F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir No Nama Pertemuan Ilmiah
3. Uji Interaksi Mutacin dengan Sel Endothel
5.5. Derajat Reaktivitas Mutacin S. mutans Terhadap Sel Endotel Pembuluh Darah Penggunaan teknik ELISA dimaksudkan untuk menentukan tingkat reaktifitas
mutacin S. mutans terhadap sel endotel. Berdasarkan nilai Optikal densitas (OD) yang telah dibaca dengan Elisa Reader, ada perbedaan nilai konsentrasi mutacin (100, 50, 25, 12,5, dan 6,25 mg/ml) pada semua sampel sel endotel. Perbedaan nilai OD sel endotel dianalisis menggunakan uji ANOVA one-way dan dilanjutkan dengan Post hoc-Duncan, menggunakan software SPSS for windows. Hal ini dimaksudkan untuk menentukan nilai kemaknaan korelasi derajat reaktifitas konsentrasi IgY terhadap berbagai sampel S. mutan.
Gambar 7. Derajat reaktifitas mutacin S. mutans terhadap sel endothel pembuluh darah.
Reaktifitas mutacin terhadap sel endotel berbagai konsentrasi diukur berdasarkan Optikal Densitas (OD) pada panjang gelombang 450 nm.
106
Tabel 1. Nilai reaktifitas konsentrasi mutacin S. mutans terhadap Sel endothel berdasarkan uji ANOVA.
Konsentrasi IgY(mg/ml)
S. mutans Nilai Probalitas
Tingkat Kemaknaan
6.25 Endotel J. 1
Endodet J. 2 Endotel O.1 Endotel O.2 Endotel Lab
0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
P≤0,005
12.5 Endotel J. 1
Endodet J. 2 Endotel O.1 Endotel O.2 Endotel Lab
0,05 0,05 0,05 0,05 0.05
P≤0,005
25 Endotel J. 1
Endodet J. 2 Endotel O.1 Endotel O.2 Endotel Lab
0,109 0,100 0,096 0,085 0,072
P>0,005
50 Endotel J. 1
Endodet J. 2 Endotel O.1 Endotel O.2 Endotel Lab
0,109 0,101 0,096 0,084 0,080
P>0,005
100 Endotel J. 1
Endodet J. 2 Endotel O.1 Endotel O.2 Endotel Lab
0,322 0,315 0,310 0,309 0,300
P>0,005
Hasil uji ANOVA ini dikorelasikan dengan nilai OD reaktifitas mutacin S.mutans dengan sel endotel yang dibaca dengan elisa reader, dimana reaktifitas mutacin terhadap sel endotel memiliki tendensi yang berbeda. Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh konsentrasi mutacin. Pada konsentrasi 100 mg/ml, mutacin masih menujukkan reaktifitas terhadap sel endotel lab, sedangkan konsentrasi 6,25 mg/ml, IgY masih mampu memperlihatkan reaktifitas terbaiknya, sedangkan sel endotel (Kontrol positif) berada pada reaktifitas terakhir, namun masih mampu melakukan rekatifitas. Hal ini mengindikasikan, mutacin yang dipakai dalam penelitian ini memiliki tendensi reaktifitas yang sama terhadap semua sel endotel.
Berbagai laporan hasil penelitian yang disebutkan di atas dapat menjelaskan informasi tentang potensi mutacin mengenal atau bereaktifitas dengan sel endotel.
Hubungan dengan penelitian ini bahwa mutacin dapat berinteraksi dengan aviditas yang tinggi terhadap sel endotel walaupun Hasil uji ELISA yang dilakukan dalam penelitian ini
107
menunjukkan perbedaan bermakna (P<0,05) reaktifitas mutacin terhadap sel endotel mulai dari konsentrasi tertinggi sampai konsentrasi terendah, khususnya pada konsentrasi yang terendah (gambar 7). Perbedaan reaktifitas tersebut, selain dipengaruhi oleh konsentrasi mutacin, juga ditentukan oleh protein permukaan sel entodel (collagen binding protein) (Nakano, 2011). Dengan demikian penelitian ini mempertegas laporan Abranches (2009), bahwa mutacin S. mutans yang digunakan dalam penelitian ini bersifat spesifik terhadap sel endotel. Mota-Meira (2000) dan Morency (2001) melaporkan bahwa bakteri penghasil mutacin dapat menghambat bakteri patogen yang berhubungan dengan makanan, seperti L.
monocytogenes, B. cereus, C. perfringens, S. aureus dan Campylobacter jejuni. Mutacin juga dapat menghambat berbagai streptococus dan enterococci, termasuk beberapa strain resisten multi-obat (Kreth,2005) juga terhadap Helicobacter pylori dan Neisseria gonorrhoeae (Mota-Meira, 2005).
