BAB II TINJAUAN PUSTAKA - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/1841/3/Diah Nurlaily BAB...
Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/1841/3/Diah Nurlaily BAB...
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Mycobacterium Tuberculosis
1. Etiologi
Mycobacterium adalah salah satu bakteri yang banyak ditemukan di
masyarakat. Salah satu spesiesnya adalah Mycobacterium tuberculosis yang
dapat menularkan kuman tuberculosis melalui udara, percikan dahak, atau
ludah yang terinfeksi oleh kuman tuberculosis. Sebagian besar dari golongan
Mycobacterium ini hidup bebas dan tidak merugikan manusia, akan tetapi
beberapa spesies dapat menyebabkan penyakit pada manusia, binatang,
burung, dan mamalia. Yang menyebabkan penyakit pada manusia umumnya
adalah Mycobacterium tuberculosis. Kuman yang menyerang manusia
biasanya melalui udara yang tercemar bakteri tuberculosis, melalui hirupan
nafas dan masuk ke dalam paru-paru melalui bronkus dan menyebar di dalam
paru dalam waktu lama (Girsang, 2009).
Morfologi Mycobacterium tuberculosis adalah berbentuk batang, akan
tetapi bisa juga berbentuk benang. Pertumbuhan pada media kultur yang tua
tampak bercabang karena pengaruh obat-obatan, dan dapat juga berubah
bentuk involusi, karena kuman tidak berspora tidak bergerak dan tidak
berkapsul. Sifat pertumbuhan kuman tuberculosis adalah aerob, sukar tumbuh
pada media biasa, dan memerlukan pembenihan istimewa (mengandung
telur). Suhu optimum 37° C, pH optimum pembenihan antara 6,0-8,0 dan pH
optimum antara 6,5-6,8. Keistimewaan kuman ini adalah sekali menangkap
zat warna maka sukar terlepaskannya, tahan terhadap asam dan mineral. Oleh
karena itu dikenal dengan sebutan “Acid Fast Staining” atau Bakteri Tahan
Asam (BTA) (Girsang, 2009).
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
5
2. Patogenesis
Sumber penularan adalah penderita tuberculosis dengan BTA positif
pada waktu batuk atau bersin, penderita menyebarkan kuman ke udara dalam
bentuk droplet (percikan dahak). Droplet yang mengandung kuman dapat
bertahan di udara pada suhu kamar selama beberapa jam. Orang dapat
terinfeksi jikadroplet tersebut terhirup kedalam saluran pernafasan.Penularan
tuberkulosis tidak terjadi melalui perlengkapan makan, baju, dan
perlengkapan tidur. Setelah kuman tuberkulosis masuk ke dalam tubuh
manusia melalui pernafasan, kuman TB tersebut dapat menyebar dari paru
kebagian tubuh lainnya, melalui system peredaran darah, sistem saluran limfe,
saluran nafas, atau penyebaran langsung ke bagian-bagian tubuh lainnya.
Daya penularan dari seorang penderita ditentukan oleh banyaknya kuman
yang dikeluarkan dari parunya. Makin tinggi derajat positif hasil pemeriksaan
dahak, makin menular penderita tersebut. Bila hasil pemeriksaan dahak
negatif (tidak terlihat kuman), maka penderita tersebut dianggap tidak
menular. Kemungkinan seseorang terinfeksi TB ditentukan oleh konsentrasi
droplet dalam udara dan lamanya menghirup udara tersebut (Depkes RI,
2005).
Gambar 1.Faktor resiko terjadinya penyakit tuberculosis.
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
6
Pada gambar 1 menjelaskan bahwa faktor resiko tertular tergantung
dari tingkat pajanan dengan percikan dahak. Pasien tuberkulosis paru dengan
BTA positif memberikan kemungkinan risiko penularan lebih besar dari
pasien tuberkolosis paru dengan BTA negatif. Hanya sekitar 10% yang
terinfeksi TB akan menjadi sakit TB. Sumber penularan adalah pasien TB
Basil Tahan Asam (BTA) positif. Umumnya penularan terjadi dalam ruangan
dimana percikan dahak berada dalam waktu yang lama. Ventilasi dapat
mengurangi jumlah percikan, sementara sinar matahari langsung dapat
membunuh kuman. Percikan dapat bertahan selama beberapa jam dalam
keadaan yang gelap dan lembab. Daya penularan seorang pasien ditentukan
oleh banyaknya kuman yang dikeluarkan dari parunya. Makin tinggi derajat
kepositifan hasil pemeriksaan dahak, makin menular pasien tersebut. Faktor
yang memungkinkan seseorang terpajan kuman tuberkulosis ditentukan oleh
konsentrasi percikan dalam udara dan lamanya menghirup udara tersebut.
