JURNAL
KESEHATAN
KEANEKARAGAMAN GENETIK Salmonellatyphi
Darmawati, S.'
Analis Kesehatan FIKKES UNIMUS
ABSTMCT
Strain the bacteria Salmonella typhi (5. typhi) is also called Salmonella choleraesuis serovar typhi,
Salmonella serovar
typhi,
Salmonella enterica serovartyphi
including members familia Enterobacteriaceae, have O antigen (somatic), H antigen (flaSel) and capsule antigen (Yi), wide-spread around the world. S. typhi have the genetic diversity that can be shown that the dffirence in sensitivity towards antibiotics thqt describes the plasmid profiles of dffirences, as well as thediferences of each of ribotyping strain originating from a
dffirent
area, By lcnowing the genetic diversity S.typhi bacterial strain can be used as a basis to track the epidemiologt of cases of fevertypoid, in addition to the wtique-wilh the unique nature of the bacteriql strain can be used as a
basis for identi/ication and classification.
Keywords: Salmonella typhi, the genetic diversity
ABSTMK
Strain bakteri Salmonella typhi (5. typhi) disebut juga Salmonella choleraesuis serovar typhi,
Sqlmonella serovar typhi
,
Salmonella entericaseroyar
typhi
termasuk anggota familia Enterobacteriaceae, memiliki antigen O (somatic), antigenH
(lagel) dan antigen kapsul (Vi),tersebar luas
di
seluruh dunia. S. typhi mempunyai keaneka ragaman genetik yang dapatditunjukkan dengan adanya perbedaan sensitivitas terhadap antibiotik yang menggambarkan adanya perbedaan profil plasmid, demikian pula dengan adanya perbedaan ribotyping dari setiap
strain yang berasal dari daerah yang berbeda. Dengan diketahuinya keaneka ragaman genetik
strain
baheri S.typhi dapat digunakan sebagai dasar untuk melacak epidemiologidari
kasusdemam typoid, disamping itu dengan adanya keunikan-keunikan sifat yang dimiliki oleh strain
bakteri tersebut dapat digunakan sebagai dasar identifikasi dan klasifikasinya.
Kata Kunci: Salmonella typhi, Keanekaragaman Genetik
' Analis Kesehatan, Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan, Universitas Muhammadiyah Semarang
Keanekaragaman Genet
k
S almone ll a typhi Salmonellatyphi (5.
typhi) disebutjuga Salmonella choleraeszls serovar typhi,
Salmonella serovar
typhi
,
Salmonella entericaserovar typhi (Holt,
etal.,
1994dan
Anonimous,2001).
S.
typhi
adalahstrain bakteri yang menyebabkan terjadinya demam
tipoid.
Demamtipoid
merupakanpenyakit
infeksi
serius serta
merupakanpenyakit endemis
yang
serta
menjadi masalah kesehatanglobal
termasuk
diIndonesia
dan
Negara-negara
Asia Tenggara seperti Malaysiadan
Thailand. Angka kejadian termasuk tertinggidi
duniayaitu
antara 358-810/100.000 penduduksetiap tahun. Penyakit
ini
mempunyaiangka kematian yang cukup tinggi, yaitu
1-Soh dari penderita (Punjabi, 2004). Demam
tipoid
dapat
terjadi
pada
semua umur, terbanyak padausia 3-19
tahun,
sekitar 77Yo dengan puncak tertinggi pada usial0-l5
tahun
(Simanjuntak,l993). Selain itu S.typhi dapat menyebabkan gastroenteritis(keracunan makanan)
dan
septikemia.Penyakit
ini
dianggap serius karena dapatdisertai berbagai penyakit, kejadian demam
typoid telah diperburuk dengan terjadinya peningkatan
resistensi
bakteri
terhadapbanyak
antibiotik,
meningkatnya jumlahindividu
yang
terinfeksi
HIV
sertameningkatnya
mobilitas pekerja
migrandari
daerah dengan insiden yangtinggi
(Thong,
et
a1.,2000).
Bakteri
ini
masukmelalui
mulut
bersama makanan
danminuman yang terkontaminasi oleh bakteri
tersebut
dan
hanyut
ke
saluranpencernakan,
apabila
bakteri
berhasilmencapai usus halus dan masuk
ke
dalamtubuh
mengakibatkanterjadinya
demamtipoid.