Kemampuan mutacin S. mutans berinterksi dengan host, karena mutacin S. mutans dapat berinteraksi dengan protein Cnm sel endotel senagai media untuk memfasilitasi ikatan dengan kolagen tipe I host untuk selanjutnya menetap pada jaringan, berkoloni dan menginfeksi host yang pada akhirnya melemahkan aktivitas sel endotelium yang merupakan langkah penting pada infeksi endocarditis (Nomura, 2012). Nakano (2010) melaporkan bahwa protein 120-kDa (protein Cnm) dianggap molekul protein yang berperan penting pada kasus stroke hemoragik dan endocarditis selain protein 190-kDa (Nakano 2008). Menurut Sato (2004) sekuen asam amino yang telah dideduksi oleh protein Cnm memperlihatkan kesamaan yang akurat dengan collagen-binding adhesins dan setelah dikonfirmasi ternyata protein Cnm termasuk dengan Cbp yang merupakan protein permukaan yang memfasilitasi S. mutans untuk melekat pada jaringan sel endotel dan kolagen host untuk.
Sejumlah penelitian melaporkan bahwa bakteriosin merupakan peptida aktif yang dapat menyebabkan gangguan permeabisasi dinding sel bakteri dan sampai membunuh bakteri. Sasaran reseptor dari kerja bakteriocin (mutacin) lantibiotics mampu mengganggu sintesis dinding sel melalui afinitas yang tinggi dengan mengikat molekul lipid II, sebuah molekul yang berperan peran penting dalam sintesis lapisan peptidoglikan Bonelli (2006), Breukink (2006). Ikatan molekul lipid II dapat membentuk pori-pori pada membran sitoplasma sel target. Mekanisme ini sangat penting dalam membunuh mikroorganisme seperti juga peptida lantibiotic lacticin 3147 (Wiedemann, 2006). Sedangkan mekanisme aksi lantibiotics dari streptococcu belum dilaporkan perannya dalam menghambat atau membunuh mikroorganisme patogen, namun beberapa lantibiotics, seperti mutacin I, 1140 dan B-Ny266, juga menggunakan lipid II sebagai molekul target (Chatterjee, 2005).
108
KESIMPULAN DAN SARAN
Streptococcus mutans isolat darah lebih bagus pertumbuhan pada kondisi lingkungan alkalis, dibandingkan isolate labaoratorium, khususnya pada pH 8 dan pada suhu 370C dan 400C. Streeptcoccus mutans sebagai penentu terjadinya infeksi pada jantung dan otak besar (serebrum) dengan intensitas yang meningkat dari minggu pertama sampai minggu ke empat (hari ke-30). Infeksi oleh S. mutans pada jantung dan pembuluh darah otak, dengan sasaran merusak sel endotel dan jaringan host, yang merupakan media untuk melakukan infeksi.
Mutacin S. mutans dapat bereaksi baik dengan sel endotel pembuluh darah otak dan jantung pada berbagai konsentrasi. Saran dari penelitian ini adalah perlu dilakukan penentuan serotype S. mutans isolat darah yang diisolasi dari darah tikus, selanjutnya perlu dilakukan Penentuan molekul protein mutacin S. mutans isolate darah dan protein plasma yang terpapar dengan S. mutans. Selanjutnya perlu dilakukan pengujian efektifitas antibiotik mutacin yang dihasilkan oleh Streptococcus mutans secara spesifik menghambat aktivitas adhesin dan interaksi collagen binding protein pada sel endhothel
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini dibiayai oleh Universitas Syiah Kuala, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Dalam Rangka Pelaksanaan Penelitian Hibah Pekerti Tahun Anggaran 2014 Nomor :496.a /UN11/S/LK-BOPT/2014 Tanggal 26 Mei 2014.