Faktor yang mempengaruhi kemungkinan seseorang menjadi pasien TB
adalah daya tahan tubuh yang rendah, diantaranya infeksi HIV-AIDS dan
malnutrisi (gizi buruk). HIV merupakan faktor risiko yang paling kuat bagi
yang terinfeksi tuberkulosis menjadi sakit tuberkulosis. Infeksi HIV
mengakibatkan kerusakan luas sistem daya tahan tubuh seluler, sehingga jika
terjadi infeksi penyerta, seperti tuberkulosis. Bila jumlah orang terinfeksi HIV
meningkat, maka jumlah pasien tuberkulosis akan meningkat, dengan
demikian penularan tuberkulosis di masyarakatakan meningkat pula (Dirjen
PKHHAMRI,2012).
B. Tuberkulosis
Tuberkulosis adalah penyakit menular langsung yang disebabkan oleh
kuman Mycobacterium tuberculosi (TB). Sebagian besar kuman TB
menyerang paru, tetapi dapat juga mengenai organ tubuh lainnya (Kemenkes,
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
7
2009). Tuberkulosis paru adalah tuberkulosis yang menyerang jaringan
parenchyma paru, tidak termasuk pleura (selaput paru) (Depkes RI, 2005).
Berdasarkan riwayat pengobatan penderita, dapat digolongkan atas
tipe kasus baru, kambuh, pindahan, lalai, gagal dan kronis.
a. Kasus Baru adalah penderita yang belum pernah diobati dengan OAT atau
sudah pernah menelan OAT kurang dari satu bulan (30 dosis harian).
b. Kambuh (Relaps) adalah penderita tuberkulosis yang sebelumnya pernah
mendapat pengobatan tuberkulosis dan telah dinyatakan sembuh,
kemudian kembali lagi berobat dengan hasil pemeriksaan dahak BTA
positif.
c. Pindahan (Transfer In) adalah penderita yang sedang mendapat
pengobatan di suatu kabupaten lain dan kemudian pindah berobat ke
kabupaten ini. Penderita pindahan tersebut harus membawa surat rujukan /
pindah.
d. Lalai (Pengobatan setelah default/drop-out) adalah penderita yang sudah
berobat paling kurang 1 bulan, dan berhenti 2 bulan atau lebih, kemudian
datang kembali berobat. Umumnya penderita tersebut kembali dengan
hasil pemeriksaan dahak BTA positif.
e. Gagal adalah penderita BTA positif yang masih tetap positif atau kembali
menjadi positif pada akhir bulan ke 5 (satu bulan sebelum akhir
pengobatan) atau lebih, atau penderita dengan hasil BTA negatif Rontgen
positif menjadi BTA positif pada akhir bulan ke 2 pengobatan.
f. Kronis adalah penderita dengan hasil pemeriksaan masih BTA positif
setelah selesai pengobatan ulang kategori (Depkes RI, 2005).
C. Diagnosis
Diagnosis penyakit tuberculosis paru pada orang dewasa yakni dengan
pemeriksaan sputum atau dahak secara mikroskopis. Hasil pemeriksaan
dinyatakan positif apabila sedikitnya 2 dari 3 spesimen SPS BTA hasilnya
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
8
positif. Apabila hanya 1 spesimen yang positif maka perlu dilanjutkan dengan
rontgen dada atau pemeriksaan SPS diulang. Pada orang dewasa, uji
tuberkulin tidak mempunyai arti dalam diagnosis, hal ini disebabkan suatu uji
tuberkulin positif hanya menunjukkan bahwa yang bersangkutan pernah
terpapar dengan Mycobacterium tubeculosis. Selain itu, hasil uji tuberkulin
dapat negatif meskipun orang tersebut menderita tuberkulosis. Misalnya pada
penderita Human Immunodeficiency Virus (HIV).