^S.
typhi
adalah
strain
bakterianggota
familia
Enterobacteriaceae. Menurut Kauffman-White Scheme bahwaS.typhi dapat
dikelompokkanke
dalamserovar berdasarkan perbedaan formula
antigen,
yaitu
berdasarkan
antigenO(somatik),
antigen
Vi
(kapsul)
danantigen
H
(flagel), Sedangkan spesifikasiformula
antigen
O
dideterminasi darikomposisi
dan
struktur
polisakariadaselain
itu
formula antigen
O
dapatmengalami perubahan karena terjadinya lysogenik
oleh
phaga. Subdivisi serovarS.typhi dapat
dilakukan
berdasarkanbiovar
yaitu
berdasarkan kemampuanuntuk memfermentasikan xylosa, sehingga
dapat dijumpai S.typhi xylosa positip dan
S.typhi xylosa
negatip,
hal
ini
dapatdigunakan sebagai marker epidemiologi
(Holt, et
a1.,1994; Brenner.Et
a|.,1984).Selain
itu
subdivisi
dari
serovar dapatdidasarkan
pada
resistensi
terhadapantibiotik. .
Darmawati (2005),
Murini
(1998), danEri
(2006) menyatakan bahwa profil proteinpilli
dari
S.
ryphi Isolat
RumahSakit Kariadi
Semarang,Isolat
RumahSakit
Sarjito
dan Isolat
BalaiLaboratorium
Kesehatan
Yogyakarta sangat bervariasi meskipun diantaranyamemiliki
beberapaprotein
hemaglutinin subunit
pilli
dengan berat molekul yangsama
yaitu 36
dan
45
kDa.
Selain itu Darmawati,S.
dan Anwar,
S.
(2008) menyatakanbahwa
hasil
analisis profil proteinpilli
dari 26 strain,!.
typhi lsolat Jawajuga
menunjukkan adanya variasi baikjumlah
pita
protein
subunit pilli
yang
terdiri dari
8-17
pita
denganBM
tertinggi 200 kDa, terendah
l0
kDa. Halini
menunjukkan adanyavariasi
protein sub unitpilli
yangdimiliki
oleh 26 strainS.
typhi Isolat lawa
.
Dengan adanyavariasi protein sub unit
pilli
yangdimiliki
oleh
26
strain
S.
typhi Isolat
Jawamenunjukkan
adanya
variasi
genetik,Keanekaragaman Gene
tk
S al mone I I a typhikarena sintesis
protein dikode
oleh
gen sebagai bagian dari DNA.OIeh karena itu berdasarkan uraian
di atas perlu
dilakukan
kajian keanekaragamangenetik
S.typhi
yangmerupakan
variasi
gen atau genom yangdimiliki oleh
setiap
individu
anggotaspesies. Dengan diketahuinya
variasigenetik
^y.
typhi
dapat
diketahui
pula keanekaragamangenetik ,S.
typhi
yangakhirnya dapat digunakan untuk klasifikasi
dan identifikasi S. typhi.
Mikroskopis dan makroskopis S.
fyphi
S. typhi adalah bakteri yang selnyaberbentuk batang berukuran 0,7-1,5pm
x
2,0-5,0 pm, bersifat Gram-negatip sehinggamempunyai komponen outer layer (lapisan
luar) yang
tersusun
dari
LPS(lipopolisakariada)
dan
dapat
berfungsisebagai endotoksin, bergerak dengan flagel
peritrik,
tidak
membentukspora.
Padamedia
MacConkey
koloni
transparankarena
bakteri
tidak
memfermentasikanlaktosa,
dengan diameterkoloni 2-4
mm.Media
MacConkey adalah
media
yang mengandunggaram
empedudan
kristalviolet yang
fungsinya dapat menghambatpertumbuhan
bakteri
gram-positip. Selainitu media tersebut mengandung laktosa dan
indikator neutral
red
yang
dapat
untuk menunjukkanterjadinya
perubahan pHpada media
sehingga
dapat
untukmembedakan
antara bakteri
yangmemfermentasikan
laktosa
secara cepat,lambat
atau
tidak
memfermentasikanlaktosa. (Koneman, et
all.
