i TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec Tipe III, IV, DAN V PADA ISOLAT
advertisement
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec Tipe III, IV, DAN V PADA ISOLAT METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus (MRSA) PASIEN RUANG RAWAT INAP BEDAH RSUD Dr. SOETOMO SURABAYA MARDIANA LELITAWATI PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016 i TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec Tipe III, IV, DAN V PADA ISOLAT METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus (MRSA) PASIEN RUANG RAWAT INAP BEDAH RSUD Dr. SOETOMO SURABAYA MARDIANA LELITAWATI 011314153015 PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016 ii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DISTRIBUSI GEN SCCmec TIPE III, IV, DAN V PADA ISOLAT METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus (MRSA) PASIEN RUANG RAWAT INAP BEDAH RSUD Dr. SOETOMO SURABAYA TESIS Untuk memperoleh Gelar Magister Dalam Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Pada Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Oleh: MARDIANA LELITAWATI 011314153015 PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA Tanggal 11 Februari 2016 iii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS Telah duiji pada Tanggal 11 Februari 2016 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Eddy Bagus Wasito, dr., MS., Sp.MK (K) Anggota : 1. Prof. Dr. Kuntaman, dr., MS., Sp. MK (K) 2. Dr. Eko Budi Koendhori, dr., M.Kes., Sp.MK 3. Prof. Usman Hadi, dr., Ph.D., Sp.PD., K-PTI 4. Dr. Sri Umijati dr., MS. v TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur ke hadirat Allah Yang Maha Kuasa atas limpahan berkah dan rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Distribusi Gen SCCmec Tipe III, IV, dan V pada Isolat Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Pasien Ruang Rawat Inap Bedah RSUD Dr. Soetomo Surabaya”. Saya menyadari bahwa tesis ini dapat terselesaikan berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu saya mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Kuntaman, dr., MS., Sp.MK (K) beserta tim SMART Study yang telah memberikan ijin penggunaan isolat MRSA untuk penelitian ini. 2. Prof. Dr. Kuntaman, dr., MS., Sp.MK (K) selaku pembimbing ketua yang telah membimbing dengan penuh pengertian, ketelitian dan kesabaran. 3. Dr. Eko Budi Koendhori, dr., M.Kes, Sp.MK selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan semangat dalam menyelesaikan tesis ini. 4. Prof. Dr. Eddy Bagus Wasito, dr., MS., Sp.MK (K), Prof. Usman Hadi, dr., Ph.D., Sp.PD., K-PTI, dan Dr. Sri Umijati, dr., MS., selaku penguji yang telah memberikan masukan dan saran sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik. 5. Dewi Santosaningsih, dr., M.Kes. yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dan semangat selama penelitian di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang. vi TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 6. Rektor Universitas Airlangga Prof. Dr. Moh. Nasih, SE., MT., Ak, CMA dan Rektor periode sebelumnya Prof. Dr. H. Fasich, Apt. beserta segenap jajaran yang telah memberikan kesempatan untuk menempuh pendidikan di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga. 7. Dekan Fakultas kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Soetojo, dr., Sp.U (K) dan dekan periode sebelumnya Prof. Dr. Agung Pranoto, dr., M.Kes., Sp.PD., K-EMD.FINASIM. beserta segenap jajaran yang telah memberikan kesempatan untuk menempuh pendidikan di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga. 8. Koordinator Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Kuntaman, dr., MS., Sp.MK (K) dan Koordinator Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar periode sebelumnya Dr. Susilowati Andajani, dr., M.S. yang telah memberikan kesempatan untuk menempuh dan menyelesaikan pendidikan di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar. 9. Ketua Minat Studi Mikrobiologi Kedokteran Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Abu Rohiman, dr., MS., Sp.MK (K) beserta para dosen dan staf Departemen Mikrobiologi Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga yang telah memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan serta telah mendidik dengan penuh kesabaran. 