Departemen Mikrobiologi FK USU

*Specific Learning ObjectivesMenjelaskan mekanisme kerja dan resistensi bakteri terhadap antimikrobaMenjelaskan mekanisme kerja antiviralMenjelaskan mekanisme kerja antifungalMenjelaskan jenis-jenis uji kepekaan antimikroba5. Menjelaskan interpretasi dari beberapa cara uji kepekaan antimikroba

KEPUSTAKAANBrook,G.F., Butel,J.S., and Ornston,L.N. : Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology. 20th Ed. A Lang Medical Book, Prentice Hall Int Inc. 1995, p137-165.Lennette,E.H.,Balow,A., Hausler,W. and Truant, J.P. : Manual of Clinical Microbiology, 3 Amer Society for Microbiol, Washington,D.C., 1980, p.446-473.Levin, W and Jaetz E. : Medical Microbiology & Immunology.6 th Ed. Lange Medical Books / McGraw-Hill 2000, p.68-75.

JENIS DAN CARA KERJA ANTIMIKROBA TERHADAP BAKTERIMenghambat sintesa dinding sel bakteri (aman karena cell mamalia tidak mempunyai dinding cell) Merusak permeabilitas membran cytoplasma bakteriMenghambat sintesa protein bakteri.Menghambat sintesa asam nucleat bakteri.

I. ANTIMIKROBA YANG MENGHAMBAT PEMBENTUKAN DINDING CELL / PEPTIDOGLYCAN

I. ANTIMIKROBA YG MENGHAMBAT PEMBENTUKAN DINDING CELL / PEPTIDOGLYCANPENICICLLIN (Mold = Penicillium)PNC-G dan Penicillin VMethicillin, Oxacillin, Cloxacillin, DicloxacillinAmpicillin & Amoxacillin, Carbenicillin, Ticarcillin, Piperacillin, MezlocillinCEPHALOSPORIN (mold = Cephalosporium)Gen.I : Cefachlor, Cephalothin, CephalexinGen.II : Cefuroxim, Cefixime, CefoxitinGen.III : Cefotaxime, Ceftriaxone, CefoperazonCARBAPENEM : Imipenem & MeropenemMONOBACTAM : AztreonamGLYCOPEPTIDE : Vancomycin dan TeichoplaninCYCLOSERINE : second line anti tbcBACITRACIN : Untuk superficial skin infection

Obat AM ini aman bagi manusia dan mamalia, karena sel sel tubuhnya tidak mempunyai dinding sel.

Group PENICILLIN :Penicillins: penicillin G (Pfizerpen; Bicillin; Wycillin), penicillin V (Betapen; Pen-Vee K), methicillin (Staphcillin), ampicillin (Omnipen; Polycillin), oxacillin (Bactocill ), amoxicillin (Amoxil; Biomox; Polymox), ticarcillin (Ticar), carbenicillin (Geocillin), piperacillin (Pipracil), mezlocillin (Mezlin), bacampicillin (Spectrobid), dicloxacillin (Dynapen), nafcillin (Nallpen; Unipen). Penicillins plus beta lactamase inhibitors atau bahan yang mencegah antibiotik degradasi di ginjal. amoxicillin + clavulanate (Augmentin), ticarcillin + clavulanate (Timentin), ampicillin + sulbactam (Unasyn), piperacillin + tazobactam (Zosyn), imipenem + cilastatin (Primaxin) .

II MERUSAK PERMEABILITAS MEMBRAN CYTOPLASMA :- Amphotericin B- Colistin- Nystatin- Polymixin

Tidak digunakan untuk obat sistemik karena toksik

IIIMENGHAMBAT SINTESA PROTEIN :Dalam perkembang biakan bakteri mensintesa protein dan itu terjadi pada ribosome bakteri, ribosome ada di dalam cytoplasma.

Ribosome bakteri := Ribosome 70S, reseptor pada subunit 30S atau 50S. = Jadi Antimikroba ini menghambat sintesa protein di Ribosome 70S pada subunit 30S atau subunit 50S dari bakteri.

= Sedangkan Ribosome mamalia & manusia 80S

Contoh Antimikroba kelompok ini :- Chloramphenicol (50S) - Aminoglycoside (30S)- Erythromycin (50S) - Tetracyclin (30S)- Lyncomycin (50S)

Macrolides : erythromycin, roxithromycin, clarithromycin, and azithromycin are used against gram-positive bacteria and some gram-negative bacteria. Lincomycin and Clindamycin kebanyakan digunakan terhadap infeksi oleh bakteri gram positip. Aminoglycoside bactericidal selebihnya bacteriostatik

Selective antimicrobial action to a specific attack on the 70S ribosome of bacteria Kelompok Antibiotik ini menyerang secara spesifik pada ribosom 70S dari bakteri (manusia 80S tidak diterganggu)

