PERANAN PROBIOTIK PADA INFEKSI SALURAN KEMIH * Dedi Rachmadi Departemen Ilmu Kesehatan Anak Fakultas Kedokteran Universitas PadjadjaranRSUP. Dr. Hasan Sadikin Bandung
Pendahuluan
Infeksi saluran kemih (ISK) merupakan keadaan klinis yang sering terjadi pada anak. Organisme penyebab yang diketahui antara lain termasuk Escherichia coli, Proteus spp, Klebsiella spp, Staphylococcus spp, yang sebagian besar merupakan kuman patogen di saluran pencernaan.1 Infeksi saluran kemih seringkali disertai kelainan urologi dan dapat menyebabkan gagal ginjal terminal atau hipertensi apabila berlanjut.2 Flora normal di saluran urogenital berperan penting dalam menghambat organisme uropatogen dan mencegah terjadinya infeksi saluran kemih. Konsep flora normal yang menguntungkan inilah yang dimiliki oleh probiotik. Probiotik merupakan mikroba hidup yang sering ditambahkan ke dalam suplemen untuk memberikan keuntungan meningkatkan daya tahan hospesnya.3 Golongan bakteri asam laktat yang terdiri dari Gram positif, bentuk batang atau coccus yang toleran terhadap asam, merupakan mikroba yang sering digunakan sebagai probiotik.4 Antibiotik profilaksis dosis rendah jangka panjang telah digunakan selama beberapa dekade terahir untuk mencegah infeksi saluran kemih. Semakin tinggi biaya terapi antimikroba dan semakin tinggi timbulnya bakteri multiresisten pada ISK rekurens menimbulkan banyak pemikiran untuk melakukan penelitian pada pemakaian bahanbahan tradisional sebagai obat alternatif. Obat dengan bahan tradisional selain mudah didapat dan murah juga hampir tidak ada efek samping atau menyebabkan resistensi kuman. Salah satu obat alternatif yang menjanjikan adalah penggunaan probiotik untuk mencegah dan mengatasi ISK dengan atau tanpa penyulit yang berulang.5
*Dipresentasikan pada Simposium”New aspects And advantages of probiotic in children” Bandung 7 Juni 2009. Penyelenggara IDAI Jawa Barat dan PT. Lapi Laboratories
.
Definisi Infeksi saluran kemih (ISK) menunjukkan adanya pertumbuhan bakteri di dalam saluran kemih, meliputi infeksi di kandung kemih (sistitis) sampai infeksi di parenkhim ginjal (pielonefritis). Diagnosis ISK ditegakkan berdasarkan hasil hitung kuman ≥105 unit koloni/mL urin dari satu jenis bakteri dengan pemeriksaan urin porsi tengah, atau ditemukan ≥104 unit koloni/mL tetapi disertai gejala klinik yang jelas.2
Etiologi Penyebab tersering ISK Escherichia Coli (70%), kemudian Enterobacteriaciae dan Staphylococcus Saprophyticus. Kuman penyebab lainnya adalah Klebsiela, Proteus, Pseudomonas dan Serratia spp.6 Hasil penelitian ahir-ahir ini menunjukkan adanya pergeseran kuman penyebab ISK, kuman E coli berkurang dan Enterococcus faecalis menjadi penyebab kuman uropatogen tersering.7
Epidemiologi ISK merupakan salah satu penyebab infeksi bakteri terbanyak pada anak, diperkirakan angka kejadian pada anak laki-laki 1% dan pada anak perempuan 3-8%.2 Pada tahun pertama prevalens ISK lebih banyak pada laki-laki yaitu 2,7% dibandingkan pada anak perempuan 0,7%.8 Kebanyakan infeksi pada anak laki-laki terjadi pada 3 bulan pertama kehidupan1,2 , pada kelompok umur anak sekolah prevalens pada anak laki-laki menurun sedangkan pada anak perempuan meningkat.8 Hasil penelitian menunjukkan risiko terjadinya ISK meningkat 10-12 kali pada anak yang tidak di sirkumsisi. Kejadian ISK rekuren 12-30% , kejadian paling tinggi pada bayi < 6 bulan.2
Patogenesis Umumnya kuman penyebab ISK berasal dari flora fekal, secara asenden masuk melalui meatus uretra. Faktor penting dalam patogenesis ini adalah kemampuan patogen untuk menempel pada sel epitel, sifat ini berhubungan dengan adanya fimbrie. Faktor lain seperti hemolisin, aerobaktin, antigen kapsular, juga berperan dalam patogenesis ISK.7 Beberapa penelitian menunjukkan bahwa sel-sel urogenital diselaputi oleh biofilm padat, yang komposisinya berubah bila terjadi predominasi laktobasili. Organisme uropatogen
.
