Keragaman Bakteri Penginfeksi Saluran Kemih Pada Anak Berdasarkan Gen 16S rRNA.

Abstract

Infeksi Saluran Kemih (ISK) adalah infeksi yang terjadi akibat invasi mikroorganisme pada saluran kemih bagian bawah maupun atas. Infeksi ini sering menyerang anak laki-laki maupun perempuan. Bakteri penyebab ISK diketahui merupakan kelompok mikrobiota yang sewaktu-waktu dapat bersifat patogen dan mampu menghasilkan senyawa toksik. Selama ini komunitas bakteri yang dikaji terbatas pada bakteri yang dapat dikulturkan (culturable), sedangkan bakteri penginfeksi saluran kemih yang tidak dapat dikulturkan (unculturable) dari sampel urin belum diketahui. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman bakteri penginfeksi saluran kemih baik yang culturable maupun unculturable dari sampel urin anak yang didiagnosa menderita infeksi saluran kemih (ISK). Bakteri culturable diisolasi dan dipurifikasi menggunakan media Eosin Methylen Blue Agar (EMBA). Dalam penelitian ini, sebanyak 13 sampel urin anak-anak berusia 6-17 tahun dianalisis. Isolat yang diperoleh diidentifikasi secara morfologi, fisiologi dan patogenitasnya. Selain itu, identifikasi secara molekuler juga dilakukan dengan mengekstrak DNA genom delapan isolat terpilih (SBU1, SBU2, SBU3, SBU4, SBU5, SBU6, SBU7 dan SBU8) menggunakan Presto Mini gDNA Bacteria Kit, dan diamplifikasi gen 16S rRNA. Bakteri unculturable dianalisis dengan mengekstrak total DNA genom langsung dari sampel urin. Gen 16S rRNA diamplifikasi dengan nested PCR menggunakan primer 16S rRNA+GC clamp menghasilkan produk 180 pb. Analisis komunitas bakteri unculturable dilakukan menggunakan Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE). Gen 16S rRNA bakteri culturable dan unculturable yang diperoleh, diurutkan basa nukleotidanya dan dianalisis kekerabatannya menggunakan software bioinformatika MEGA 7. Analisis sekuen gen 16S rRNA menunjukkan bahwa tujuh isolat terpilih berkerabat dekat dengan kelompok Enterobacteriaceae dan satu isolat berkerabat dekat dengan kelompok Moraxellaceae. Hasil analisis DGGE pada 10 sampel urin menghasilkan pita DGGE yang cukup beragam. Berdasarkan analisis pengelompokan (clustering analysis) menggunakan gen 16S rRNA secara umum terdapat 2 cluster yaitu SU1, SU5, SU8, SU9, SU10 dan SU2, SU3, SU4, SU6, SU7. Terpisahnya 2 cluster tersebut disebabkan adanya perbedaan keragaman bakteri penginfeksi saluran kemih yang disebabkan oleh karakteristik urin serta tingkat keparahan penyakit yang terjadi. Analisis indeks Shannon-Wienner (H’) digunakan untuk mengestimasi keragaman mikrob pada setiap sampel. Indeks keragaman (H’) berdasarkan gen 16S rRNA pada 10 sampel berkisar 0.692-2.066. Indeks kemerataan (e’) dari gen 16S rRNA berkisar antara 0.6235-0.9995. Profil DGGE gen 16S rRNA menunjukkan keragaman komunitas bakteri unculturable yang diwakili oleh 9 sembilan pita DGGE. Hasil separasi pita gen 16S rRNA dipotong dan di re-PCR menggunakan primer non GC clamp untuk sekuensing. Analisis filogenetik berdasarkan BLAST-N menunjukkan mayoritas bakteri penginfeksi saluran kemih yang didapatkan berkerabat dekat dengan uncultured bacterium. Namun terdapat tiga pita yang terdeteksi sebagai aggota filum Proteobacteria dan satu pita sebagai Firmicutes. Konstruksi pohon filogenetik antara bakteri culturable dan unculturable menunjukkan hasil yang sedikit berbeda. Komunitas bakteri culturable didominasi oleh kelompok Enterobacteriaceae yang masih termasuk anggota filum Proteobacteria, sedangkan komunitas bakteri unculturable didominasi oleh filum Proteobacteria serta Firmicutes. Komunitas bakteri unculturable tidak ditemukan pada konstruksi filogenetik bakteri culturable dipengaruhi oleh media isolasi dan kondisi inkubasi yang belum sesuai untuk bakteri tersebut tumbuh. Kombinasi metode kultivasi dan metagenomik memberikan cara yang tepat dalam menentukan keragaman bakteri pada anak-anak yang didiagnosis ISK. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa komunitas bakteri culturable dan unculturable pada anak-anak yang didiagnosa ISK, menunjukkan hasil yang relatif berbeda. Filum Firmicutes hanya ditemukan pada pendekatan metagenomik, sementara filum Proteobacteria dapat ditemukan baik secara kultivasi maupun metagenom, meskipun demikian genus yang didapatkan berbeda untuk masing-masing metode.