DAFTAR PUSTAKA
Abranches J, et al. 2009. Invasion of human coronary artery endothelial cells by Streptococcus mutans OMZ175. Oral Microbiol. Immunol. 24:141–145.
Adams C. 2003. Quality Of Life For Caregivers and Stroke Survivors in the Immediate Discharge Periode. Elsevier. 16:21;26-130.
Aliah A, Kuswara F F, Limoa A, Wuysang G. 2007. Gambaran umum tentang gangguan peredaran darah otak dalam Kapita selekta neurology cetakan keenam editor Harsono. Gadjah Mada university press, Yogyakarta. Hal: 81-115.
Alwi dan Idrus. 2007. Endokarditis dalam Sudoyo, Aru W. Setiyohadi, Bambang. Alwi, Idrus. Simadibrata K, Marcellus. Setiati, Siti. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam Jilid III Edisi IV. Jakarta: Pusat Penerbitan Departemen Ilmu Penyakit Dalam FKUI.
Amijaya APP, Murwani S, Wardhana AW. Efek ekstrak air daun kelor (moringa oleifera) terhadap kadar tumor necrosis faktor alpha (tnf-α) dan gambaran histopatologi sel endotel arteri coronaria pada tikus putih (Rattus norvegicus) yang diberi diet aterogenik. Jurnal Universitas Brawijaya, 2012. Hal.12-16.
109
Arif M. 2009. Pengantar Asuhan Keperawatan Klien dengan Gangguan Sistem Kardiovaskular. Jakarta : Salemba Medika.
Asniatih, Idris M, Sabilu K. Studi histopatologi pada ikan lele dumbo (Clarias gariepinus) yang terinfeksi bakteri Aeromonas hydrophila. Jurnal Mina Laut Indonesia 2013;
3(12):13-21.
Asniatih, Idris M, Sabilu K. Studi histopatologi pada ikan lele dumbo (Clarias gariepinus) yang terinfeksi bakteri Aeromonas hydrophila. Jurnal Mina Laut Indonesia 2013;
3: 13-21
Ayu DS. Induksi S. mutans terhadap aktivitas proteinase netrofil pada degradasi kolagen tipe IV. Journal pustaka kesehatan 2014;2(1):160-166.
Banas J.A. 2004. Virulence properties of streptococcus mutans. Frontiers in Bioscience (9) 1267-1277.
Baratawidjaja KG, Rengganis I. Imonulogi Dasar. Ed 9. Jakarta: FKUI, 2010. p: 265.
Beg AM, Jones MN, Miller-Torbert T, and Holt RG. Binding of Streptococcus mutans to extracellular matrix molecules and fibrinogen. Biochem Biophys Res Commun, 2002. 298, 75-79,
Bonelli, R. R., T. Schneider, H. G. Sahl, and I. Wiedemann. 2006. Insights into in vivo activities of lantibiotics from gallidermin and epidermin modeof- action studies.
Antimicrob. Agents Chemother. 50:1449–1457.
Breukink, E., and B. de Kruijff. 2006. Lipid II as a target for antibiotics. Nat. Rev. Drug.
Discov. 5:321–332.
Chatterjee, C., M. Paul, L. Xie, and W. A. van der Donk. 2005. Biosynthesis and mode of action of lantibiotics. Chem. Rev. 105:633–684.
Cotter PD, Hill C. Surviving the acid test: responses of Gram-possitive bacteria to low pH.
Microbiology and Molecular 2003; 67 : 437,445
Damjanov, Ivan. Histopatologi : Buku Teks Dan Atlas Berwarna. Jakarta : Widya Media, 1998.p.91-110.
Dewi FK. Aktivitas antibakteri ekstrak etanol buah mengkudu (Morinda citifloria, linneaus) terhadap bakteri pembusuk daging segar. Surakarta : Jurusan Biologi Universitas Sebelas Maret. 2010. Skripsi
Dorn B. R., Burks J. N., Seifert K. N., Progulske-Fox A. 2000. Invasion of endothelial and epithelial cells by strains of Porphyromonas gingivalis. FEMS Microbiol. Lett.
187:139–144)
Eishi, K. 1995. Surgical management of infective endocarditis associated with cerebral complications. Multi-center retrospective study in Japan. J. Thorac. Cardiovasc.
