## MULTIDRUG  RESISTANT  ESCHERICHIA  COLI
PADA SUMBER AIR MINUM DI KOTA TANGERANG
*Aminah, *Jamilatun M.

## Abstrak
Multidrug-resistant Escherichia coli (MDR E. coli ) telah menjadi perhatian dalam hal kesehatan masyarakat di berbagai negara. Bakteri ini menyebabkan infeksi yang sulit  ditangani  sehingga  dampak  buruk  yang  ditimbulkan  bagi  kesehatan  menjadi luas. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan prevalensi dan kerentanan MDR E. coli yang  diisolasi  dari  sumber  air  minum  masyarakat  yang  berada  di  Kota Tangerang.  Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan  Mei  –  Juni  2015.  Desain  yang digunakan adalah penelitian eksperimental laboratorium. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh bakteri E. coli yang diisolasi dari sumber air minum masyarakat di Kota Tangerang. Semua bakteri  yang diisolasi digunakan sebagai sampel. Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  dari  16  sumber  air  minum  masyarakat,  enam  di antaranya  positif  mengandung E.  coli dan  satu  sumber  air  minum  positif mengandung  MDR E.  coli. Oleh  karena  itu  untuk  mencegah  masalah  kesehatan yang  lebih  jauh,  perlu  dilakukan  pemeriksaan  berkala  terhadap  berbagai  bakteri patogen yang ada di masyarakat.
Kata kunci: Multidrug resistance , E. coli , air minum, Tangerang *Poltekkes Kemenkes Banten

## Pendahuluan
Escherichia coli ( E. coli )
merupakan  patogen  yang  paling sering menyebabkan infeksi
nosokomial  dan  mudah  menular dalam  masyarakat  [1,  2].  Dalam beberapa tahun terakhir telah ditemukan  penyebaran E.  coli yang menunjukkan resistensi terhadap antibiotik  spektrum  luas  [1,  3,  4]  di beberapa negara. Di Indonesia sendiri  belum  ada  data  meskipun setiap  fasilitas  kesehatan  memiliki kewajiban untuk melakukan pemeriksaan minimal satu kali dalam setahun  sesuai  dengan  kewaspadaan standar dalam Pencegahan dan Penularan Infeksi (PPI).
Timbulnya resistensi bakteri patogen  terhadap  berbagai  antibiotik menjadi ancaman serius bagi kesehatan  masyarakat  karena  akan semakin  sedikit  atau  bahkan  tidak ada lagi antibiotik yang efektif untuk pengobatan  infeksi  yang  disebabkan oleh  bakteri  tersebut  [1,  3-5]. Menurut European Centre for Disease  Prevention  and  Control (ECDC)  dan Centers  for  Disease
Control  and  Prevention (CDC), multidrug resistant (MDR) didefinisikan sebagai
ketidakrentanan terhadap paling sedikit  satu  antibiotik  dalam  tiga kelas  antibiotik  [6].  Bakteri  MDR merupakan penyebab utama
kegagalan pengobatan penyakit infeksi dan berdampak pada peningkatan  morbiditas,  mortalitas, dan tingginya biaya kesehatan [7, 8].
Multidrug  resistant  E.  coli sering  ditemukan di  rumah sakit dan mulai banyak diisolasi di masyarakat sehingga  perlu  ditemukan  antibiotik baru yang efektif [8-10]. Akan tetapi antibiotik  golongan  baru  umumnya memiliki  waktu  afektif  yang  singkat [10] sehingga perlu dilakukan monitoring untuk mengetahui prevalensi  MDR  pada  berbagai spesies  termasuk E.  coli [9,  11].
Berbagai  kajian  di  Eropa  [1]  dan Amerika  [4,  12]  menemukan  MDR pada  isolat E.  coli .  Isolat  bakteri yang  berasal  dari  Asia  dan  Afrika umumnya memiliki rasio MDR yang tinggi  [13,  14].  Di  Indonesia  masih sedikit  data  mengenai  prevalensi MDR  pada  isolat  spesies  penting penyebab  penyakit.  Penelitian  ini bertujuan untukmenentukan gambaran  prevalensi  dan  kerentanan MDR E.  coli yang  diisolasi  dari sumber  air  minum  masyarakat  yang
berada  di  Kota  Tangerang  terhadap berbagai antibiotik.
