Peran Mikrobiologi dan uji kepekaan Antibiotic Usage in Children Peran Mikrobiologi dan uji kepekaan Unit Kerja Koordinasi Infeksi Penyakit Tropis

Kalau mendapatkan hasil uji mikrobiologi, maka kita seperti melihat gambar diatas, kira-kira ada berapa wajah ? Sehingga memerlukan kejelian dari pengamat. Kuntaman ,Loknas PPRA

Mikroba dan manusia Sedikit mikroba yang patogen Banyak mikroba yang potensial untuk patogen Sebenarnya kita hidup didunia ini bersama dengan mikroba, bahkan hidup berdampingan. Namun kadang mikroba tersebut dapat menyakitkan kita, membuat kita tidak berdaya. Dan dilihat jumlah mikroba yang berbahaya sebenarnya hanya sedikit. Artinya mikroba patogen yang ada jumlahnya relatif sedikit. Sedangkan mikroba yang berpotensi untuk patogen lebih banyak dari pada yang memang patogen. Dan sebagian besar mikroba itu tidak berbahaya. Sebagian besar mikroba tidak patogen

Faktor Biologis Flora Normal Flora normal : adalah bakteri yang hidup berdampingan dengan kita dan ada di organ kita, mis di kulit, saluran pencernaan, dimana fungsinya adalah mencegah kolonisasi bakteri patogen dengan cara mengeluarkan substansi toksik atau bersaing dengan nutrien. Ada 1014 bakteri yg mayoritas hidup di sal cerna ( usus besar) Ada 103-104 mikroba per cm2 di kulit (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Diphtheroid, Streptococci, Candida dll.). Di lambung dan usus halus terdapat Lactobacilli Di usus halus terdapat 104 bakteri per gram dan di usus besar 1011 per gram, 95-99% di antaranya adalah anaerob. Di saluran kemih terdapat koloni berbagai bakteri dan difteroid

Flora Normal Bakteri skin nose faring Mouth Lower GI Staphylococcus epidermidis ++ + Staphylococcus aureus Enterococcus fecalis Streptoccuc pneumonia Pseudomonas Dari lokasi dapat dilihat beberapa bakteri sebagai flora normal di tubuh manusia, seperti staph epidermidis banyak di kulit, enterococcus di saluran pencernaan bawah.

The benefits of flora normal Keuntungan flora normal dapat dilihat seperti digambar diatas, yaitu kompetisi untuk mendapaytkan nutrisi sehingga bakteri jahat dapat mati, lalu juga mengeluarkan substansi yang dapat membunuh kuman jahat dan merubah ph pada saluran cerna sehingga kuman jahat tidak dapat hidup.

Bagaimana mengetahui patogen tertentu dapat menyebabkan penyakit tertentu? Diagnosis dan terapi infeksi tidak tergantung dari KUMAN tetapi juga melihat hasil LAB yang lain serta GEJALA KLINIS pasien Gejala Klinis mis. septicaemia, endocarditis, osteomyelitis meningitis, UTI, pneumonia pharyngitis Dalam membuat diagnosis penyakit infeksi tidak hanya melihat satu sisi saja yaitu kuman nya , tetapi juga harus di konfirmasi dengan gejala klinis yang ada serta pemeriksaan penunjang laboratorium yang lain. Kondisi pasien Kuman patogen didapat dari kultur

Alur Pemeriksaan Mikrobiologi Most clinical samples are first grown on general purpose media, media such as blood agar thar suport the growth of most aerobic and facultively anaerobic organism. Enrichment culture, the use if selected culture media and incubation conditions to isolate microorganisms samples, is an important part of clinical microbniology Figure, shows recomended enriched media and selective media for primary isolation of pathogens.

Contents 1 Handling specimen Diagnosis Laboratorium Infeksi 2 3 Peta medan kuman 4 4 Pemilihan AB berdasarkan sensitivitas test Mekanisme Resistensi 5

Diagnosis of Bacterial Infection Non-microbiological investigations Patient Clinical diagnosis Radiology Haematology Biochemistry Jenis spesimen dan stadium sakit ketika biakan diambil dapat menentukan apakah mikroorganisme dapat diisolasi / tidak. Sample Take the correct specimen Take the specimen correctly Label & package the specimen up correctly Appropriate transport & storage of specimen