Berdasarkan hasil pemeriksaan dahak, TB Paru dibagi dalam:
a. Tuberkulosis Paru BTA Positif.
1) Sekurang-kurangnya 2 dari 3 spesimen dahak SPS hasilnya BTA
positif.
2) Jika 1 spesimen dahak SPS hasilnya BTA positif dan foto rontgen
dada menunjukkan gambaran tuberkulosis aktif.
b. Tuberkulosis Paru BTA Negatif
1) Pemeriksaan 3 spesimen dahak SPS hasilnya BTA negatif dan foto
Rontgen dada menunjukkan gambaran tuberkulosis aktif.
2) TB Paru BTA Negatif Rontgen Positif dibagi berdasarkan tingkat
keparahan penyakitnya, yaitu bentuk berat dan ringan. Bentuk berat
bila gambaran foto Rontgen dada memperlihatkan gambaran
kerusakan paru yang luas dan keadaan umum penderita buruk (Depkes
RI, 2005).
D. Multy drug resistant tuberculosis (MDRTB)
Multi drug resistant TB (MDRTB) didefinisikan sebagai resistensi
terhadap dua agen anti-TB lini pertama yang paling poten yaitu isoniazid
(INH) dan rifampisin. MDRTB berkembang selama pengobatan TB ketika
mendapatkan pengobatan yang tidak adekuat. Hal ini dapat terjadi karena
beberapa alasan pasien mungkin merasa lebih baik dan menghentikan
pengobatan, persediaan obat habis atau langka, atau pasien lupa minum obat.
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
9
Awalnya resistensi ini muncul sebagai akibat dari ketidak patuhan
pengobatan. Selanjutnya transmisi strain MDRTB menyebabkan terjadinya
kasus resistensi primer. Tuberkulosis paru dengan resistensi dicurigai kuat jika
kultur basil tahan asam (BTA) tetap positif setelah terapi 3 bulan atau kultur
kembali positif setelah terjadi konversi negatif. Resistensi obat anti
tuberculosis (OAT) disebabkan oleh mutasi khromosomal terhadap masing-
masing OAT. Contoh mutasi yang membuat resisten terhadap INH dan
rifampicin adalah 3 x 10-8
dan 2 x10-10
mutasi per bakteri per generasi.
Penderita dengan jumlah kuman mutan dan jumlah kuman yang banyak
mempunyai risiko besar untuk terjadinya reistensi terhadap OAT. Resistensi
multipel setara dengan hasil perkalian mutasi masing-masing obat. Derajat
mutasi untuk INH dan rifampisin adalah 6 x10-18
mutasi per bakteri per
generasi. Dalam cavitas paru, jumlah kuman yang melebihi10-9
, kemungkinan
kecil menimbulkan resistensi multipel. Dengan paket pengobatan multipel ,
misalnya INH dan rifampisin, dapat dicegah terjadinya resistensi obat.
Pengaruh terhadap derajat mutasi dalam kasus klinik terletak pada proporsi
kuman yang resisten dan perkembangbiakan kuman yang resisten (
Boekitwetan, 1999).
Diagnosis tuberkulosis resistan obat dipastikan berdasarkan uji
kepekaan M.tuberculosis baik menggunakan metode konvensional dengan
menggunakan media padat atau media cair, maupun menggunakan metode tes
cepat (rapid test) dengan GeneXpert.
Dengan tersedianya alat diagnosis TB Resistan Obat dengan metode
cepat menggunakan GeneXpert, maka alur diagnosis TB Resisten obat yang
berlaku di Indonesia berdasarkan kemenkes 2014 dapat dilihat pada gambar 2.