Penelitian mengenai MDR
mikroorganisme  di  Indonesia  masih sangat  sedikit.  Tercatat  mulai  tahun 1996  hingga  November  2015  hanya ada  23  publikasi  internasional  yang dapat ditemukan menggunakan perangkat lunak EndNote®. Sepuluh di  antaranya  mengenai Plasmodium [15],  tujuh  penelitian  mengenai Tuberculosis  [16],  tiga  mengenai Salmonella  [17],  satu Vibrio [18] , satu  fungi  [19],  satu  lepra  [20],  dan belum ada penelitian mengenai MDR E. coli.
Berdasarkan  latar  belakang  di atas,  maka  rumusan  masalah  dalam penelitian  ini  adalah  bagaimana gambaran  MDR E.  coli yang diisolasi  dari  sumber  air  masyarakat yang  berada  di  Kota  Tangerang terhadap antibiotik dari lima golongan berbeda.

## Metode Penelitian
Desain  yang  digunakan  adalah penelitian eksperimental laboratorium. Populasi dalam
penelitian  ini  adalah  seluruh  bakteri
E. coli yang diisolasi dari sumber air minum masyarakat di Kota
Tangerang.  Semua  bakteri  yang diisolasi digunakan sebagai sampel.
Pengambilan  sampel  dilakukan dengan  cara  air  dimasukkan  ke dalam  botol  steril  sebanyak  100  ml secara  aseptis.  Kemudian  sampel ditempatkan  dalam  wadah  botol  dan dibawa ke Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Analis Kesehatan Poltekkes Kemenkes
Banten.

## Isolasi Escherichia coli
Isolasi dan identifikasi Escherichia coli dilakukan
berdasarkan  metode  Toshima  [21],
Janezic  [22].  Sebanyak  10  mL masing-masing sampel air diinokulasikan  kedalam  tiga  tabung media  LB  kemudiandiinkubasikan pada  suhu  37 o C  selama  24  jam. Dengan  menggunakan  mikropipet sebanyak  100µL  biakan  dari  LB ditanam  pada  media  BGLBBdan diinkubasikan  pada  suhu  44 o C selama 24 jam. Dengan
menggunakan  ose  steril  biakan  dari BGLBB ditanam pada media EMBA.

## Identifikasi Escherichia coli
Koloni  yang  tumbuh  dilakukan pemeriksaan  makroskopis  berupa
koloni  hijau  metalik  dan  secara mikroskopis dengan teknik pewarnaan Gramberupa bakteri batang  berwarna  merah  (batang Gram negatif).

## Uji Resistensi Antibiotik
Uji  kerentanan  antibiotik  isolat E. coli dilakukan  pada  media  plat  agar Muller-Hinton  (Merck®) mengguna- kan  metode  difusi  cakram  Kirby- Bauer.  Koloni  positif E.  Coli dari
EMBA  dibuat  suspensi  bakteri  0,5 McFarland. Sebanyak 100µL suspensi di spread menggunakan batang  drigalski  pada  media  MH kemudian 5 cakram antibiotik diletakkan  dengan  dengan  jarak seragam.Antibiotik  yang  digunakan berasal  dari  lima  kelas  antibiotik
antara lain amikacin (30µg), ciprofloxacin (5µg), tetracycline
(30µg), meropenem (10µg),
fosfomycin (50µg).Koloni yang tumbuh  dalam  zona  <14mm  di sekitar  cakram  antibiotik  setelah  24 jam  inkubasi  pada  suhu  37 o C dianggap sebagai hasil positif resisten terhadap antibiotik.

## Pengelolaan dan Analisis Data
Data  hasil  penelitian  disajikan secara  deskriptifdalam  bentuk  tabel ataupun gambar.