Biakan Urin 1 2 3 Pengumpulan spesimen minimal kontaminasi Pengambilan pagi hari pengambilan sebelum AB. ( neg palsu jk sdh dapat AB) 2 Segera dikirmkan untuk diproses ( pertumbuhan berlipat ), kemas dengan es Jika tidak segera dikirim masukkan almari es ( 4 C ) 3 . Bakteriuria bermakna : Suprapubik : berapapun Kateter : 10.000 mid stream : 100.000 Pengambilan bahan biakan sesudah mulainya terapi antimikroba dapat mempengaruhi penemuan bakteri,

Biakan Darah dan Tinja 1 Teoritis diambil pada 2 sisi berbeda (Clin Microbiol. Rev 19:788-802, 2006) jumlah volume darah sangat menentukan hasil waktu bakteremia ( penting) 2 Diambil sebelum diberikan AB Pengambilan di 2 tempat berbeda Tinja : 2 sampel berturut-turut tdk boleh > dr 3 hari 3 . 2 kultur dr vena dan kateter : Keduanya vena (PPV 98 %) Keduanya kateter ( 50 %) satu vena , satu kateter ( 96 % )

Pediatric Blood Cultures - Volume Berat Badan Volume Darah ( minimum ) < 1 kg 1 ml 1.5 – 3.9 kg 1.5 ml 4 – 13.9 kg 3 ml 14-24.9 kg 10 ml > 25 kg 20 ml Increased volume Increased Yield 10 ml  20 ml 30 %  40 % 20 ml  30 ml 10 %  15 %

Timing-Culture diagnostic of typhoid 100 % patients with pos culture 9 0 8 0 7 0 bloods 6 0 stool 5 0 4 0 3 0 urine 2 0 1 0 2 3 4 5 6 7 8 weeks

Cara pengambilan, penyimpanan dan pengiriman bahan Petunjuk Umum Petunjuk Khusus Pemeriksaan diambil sebelum diberikan antibiotik Bahan pemeriksaan diambil saat & lokasi yang tepat( untuk dapat kuman) Tindakan aseptik Jumlah cukup Formulir diisi lengkap(riwayat penyakit, pengobatan,diagnosis Pelabelan yang jelas Air seni –penampungan pagi hari-steril-midstream/ kateter-segera kirim.( Urin diambil < 3 hari MRS) Darah : diambil sesuai perjalan penyakit Dengan media “bactec” Ukuran sesuai dengan aturan

Lanjt..... Tinja LCS Pengambilan pada pagi hari atau tinja yang baru Hapusan rektum kurang dianjurkan Jumlah 10 gram Segera kirim Pengambilan dengan pungsi Pengiriman segera mungkin

Handling specimen Turn Around Time Lab Mikrobiologi Darah Urin Pus Tinja Sputum Turn Around Time Lab Mikrobiologi

Turn Around Time

Contents 1 Handling specimen Diagnosis Laboratorium Infeksi 2 3 Peta medan kuman 4 4 Pemilihan AB berdasarkan sensitivitas test Mekanisme Resistensi 5

Characteristic Related to Infection

Factor influencing virulence Toxin production Enzym production encapsulated adherence

Laboratorium Mikrobiologi

Pemeriksaan Kultur Darah

Agar media are inoculated by evenly spreading a defined density of a suspension of the pure culture on the agar surface. Filter paper disks containing a defined quantity of the antimicrobial agents are then placed on the inoculated agar After a specified period of incubation, the diameter of the inhibition zone around each disk is measured. This figure presents zone sizes for several antibiotics.

Antibiograms are periodic reports that indicate the susceptibility of clinically isolated organisms to the antibiotics in current local use.

Contents 1 Handling specimen Diagnosis Laboratorium Infeksi 2 3 Peta medan kuman 4 4 Pemilihan AB berdasarkan sensitivitas test Mekanisme Resistens 5

Hasil Peta Kuman – sensitivitas PICU-NICU - darah (Jan-Jun 2009)RSDK Chl Gen Cip Ctx Caz DKB FOS MEM MFX SXT VAN Enterobacter.aerogenes 92 7 84 26 34 33 80 100 76 64 Eschericia coli 50 25 87 37 Pseudomonas aeroginosa 81 6 68 Staphylococcus epidemidis 83 Ruang Anak

Contents 1 Handling specimen Diagnosis Laboratorium Infeksi 2 3 Peta medan kuman 4 4 Pemilihan AB berdasarkan sensitivitas test Mekanisme Resistensi 5