Ribosom 30 S: Amikacin Gentamycin Kanamycin Neomycin Streptomycin Tobramycin Rinosom 50 S :. Chloramphenicol . Clindamycin . Furadantin . Fusidic acid . Lincomycin

. Nitrofuran . Puromycin . Quinopristin. Spectinomycin . Tetracycline

IV MENGHAMBAT SINTESA ASAM NUCLEAT :

Sulfonamide (berkompetisi dengan PABA)Trimethoprim (inhibit dihidrofolic acid reduk- tase)Rimfampicin (Streptomyces, inhibit enzyme RNA polymerase, menghambat sintesa RNA)Pyrimidine Quinolon : (blokade DNA gyrase)- Nalidixic acid- CyprofloxacinNorfloxacin- Ofloxacin

QuinoloneFluoroquinolones (synthetic chemicals) broad spectrum :norfloxacin, ciprofloxacin, enoxacin, levofloxacin, and trovafloxacin.

The fluoroquinolones menghambat satu atau beberapa group ensim spt topoisomerase, dan ensim ensim yg diperlukan bakteri untuk sintesa asam nukleatnya

Inhibisi Pathway Folic Acid oleh Sulfonamide dan TrimethoprimSulfona- Trimetho- mide primPteridine H2 Purine+P A B A FAH2 FAH4 + C1 Pyrimidine+ (Dihydro- (Tetrahydro-Glutamic acid folic ac.) folic ac.) Amino acid

MRSA VISA VRSA ESBLsMRSA : Methycillin Resistant Staph. AureusMRSA adalah Staphylococcus aureus yang resisten terhadap berbagai/banyak antibiotika. Hal ini biasa terjadi pada infeksi nosokomial (hospital acquired infections).

Mupirocin ointment dapat digunakan untuk mengatasi carrier pada hidung (Nasal dekolonisasi).

VISA : Vancomycin Intermidiate Staph. AureusVRSA : Vancomycin Resistant Staph. Aureus

ESBLs : Extended-spectrum beta-lactamases *

A Message From the Director General WHO (2000)Drug resistance is the most telling sign that we have failed to take the treat of infectious diseases seriosly. It suggests that we have mishandled of disease fighting drugs, by misusing, underusing and overusing them.

A World without Antibiotics. It could bring back to a pre-antibiotic age. We are vulnerable without effective medicines.

The window of oppertunity is closing.

Perkembangan Resistensi Bakteri:

1940's Staph aureus 99% sensitip terhdp penicillin G dan terhdp AB Beta lactam.1970's Staph aureus 25% sensitip terhdp penicillin dan ampicillin, tapi 99% sensitip terhdp flucloxacillin dan cephalosporin.1990's Staph aureus 2% sensitip terhdp penicillin and 80% sensitip terhdp flucloxacillin dan semua group Beta lactam. Hanya Vancomycin dan Teicoplanin saja merupakan pilihan terapi.1995 -1996 Intensive care units - Acinetobacter dan Moraxella species resistant terhdp semua antibiotika yang di uji.

UJI KEPEKAAN BAKTERI TERHADAP ANTIMIKROBACARA PENGENCERAN (Dilution Methods) :Memakai media cairMemakai media padatCara ini kwantitatip dan akuratCARA DIFUSI (Diffusion Methods) :Memakai cakram antimikrobaTablet antimikrobaCara ini kwalitatip dan rutin dilakukan *

CARA PENGENCERANKWANTITATIP dan diperoleh :KHM (Kadar Hambatan Minimal = MIC)KBM (Kadar Baktericidal Minimal = MBC)

AKURAT

DILAKUKAN HANYA UNTUK PENELITIAN / PERMINTAAN KHUSUS

*

CARA PENGENCERAN (lanjutan)MEDIA CAIRCara Makro : seri 12 tabung reaksiCara Mikro : Mikro titer plate, dropper, pipet

MEDIA PADATMueller Hinton Agar (MHA)Kadar AM dalam MHA diencerkan kelipatan dua (1 ug, 0,5 ug, 0.25 ug. 0.125 ug, dst)Larutan bakteri log phase MacFarland 1

CARA PENGENCERAN DENGAN MICROTITER PLATECARA PENGENCERAN bisa menggunakan :Mocrotiter plateMicrotiter diluterMicrotiter dropper

Dengan cara ini bisa meng-hemat biaya dan dapat dilaku-kan dengan lebih banyak AM (8)atau lebih banyak bakteri (8) yangmau diperiksa Kadar hambatannya.(Ada 8 x 12 sumur/lubang untuk tes.)