berasal dari saluran cerna dan kontak dengan biofilm ini. Diduga uropatogen dapat melewati mikroflora atau dapat melewati biofilm tersebut sehingga menyebabkan infeksi asenden ke kandung kemih.7
Pandangan umum tentang probiotik Sebagian besar probiotik terdiri dari BAL, yang memiliki kemampuan mencerna laktose dan mengubahnya menjadi asam laktat sehingga dapat menurunkan pH lingkungan mikroba. Didalamnya termasuk Lactobacillus, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus dan Bifidobacteria.9 Bukti epidemiologi adalah alasan penting untuk menunjang penelitian dalam mencari pilihan terapi alternatif. Terdapat banyak bukti mengenai adanya resistensi bakteri, seperti Clostridium difficile dan Staphylococcus aureus yang resisten terhadap methicillin (MRSA).5 Pilihan terapi alternatif haruslah mempunyai nilai strategis: a. Mencegah perkembangan strain bakteri yang resisten terhadap antibiotic. b. Menjaga keseimbangan flora normal c. Meningkatkan pertahanan tubuh manusia. Kriteria ini dapat dipenuhi oleh mikroorganisme yang secara natural sudah ada dalam tubuh manusia. Pengaruh positif dan meyakinkan telah terlihat misalnya dalam mengurangi komplikasi setelah bedah mayor abdomen dan diare akut maupun kronik. Laporan
terbaru mengenai penggunaan probiotik dalam kasus diare telah tersedia
minuman probiotik yang dikomersilkan. Namun sejauh ini belum ada percobaan yang mendukung penggunaan probiotik pada penderita infeksi saluran kemih.10
Konsep Probiotik Bakteri normal yang hidup pada manusia dikenal sebagai hal yang paling penting untuk pertahanan terhadap infeksi. Sejak ditemukannya antibiotik 5 dekade lalu, hubungan linier antara penggunaan antibiotik sebagai zat yang bisa mengurangi infeksi pathogen dianggap penggunaannya bisa merusak flora normal. Flora normal sangatlah penting kebutuhannya demi pertahanan tubuh. Konsep dukungan flora normal tubuh manusia dengan mikroorganisme hidup yang dapat memberikan keuntungan dari segi kesehatan, merupakan strategi medis yang penting.9
.
Bakteri flora normal yang terdapat pada permukaan kulit dan mukosa merupakan pertahanan tubuh terhadap infeksi yang penting. Dalam kondisi normal, pertahanan bakteri flora normal didapatkan dari keseimbangan antara bakteri komensal non pathogen dan bakteri pathogen. Pada seseorang yang imunokompromis daya tahan permukaan alamiah yang dibentuk oleh bakteri menghilang. Sebagai contoh, pada penderita HIV (+), kolonisasi lactobacillus pada saluran urogenital berkurang dan berhubungan dengan penyebaran virus HIV ke dalam saluran urogenital.11 Gangguan pada flora normal dapat menimbulkan infeksi berat dari satu bahkan beberapa mikroorganisme. Strategi untuk mengembalikan kondisi flora normal melibatkan penggunaan probiotik. Probiotik didefinisikan sebagai mikroorganisme hidup yang jika diberikan dalam jumlah adekuat dapat memberikan keuntungan bagi kesehatan hospesnya.