Surg. 110, 1745–1755.
Fedi FP, Vernino Ar, Gray JL. Silabus Periodonti. Jakarta: EGC, 2005.
Fozo EM, Quivey RG, Jr. Shifts in the membrane fatty acid profile of Streptococcus mutans enhance survival in acidic environments. American society For Microbiolgy 2004;
70 : 929
Gani BA, Tanzil A, Mangundjaja S. 2006. Molecular aspect of the Streptococcus mutans virulence properties. Indonesian Journal of Dentistry. 13(2) 107-114. (13)
Hahn K, Faustoferri RC, Quivey RG, Jr. induction of an AP endonuclease activity in Streptococcus mutans during growth a low pH. Molecular Microbiology 1999;
31(5) : 1489
110
Hidayati N. Isolasi dan identifikasi jamur endofit pada umbi bawang putih (Allium sativum) sebagai penghasil senyawa antibakteri terhadap bakteri Streptococcus mutans dan Escherichia coli. Malang: Jurusan Biologi Universitas Negeri Malang. 2010.
Skripsi
Janqueira LC, Carneiro J. Histologi Dasar: Teks dan Atlas Ed. 10. Jakarta: EGC, 2007.
Kamiya RU, Taiete T, Gonçalves RB. 2011. Mutacins of Streptococcus Mutans. Brazilian Journal of Microbiology 42: 1248-1258
Kamiya, R.U.; Hofling, J.F.; Goncalves, R.B. 2008. Frequency and expression of mutacin biosynthesis genes in isolates of Streptococcus mutans with different mutacin-producing phenotypes. J Med Microbiol. 57 (5), 626-635.
Kazuhiko N, Kazuya H, Naho T, Koichiro W, Chiho K, Ryota N, et al. The collagen-binding protein of Streptococcus mutans is involved in hemorrhagic stroke. Nat.
Commun. 2:485 doi:10.1038/ncomms 1491 (2011).
Kevin T. Uji toksisitas akut monocrotophos dosis bertingkat per oral dilihat dari gambaran histopatologis otak besar mencit Balb/C. Semarang: Univesitas Diponegoro. 2010.
Skripsi.
Khrisanti P. Perbedaan kecepatan lisis sel ginjal tikus wistar pada media tanah dan air tawar:
berdasarkan gambaran histopatologi. Univ Diponegoro. Skripsi 2010.
Kumar V, Cotran RS, Robbins SL. Buku Ajar Patologi Robbins Ed. 7 Vol.1. Jakarta: EGC, 2004.
Kusyanti E. Pengaruh supplemen vitamin C terhadap luka insisi pada tikus usia tua.
Universitas Dipeneogoro, 2010. Tesis.
Lemos JA, Burne RA. A model of efficiency: stress tolerance by Streptococcus mutans.
Microbiology 2008; 154 : 3247
Meregetthi L, sitkiewicz I, Green Nm, Musser JM. Remodeling of Streptococcus agalactiae transcriptome in response to growth temperature. Plos One 2008; 3(7) : 1
Moreiion P, Que Y. Infective endocarditis. The Lancet 2004; 363:139-149.
Morency, H., M. Mota-Meira, G. LaPointe, C. Lacroix, and M. C. Lavoie. 2001.
Comparison of the activity spectra against pathogens of bacterial strains producing a mutacin or a lantibiotic. Can J Microbiol 47:322-31.
Mota-Meira, M., G. LaPointe, C. Lacroix, and M. C. Lavoie. 2000. MICs of mutacin B-Ny266, nisin A, vancomycin, and oxacillin against bacterial pathogens. Antimicrob Agents Chemother 44:24-9.
Mota-Meira, M.; Morency, H.; Lavoie, M.C. 2005. In vivo activity of mutacin B-Ny266. J.
Antimicrob. Chemother. 56 (5), 869-871.
Murwani S, Hidayati DYN. Identiifkasi protein imunogenik chlamydia pneumoniae terhadap serum penderita infark mioard akut. Jurnal Kedokteran Brawijaya 2007:
23(2): 100-105
Myhre AE, Strestøl JF, Wang JE. Organ injury and cytokine release caused by peptidoglycan are dependent on the structural integrity of the glucan chain.
