Judul: Analisis Metagenomik Bakteri Filum Firmicutes dan Bacteroidetes pada Wanita Penderita Diabetes Melitus Tipe 2.
Abstrak: Diabetes melitus (DM) adalah penyakit yang disebabkan oleh tingginya kadar gula dalam darah akibat gangguan sekresi insulin, dimana penderita wanita lebih banyak dibandingkan pria. Perubahan komposisi keragaman mikrobiota di usus dapat menyebabkan ketidakseimbangan mikrobiota yang dapat memicu terjadinya beberapa penyakit diantaranya diabetes melitus. Namun demikian, kendala yang dihadapi saat ini adalah masih belum ada konsensus yang jelas terkait data mikrobiota wanita penderita DM tipe 2, sebab kelimpahan mikrobiota pada setiap orang berbeda. Analisis metagenomik bakteri filum Firmicutes dan Bacteroidetes pada wanita penderita DM tipe 2 belum pernah dilaporkan di Indonesia, sehingga kajian mengenai keragaman mikrobiota tersebut perlu dilakukan sebagai upaya menganalisis marka mikrobiota yang berasosiasi dengan kejadian penyakit DM tipe 2. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengkaji keragaman bakteri filum Firmicutes dan Bacteroidetes pada wanita penderita dan non-penderita DM tipe 2 melalui pendekatan metagenomik. Sampel feses diambil dari populasi yang terdiri atas 30 responden penderita dan 30 responden non-penderita. Responden diberikan kuesioner untuk mendapatkan informasi terkait beberapa karakteristik. Penentuan sampel penelitian berdasarkan kriteria tersebut di peroleh 5 responden penderita dan 5 responden non-penderita. Bakteri pada feses dianalisis dengan mengekstrak total DNA genom langsung dari sampel feses menggunakan ZymobiomicsTM DNA Miniprep Kit (USA). Gen 16S rRNA diamplifikasi dengan menggunakan primer 16S rRNA+GC clamp menghasilkan produk 200 Pb. Analisis komunitas bakteri dilakukan menggunakan Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE). Gen 16S rRNA bakteri yang diperoleh, diurutkan basa nukleotidanya dan dianalisis kekerabatannya menggunakan software bioinformatika MEGA 7. Hasil analisis DGGE pada 5 sampel feses orang sehat menghasilkan pita DGGEyang lebih beragam dibandingkan 5 sampel feses penderita DM tipe 2. Berdasarkan pengamatan langsung dan mempertimbangkan posisi pita hasil DGGE terdapat 3 pita DGGE yang selalu muncul pada semua sampel (pita 4,9,10), 5 pita yang yang hanya ditemukan pada sampel penderita (2,5,7,8,12), dan 4 pita yang hanya ditemukan pada sampel orang sehat (pita 1,3,6,11). 12 pita yang terpisah tersebut berhasil diisolasi melalui pemotongan gel untuk kemudian dianalisis sekuen penyusun DNA nya. Analisis indeks Shannon-Wienner (H’) digunakan untuk mengestimasi keragaman mikrob pada setiap sampel. Indeks keragaman (H’) berdasarkan gen 16S rRNA pada 10 sampel berkisar antara 2.624-2.997, sedangkan pada sampel orang sakit berkisar antara 2.476-2.829. Indeks kemerataan (e’) gen 16S rRNAberkisar antara 0.8422-0.9604. Hasil pita DNA yang terpisah dipotong dan di re-PCR menggunakan primer spesifik P338F/P518R tanpa GC clamps untuk sekuensing. Hasil pensejajaran basa nukleotida menunjukkan 9 pita DGGE mayoritas teridentifikasi sebagai uncultured bacterium, namun terdapat 3 pita DGGE yang teridentifikasi sebagai Bacteroides vulgatus, Bacteroides fragilis, dan Enterococcus sp. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada penderita DM tipe 2 pita yang disekuen paling banyak dari filum Bacteroidetes sedangkan pada kontrol orang sehat dari filum Firmicutes. Hasil penelitian juga menunjukkan pita 5 (Bacteroides vulgatus strain DNF00399) yang ditemukan pada penderita DM tipe 2 merupakan pita unik yang memiliki kelimpahan tertinggi. Pita tersebut dapat diduga sebagai marka mikrobiota usus yang berasosiasi dengan proses metabolisme penderita DM tipe 2. B. vulgatus merupakan anggota dari filum Bacteroidetes. Firmicutes dan Bacteroidetes merupakan filum bakteri yang kehadirannya di usus sangat mendominasi.
Keyword: Bacteroidetes, diabetes melitus tipe 2, Firmicutes, metagenomik