## Hasil Dan Pembahasan
Sampel  air  minum  masyarakat diambil  dari  sumber  air  yang  secara umum dapat diakses dan dimanfaatkan masyarakat untuk keperluan  rumah  tangga.  Dari  16 titik  sumber  air  minum  di  wilayah kota  Tangerang,  enam  di  antaranya positif  mengandung  cemaran  bakteri E. coli setelah diperiksa
menggunakan  media  dan  kondisi spesifik pertumbuhan bakteri tersebut (Tabel 1)
Escherichia  coli sebagai  bakteri batang  Gram  negatif  yang  dapat memfermentasi  laktosa  pada  suhu 40°C,  lebih  sering  menimbulkan penyakit  infeksi  pada  hewan  dan manusia  dibandingkan  bakteri  air lainnya.  Penggunaan  air  buangan yang telah diolah sebagai sumber air merupakan  asal  muasal  reemergensi dan distribusi bakteri patogen termasuk E. coli . Bakteri ini merupakan  penyebab  utama  infeksi saluran  kemih  dan  gastrointestinal pada manusia selain berperan
penting  sebagai  indikator  indeks kontaminasi  air  dan  makanan  oleh bakteri koliform. Dari  keenam  biakan E.  coli yang diisolasidilakukan
pemeriksaan
mikroskopis dengan teknik pewarnaan  Gram  berupa  bakteri batang berwarna merah (Gram negatif) seperti terlihat pada Gambar 1.
Tabel 1. Hasil uji fermentasi laktosa oleh E.coli No. Sampel LB 37 o C BGLB 40 o C EMBA 37 o C 1 2 3 1 2 3 1. Sampel 1 - - - - - - - 2. Sampel 2 + + + + + + - 3. Sampel 3 + + + + + - + 4. Sampel 4 + + + + + + - 5. Sampel 5 + + + + + + - 6. Sampel 6 + + + + + + + 7. Sampel 7 + + + + + - + 8. Sampel 8 - - + - - + - 9. Sampel 9 + + + + + + - 10. Sampel 10 + + + - + - - 11. Sampel 11 + + + + + + - 12. Sampel 12 + + + + + + - 13. Sampel 13 + + + + + - + 14. Sampel 14 - - - - - - - 15. Sampel 15 + + + + + + + 16. Sampel 16 + + + + + + +
Gambar 1. Hasil pewarnaan Gram E. coli di bawah mikroskop, pembesaran 100x.
Uji  kerentanan antibiotik  isolat E.  coli dilakukan  pada  media  plat
agar Muller-Hinton (Merck®)
mengguna-kan metode difusi cakram
Kirby-Bauer.  Koloni  positif E.  Coli dari  EMBA  dibuat  suspensi  bakteri 0,5  McFarland.  Sebanyak  100µL suspensi di spread menggunakan batang  drigalski  pada  media  MH kemudian 5 cakram antibiotik diletakkan  dengan  dengan  jarak seragam.Antibiotik  yang  digunakan berasal  dari  lima  kelas  antibiotik antara lain amikacin (30µg), ciprofloxacin (5µg), tetracycline
(30µg), meropenem (10µg),
fosfomycin (50µg).Koloni yang tumbuh  dalam  zona  <14mm  di sekitar  cakram  antibiotik  setelah  24 jam  inkubasi  pada  suhu  37 o C dianggap sebagai hasil positif resisten  terhadap  antibiotik.  Tabel  1
menunjukkan  hasil  uji  resistensi terhadap lima antibiotik.
