15305T and Stap. xylosus ATCC 29971T, the second 1 isolate with Stap. warneri ATCC 27386T, the third 2 isolates with Stap. hominis DSM 20328T, and the fourth 1 isolate of KT 30.5 which had no close relationship with 4 reference strains. The sensitivity of Gram-negative bacillus bacteria of Enterobacteriaceae familia members was 93.3% to chloramphenicol, 86.7% to ciprofloxacin, 66.7% to gentamicin, 60% to cefotaxime, 60% to trimethoprimsulfametoksasol, 53.3% to ampicillin, and the sensitivity of bacterial isolates members of Staphylococci genus was 73.3% to trimethoprim-sulfametoksasol, 53.3% to vancomycin, 46.7% to oxacillin, 46.7% to tetracycline, 40% to chloramphenicol, and 13.3% to erythromycin. Species and strains diversity of each bacterial species members caused nonspecific clinical symptoms in suspected typhoid fever patients and various specificity and sensitivity of Widal test.

Kata Kunci : Keanekaragaman spesies, kultur darah, Widal, sistematika polifasik