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
10
Gambar 2. Alur diagnosis TB Resisten (Depkes RI, 2005)
Secara klinis resestensi dibagi menjadi 2 yaitu resistensi primer adalah
keadaan resistensi terhadap OAT pada penderita yang belum pernah mendapat
pengobatan dengan OAT sebelumnya. Faktor risiko terjadinya resistensi
primer OAT adalah kasus infeksi oleh kuman tuberkulosis yang resistens
OAT. Keadaan primer drug resistant (PDR) ini dijumpai secara geografis
pada tempat yang mempunyai risiko tinggi untuk resistensi OAT, pada infeksi
Terduga TB resisten obat
Tes cepat dengan GeneXpert
MTB Sensitif Rifampisin MTB Resisten Rifampisin MTB Negatif
Biakan dan identifikasi kuman MTB
MTB tumbuh MTB tidak tumbuh
Uji kepekaan OAT lini 1 dan
lini 2
TB Resisten Rifampisin (TBRR) obati dengan OAT
MDR Standar
TB MDR (Jika ada tambahan resistensi terhadap INH), lanjutkan
pengobatan OAT MDR Standar
Pre XDR (jika ada tambahan resistensi terhadap ofloxacin atau
kanamisin/amikasin, sesuaikan paduan OAT MDR
TB MDR ( jika ada tambahan resistensi terhadap ofloxacin dan
kanamisin/amikasin, ganti dengan paduan OAT XDR
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
11
HIV, atau pada pemakaian berbagai obat-obat suntik. Resistensi sekunder
adalah resistensi yang terjadi pada penderita yang pernah mendapat OAT
sebelumnya (Boekitwetan, 1999).
Beberapa penyebab utama resistensi obat TB di Indonesia telah
diidentifikasi, antara lain: implementasi DOTS rumah sakit dan fasilitas
pelayanan kesehatan lain yang masih rendah kualitasnya, peningkatan ko-
infeksi TB-HIV, system surveilans yang lemah, dan penanganan kasus TB
resisten obat yang belum memadai.
E. Antibiotik untuk TB
Antibiotik (L. anti = lawan, bios + hidup) adalah zat-zat kimia yang
dihasilkan oleh fungi dan bakteri, yang memiliki khasiat mematikan atau
menghambat pertumbuhan kuman, sedangkan toksisitasnya bagi manusia
relatif kecil. Turunan zat- zat ini yang di buat secara semisintetis, juga
termasuk kelompok ini, begitu pula semua senyawa sintetis dengan khasiat
antibakteri (Tjay & Rahardja, 2007).
1. Rifampisin
Sediaan dasar yang ada adalah tablet dan kapsul 300 mg, 450 mg, 600
mg. Dosis Untuk dewasa dan anak yang beranjak dewasa 600 mg satu kali
sehari, atau 600 mg 2 – 3 kali seminggu. Rifampisin harus diberikan bersama
dengan obat anti tuberkulosis lain. Bayi dan anak anak, dosis diberikan dokter
/ tenaga kesehatan lain berdasarkan atas berat badan yang diberikan satu kali
sehari maupun 2-3 kali seminggu. Biasanya diberikan 7,5 – 15 mg per kg
berat badan. Anjuran Ikatan Dokter Anak Indonesia adalah 75 mg untuk anak
< 10 kg, 150 mg untuk 10 – 20 kg, dan 300 mg untuk 20 -33 kg (Depkes RI,
2005).
Mekanisme kerja obat bersifat bakterisid, dapat membunuh kuman
semi-dormant yang tidak dapat dibunuh oleh isoniazid. Mekanisme kerja,
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
12
berdasarkan perintangan spesifik dari suatu enzim bakteri Ribose Nukleotida
Acid (RNA)-polimerase sehingga sintesis RNA terganggu.
Resistensi terhadap rifampisin ini di sebabkan oleh adanya
permeabilitas barier atau adanya mutasi dari RNA polymerase tergantung
DNA. Rifampisin menghambat RNA polymerase tergantung DNA dari
mikobakterium dan menghambat sintesis RNA bakteri yaitu pada formasi
rantai (chain formation) tidak pada perpanjangan rantai (chain elongation),
tetapi RNA polymerase manusia tidak terganggu. Resistensi rifampisin
berkembang karena terjadinya mutasi kromosom dengan frekuensi tinggi
dengan kecepatan mutasi tinggi yaitu 10-7
sampai 10-3
, dengan akibat
terjadinya perubahan pada RNA polymerase. Resistensi terjadi pada gen beta
subunit dari RNA polymerase dengan akibat terjadinya perubahan pada tempat
ikatan obat tersebut (Syahrini, 2008 ).
