Judul: Klebsiella pneumoniae Pada Pneumonia Sapi Aceh: Kajian Mikrobiologi dan Morfopatologi
Abstrak: Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri oportunistik yang sering dijumpai di lingkungan, dan mampu menginfeksi manusia, hewan dan tumbuhan. Infeksi oleh K. pneumoniae pada hewan dan manusia menyebabkan peradangan pada berbagai organ seperti paru, hati, gastrointestinal, traktus urinari, hingga menimbulkan septikemia. Infeksi oleh K. pneumoniae pada sapi seringkali dikaitkan dengan mastitis, dan masih sangat jarang ditemukan adanya laporan yang mengaitkannya dengan penyakit pernapasan. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi K. pneumoniae secara fenotipik dan molekuler, mendeteksi tipe kapsular secara molekular, produksi antibodi monospesifik anti-K. pneumoniae hipervirulen (K1 dan K2), mengamati morfopatologi dan distribusi antigen pada jaringan paru, dan menginduksi pneumonia pada mencit dengan isolat tunggal K1 dan K2. Penelitian ini telah mendapatkan persetujuan dari Komite Etik Hewan Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor, dengan No. 144/KEH/SKE/VIII/2019. Jaringan paru yang menunjukkan lesi pneumonia dikumpulkan dari 62 sapi yang menunjukkan gejala depresi, dehidrasi, atau kaheksia, dengan atau tanpa adanya gejala pernapasan. Dalam studi mikrobiologi, sampel jaringan dan swab dikultur pada media agar untuk mengisolasi bakteri patogen. Isolat yang dicurigai secara fenotipik selanjutnya diidentifikasi dengan uji biokimia dan amplifikasi pada gen rpoB menggunakan PCR. Fenotipe mukoid dari isolat ditentukan dengan string test, sedangkan deteksi serotipe kapsular secara genotipik dilakukan dengan mendeteksi keberadaan gen magA (K1), k2A (K2) dan k5wzx (K5), yang dievaluasi dengan PCR. Dalam studi patomorfologi, jaringan paru diwarnai dengan pewarnaan hematoksilin-eosin dan pewarnaan imunohistokimia (IHK) untuk mengamati lesi histopatologi dan distribusi antigen K. Pneumoniae hipervirulen (hvKp). Antibodi poliklonal monospesifik terhadap hvKp yang diproduksi pada kelinci digunakan sebagai reagen pada pewarnaan IHK. Infeksi eksperimental pada tikus model pneumonia dilakukan untuk mengevaluasi kemampuan isolat klinis strain hipervirulen asal sapi Aceh dalam menginduksi pneumonia pada mencit. Mencit diinfeksi secara intranasal dengan 1,5 × 108 cfu K. pneumoniae serotipe K1 dan K2. Gejala klinis, patologi anatomi, dan histopatologi paru diamati setiap 72 jam setelah hewan dieutanasi. Sebanyak 61 isolat K. pneumoniae diisolasi dari 38 (61,3%) individu sapi. Gen magA (serotipe K1) terdeteksi pada 28 (45,9%) isolat klinis, gen k2A (serotipe K2) terdeteksi pada 18 (29,5%), sedangkan 15 (24,6%) isolat tidak teridentifikasi sebagai K1, K2 maupun K5 (Non-K1/K2). Klebsiella pneumoniae hipervirulen (K1 dan K2), mampu menginduksi produksi antibodi pada kelinci dalam waktu yang relatif singkat (37 hari). Antibodi terhadap K. pneumoniae mulai muncul pada hari ke-14 setelah injeksi pertama dan mengalami peningkatan setelah booster ke-1 dan ke-2. Kedua antibodi yang dihasilkan menunjukkan adanya reaksi silang yang diduga disebabkan oleh kesamaan pada tipe antigen-O yang terdapat pada permukaan sel bakteri. Reaksi silang antar antigen dapat dieliminasi melalui tahapan immunoaffinity purification dan menghasilkan antibodi yang monospesifik. Karakterisasi antibodi dengan SDS-PAGE menunjukkan adanya dua pita protein dengan berat molekul sekitar 54 kDa dan 25 kDa yang masing-masing mewakili rantai berat dan rantai ringan dari imunoglobulin G mamalia. Antibodi poliklonal yang telah dipurifikasi menunjukkan afinitas dan spesifisitas yang tinggi terhadap antigen homolog pada uji agar gel immunodiffusion (AGID), direct agglutination, dan pewarnaan imunohistokimia. Gejala patologi anatomi pneumonia yang teridentifikasi pada paru sapi Aceh adalah hiperemi, konsolidasi, dan atelektasis. Pengamatan patologi menunjukkan dua pola infeksi yaitu bentuk akut dan kronis. Infeksi akut ditandai dengan hiperemi, infiltrasi sel radang (neutrofil
Keyword: Aceh Cattle, Klebsiella pneumoniae, mice model, monospecific antibodies, morfopathologi pneumonia