10. Direktur RSUD Dr. Soetomo Surabaya (Plt) dr. Harsono dan dr. Dodo Anondo, MPH beserta segenap jajaran yang telah memberikan ijin dan fasilitas selama penelitian. vii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 11. Kepala Departemen Mikrobiologi Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Dr. Eko Budi Koendhori, dr., M.Kes, Sp.MK dan Kepala Departemen Mikrobiologi Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga periode sebelumnya Prof. Dr. Ni Made Mertaniasih, dr., MS., Sp.MK beserta segenap jajaran yang telah memberikan ijin dan fasilitas selama penelitian. 12. Kepala Instalasi Mikrobiologi Klinik RSUD Dr. Soetomo Surabaya Prof. Dr. Eddy Bagus Wasito, dr., MS., Sp.MK (K) beserta segenap jajaran yang telah memberikan ijin dan fasilitas selama penelitian. 13. Kepala Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang, Prof. Dr. Noor Hamdani AS, dr., DMM, SpMK, beserta segenap staf yang telah memberikan ijin dan fasilitas selama penelitian. 14. Ayahanda H. Gunawan, S.Pd., ibunda Hj. Mahanani Nurkinasih, S.Pd., adikadik tercinta Nur Indah Metikasari, S.KG dan M. Ilham Aji Laksono serta semua keluarga yang selalu memberikan motivasi dan doa untuk kemudahan, kelancaran dan keberhasilan saya menyelesaikan pendidikan ini. 15. Teman-teman Minat Studi Mikrobiologi Kedokteran angkatan tahun 2013: Putri Kartika Sari, M.Si., Viranda Sutanti, drg., M.Si., dan Aima Insana, M.Si. yang selalu memberikan masukan, dukungan dan semangat serta selalu bersama dalam suka dan duka. 16. Teman-teman Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Dasar Universitas Airlangga angkatan tahun 2013 yang telah memberikan dukungan dan semangat dalam menyelesaikan pendidikan ini. viii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan pengembangan ilmu pengetahuan. Saya mohon maaf apabila ada kesalahan dalam penulisan tesis ini. Surabaya, Februari 2016 Penulis ix TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA RINGKASAN DISTRIBUSI GEN SCCmec TIPE III, IV DAN V PADA ISOLAT METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus (MRSA) PASIEN RUANG RAWAT INAP BEDAH RSUD Dr. SOETOMO SURABAYA Mardiana Lelitawati Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) telah menjadi patogen resisten antibiotik yang paling banyak terindentifikasi di berbagai belahan dunia. Kejadian infeksi MRSA nosokomial dapat meningkatkan morbiditas, mortalitas, dan biaya, serta dapat mengganggu dan membahayakan pasien secara fisiologis maupun finansial. Angka kejadian MRSA yang pernah dilaporkan di Indonesia berkisar antara 0,3% - 67%. Di RSUD Dr. Soetomo Surabaya diketahui angka kolonisasi MRSA sekitar 8,1%. Infeksi MRSA tidak hanya terjadi di rumah sakit dan tempat perawatan kesehatan lainnya (HA-MRSA) tetapi juga dapat terjadi di komunitas (CA-MRSA). Cepatnya pertumbuhan dan penyebaran galur MRSA baru kemungkinan karena kemampuannya dalam memperoleh dan memanfaatkan gen resistensi antibiotik yang dikode oleh elemen genetik mobil seperti Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec). SCCmec tipe I-III umumnya berhubungan dengan isolat HA-MRSA, sementara tipe IV dan V yang ukurannya lebih kecil dan lebih mobil, ditemukan berhubungan dengan CAMRSA. Berbeda dengan sebagian besar isolat HA-MRSA, isolat CA-MRSA masih rentan terhadap antibiotik non-β-laktam sehingga bukan termasuk galur multidrug resistant (MDR). Pengetahuan mengenai tipe SCCmec dalam suatu rumah sakit atau pusat pelayanan kesehatan lainnya penting untuk mengetahui kemungkinan sumber penyebaran MRSA. Informasi ini dapat digunakan untuk mengetahui seberapa jauh resiko infeksi nosokomial di lingkungan tersebut. Apalagi di rumah sakit yang menjadi rujukan bagi pasien dari banyak rumah sakit sekunder seperti pada RSUD Dr. Soetomo, Surabaya. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis distribusi gen SCCmec tipe III, IV, dan V pada isolat methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) pasien ruang rawat inap bedah RSUD Dr. Soetomo, Surabaya. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian pohon dengan judul Preventing methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) acquisition and infection in surgical wards and medical wards in Dr. Soetomo Hospital Surabaya (Kuntaman et al., 2014 unpublished). Sampel penelitian ini adalah 30 isolat dari kolonisasi swab hidung dan tenggorok pasien ruang rawat inap bedah yang teridentifikasi MRSA secara fenotipik dan genotipik pada penelitian sebelumnya. Isolat yang digunakan dalam penelitian terdiri dari 12 (40%) isolat dari pasien masuk dan 18 (60%) isolat dari pasien keluar. Isolat diambil dari biakan simpanan untuk ditanam pada media MSA yang dilanjutkan dengan Brilliance MRSA 2 Agar, uji katalase, dan uji koagulase. DNA bakteri diisolasi menggunakan G-spinTM Total DNA Extraction Kit. DNA yang telah diisolasi kemudian