Kemunculan resistensi antibiotik pada bakteri dalam masyarakat menandakan adanya masalah  yang  signifikan  dalam bidang  kesehatan  [23,  24].  Menurut banyak penelitian, pewarisan fenomena  resistensi  antibiotik  pada bakteri  ditentukan  oleh  kromosom atau  plasmid.  Sel  bakteri  memiliki kemampuan untuk memindahkan gen secara  horizontal  yang  dapat  terjadi melalui  tiga  cara  yaitu  plasmid,  fag, dan  transformasi  di  mana  bakteri menelan  DNA  bebas  yang  ada  di dekatnya [25]. Plasmid sebagai DNA ekstra-kromosom  secara  independen dapat bereplikasi sendiri dan berperan  penting  dalam  resistensi terhadap  berbagai  jenis  antibiotik dan penyebaran gen resisten antibiotik [26]. Hal ini menimbulkan permasalahan  serius  karena  plasmid dapat melintasi batas berbagai spesies dan genus sehingga memungkinkan  resistensi  menyebar dan  persisten  dalam  organisme  yang bukan  subyek  pemberian  antibiotik [27].
Tabel 2.
Hasil uji resistensi E. coli terhadap lima antibiotik No. Sampel EMBA AM  CIP  FOS  MEM  TET 1. Sampel 3 + - - - - - 2. Sampel 6 + - - - - + 3. Sampel 7 + - - - - + 4. Sampel 13 + - + - - + 5. Sampel 15 + - + + - + 6. Sampel 16 + - - - - - Dalam penelitian ini kami
menemukan E.  coli yang  resisten terhadap  tetracycline.  Sebuah  studi menunjukkan  tingginya  prevalensi isolat E.  coli resisten  tetracycline pada  daging  sapi  disebabkan  oleh transfer  gen  resisten  tetracycline antar  dalam  populasi E.  coli yang berhasil  bertahan  terhadap  cekaman selektif penggunaan antimikroba [28].
Selain  tetracycline,  kami  juga menemukan E.  coli yang  resisten terhadap Ciprofloxacin yang
merupakan  antibiotik  dari  keluarga fluoroquinolon. Isolat E. coli
ekstraintestinal yang resisten terhadap ciprofloxacin dapat
ditemukan  dalam  sampel  darah  dan urin  dari  kasus  septisemia  yang terjadi  di  rumah  sakit  maupun masyarakat [29] .
Fosfomycin  adalah  salah  satu antibiotik  oral  dengan  aktivitas sangat baik terhadap E. coli secara in vitro. Antibiotik  ini  mempunyai resistensi  silang  yang  sangat  rendah dengan  antibiotik  lain  sehingga menjadi  alternatif  terbaik  untuk pengobatan  infeksi  saluran  kemih akibat E.  coli penghasil  ESBL  [30- 32].  Fosfomycin  tetap  aktif  terhadap E. coli [30] meskipun telah bertahun- tahun  digunakan  di  Eropa  [33,  34] untuk pengobatan komplikasi infeksi saluran  kemih.  Namun  di  sini  kami menemukan E.  coli yang  resisten terhadap  fosfomycin  seperti  sebuah penelitian  yang  dilakukan  di  satu area kesehatan masyarakat di Madrid,  Spanyol  yang  juga  telah menemukan E.  coli isolat  urin  yang resisten terhadap fosfomycindi tahun 2009 [35].

## Simpulan
1. Sumber air minum masyarakat di
Kota Tangerang ada yang tercemar E. coli .
2. Terdapat  MDR E.  coli di  antara isolat yang diperoleh dari sumber air  minum  masyarakat  di  Kota Tangerang.
Oleh  karena  itu  untuk  mencegah masalah  kesehatan  yang  lebih  jauh, perlu  dilakukan  pemeriksaan  berkala terhadap  berbagai  bakteri  patogen yang ada di masyarakat.

## Daftar Pustaka
1.  Oteo,  J.,  et  al., Antimicrobial- resistant  invasive  Escherichia coli,  Spain. Emerg  Infect  Dis, 2005. 11 (4): p. 546-53.
2.  Drago,  L.,  et  al., In  vitro selection of resistance in
Escherichia  coli  and  Klebsiella spp.  at  in  vivo  fluoroquinolone concentrations. BMC Microbiol, 2010. 10 : p. 119.
3.  Bartoloni,  A.,  et  al., Multidrug- resistant commensal Escherichia coli  in  children,  Peru  and Bolivia. Emerg Infect Dis, 2006.
12 (6): p. 907-13.