1992;Holt et al.,1994;
Talaro
et al.,
2A0D.
Sealain itubakteri
S.typhijuga memiliki
pilli
ataufimbriae yang berfungsi
untuk
adesi padasel host yang terinfeksi.
Pilli
merupakan bentukan batanglurus
denganukuran
lebih
pendek danlebih kaku
bila
dibandingkan denganflagella.
Pilli
tersusun atasunit
protein yang disebutpillin,
mempunyai strukturyang
berbentukpipa,
mempunyai perandalam proses konjugasi, sebagai reseptor
bagi bakteriofag dan berperan pula dalam proses perlekatan (adesi) antara bakteri
dengan permukaan sel inang. OIeh karena
itu
pilli
mempunyai peran dalam proses patogenesis bakteri, selain itupilli
mampumenginduksi terbentuknya
respon
imunpada hewan yang terinfeksi.
Suatu bakteri dapat
memiliki beberapatipe
pilli
yang
berbeda dalampanjang
dan
tebalnya,
spesifisitasreseptornya. Banyak spesies bakteri dari familia
Enterobacteriaceae
(Enterobacter,
Proteus,
Providencia,morganella, Yersinea,
Serratia) mempunyaipilli
tipe
I
dan 3.pilli
tipe
I diklasifrkasikan sebagai manno s e -sensitiy e hemaglutinin (MSHA), yang mengadakanperlekatan
pada
sel
yang
mempunyai reseptor mannose-glycoproteindan
pilli
tipe
3
sebagaipilli
mannose-resistenhemaglutinin atau
MRHA
(Hornick,
etaII.,1992).
Sifat fisiologis S. typhi
.S.
typhi
adalah
bakteri
yang berdasarkan kebutuhanoksigen
bersifatfakultatif
anaerob, membutuhkan suhuoptimal
37'C
untuk
pertumbuhannya,memfermentasikan D-glukosa
menghasilkan
asam
tetapi
tidak membentuk gas, oksidase negatip, katalasepositip,
tidak
memproduksiindol
karenatidak
menghasilkan enzim tryptophanase yang dapat memecah tryptophan menjadiindol,
methyl
red
(NIIR.)
positip menunjukkan bahwa fermentasi glukosaKeanekaragaman Genetk Salmonella typhi
menghasilkan
sejumlah
asam
yangterakumulasi
di
dalam
medium sehinggamenyebabkan
pH
medium menjadi asam(pH=4,2),
dengan penambahan indikatormetyl
red
makawarna
medium menjadimerah.
Voges-Proskauer(VP)
negatip,citrat
negatip,
menghasilkanH2S
yang dapat ditunjukkan pada media TSIA (Triple Sugarlron
Agar).
Bakteri
menghasilkanH2S yang merupakan produk hasil reduksi dari asam amino yang mengandung sulfur, H2S yang dihasilkan akan bereaksi dengan
garam
Fe
dalam media yang
kemudian menjadisenyawa FeS berwarna hitam yang mengendap dalammedia.
Urease negatip,nitrat
direduksi menjadinitrit,
lysin
danornithin
dekarboksilasepositip,
laktosa,sukrosa,
salisin
dan
inositol
tidak difermentasi,Uji
ONPG
negatip karenatidak
menghasikan
enzim
bethagalaktosidase sehingga bakteri
tidak
dapatmemfermentasikan laktosa, oleh karena itu
strain bakteri S.typhi
termasuk anggotafamilia
enterobacteriaceaeyang
bersifattidak
memfermentasikanlaktosa
(nonlactosa
fermenter
),
IiPase
dandeoksiribonuklease
tidak
diproduksi
(Brenner, et al.1984; Koneman, et
al.
1992; Talaro et a|.,2002).Patogenitas S. typhi
Demam
typoid
adalah
penYakitdemam akut yang disebabkan oleh bakteri
S.
typhi.
Penyakitini
khusus menyerangmanusia,
bakteri
ini
ditularkan
melaluimakanan
dan
minuman
yangterkontaminasi oleh kotoran atau tinja dari
seseorang pengidap atau penderita demam
typoid.