2. Isoniazid
Sediaan dasarnya adalah tablet dengan nama generik Isoniazida100
mg dan 300 mg / tablet nama lain Isoniazida : Asam Nicotinathidrazida,
Isonikotinilhidrazida, INH. Untuk pencegahan, dewasa 300 mg satu kali
sehari, anak anak 10 mg per berat badan sampai 300 mg, satu kali sehari.
Untuk pengobatan TB bagiorang dewasa sesuai dengan petunjuk dokter /
petugas kesehatan lainnya. Umumnya dipakai bersama dengan obat anti
tuberkulosis lainnya. Dalam kombinasi biasa dipakai 300 mg satu kali sehari,
atau 15 mg per kg berat badan sampai dengan 900 mg, kadang kadang 2 kali
atau 3 kali seminggu. Untuk anak dengan dosis 10-20 mg per kg berat badan.
Atau 20 – 40 mg per kg berat badansampai 900 mg, 2 atau 3 kali seminggu.
Obat ini diindikasikan untuk terapi semua bentuk tuberkulosis aktif,
disebabkan kuman yang peka dan untuk profilaksis orang berisiko tinggi
mendapatkan infeksi. Dapat digunakan tunggal atau bersama-sama dengan
anti tuberkulosis lain. Kerja obat bersifat bakterisid, dapat membunuh 90%
populasi kuman dalam beberapa hari pertama pengobatan. Efektif terhadap
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
13
kuman dalam keadaan metabolik aktif, yaitu kuman yang sedang berkembang.
Mekanisme kerja berdasarkan terganggunya sintesa mycolic acid, yang
diperlukan untuk membangun dinding bakteri.
Mekanisme resistensi isoniazid merupakan hydrasilasi dari asam
isonikotinik, molekul yang larut air sehingga mudah untuk masuk ke dalam
sel. Mekanisme kerja obat ini dengan menghambat sintesis dinding sel asam
mikolik (struktur bahan yang sangat penting pada dinding sel mykobakterium)
melalui jalur yang tergantung dengan oksigen seperti reaksi katase
peroksidase (Riyanto, et al. 2006). Mutasi Mycobacterium tuberculosis yang
resisten terhadap isoniazid terjadi secara spontan dengan kecepatan 1 dalam
105-106 organisme. Mekanisme resistensi isoniazid diperkirakan oleh adanya
asam amino yang mengubah gen katalase peroksidase (katG) atau promotor
pada lokus 2 gen yang dikenal sebagai inhA. Mutasi missense atau delesi katG
berkaitan dengan berkurangnya aktivitas katalase dan peroksidase (Wallace, et
al. 2004).
3. Pirazinamida
Sediaan dasar pirazinamid adalah tablet 500 mg/tablet.Dosis Dewasa
dan anak sebanyak 15 – 30 mg per kg berat badan, satu kalisehari.Atau 50 –
70 mg per kg berat badan 2 – 3 kali seminggu. Obat ini dipakaibersamaan
dengan obat anti tuberkulosis lainnya..
Kerja obat bersifat bakterisid, dapat membunuh kuman yang berada
dalam sel dengan suasana asam. Mekanisme kerja, berdasarkan
pengubahannya menjadi asam pyrazinamidase yang berasal dari basil
tuberkulosa. Pirazinamid merupakan turunan asam nikotinik yang berperan
penting sebagai bakterisid jangka pendek terhadap terapi tuberculosis. Obat
ini bekerja efektif terhadap bakteri tuberkulosis secara invitro pada pH asam
(pH 5,0-5,5). Pada keadaan pH netral, pyrazinamid tidak berefek atau hanya
sedikit ber efek (Riyanto, et al. 2006). Obat ini merupakan bakterisid yang
memetabolisme secara lambat organisme yang berada dalam suasana asam
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
14
pada fagosit atau granuloma kaseosa. Obat tersebut akan diubah oleh basil
tuberkel menjadi bentuk yang aktif asam pyrazinoat (Wallace, et al. 2004).