diamplifikasi menggunakan primer spesifik untuk SCCmec tipe III, IV, dan V dengan kondisi PCR 94°C selama 4 menit; 30 siklus 94°C selama 30 detik, 53°C selama 30 detik, dan 72°C x TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA selama 1 menit; dan ekstensi akhir pada suhu 72°C selama 4 menit. Visualisasi pita hasil PCR dilakukan dengan teknik elektroforesis menggunakan 1,5 % gel agarosa untuk mengetahui tipe SCCmec yang terdapat pada masing-masing isolat. Hasil deteksi gen SCCmec pada pasien ruang rawat inap bedah RSUD Dr. Soetomo Surabaya menunjukkan 30/30 isolat (100%) mengandung SCCmec tipe III yang umumnya dimiliki oleh galur HA-MRSA. Isolat dari pasien masuk dalam penelitian ini dikelompokkan dalam HA-MRSA dengan adanya SCCmec tipe III dan menunjukkan sifat multiresisten. Sebagian besar isolat ditemukan resisten terhadap siprofloksasin (83,3%), gentamisin (75%) dan tetrasiklin (58,3%). Isolat tersebut juga menunjukkan resistensi terhadap amikasin (25%) dan eritromisin (16,7%). Hal ini menurut peneliti, karena pasien yang masuk RSUD Dr. Soetomo Surabaya sebagian besar adalah pasien rujukan dari rumah sakit lain, dan bukan berasal dari pusat pelayanan primer (Puskesmas). Kondisi ini mendukung terjadinya akuisisi MRSA yang memiliki SCCmec tipe III selama perawatan di rumah sakit sekunder sehingga pasien tercatat masuk ruang rawat inap sudah dengan kolonisasi HA-MRSA. Semua isolat dari pasien keluar menunjukkan ciri galur HA-MRSA. Pasien keluar tersebut sebagian besar telah dirawat di rumah sakit dalam waktu yang lama dengan durasi rawat inap antara 6 sampai 132 hari (rata-rata 35,4 hari). Rawat inap yang lama (> 8,4 hari) meningkatkan risiko akuisisi MRSA dari rumah sakit (HA-MRSA). HA-MRSA sebagian besar merupakan galur multiresisten. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh respon galur MRSA terhadap tekanan seleksi yang dihasilkan dari paparan terus-menerus terhadap antibiotik yang digunakan di lingkungan rumah sakit. Keseluruhan isolat dari pasien keluar yang digunakan dalam penelitian ini masih rentan terhadap vankomisin dan rifampisin tetapi sebagian besar resisten terhadap siprofloksasin (94,4%), gentamisin (88,9%), tetrasiklin (77,8%), amikasin (27,8%), dan eritromisin (16,7%). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa deteksi gen SCCmec pada pasien ruang rawat inap bedah RSUD Dr. Soetomo Surabaya menunjukkan 30/30 isolat (100%) mengandung SCCmec tipe III dan bersifat multiresisten. SCCmec tipe III pada pasien masuk rumah sakit berasal dari pasien rujukan rumah sakit sekunder sehingga pasien masuk ruang rawat inap sudah dengan kolonisasi HA-MRSA. xi TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SUMMARY DISTRIBUTION OF SCCmec TYPE III, IV, AND V IN ISOLATES OF METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus (MRSA) FROM SURGICAL WARDS INPATIENTS IN Dr. SOETOMO HOSPITAL SURABAYA Mardiana Lelitawati Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) have become antibiotic-resistant pathogens most widely identified in various parts of the world. The incidence of nosocomial MRSA infections can increase morbidity, mortality, and costs, and can disrupt and endanger patients physiologically and financially. The incidence of MRSA have been reported in Indonesia ranges from 0.3% 67%. Colonozation rate of MRSA in Dr. Soetomo Hospital Surabaya were around 8.1%. MRSA infection occurs not only in hospitals and other health care facilities (HA-MRSA) but may also occur in the community (CA-MRSA). The rapid growth and spread of new strain of MRSA because of its ability to acquire and utilize antibiotic resistance genes encoded by the mobile genetic elements like staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec). SCCmec types I-III are associated with HA-MRSA isolates, while types IV and V which are smaller in size and more mobile, found to be associated with CA-MRSA. In contrast to most HA-MRSA isolates, CA-MRSA isolates are still susceptible to non-β-lactam antibiotics thus not included to multidrug resistant (MDR) strains. Knowledge of the type of SCCmec in a hospital or other health care centers is important to know the likely source of the spread of MRSA. This information can be used to determine how far the risk of nosocomial infections in hospital environment. Moreover, in the hospital that became a reference for patients from many secondary hospitals like Dr. Soetomo Hospital, Surabaya. The aim of this study is to analyze the distribution of SCCmec type III, IV, and V in MRSA isolates from surgical ward inpatiens