CARA DIFUSIMEDIA :Mueller Hinton Agar atau Sensitest AgarJika bakteri fastidiuos : Agar Darah dalam MHABAKTERI :Bakteri Log phase, kelarutan MacFarland 0,5Disemaikan dengan kapas lidi steril 3 streakCAKRAM berisi AM pada :Kertas saringTablet

Mueller Hinton dianjurkan untuk media Uji Kepekaan sebab memperlihatkan zona inhibisi dan tidak terjadi hambatan pertumbuhan bakteri.

Ketebalan media waktu menuang ke piring petri setebal 4 mm. Jika terlalu tipis maka diameter akan melebar dan jika terlalu tebal maka diameter hambatan menjadi lebih kecil. Kedua hal ini mengganggu hasil pemeriksaan.

Hanya kultur murni dengan ukuran standar inokulum yang boleh digunakan (memakai Barium Sulfat atau standard McFarland). Jika inokulum terlalu sedikit atau kalau inokulum terlalu tebal akan mempengaruhi pembacaan diameter hambatan.

Lama waktu pengeraman 18 hingga 24 jam pada suhu 37 0 C. Jika pembacaan hasil sebelum 18 jam maka agak sulit, jika terlalu lama (> 24 jam) maka kemungkinan terjadi pertumbuhan berlebihan (overgrowth).MEDIA PERBENIHAN KETEBALAN dan INOKULUM BAKTERI serta LAMA PENGERAMAN

Letakkan cakram AM satu persatu dengan jarak sekurang kurangnya 25 mm, menggunakan pinset atau jarum.Eramkan 24 jam pd suhu 37oC(a+b)/2 =.mmUkur diameter daerah inhibisi 2 kali, dalam mm dan bagi dua, lalu cocokkan dengan tabel.SusceptibleIntermidiateResistenHasil : susceptible intermidiate atau resisten. (sesuaikan dengan tabel standar NCCLS untuk tes resistensi AM). Agar Darah

MEMBACA DAERAH INHIBISIDaerah inhibisi diukur dengan caliper (jangka sorong) atau dengan penggaris

Lebar daerah inhibisi disesuaikan dengan daftar dari setiap AM dan Bakteri yang diuji kepeka-annya (setelah dieramkan 18-24 jam pada suhu 35o-37oC).

Dinyatakan Sensitip(susceptible), Hampir resisten(intermidiate) dan Resisten. (ada juga yg kurang sensitip)

INTERPRETASI HASIL UJI KEPEKAANHasil uji kepekaan Antimikroba dengan cara difusi :

Sensitip = Peka = SusceptibleKurang sensitip = IntermidiateResisten = Tidak peka

Antimikroba Sensitip :AM ini merupakan pilihan, tetapi harus dipertimbangkan :alergi, daya beli pasien dan preparat suntikan atau peroral.

Antimikroba Kurang Sensitip :Jika tak ada pilihan AM yg sensitip, maka boleh digunakan dengan dosis maksimal atau digunakan dengan kombinasi AM yg sinergistik atau yang potensiasi.

Tidak Peka :Tidak bisa digunakan untuk mengatasi infeksi.

SPEKTRUM ANTIMIKROBA :

AM Spektrum lebar (Broad spectrum AM) : efektip untuk berbagai bakteri.(Contoh : tetracycline, streptomycin, cephalosporins, ampicillin, sulfonamides.)

AM Spektrum sempit (Narrow Spectrum AM) : efektip hanya untuk bakteri tertentu, seperti bakteri Gram positip atau untuk bakteri Gram negatip saja(Contoh : penicillin G, erythromycin, clindamycin, gentamicin)AM baktericidal : AM ini membunuh bakteriContoh : penicillins, cephalosporins, streptomycin, neomycin.

AM bakteriostatika : AM ini hanya menghambat pertumbuhan bakteri, sehingga penggunaannya harus cukup lama sehingga eliminasi bakteri oleh sel sel daya tahan tubuh cukup waktu agar semuanya tereliminasi.Contoh : tetracyclines, erythromycin, sulfonamides.

IMPLIKASI KLINIS RESISTENSITimbulnya resistensi bakteri terhadap antimikroba bahkan terjadinya multiple drugs resisten (MDR) bisa mengundang banyak problem berat dalam pengobatan penyakit infeksi

Timbulnya Kuman Rumah Sakit yang amat resisten sebab RS sering menggunakan dosis tinggi dan dalam intensitas tinggi.

Antibiotik baru perlu riset yg lama (10-20 tahun) sehingga bisa terjadi tiadanya antibiotika yang bisa digunakan untuk mengobati penyakit infeksi.