4.  Sahm,  D.F.,  et  al., Multidrug- resistant urinary tract isolates of
Escherichia coli: prevalence and patient  demographics  in  the United States in 2000. Antimicrob  Agents  Chemother,
2001. 45 (5): p. 1402-6.
5.  Liebana, E., et al., Public health risks  of  enterobacterial  isolates producing extended-spectrum beta-lactamases  or  AmpC  beta- lactamases  in  food  and  food- producing  animals:  an  EU perspective  of epidemiology, analytical  methods,  risk  factors, and  control  options. Clin  Infect Dis, 2013. 56 (7): p. 1030-7.
6.  Magiorakos, A.P., et al.,
Multidrug-resistant,  extensively drug-resistant and pandrug- resistant bacteria: an international expert proposal for interim  standard  definitions  for acquired resistance. Clin Microbiol Infect, 2012. 18 (3): p.
268-81.
7.  Howard, D.H., et al., The global impact  of  drug  resistance. Clin Infect Dis, 2003. 36 (Suppl 1): p.
S4-10.
8.  Coates,  A.,  et  al., The  future challenges facing the development of new antimicrobial  drugs. Nat  Rev Drug  Discov,  2002. 1 (11):  p. 895-910.
9.  Peralta,  G.,  et  al., Impact  of antibiotic  resistance  and  of adequate  empirical  antibiotic treatment  in  the  prognosis  of patients  with  Escherichia  coli bacteraemia. J Antimicrob
Chemother, 2007. 60 (4): p. 855- 63.
10.  Rahman,  S.,  et  al., Antibacterial activity  of  natural  spices  on multiple drug resistant Escherichia  coli  isolated  from drinking water, Bangladesh.
Ann Clin Microbiol Antimicrob,
2011. 10 : p. 10.
11.  Guerra,  B.,  et  al., Phenotypic and  genotypic  characterization of  antimicrobial  resistance  in Escherichia coli O111 isolates. J Antimicrob  Chemother,  2006.
57 (6): p. 1210-4.
12.  Boyd,  L.B.,  et  al., Increased fluoroquinolone  resistance  with time  in  Escherichia  coli  from >17,000  patients  at  a  large county  hospital  as  a  function  of culture  site,  age,  sex,  and location. BMC Infect Dis, 2008.
8 : p. 4.
13.  Kibret,  M.  and  B.  Abera, Antimicrobial susceptibility
patterns  of  E.  coli  from  clinical sources  in  northeast  Ethiopia. Afr  Health  Sci,  2011. 11  Suppl
1 : p. S40-5.
14.  Kader,  A.A.  and  A.K.  Kumar,
Prevalence of extended spectrum
beta-lactamase among multidrug resistant gram-
negative isolates from  a  general hospital  in  Saudi  Arabia. Saudi Med J, 2004. 25 (5): p. 570-4.
15.  Poespoprodjo, J.R., et al., Dihydroartemisinin-piperaquine treatment  of  multidrug  resistant falciparum and vivax malaria in pregnancy. PLoS  One,  2014.
9 (1): p. e84976.
16.  Marwoto,  et  al., Correlation  of Single Nucleotide Polymorphism
35-Kb  Upstream  of  HLA-C  and Clinical  Profile  of  Multidrug- Resistant  Tuberculosis. J  Clin Diagn Res, 2015. 9 (9): p. DC10-
3.
17.  Wong, V.K., et al., Phylogeographical  analysis  of the dominant multidrug-resistant H58  clade  of  Salmonella  Typhi identifies inter- and intracontinental transmission events. Nat  Genet,  2015. 47 (6): p. 632-9.
18.  Waturangi,  D.E.,  et  al., Edible ice  in  Jakarta,  Indonesia,  is contaminated  with  multidrug- resistant  Vibrio  cholerae  with virulence potential. J Med Microbiol,  2013. 62 (Pt  3):  p. 352-9.
19.  Pfaller,  M.A.,  et  al., Candida krusei, a multidrug-resistant opportunistic  fungal  pathogen:
geographic  and  temporal  trends from the ARTEMIS DISK Antifungal Surveillance Program,  2001  to  2005. J  Clin Microbiol,  2008. 46 (2):  p.  515- 21.