Mekanisme resistensi pirazinamid berkaitan dengan hilangnya
aktivitas pyrazinamidase sehingga pyrazinamid tidak banyak yang diubah
menjadi asam pyrazinoat. Kebanyakan kasus resistensi pirazinamid ini
berkaitan dengan mutasi pada gen pncA, yang menyandikan pyrazinamidase
(Wallace, et al. 2004).
4. Etambutol
Sediaan dasarnya adalah tablet dengan nama generik Etambutol-
HCl250 mg, 500 mg/tablet. Untuk dewasa dan anak berumur diatas 13 tahun,
15 -25 mg mg per kgberat badan, satu kali sehari. Untuk pengobatan awal
diberikan 15 mg / kg beratbadan, dan pengobatan lanjutan 25 mg per kg berat
badan. Kadang kadang dokter juga memberikan 50 mg per kg berat badan
sampai total 2,5 gram duakali seminggu. Obat ini harus diberikan bersama
dengan obat anti tuberculosis lainnya. Tidak diberikan untuk anak dibawah 13
tahun dan bayi .
Indikasi etambutol digunakan sebagai terapi kombinasi tuberkulosis
dengan obat lain, sesuai regimen pengobatan jika diduga ada resistensi. Jika
risiko resistensi rendah, obat ni dapat ditinggalkan. Obat ini tidak dianjurkan
untuk anak-anak usia kurang 6 tahun, neuritis optik, gangguan visual.
Kerja obat bersifat bakteriostatik, dengan menekan pertumbuhan
kuman TB yang telah resisten terhadap Isoniazid dan streptomisin.
Mekanisme kerja, berdasarkan penghambatan sintesa RNA pada kuman yang
sedang membelah, juga menghindarkan terbentuknya mycolic acid pada
dinding sel. Mekanisme utamanya dengan menghambat enzim
arabinosyltransferase yang memperantarai polymerisasi arabinose menjadi
arabinogalactan yang berada di dalam dinding sel.
Resistensi ethambutol pada M.tuberculosis paling sering berkaitan
dengan mutasi missense pada gen embB yang menjadi sandi untuk
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
15
arabinosyltransferase. Mutasi ini telah ditemukan pada 70% strain yang
resisten dan keterlibatan pengganti asam amino pada posisi 306 atau 406 pada
sekitar 90% kasus (Wallace, et al. 2004).
5. Streptomisin
Sediaan dasar serbuk streptomisin sulfat untuk injeksi 1,5 gram /
vialberupa serbuk untuk injeksi yang disediakan bersama dengan aqua pro
injeksidan spuit.
Dosis obat ini hanya digunakan melalui suntikan intra muskular,
setelah dilakukan uji sensitifitas. Dosis yang direkomendasikan untuk dewasa
adalah15 mg per kg berat badan maksimum 1 gram setiap hari, atau 25 – 30
mg per kgberat badan, maksimum 1,5 gram 2 – 3 kali seminggu. Untuk anak
20 – 40 mg per kg berat badan maksimum 1 gram satu kali sehari, atau 25 –
30 mg per kg berat badan 2 – 3 kali seminggu. Jumlah total pengobatan tidak
lebih dari 120 gram.
Indikasi sebagai kombinasi pada pengobatan TB bersama isoniazid,
Rifampisin dan pirazinamid, atau untuk penderita yang dikontra indikasi
dengan 2 atau lebih obat kombinasi tersebut. Kerja obat bersifat bakterisid,
dapat membunuh kuman yang sedang membelah. Mekanisme kerja
berdasarkan penghambatan sintesa protein kuman dengan jalan pengikatan
pada RNA ribosomal.
Pada 2/3 strain M.tuberculosis yang resisten terhadap streptomisin
telah diidentifikasi oleh karena adanya mutasi pada satu dari dua target yaitu
pada gen 16S rRNA (rrs) atau gen yang menyandikan protein ribosomal S12
(rpsl). Kedua target diyakini terlibat pada ikatan streptomisin ribosomal.