1. Gunakan antibiotik pd infeksi bakterial2. Gunakan dosis dan lama pemberian yang cukup. 3. Ganti Antibiotik jika tidak efektip4. Gunakan Antibiotik pada tempat yang sesuai5. Hentikan penggunaan antibiotik yg bertujuan untuk penggemukkan hewan. 6. Membuat aturan penggunaan antibiotik pada hewan oleh dokter7. Antibiotik diambil dari apotek dgn resep dokter. 8. Lakukan edukasi publik tentang bahaya peng- gunaan dosis antibiotik berlebihan/kurang, dan penggunaan yang salah. PENCEGAHAN DAN KONTROK TERHADAP PENGGUNAAN ANTIBIOTIK

Antituberculosis drugsRifampin (Rimactane, Rifadin), rifapentine (Priftin), Isoniazid (Nydrazid), Ethambutol (Myambutol), capreomycin (Capastat), cycloserine (Seromycin), Ethionamide (Trecator), rifabutin (Mycobutin), aminosalicylic acid (Paser D/R), clofazimine (Lamprene), Rifampin + isoniazid (Rifamate), Rifampin + isoniazid + pyrazinamide (Rifater).

ANTI JAMUR :

Polyene, seperti nystatin dan amphotericin B, jika bergabung dengan plasma membrane sterols akan fungicidal.

2. Azoles mengganggu sintesa sterol dan digunakan untuk pengobatan cutaneous dan systemic mycoses.

3. Griseofulvin mengganggu pembelahan eukaryotic cell dan digunakan terutama untuk pengobatan infeksi kulit oleh jamur.

Perbedaan struktur membran Jamur :Komposisi Plasma membran jamur beda dengan plasma membran mamalia : pada jamur dijumpai berbagai Sterol.Terdapat antifungal yang mengenal secara lebih efektip plasma membran jamur.

Contoh anti jamur :amphotericin B ketoconazole, itraconazole, fluconazole, miconazole nystatin. Antifungal yang mengikat sterol

Obat Antivirus1. Amantadine : memblokir penetrasi dan uncoting dari virus influenza.

2. Nucleoside dan nucleotide analogs : (acyclovir, AZT, ddI, dan ddC) : menghalangi sintesa DNA atau sintesa RNA.

3. Protease inhibitors, (indinavir dan saquinavir) : memblokir aktivitas esensial ensim HIV untuk assembly viral coat yang baru.

4. Alpha-interferons menghalangi virus untuk berkembang berobah menjadi virus baru.

Several distinct classes of drugs :

Nucleoside-Analog Reverse Transcriptase Inhibitors (NRTI). These drugs inhibit viral RNA-dependent DNA polymerase (reverse transcriptase) and are incorporated into viral DNA (they are chain-terminating drugs). Zidovudine (AZT = ZDV, Retrovir) Didanosine (ddI, Videx) Zalcitabine (ddC, Hivid) Stavudine (d4T, Zerit) Lamivudine (3TC, Epivir)

Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors (NNRTIs). In contrast to NRTIs, NNRTIs are not incorporated into viral DNA; they inhibit HIV replication directly by binding non-competitively to reverse transcriptase. Nevirapine (Viramune) Delavirdine (Rescriptor)

Protease Inhibitors. These drugs are specific for the HIV-1 protease and competitively inhibit the enzyme, preventing the maturation of virions capable of infecting other cells. Saquinavir (Invirase)Ritonavir (Norvir) Indinavir (Crixivan) Nelfinavir (Viracept)

Drug:Viruses:Chemical Type:Target:

Vidarabine HerpesvirusesNucleoside analogueVirus polymeraseAcyclovirHerpes simplex (HSV)Nucleoside analogueVirus polymeraseGancyclovir and Valcyte (valganciclovir)Cytomegalovirus (CMV)Nucleoside analogueVirus polymerase (needs virus UL98 kinase for activation)Nucleoside-analog reverse transcriptase inhibitors (NRTI): AZT (Zidovudine), ddI (Didanosine), ddC (Zalcitabine), d4T (Stavudine), 3TC (Lamivudine)Retroviruses (HIV)Nucleoside analogueReverse transcriptaseNon-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTI): Nevirapine, DelavirdineRetroviruses (HIV)Nucleoside analogueReverse transcriptase

Protease Inhibitors: Saquinavir, Ritonavir, Indinavir, NelfinavirHIVPeptide analogueHIV proteaseRibavirinBroad spectrum: HCV, HSV, measles, mumps, Lassa feverTriazole carboxamideRNA mutagenAmantadine / RimantadineInfluenza A strainsTricyclic amineMatrix protein / haemagglutininRelenza and TamifluInfluenza strains A and BNeuraminic acid mimeticNeuraminidase InhibitorPleconarilPicornavirusesSmall cyclicBlocks attachment and uncoatingInterferonsHepatitis B and CProteinCell defense proteins activated

Drug:Viruses:Chemical Type:Target:

28 07 - 2011

***********