in Dr. Soetomo Hospital, Surabaya. This research is part of the research tree titled “Preventing methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) acquisition and infection in surgical wards and medical wards in Dr. Soetomo Hospital in Surabaya” (Kuntaman et al., 2014 unpublished). Samples used in this study were 30 isolates obtained from nose and throat swabs from surgical ward inpatiens identified as MRSA by phenotypic and genotypic in previous study. These samples consisted of 12 isolates (40%) from admission patients and 18 isolates (60%) from discharge patients. All of the isolates were cultured onto Mannitol salt agar (MSA) then sub-cultured onto Brilliance MRSA 2 Agar followed by catalase and coagulase test. Bacterial DNA was isolated using the G-spinTM Total DNA Extraction Kit and then amplified using specific primers for SCCmec type III, IV, and V with optimal PCR conditions: 94°C for 4 min; 30 cycles of 94°C for 30s, 53°C for 30s, and 72°C for 1 min; and a final extension at 72°C for 4 min. Visualization PCR product was performed using electrophoresis using 1.5% agarose gel to determine the type of SCCmec contained in each isolate. xii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SCCmec gene detection results in surgical wards inpatients Dr. Soetomo Hospital showed 30/30 isolates (100%) containing SCCmec type III that generally owned by HA-MRSA strains. Isolates from admission patients in this study were classified into HA-MRSA and indicated resistant to many antibiotics. Most of isolates were found to be resistant to ciprofloxacin (83,3%), gentamicin (75%) and tetracycline (58,3). These isolates also showed resistance to amikacin (25%) and erythromycin (16.7%). This is because patients admitted to the Dr. Soetomo Hospital mostly referral patients from other hospitals, and not from the primary health care centers (Puskesmas). These conditions favor the acquisition of MRSA containing SCCmec type III from secondary hospital so that patients enter the wards already with HA-MRSA colonization. All isolates from discharge patients showing characteristics of HA-MRSA strains. These patients were mostly hospitalized for a long time with the duration of hospitalization 6 to 132 days with average 35.4 days. Prolonged hospitalization (> 8.4 days) increased the risk of MRSA acquisition in hospital (HA-MRSA). Most of the HA-MRSA strains is resistant to many antibiotics. This is probably caused by MRSA strain response to selection pressures resulting from continuous exposure to antibiotics used in the hospital environment. Overall isolates from discharge patients used in this study are susceptible to vancomycin and rifampin but largely resistant to ciprofloxacin (94.4%), gentamicin (88.9%), tetracycline (77.8%), amikacin (27.8 %), and erythromycin (16.7%). Based on the results of this study concluded that detection of SCCmec gene in isolates from surgical ward inpatient in Dr. Soetomo Hospital showed 30/30 isolates (100%) containing SCCmec type III and are resistant to many antibiotics. Admission patients in this study were referral patients from secondary hospital. It is assume that this patients maybe had been colonized with HA-MRSA prior enter the ward. xiii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA ABSTRAK DISTRIBUSI GEN SCCmecTIPE III, IV DAN V PADA ISOLAT METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus(MRSA) PASIEN RUANG RAWAT INAP BEDAH RSUD Dr. SOETOMO SURABAYA Latar belakang dan tujuan: Galur MRSA cepat tumbuh dan menyebar karena kemampuan memperoleh dan memanfaatkan elemen genetik mobil seperti SCCmec. Identifikasi tipe SCCmec dalam suatu rumah sakit atau pusat pelayanan kesehatan lainnya penting untuk mengetahui kemungkinan sumber penyebaran MRSA. Penelitian ini bertujuan menganalisis distribusi gen SCCmec tipe III, IV, dan V pada isolat Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) pasien ruang rawat inap bedah RSUD Dr. Soetomo, Surabaya. Metode: Penelitian ini merupakan penelitian observasional analitik dengan desain cross-sectional. Sampel penelitian ini adalah 30 isolat pasien ruang rawat inap bedah yang teridentifikasi MRSA dari kolonisasi swab hidung dan tenggorok. Isolat diambil dari biakan simpanan MRSA yang telah dikonfirmasi secara fenotipik dan genotipik pada penelitian sebelumnya. Kultivasi isolat dilakukan menggunakan media MSA yang dilanjutkan dengan penanaman pada media Brilliance MRSA 2 Agar, uji katalase, dan uji koagulase. Tiga puluh DNA template telah diperoleh melalui ekstraksi menggunakan G-spinTM Total