Mutasi yang utama terjadi pada rpsl. Mutasi pada rpsl telah diindetifikasi
sebanyak 50% isolat yang resisten terhadap streptomysin dan mutasi pada rrs
sebanyak 20%15. Pada sepertiga yang lainnya tidak ditemukan adanya
mutasi. Frekuensi resistensi mutan terjadi pada 1 dari 105 sampai 107
organisme. Strain M.tuberculosis yang resisten terhadap streptomysin tidak
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
16
mengalami resistensi silang terhadap capreomysin maupun amikasin
(Wallace, et al. 2004).
F. Real time PCR GeneXpert
Beberapa penelitian menyatakan lebih dari 90% penderita tuberkulosis
yang resisten rifampisin, juga mengalami resistensi terhadap isoniazid,
sehingga resistensi terhadap rifampisin merupakan penanda pengganti
(surrogate marker) yang mewakili suatu MDRTB. Rifampisin bekerja dengan
berikatan terhadap subunit-β ribonucleic acid (RNA) polimerase yang dikode
oleh gen rpoB, suatu komponen penting dalam proses transkripsi.
Terhambatnya transkripsi RNA ini menyebabkan terhambatnya sintesis
protein. Bila terjadi mutasi pada gen rpoB, maka obat rifampisin tidak dapat
berikatan dengan subunit-β RNA polymerase yang dikenal sebagai resistensi
rifampisin. Beberapa peneliti mendapatkan >95% isolat M.tuberculosis yang
resisten terhadap rifampisin mengalami mutasi pada gen rpoB, sehingga
region ini merupakan target yang ideal untuk memeriksa resistensi rifampisin
secara molecular (Sirait, 2013).
GeneXpert MTB/RIF merupakan pemeriksaan molekuler secara
automatis untuk mendeteksi M. tuberculosis dan sekaligus mendeteksi
resistensi M. tuberculosis terhadap rifampisin. Pemeriksaan ini menggunakan
metode heminested real-time polymerase chain reaction (PCR) assay untuk
mendeteksi mutasi pada regio hot spot rpoB, kemudian diperiksa dengan
beacon molecular sebagai probe. Pengujian dilakukan pada platform
GeneXpert MTB/RIF, mengintegrasikan sampel yang akan diolah dalam
cartridge plastic sekali pakai. Cartridge ini berisi semua reagen yang
diperlukan untuk dapat melisiskan bakteri, ekstraksi asam nukleat,
amplifikasi, dan deteksi gen yang sudah diamplifikasi. Hasil pemeriksaan
dapat diperoleh dalam waktu 2 jam. Pemeriksaan ini bersifat automatis dan
tidak perlu tenaga ahli khusus (Sirait, 2013).
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
17
G. PCR ( Polymerase Chain Reaction)
Polymerase Chain Reacton (PCR) adalah suatu teknik sintesis dan
amplifikasi DNA secara in vitro. Teknik PCR dapat digunakan untuk
mengamplifikasi segmen DNA dalam jumlah jutaan kali hanya dalam
beberapa jam. Dengan diketemukannya teknik PCR di samping juga teknik-
teknik lain seperti sekuensing DNA, telah merevolusi bidang sains dan
teknologi khususnya di bidang diagnosa penyakit genetik, kedokteran forensik
dan evolusi molekular (Handoyo, 2001).
PCR adalah suatu teknik yang melibatkan beberapa tahap yang
berulang (siklus) dan pada setiap siklus terjadi duplikasi jumlah target DNA
untai ganda. Untai ganda DNA templat (unamplified DNA) dipisahkan dengan
denaturasi termal dan kemudian didinginkan hingga mencapai suatu suhu
tertentu untuk memberi waktu pada primer menempel (anneal primers) pada
daerah tertentu dari target DNA. Polimerase DNA digunakan untuk
memperpanjang primer (extend primers) dengan adanya dNTPs (dATP,
dCTP, dGTP dan dTTP) dan buffer yang sesuai. Umumnya keadaan ini
dilakukan antara 20 – 40 siklus. Target DNA yang diinginkan (short ”target”
product) akan meningkat secara eksponensial setelah siklus keempat dan
DNA non-target (long product) akan meningkat secara linier seperti tampak
pada bagan di atas (Newton & Graham, 1994).
