Efektivitas Penghambatan Aptamer Terhadap Biofilm EPEC K1.1 Isolat Dari Pasien Diare

Abstract

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) merupakan bakteri penyebab diare yang dapat membentuk biofilm. Resistensi EPEC terhadap berbagai antibiotik saat ini menjadi prioritas utama dalam mencari inhibitor alternatif yang lebih efektif. Aptamer merupakan asam nukleat yang telah dilaporkan memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri patogen melalui mekanisme penghambatan formasi biofilm. Aptamer diisolasi dari pustaka DNA dengan metode SELEX (Sytematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) yang spesifik dan memiliki afinitas tinggi terhadap molekul target misalnya bakteri EPEC K1.1. Sekuen aptamer dapat diperbanyak dengan oligo synthetizer. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis efektivitas penghambatan aptamer terhadap biofilm EPEC K1.1 isolat dari pasien diare. Beberapa faktor lingkungan seperti suhu dan pH yang berperan dalam pembentukan biofilm EPEC K1.1, serta aktivitas aptamer dalam menghambat pembentukan biofilm dianalisis menggunakan crystal violet assay pada OD570. Motility assay untuk mengetahui pengaruh aptamer terhadap motilitas bakteri dan mekanisme kerja aptamer dalam inhibisi biofilm dianalisis melalui qPCR dengan pengamatan ekspresi gen pada level transkripsi. Pada penelitian ini, enam jenis aptamer dianalisis aktivitas penghambatannya terhadap EPEC K1.1, yaitu aptamer SELEX 8 Koloni 1, 4, 7, SELEX 9 Koloni 3, SELEX 10 Koloni 5 dan 10. Sekuens aptamer tersusun atas basa nitrogen yang membentuk struktur sekunder karena adanya ikatan hidrogen yang terbentuk antara basa tersebut. Enam jenis aptamer yang digunakan memiliki susunan basa yang berbeda. Hasil prediksi struktur sekunder aptamer menggunakan aplikasi mFold menunjukkan struktur stem dan loop yang berbedabeda antara enam jenis aptamer yang digunakan. Hal ini menunjukkan bahwa keragaman susunan basa pada sekuen aptamer menyebabkan perbedaan struktur sekunder aptamer. Hasil analisis aktivitas penghambatan aptamer menunjukkan bahwa pada nilai cut off 0.399, aptamer SELEX 10 Koloni 5 dapat menghambat pembentukan biofilm EPEC K1.1 paling baik dengan nilai absorbansi 0.126. Hasil analisis pada uji motilitas juga menunjukkan bahwa aptamer ini dapat mengurangi diameter motilitas EPEC K1.1. Efek penghambatan terhadap motilitas EPEC K1.1 ditunjukkan dengan qPCR pada ekspresi gen motB, csgA and lsrAI yang menurun secara signifikan dibandingkan dengan kontrol. Aptamer SELEX 10 Koloni 5 dapat menghambat pembentukan biofilm dengan cara mengubah kemampuan motilitas EPEC K1.1, dan juga menekan ekspresi gen-gen yang terlibat pada pembentukan biofilm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aptamer dapat menjadi antibiofilm EPEC K1.1 yang efektif serta dapat menjadi alternatif untuk penanganan diare.