DNA Extraction Kit dari INtRON Biotechnology. DNA template selanjutnya diamplifikasi dengan metode PCR dan diperiksa pita DNA yang muncul untuk deteksi tipe gen SCCmec. Hasil: Deteksi gen SCCmec pada pasien ruang rawat inap bedah menunjukkan 30/30 isolat (100%) mengandung SCCmec tipe III (HA-MRSA). SCCmec tipe III pada pasien masuk rumah sakit berasal dari pasien rujukan rumah sakit sekunder sehingga pasien masuk ruang rawat inap sudah dengan kolonisasi HA-MRSA. Pada pasien keluar sebagian besar dirawat di rumah sakit dalam waktu lama dengan durasi rawat inap 6 sampai 132 hari (rata-rata 35,4 hari). Perawatan di rumah sakit memungkinkan penyebaran MRSA dari pasien yang terinfeksi atau mengalami kolonisasi MRSA dengan SCCmec tipe III ke petugas kesehatan atau sebaliknya. Sebagian besar isolat penelitian bersifat multiresisten namun masih rentan terhadap vankomisin dan rifampisin. Kesimpulan: Isolat MRSA pasien ruang rawat inap bedah RSUD Dr. Soetomo Surabaya 100% mengandung SCCmec tipe III (HA-MRSA) dan bersifat multiresisten. Kata kunci: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, SCCmec, RSUD Dr.Soetomo Surabaya xiv TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA ABSTRACT DISTRIBUTION OF SCCmec TYPE III, IV, AND V IN ISOLATES OF METHICILLIN-RESISTANT Staphylococcus aureus (MRSA) FROM SURGICAL WARDS INPATIENTS IN Dr. SOETOMO HOSPITAL SURABAYA Background and Aims: MRSA strains can grow and spread quickly due to the ability to obtain and utilize mobile genetic elements such as SCCmec. Identification of SCCmec type in a hospital or other health care centers is important to know the likely source of the spread of MRSA. This study aimed to analyze the distribution of SCCmec type III, IV, and V in isolates of Methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) taken from surgical ward inpatients in Dr. Soetomo Hospital, Surabaya. Methods: This study was an observational study using cross-sectional design. The samples were 30 isolates from surgical ward inpatients identified MRSA colonization in nose and throat. Isolates were taken from stock culture of MRSA confirmed by phenotypic and detection of the mecA gene in previous studies. Isolates were inoculated onto Mannitol salt agar (MSA) then subcultured onto Brilliance MRSA 2 Agar followed by catalase and coagulase test. 30 DNA template have been extracted from samples with G-spinTM Total DNA Extraction Kit and have been amplified with PCR metode for detection of SCCmec type. Result: Detection of SCCmec gene of 30 isolates obtained from surgical ward inpatients showed 30/30 isolates (100%) containing SCCmec type III (HAMRSA). Most of the admission patients in surgical wards were referral patients from secondary hospital so that patients possibly enter the wards already with HA-MRSA colonization. Discharge patients were mostly hospitalized for a long time with the duration of hospitalization 6 to 132 days with average 35.4 days. Hospitalizations allow the spread of MRSA from patients infected or colonized with MRSA SCCmec type III to healthcare worker or otherwise. Most of the isolates in this study were multiresistant to antibiotic but susceptible to vancomycin and rifampicin. Conclusion: MRSA isolates obtained from surgical ward inpatients in Dr. Soetomo Hospital Surabaya were 100% contain SCCmec type III (HA-MRSA) and were multiresistant to antibiotic. Keyword: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, SCCmec, Dr. Soetomo Hospital Surabaya xv TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DEPAN ....................................................................................... SAMPUL DALAM ...................................................................................... PRASYARAT GELAR ................................................................................ HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS ............................ UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................... RINGKASAN ............................................................................................... SUMMARY .................................................................................................. ABSTRAK .................................................................................................... ABSTRACT .................................................................................................. DAFTAR ISI ................................................................................................ DAFTAR GAMBAR ................................................................................... DAFTAR TABEL ........................................................................................ DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. DAFTAR SINGKATAN ............................................................................. i ii iii iv v vi x xii xiv xv xvi xviii xix xx xxi BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................... 1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................... 1.3.1 Tujuan umum ............................................................................ 1.3.2 Tujuan khusus ........................................................................... 1.4 Manfaat Penelitian .................................................................... 1.4.1 Manfaat teoritis ......................................................................... 1.4.2 Manfaat praktis ......................................................................... 1 1 4 4 4 4 5 5 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 2.1 Staphylococcus aureus ............................................................. 2.1.1 Klasifikasi ................................................................................. 2.1.2 Morfologi dan sifat pertumbuhan ............................................. 2.1.3 Patogenesis dan faktor virulensi ............................................... 2.1.4 Kolonisasi dan infeksi S. aureus .............................................. 2.2 Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) ............ 2.2.1 Mekanisme resistensi MRSA ................................................... 2.2.2 Faktor risiko dan transmisi MRSA ........................................... 2.2.3 Epidemiologi MRSA ................................................................ 2.3 Hospital-acquired/associated MRSA (HA-MRSA) ................ 2.4 Community-acquired/associated MRSA (CA-MRSA) ............ 2.5 Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) ............ 2.5.1 Karakteristik umum SCCmec ................................................... 2.5.2 Tipe SCCmec pada S. aureus ................................................... 2.5.3 SCCmec typing ......................................................................... 2.6 Polymerase Chain Reaction (PCR) .......................................... 6 6 6 7 8 9 10 10 12 13 15 16 19 20 22 23 24 xvi TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN .. 3.1 Kerangka Konseptual ............................................................... 26 26 BAB 4 MATERI DAN METODE PENELITIAN ...................................... 4.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................ 4.2 Populasi, Besar Sampel dan Teknik Pengambilan Sampel ....... 4.2.1 Populasi .................................................................................... 4.2.2 Besar sampel ............................................................................. 4.2.3 Teknik pengambilan sampel ..................................................... 4.3 Variabel Penelitian dan Definisi Operasional .......................... 4.3.1 Variabel penelitian .................................................................... 4.3.2 Definisi operasional ................................................................... 4.4 Bahan Penelitian ....................................................................... 4.5 Instrumen Penelitian ................................................................. 4.6 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................... 4.6.1 Lokasi penelitian ...................................................................... 4.6.2 Waktu penelitian ....................................................................... 4.7 Prosedur Pengambilan dan Pengumpulan Data ........................ 4.7.1 Kultivasi isolat MRSA ............................................................. 4.7.2 Uji katalase ............................................................................... 4.7.3 Uji koagulase ............................................................................ 4.7.4 Ekstraksi DNA........................................................................... 4.7.5 Amplifikasi DNA dengan PCR ................................................. 4.7.6 Analisis produk PCR ................................................................ 4.8 Cara Pengolahan dan Analisis Data ......................................... 