Bakteri
S.typhi
masuk
melaluimulut
dan hanyutke
saluran pencernaan.Apabila bakteri
masuk
ke
dalam tubuhmanusia,
tubuh akan
berusaha untuk mengeliminasinya. Tetapi bila bakteri dapatbertahan dan
jumlah
yang masuk cukupbanyak,
maka bakteri akan
berhasil mencapai usus halus dan berusaha masukke
dalam
tubuh yang
akhirnya
dapatmerangsang
sel
darah
putih
untuk menghasilkan interleukin dan merangsangterjadinya gejala demam, perasaan lemah,
sakit kepala, nafsu makan berkurang, sakit
perut,
gangguanbuang
air
besar serta gejala lainnya.Gejala
klinik
penyakitini
adalah demam tinggi pada minggu ke 2 dan ke 3, biasanya dalam4 minggu
gejala tersebuttelah hilang,
meskipun
kadang-kadangbertambah
lebih
lama. Gejalayang
lain yang sering ditemukan adalah anoreksia,malaise,
nyeri
otot,
sakit
kepala, batuk,bradikardia
(slow heart
rate)
dankonstipasi.
Selain
itu
dapat
dijumpai adanya pembesaran hati dan limpa, bintikrose
sekitar umbilicus
yang
kemudiandiikuti
terjadinya ulserasi
pada
Peyer patches pada daerah ilium, yang kemudiandiikuti
terjadinya
perdarahan
kerenaterjadi
perforasi.
Masa inkubasi demamtipoid
umumnyal-3
minggu, tetapi bisalebih singkat yaitu 3 hari atau lebih lama
sampai dengan
3
bulan,waktu
inkubasi sangat tergantung pada kuantitas bakteri dan hostfactor
serta karakteristik strainbakteri yang menginfeksi. (Maier,
et
al.,2000; Anonimous, 2001). Dosis
infektif
rata-rata
bagi
manusia
cukup
106 organismeuntuk menimbulkan
infeksiklinik
atau subklinik.
Pada manusia S.typhi
dapat menimbulkan demam enterik,bakterimia
dengan
lesi
lokal
danenterokolitis.
Untuk
diagnosislaboratorium
antua
lain
dengan
carabakteriologik,
serologi
dan
molekuler.Menurut Hatta
et
al.(2007)
polymerasechain reaction
(PCR)
menggunakan satupasang
primer
gen
flagelin
dapatKeanekaragaman Genet
k
Salmonella typhi digunakanuntuk
identifikasi
keberadaanS.typhi
di
dalam
darah,urin
dan
feses, adapun sampeluntuk
identifikasi bakteri dapat berupa darah,urin,
feses, sumsumtulang
belakang.
Menurut Talaro
etal.(2002\
bahwauntuk
identifikasi strain bakteri anggota familia Enterobacteriaceae dapat dilakukan serangkaianuji
biokimiaIMViC
(indol, metyl red, Voges Proskauer,citrat).
Struktur
antigen S.typhiS.typhi adalah bakteri enterik
yang
bersifat gram
negatip, mempunyai antigen permukaanyang
cukup komplekdau mempunyai peran penting dalam Proses
patogenitas, selain itu juga berperan dalam
proses
terjadinya respon
imun
padaindividu
yang
terinfeksi.
Antigen permukaantersebut terdiri dari
antigenflagel(antigen H), antigen somatik (antigen
O)
dan
antigen kapsul
atau
antigenK
(antigen Vi).Antigen
O
disebut
juga
sebagaiantigen dinding sel karena antigen tersebut
adalah bagian duter layer dari dinding sel
bakteri gram negatip. Antigen
O
tersusundari LPS (Lipo
Polisakarida)
Yangberfungsi pula sebagai endotoksin, resisten
terhadap pemanasan 100oC,
alcohol
dan asam, reaksi aglutinasinya berbentuk butir' butir pasir (Joklik et al.,1990).Antigen
H
atau antigen
flagel, antigenini
terdiri
dari suatu protein yangdikode oleh
gen/g
yang berada pada lokusflic.
Antigen
H
bersifat termolabil
dandapat rusak oleh alkohol, pemanasan pada
suhu
di
atas 60oC dan asam, dimana padareaksi aglutinasinya berbentuk butir-butir pasir yang hilang
bila
dikocok. Antigen Hterdiri
dari2
faseyaitu
antigenH
fase 1(Hl)
dan antigenH
fase2
(HZ)
sehinggadapat dijumpai S.typhi
serovarHl
danS.typhi serovar
H 2.