Infection and Immunity 2004; 72(3):1311-1317.
Nakano K, Hokamura K, Taniguchi N, Wada K, Kudo C, Nomura R, et al. The collagen-binding protein of Streptococcus mutans is involved in hemorrhagic stroke. Nature Communication 2011; 2:485-294.
111
Nakano K, Nomura R, Matsumoto M, Ooshima T. 2010. Roles of oral bacteria in cardiovascular diseases--from molecular mechanisms to clinical cases: Cell-surface structures of novel serotype k Streptococcus mutans strains and their correlation to virulence. J Pharmacol Sci.113(2):120-5.
Nakano K, Nomura R, Nakagawa I, Hamada S, Ooshima T. 2004. Demonstration of Streptococcus mutans with a cell wall polysaccharide specific to a new serotype, k, in the human oral cavity. J Clin Microbiol.42(1):198-202.
Nakano K, Nomura R, Nemoto H, Lapirattanakul J, Taniguchi N, Grönroos L, Alaluusua S, Ooshima T. 2008. Protein antigen in serotype k Streptococcus mutans clinical isolates. J Dent Res 87(10):964-8.
Nicolasa G, Augera I, Beaudoina M, Hallena F, Morencya H, LaPointeb G, Lavoiea MC.
2004. Improved methods for mutacin detection and production. Journal of Microbiological Methods 59;351– 361.
Nomura R, Nakano K, Nemoto H, Fujita K, Inagaki S, Takahashi T, Taniguchi K, Takeda M, Yoshioka H, Amano A, Ooshima T. 2006. Isolation and characterization of Streptococcus mutans in heart valve and dental plaque specimens from a patient with infective endocarditis. J Med Microbiol.55(Pt 8):1135-40.
Palmer SR, Miller JH, Abranches J, Zeng L, Lefebure T, Richards VP, et all. Phenotypic heterogenecity of genomically-diverse isolates of Streptococcus mutans. Plos One 2013; 8(4) :1
Parmet SR, Glass JT, Glass RM. Hemorrhagic stroke. The Journal of the American Medical Association 2004; 292:1916..
Prince SA, Wilson LM. Patofisiologi Ed. 6 Vol.1. Jakarta: EGC, 2006.
Purwanto, Susilawati ID. Induksi Streptococcus mutans terhadap aktivitas proteinase neutrofil pada degradasi kolagen tipe IV. E Journal Pustaka kesehatan 2014; 2(1):
160-166
Robbins SL, Kumar V. Pathologic Basis of Disease. 8th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier.
2010. p. 566-568.
Sabir A. aktivitas antibakteri flavonoid propolis trigona sp terhadap bakteri Streptococcus mutans (in vitro). Dental J 2005; 38 : 137
Sandritter, W. Histopatologis. Jakarta : EGC, 2003.hal. 23-49.
Sato Y, Okamoto K, Kagami A, Yamamoto Y, Igarashi T, Kizaki H. 2004. Streptococcus mutans strains harboring collagen-binding adhesin. J Dent Res. 83(7):534-9.
Shun CT, Lu SY, Yeh CY, Chiang CP, Chia JS, Yen JY. Glucosiltransferase of viridians streptococci are modulins of ilterleukin-6 induction in infective endocarditis.
Infection and Immunity. 2005; 73 (6).
Steven, Alan. Lone, Jane. 2004. Pathology. 2 ed. Philladelphia. Mosby, 185-187.
Sudiono J, Kurniadhi B, Hendrawan A, Djimantoro B. Ilmu Patologi. Jakarta: EGC, 2003.
Sunardi. Computed Tomography Scan (CT Scan) dan Magnetic Resonance Imaging (MRI) Pada Sistem Neurologis. Diakses pada tanggal 15 Juli 2014.
Sutrisno, Alfred. 2007. Stroke? You Must Know Before you Get It!. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.Hal: 1-13.
Thomas C. Histopatologi : Buku Teks dan Atlas untuk Pelajaran Patologi Umum dan Khusus Ed. 10. Jakarta: EGC, 1988.
Ward, M and Marcey D. 2001. Fibronectin, an extracelluler adhesion molecule. Molecular Biology Tutorial. Kenyon College, California Lutheran University, USA; 1-4.