28 28 28 28 29 29 30 30 30 30 31 32 32 32 32 32 32 33 33 35 36 37 BAB 5 HASIL DAN ANALISIS DATA ...................................................... 38 BAB 6 PEMBAHASAN ............................................................................... 41 BAB 7 PENUTUP ........................................................................................ 7.1 Kesimpulan ................................................................................ 7.2 Saran .......................................................................................... 49 49 49 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. LAMPIRAN ................................................................................................. 50 56 xvii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 3.1 Gambar 4.1 Gambar 5.1 Pewarnaan Gram S. aureus................................................... Prevalensi HA-MRSA di dunia ............................................ Skema integrasi dan akuisisi SCCmec ................................. Struktur elemen SCCmec ..................................................... Proses amplifikasi dengan PCR ............................................ Skema kerangka konseptual ................................................. Rancangan penelitian ........................................................... Kultivasi isolat MRSA dan uji konfirmasi ............................ 6 15 19 20 25 26 28 40 xviii TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perbandingan CA-MRSA dan HA-MRSA .............................. Tabel 2.2 Tipe SCCmec pada S. aureus berdasarkan kompleks gen ccr (jenis gen ccr dalam kompleks gen ccr) dan kompleks gen mec Tabel 4.1 Primer, sekuen oligonukleotida, ukuran amplikon, dan spesifisitas (tipe SCCmec, daerah) ..................................................... Tabel 5.1 Distribusi dan frekuensi isolat biakan simpanan RSUD Dr. Soetomo yang diteliti pada bulan Agustus-Desember 2015 berdasarkan asal swab dan jenis pasien di ruang rawat inap bedah ......................................................................................... Tabel 5.2 Distribusi dan frekuensi tipe gen SCCmec pada isolat biakan simpanan RSUD Dr. Soetomo yang diteliti pada bulan AgustusDesember 2015 berdasarkan jenis pasien ................................. Tabel 6.1 Perbandingan persentase resistensi antibiotik isolat dari pasien masuk dan keluar rumah sakit di RSUD Dr. Soetomo Surabaya tahun 2014................................................................ ................. Tabel 6.2 Perbandingan persentase resistensi antibiotik isolat dari pasien masuk sakit di RSUD Dr. Soetomo Surabaya tahun 2014 terhadap hasil studi peneliti lain.......................................................... 18 22 35 38 39 44 46 xix TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Surat keterangan laik Etik Penelitian ................................... Lampiran 2. Surat keterangan telah melakukan penelitian ........................ Lampiran 3. Visualisasi hasil PCR ........................................................... Lampiran 4. Dokumentasi penelitian ......................................................... 56 57 58 60 xx TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR SINGKATAN AIDS BHI bp BPJS CA-MRSA CAPD ccr CDC DNA DNase DRs EtBr HA-MRSA HIV IRs ISS J kb kDa MDR MLST MRSA MSA MSSA OD ORFs orfX PBPs PCR PFGE PVL RS RSUD RSUP SCCs SCCmec SSTIs ST250 TBE : acquired immune deficiency syndrome : brain heart infusion : base pair : badan penyelenggara jaminan sosial : community-acquired/associated MRSA : continuous ambulatory peritoneal dialysis : cassette chromosome recombinases : center for disease control and prevention : deoxyribonucleic acid : deoxyribonuclease : directly-repeated nucleotide sequences : ethidium bromide : hospital-acquired/associated MRSA : human immunodeficiency virus : inverted-complementary sequences : integration site sequence for SCCmec : junkyard : kilo base : kilodalton : multidrug resistant : multilocus sequence typing : methicillin-resistant Staphylococcus aureus : mannitol salt agar : methicillin-sensitive Staphylococcus aureus : optical density : open reading frames : open reading frame X : penicillin-binding proteins : polymerase chain reaction : pulsed-field gel electrophoresis : panton-valentine leukocidin : rumah sakit : rumah sakit umum daerah : rumah sakit umum pusat : staphylococcal cassette chromosomes : staphylococcal cassette chromosome mec : skin and soft tissue infections : sequence type 250 : Tris-Borate-EDTA xxi TESIS DISTRIBUSI GEN SCCmec... MARDIANA LELITAWATI