Sedangkan antigenHl
terdiri dari
Hl-d
danHl-j
sehinggadapat dijumpai pula S.typhi serovar
Hl-d
yang tersebar luas
di
seluruh dunia danS.typhi serovar H-j yang hanya dijumpai di Indonesia. Strain bakteri S.typhi serovar
H-j
bersifat kurang motil pada media semisolid
agardan kurang
invasive apabila dibandingkan dengan S.typhi serovar H-d(Grossman, et al.l995).
Antigen
Vi
atau
antigen kapsul,yaitu
antigenyang
terdiri dari
polimerpolisakarida
dan bersifat asam. AntigenVi
yangdimiliki
oleh
bakteri berfungsi sebagaiantiopsonik
dan
antipagositik, ekspresi antigen tersebut dikode oleh gentviA
yang beradadi
dalam lokusvia
B,tidak semua strain
S.typhi mengekspresikanantigen
Vi
(Wain
et a1.,2005), Antigenini
mudah rusak olehpemanasan selama
I
jam pada suhu 60oC,selain
itu
pada
penambahanfenol
danasam., dimana pada reaksi aglutinasinya berbentuk seperti awan.
Untuk
pencegahan
terjadinyainfeksi oleh
.9.typhi
dengan mencegahterjadinya kontaminasi makanan dan air oleh binatang pengerat atau binatang [ain,
selain
itu
pencegahan yang paling efektif dengan mencegah terjadinya awal infeksi yaitu dengan vaksinasi.Epidemiologi
dan
Kepekaan
^S.Aphi
terhadapAntibiotik
S.typhi tersebar
luas
didunia,
kasusyang
ditimbulkan
dapatterjadi secara sporadis pada daerah-daerah
tertentu
namun
kebanyakan kasus dapatmenggambarkan asal bakteri
dari
daerahendemik misalnya
strain bakteri
yang resisten terhadapbanyak
obat
(MDR)tampak
di
beberapa
area
di
dunia (Anonimous, 2001). Selainitu
asal strainKeanekaragaman Genetk S almonella typhi
bakteri
S.typhi yang
menyebabkan kasus demam typhoid di suatu daerah tertentu danpada
waktu
tertentu
pula
dapatdigambarkan dengan ribotyping dan phage typing.Strain bakteri S. typhi yang diisolasi dari daerah yang mengalami kasus demam
typhoid secara sporadis dan yang diisolasi
dari
daerah
endemis
menunjukkanperbedaan jumlah rybotype dan phage type
nya.
Hal ini
menunjukkan
adanya keanekaragaman genetik pada strain bakteri S.typhi (Esteban,et
al.,
1993;Ng, et
al.,1999; Thong,
et
al.,
20001'
Martins, el a|.,2006).,S.
typhi
rentan
terhadapchloramphenicol,
ampicilin,
amoxillin,TMP.SMX,
trimethoprim-sulfamethoxazole, bahkan
jumlah
strainyang
resisten terhadap banyak antibiotikatau MDR (multi-drug resistant) meningkat (Anonimous, .2001; Thong,
et al.,
2000). Resistensi strain bakteri terhadap antibiotikterjadi
karena adanya
suatu
gen
yangterdapat
di
dalam plasmid, selain
ituplasmid
juga
mengandunggen
yangmengkode enterotoksin, kapsul, hemolisin dan fimbriae. Plasmid adalah
DNA
ekstrakromosom
yang
berbentuksirkuler
yangdapat berpindah dari satu sel bakteri ke sel
bakteri
yang
lain
melalui
pilli
(fimbriae)yang
disebut konjugasi
(Talaro
et
al.,2002). Sehingga plasmid dari strain bakteri yang diisolasi
dari
daerah yang sama dandilakukan pada
waktu yang
sama pulamenunjukkan
profil
plasmid
yanghomogen,
analisis
profil
menggunakanpulsed-field gel electrophoresis atau PFGE
(Thong, et aI.,2000).
DAFTAR
PUSTAKA
Anonimous. 2001. Salmonella typhi
-
MaterialSafety Data Sheet-Infectious Substances.
Public health Agency of Canada
Brenner, D.J., Krieg, N.R., Staley, J.T. 1984.