Pengamatan Hasil Pemeriksaan Mikrobiologi

Pengamatan Hasil Pengamatan Sebelum Terapi Empirik Sesudah Terapi Definitif Spektrum luas Narrow sp Pengamatan De-escalating aman Data epidemiologi cost

Use Antimicrobials Wisely Treat infection, not contamination 12 Steps to Prevent Antimicrobial Resistance: Hospitalized Adults Use Antimicrobials Wisely Treat infection, not contamination Fact: A major cause of antimicrobial overuse is “treatment” of contaminated cultures. Actions: use proper antisepsis for blood & other cultures culture the blood, not the skin or catheter hub use proper methods to obtain & process all cultures Optimizing skin antisepsis is the first critical step in obtaining blood samples for culture. Proper specimen collection and management is key to preventing contaminated cultures. Link to: CAP standards for specimen collection and management

Use Antimicrobials Wisely Treat infection, not colonization 12 Steps to Prevent Antimicrobial Resistance: Hospitalized Adults Use Antimicrobials Wisely Treat infection, not colonization Fact: A major cause of antimicrobial overuse is treatment of colonization. Actions: treat bacteremia, not the catheter tip or hub treat pneumonia, not the tracheal aspirate treat urinary tract infection, not the indwelling catheter Clinical criteria and additional laboratory data can help distinguish infection from colonization. Improving the specificity of diagnostic criteria for infection can help reduce unnecessary antimicrobial use. Link to: IDSA guideline for evaluating fever in critically ill adults

Follow Established Guidelines Consult Specialist Selain melihat peta medasn kuman, di masing-masing RS membuat suatu pedoman berdasarkan EBM, yang selanjutnya dapat dighunakan sebagai guideline di RS tersebut. Follow Guidelines

Stop Antimicrobial Treatment Use Local Data Stop Antimicrobial Treatment Know your antibiogram Know your formulary Know your patient population When infection is not diagnosed When infection is unlikely

Hasil Kultur Darah Ruang Anak RSDK Kuman Jumlah Prosentase Candida albicans 1 0.45 % Enterobacter aerogenes 86 38.7 % Escherichia coli 14 6.3 % Pseudomonas aeruginosa 26 11.7 % Salmonella typhi 4 1.8 % Staphylococcus aureus 28 12.6 % Staphylococcus epidermidis 61 27.4 % Streptococcus pneumoniae 2 0.9 %

Peta Kuman Kultur Urin RS Kariadi

Kultur Darah (2009)

Perawatan selama 2 bulan Pasien DSS mengalami : Sepsis VAP + Gagal Nafas Perdarahan Sembuh Perawatan selama 2 bulan Invitro : Chloramphenicol = S Invivio : Pseudomonas tidak bisa dengan Chloramphenicol

Pasien dengan diare kronis Hasil Kultur feses : Escherichia coli EPEC (+), berarti memang didapatkan infeksi di saluran cerna

Contents 1 Handling specimen Diagnosis Laboratorium Infeksi 2 3 Peta medan kuman 4 4 Pemilihan AB berdasarkan sensitivitas test Mekanisme Resistensi 5

Mechanisms of antibiotic resistance Efflux Pumps Hydrolysis Reduced Uptake Sequestering Enzymatic Modification So why are these bacteria so hard to kill? Microbes have evolved many mechanisms to counteract our medicine quite easily. For example, they can pump antibiotics out, sequester them, and also break them down. Additionally, because antibiotic resistance is usually on mobile genetic elements, horizontal gene transfer is prevalent. This makes removing antibiotic resistance from the bacterial population extremely difficult. So, how are people currently dealing with this issue? Resistensi terhadap antibiotik pada dasarnya bersifat genetik yi : a. Resistensi kromosal terjadi karena mutasi spontan lokus DNA. b. Resistensi ekstrakromosom perolehan plasmid pembawa sifat resistensi ( R ). Adanya plasmid R ini memungkinkan sifat resistensi ditularkan antarbakteri karena plasmid dapat melakukan replikasi sendiri dan dapat dipindahkan antarbakteri. Sebenarnya mengapa bakteri sulit dibunuh ? Karena mikroba berusaha mengembangkan beberapa mekanisme untuk menetralkan obat-obat yang diberikan pada manusia dengan mudahnya. Sebagai contoh mereka dapat memompa keluar antibiotik, menghancurkan antimikroba dan juga memecah-mecah. Sebagai tambahan, antimikroba resistensi biasanya merupakan genetik The Science Creative Quarterly 2: Jan-March 2007.