Untuk melakukan proses PCR menurut Handoyo dan Rudiretna (2001)
diperlukan komponen-komponen seperti yang telah disebutkan di atas. Pada
bagian ini akan dijelaskan secara rinci kegunaan dari masing-masing
komponen tersebut.
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
18
1. Templat DNA
Fungsi DNA templat di dalam proses PCR adalah sebagai cetakan
untuk pembentukan molekul DNA baru yang sama. Templat DNA ini dapat
berupa DNA kromosom, DNA plasmid ataupun fragmen DNA apapun asal di
dalam DNA templat tersebut mengandung fragmen DNA target yang dituju.
Penyiapan DNA templat untuk proses PCR dapat dilakukan dengan
menggunakan metode lisis sel ataupun dengan cara melakukan isolasi DNA
kromosom atau DNA plasmid dengan menggunakan metode standar yang ada.
Pemilihan metode yang digunakan di dalam penyiapan DNA templat
tergantung dari tujuan eksperimen.
2. Primer
primer berfungsi sebagai pembatas fragmen DNA target yang akan
diamplifikasi dan sekaligus menyediakan gugus hidroksi (-OH) pada ujung 3’
yang diperlukan untuk proses eksistensi DNA.
3. dNTPs (deoxynucleotide triphosphates)
dNTPs merupakan suatu campuran yang terdiri atas dATP
(deoksiadenosin trifosfat), dTTP (deoksitimidin trifosfat) , dCTP
(deoksisitidin trifosfat) dan dGTP (deoksiguanosin trifosfat). Dalam proses
PCR dNTPs bertindak sebagai building block DNA yang diperlukan dalam
proses ekstensi DNA. dNTP akan menempel pada gugus –OH pada ujung 3’
dari primer membentuk untai baru yang komplementer dengan untai DNA
templat. Konsentrasi optimal dNTPs untuk proses PCR harus ditentukan.
4. Buffer PCR dan MgCl2
Reaksi PCR hanya akan berlangsung pada kondisi pH tertentu. Oleh
karena itu untuk melakukan proses PCR diperlukan buffer PCR. Fungsi buffer
di sini adalah untuk menjamin pH medium. Selain buffer PCR diperlukan juga
adanya ion Mg2+
, ion tersebut berasal dariMgCl2. Dalam hal ini MgCl2
bertindak sebagai kofaktor yang berfungsi menstimulasi aktivitas DNA
polymerase. Dengan adanya MgCl2 ini akan meningkatkan interaksi primer
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015
19
dengan templat yang membentuk komplek larut dengan dNTP (senyawa
antara). Dalam proses PCR konsentrasi MgCl2 berpengaruh pada spesifisitas
dan perolehan proses. Umumnya buffer PCR sudah mengandung senyawa
MgCl2 yang diperlukan. Disarankan sebaiknya antara MgCl2 dan buffer PCR
dipisahkan supaya dapat dengan mudah dilakukan variasi konsentrasi MgCl2
sesuai yang diperlukan.
5. Enzim Polymerase DNA
Enzim polymerase DNA berfungsi sebagai katalisis untuk reaksi
polimerisasi DNA. Pada proses PCR enzim ini diperlukan untuk tahap
ekstensi DNA. Enzim polimerase DNA yang digunakan untuk proses PCR
diisolasi dari bakteri termofilik atau hipertermofilik oleh karena itu enzim ini
bersifat termostabil sampai temperatur 950C. Aktivitas polymerase DNA
bergantung dari jenisnya dan dari mana bakteri tersebut diisolasi. Sebagai
contoh adalah enzim Pfu polimerase (diisolasi dari bakteri Pyrococcus
furiosus) mempunyai aktivitas spesifik 10x lebih kuat dibandingkan aktivitas
spesifik enzim Taq polymerase (diisolasi dari bakteri Thermus aquaticus).
Penggunaan jenis polimerase DNA berkaitan erat dengan buffer PCR yang
dipakai (Handoyo & Rudiretna, 2001).
Resistensi Mycobacterium Tuberculosis..., Diah Nurlaily, Fakultas Farmasi UMP, 2015