20.  Maeda,  S.,  et  al., Multidrug resistant  Mycobacterium  leprae from  patients  with  leprosy.
Antimicrob  Agents  Chemother,
2001. 45 (12): p. 3635-9.
21.  Toshima,  H.,  et  al., Detection and isolation of Escherichia coli with a coding gene for enteroaggregative Escherichia
coli  heat-stable  enterotoxin  1 from  food  and  comparison  with fecal isolates. J Food Prot, 2004.
67 (10): p. 2117-22.
22.  Janezic,  K.J.,  et  al., Phenotypic and  Genotypic  Characterization of Escherichia coli Isolated from Untreated Surface Waters. Open Microbiol J, 2013. 7 : p. 9-19.
23.  Baquero,  F.  and  J.  Blazquez, Evolution of antibiotic
resistance. Trends  Ecol  Evol, 1997. 12 (12): p. 482-7.
24.  Lipsitch,  M.  and  M.H.  Samore, Antimicrobial use and antimicrobial resistance: a population  perspective. Emerg Infect Dis, 2002. 8 (4): p. 347-54.
25.  Thomas, C.M. and K.M. Nielsen, Mechanisms  of,  and barriers  to,  horizontal  gene transfer  between  bacteria. Nat Rev  Microbiol,  2005. 3 (9):  p. 711-21.
26.  Furuya,  E.Y.  and  F.D.  Lowy, Antimicrobial-resistant  bacteria in  the  community  setting. Nat Rev  Microbiol,  2006. 4 (1):  p. 36-45.
27.  Hughes,  V.M.  and  N.  Datta, Conjugative plasmids in bacteria  of  the  'pre-antibiotic' era. Nature, 1983. 302 (5910): p. 725-6.
28.  Shin,  S.W., et  al., Prevalence of
Antimicrobial  Resistance  and Transfer of Tetracycline Resistance Genes in Escherichia coli  Isolates  from  Beef  Cattle. Appl  Environ  Microbiol,  2015.
81 (16): p. 5560-6.
29.  Cerquetti, M., et al., Ciprofloxacin-resistant, CTX-M- 15-producing  Escherichia  coli ST131  clone  in  extraintestinal infections in Italy. Clin
Microbiol  Infect,  2010. 16 (10): p. 1555-8.
30.  Falagas, M.E., et al., Fosfomycin for  the  treatment  of  multidrug-
resistant,  including  extended- spectrum
beta-lactamase producing,  Enterobacteriaceae infections:  a  systematic  review. Lancet  Infect  Dis,  2010. 10 (1):
p. 43-50.
31.  Oteo, J., et al., Parallel increase in  community  use  of  fosfomycin and  resistance  to  fosfomycin  in extended-spectrum beta- lactamase (ESBL)-producing Escherichia  coli. J  Antimicrob
Chemother,  2010. 65 (11):  p. 2459-63.
32.  Falagas, M.E., et al., Fosfomycin versus  other  antibiotics  for  the treatment  of  cystitis:  a  meta- analysis of randomized controlled  trials. J  Antimicrob Chemother,  2010. 65 (9):  p. 1862-77.
33.  Galatti,  L.,  et  al., Antibiotic prescribing for acute and recurrent  cystitis  in  primary care: a 4 year descriptive study.
J  Antimicrob  Chemother,  2006.
57 (3): p. 551-6.
34.  Knottnerus, B.J., et al.,
Fosfomycin  tromethamine  as second agent for the treatment of acute,  uncomplicated  urinary tract  infections  in  adult  female patients  in  The  Netherlands? J Antimicrob  Chemother,  2008.
62 (2): p. 356-9.
35.  Oteo,  J.,  et  al., CTX-M-15- producing  urinary  Escherichia coli O25b-ST131-phylogroup B2 has acquired resistance to fosfomycin. J Antimicrob
Chemother, 2009. 64 (4): p. 712-
7.