Bergey's
Manual_Of
SystematicBacteriology. Second edition. Baltomor London. 416-429
Darmawati, S. Dan Haribi, R,
2005.
AnalisisProfil Protein Pilli Salmonella typhi lsolat Rumah Sakit Kariadi Semarang. Jumal
Litbang
Universitas Muhammadiyah Semarang, 3(2)Eri, DM., 2006. Efek Anti Bakteri RIP dari Biji Momordica charantia Terhadap Salmonella
typhi
du
Eschericia coli . Tesis. ProgramStudi Kedokteran Tropis. Program Pasca
Sarjana. Universitas
Gadjah
Mada Yogyakarta.Esteban, E., Snipes,
K.,
Hird, D., Kasten, R.,Kinde,
H.
1993. Use of . Ribotyping forCharacterzation
of
Salmonel/a Serotypes.Journal of Clinical Microbiology. Feb. 1993.
American Society for Microbiology.
Grossman, D A (DA); Witham, N D (ND); Burr, D
H
(DH); Lesman4M
(M); Rubin,F
A(FA); Schoolnih G
K
(GK); Parsonnet, J(i). 1995. Flagellar serotypes of Salmonella typhi
in
Indonesia: relationships amongmotility, invasiveness, and clinical illness. The Journal of infectious diseases (J Infect Dis). United States. (l7l):212-216
Hatta, M., Smits, Henk,
L.
2007. Detection ofSalmonella typhi
by
nested polymerasechain reaction
in
blood, urine, and stool samples. The American joumal of tropicalmedicine and hygiene (Am J Trop Med Hyg), published in United States.
Holt, J.G., Noel, R.K., Peter, H.A., James, T.S., Stanley, T.W. 1994. Bergey's manual of Determinative Bacteriology. Ninth edition.
Williams and Wilkins. Ballimore, Maryland usA. 186,242
Koneman, E.W., Allen, S.D., Janda, W.M., Schreckenberger, P.C., Win, Jr. 1992. Color
Atlas
and
TexbookOf
Diagrrostic Microbiology.Fourth edition.
J.B.'
Lippincott Company. PhiladelphiaMaier, RM., Pepper,
IL.,
Gerba, CP. 2000. Environmental Microbiology. Printed in the United States of Amerika.Martins, CHG., Santos, VR., Attie de Castro, F., fernandes,
SA.,
Martinez,R.
2006.Ribotyping of Salmonella enteridis strains
Keanekaragaman Genet
k
Salmonella typhi Reveals the spread of single genotype in theBrazilian ciry of Riberirao Preto. J. Bras Patol. Med. Lab vol 42
(l):
19-23Punjabi, N.H. 2004. Demam Tifoid dan Imunisasi
Terhadap Penyakit
ini.
U.S. NAMRU-2,Jakarta.
http://www.papdi.Or.id/Imunisasi/demam
typhoid
danimunisasi terh.htrn
Simanjuntak,
C.
1993.
Demam
TYPoid.Epidemiologi dan Perkembangan Penelitian. Cermin Dunia Kedokteran. Vol. 3:52'53 Talaro, K.P. and Talaro, A. 2002. Foundations in
Microbiology. Fourth edition. Mc Graw Hill.
612-6t7
Thong,
KL.;
Bhutta,Z A;
P*9, T.,
2000.Multidrug-resistant strains
of
Salmonella enterica serotypetyphi
are
geneticallyhomogenous and coexist
with
antibiotic-sensitive strains
as
distinct, independentclones. International journal
of
infectiousdiseases. Canada $): 194-197
Thong,
KL.,
Alfwegg,M.,
P-g, T.
2000' Comparative Analysis of Salmonella typhi byrRNA Gene Restriction and Phage Typhing. Pakistan Joumal of Biological Sciences. 3
(5): 738-739
Wain, J., Deborah,
H.,
Afia, Z,., StePhen, B.,Satheesh, N., Claire K,, Zulfiqar B., Gordon,
D.,
and Rumin4H..
2005.Vi AntigenExpression
in
Salmonella enterica SerovarTyphi Clinical Isolates from Pakistan. Journal
of Clinical Microbiology p. ll58-1165 Vol'
43 (3):l 158-l 165