Factors That Promote Resistance

Mechanisms of antimicrobial resistance Antimicrobial agents are catagorized according to their principle mechanism of action Interference with cell wall synthesis ( lactams, Glycopeptide agents) Inhibition of protein synthesis (macrolide, tetracycline) Interference with nucleic acid synthesis (fluoroquinolones, rifampin) Inhibition of a metabolic pathway (trimetopim sulfamethoxazole) Disruption of bacterial membrane structure (polymixin) Tenover FC. Am J Med 2006;119(6):S3-S10

1 3 4 2 5 betalaktamase Metabolisme alternatif Permeabilitas Mekanisme resistensi melalui :1. Pengrusakan atau inaktivasi obat oleh produk kuman mis beta-laktamase yang menimbulkan resistensi terhadap golongan betalaktam, asetil transferase yang menimbulkan resistensi terhadap kloramfenikol 2. Menurunkan permeabilitas atau efluks sel kuman terhadap obat tertentu, misalnya resistensi terhadap tetrasiklin 3. Timbulnya jalan metabolisme alternatif, misalnya resistensi terhadap trimetoprim. 4. Modifikasi struktur sasaran obat 4 Permeabilitas 2 5 asertiltransferase

Antibiotic Resistance Figure 20.20

Proses Resistensi bakteria Mutation Gene exchange Selection Transmission proses biologi alamiah Muncul dan menyebarnya resistensi melalui mekanisme : paparan, seleksi dan penyebaran.

Emergence of Antimicrobial Resistance Campaign to Prevent Antimicrobial Resistance in Healthcare Settings Emergence of Antimicrobial Resistance Susceptible Bacteria New Resistant Bacteria Mutations XX Resistant Bacteria Resistance Gene Transfer Bacteria have evolved numerous mechanisms to evade antimicrobial drugs. Chromosomal mutations are an important source of resistance to some antimicrobials. Acquisition of resistance genes or gene clusters, via conjugation, transposition, or transformation, accounts for most antimicrobial resistance among bacterial pathogens. These mechanisms also enhance the possibility of multi-drug resistance. Bakteri mempunyai beberapa mekanisme untuk menghancurkan antimikroba, yi kromosom mutasi ( merupakan hal terpenting terjadinya resistensi) ditambahkan dengan resistensi gene meleweti plasmid via kionjiugasi, transposition atau transformasi

Mutation

Gene exchange strain resisten ini juga dapat menyebarkan gen resistensi kepada bakteri lain dengan spesies yang berbeda melalui proses transformasi, transduksi, dan konjugasi

Gene exchange R

Gene exchange R R R

Selection for antimicrobial-resistant Strains Campaign to Prevent Antimicrobial Resistance in Healthcare Settings Selection for antimicrobial-resistant Strains Resistant Strains Dominant Antimicrobial Exposure x Resistant Strains Rare x Once resistant strains of bacteria are present in a population, exposure to antimicrobial drugs favors their survival. Reducing antimicrobial selection pressure is one key to preventing antimicrobial resistance and preserving the utility of available drugs for as long as possible.

Antibiotic Selection for Resistant Bacteria

Selection Paparan antibiotik yang kurang adekuat (dosisnya terlalu rendah, pemberiannya terlalu pendek, atau terlalu lama) akan menyebabkan terjadinya seleksi bakteri yang dapat bertahan hidup, yaitu hanya bakteri yang memiliki gen pembawa sifat resisten antibiotik tersebut. Strain yang resisten ini berkembang biak dengan anak turunan juga membawa gen resistensi.

ANTIBIOTIC

Transmission

Air Droplets Contact Water Food Blood Vectors

Rangkuman Pemeriksaan mikrobiologi khususnya biakan dan sensitifitas test sangat berperan dalam menegakkan suatu penyakit infeksi Handling dan koleksi spesimen haruslah mengikuti kaidah yang sudah ditentukan Pelaporan peta medan kuman disetiap RS dengan rutin sangat mendukung dalam pengelolaan pasien infeksi di RS tersebut Penentuan pemberian antibiotik berdasarkan hasil biakan haruslah hati-hati, mengingat kadang ada perbedaan antara invivo dan invitro

Terimakasih