Terdapat
dua
konsep
ilmiah
utama
berkaitan
dengan
probiotik.
Mikroorganisme yang diberikan secara oral atau dioleskan pada area genital akan mengalahkan pertumbuhan kuman patogen dan mengembalikan lingkungan menjadi resisten terhadap infeksi (teori kompetitif). Hal ini secara menarik telah didemonstrasikan pada model infeksi oleh Giardia intestinalis dan diverifikasi oleh penelitian-penelitian mengenai mikroflora manusia. Konsep kompetitif telah dicapai dalam penanganan diare akut pada penelitian yang telah dipublikasikan secara meta-analysis of 34 masked, randomized, placebo-controlled.12 Hingga saat ini belum ditemukan bukti secara in vivo mekanisme kerja probiotik pada infeksi saluran kemih anak. Pada penelitian in vitro, peneliti menemukan kandidat probiotik untuk penelitian lebih lanjut secara in vivo. Didapatkan probiotik alamiah, yang sebagian besar berkembang biak dengan baik dan memiliki efek antimikroba.13 Mekanisme probiotik BAL yang diharapkan antara lain: (a) menempel pada permukaan sel dan menghambat adhesi kuman patogen, (b) menghambat pertumbuhan kuman patogen, (c) menghilangkan zat nutrient kuman patogen, (d) merangsang respon imun hospes dan menciptakan lingkungan mikroba yang dapat menghambat pertumbuhan kuman patogen, sehingga risiko infeksi berkurang.14
.
Penelitian-penelitian probiotik pada ISK 1. In Seok Lim dkk. The Effect of Lactic Acid Bacteria Isolates on the Urinary Tract Pathogens to Infants In Vitro. J Korean Med Sci. 2009;24 (Suppl I):S57-62):13 Tujuan : mencari strain Bakteri Asam Laktat (BAL) yang dapat menghambat uropatogen secara in vitro.
Uropatogen dibiakkan dari 9 strain E.coli dan 6 uropatogen lainnya dari penderita ISK anak (Staphylococcus saprophyticus, Citrobacter freudii, Proteus vulgaris, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aureginosa, dan Bacillus antracis)
135 BAL diisolasi dari feses anak sehat dan diidentifikasi melalui metode biokimia, fisiologis, dan PCR.
Dengan teknik difusi pada lempeng agar dinilai aktivitas antimikroba BAL terhadap uropatogen.
Kesimpulan: 5 strain BAL (Enterococcus faecium, Lactobacillus brevis, Paediococcus acidilactici) dapat digunakan sebagai kandidat untuk dikembangkan menjadi probiotik yang dapat menghambat uropatogen dan diharapkan dapat mengobati dan mencegah infeksi saluran kemih pada anak.
2. Reid G. Probiotic agents to protect the urogenital tract against infection. Am J Clin Nutr 2001;73(suppl): 437S-43S:15
Pada saat terjadi infeksi kandung kemih dan vagina, flora normal urogenital seringkali didominasi oleh patogen yang menginfeksi, berlawanan dengan pada saat sehat dimana flora normal yang jumlahnya lebih dominan.
Berbagai upaya untuk mengembalikan ketidak seimbangan flora normal di daerah genitalia wanita
menggunakan probiotik menghasilkan berbagai macam
simpulan, tetapi penelitian ditujukan pada
pencarian strain yang dibuktikan
secara ilmiah dapat menjadi alternatif terapi dan merupakan regimen pencegahan di masa yang akan datang (L. rhamnosus GR-1 and L. fermentum RC-14). 3. Gardiner GE, dkk. Persistence of Lactobacillus fermentum RC-14 and Lactobacillus rhamnosus GR-1 but Not L.rhamnosus GG in the Human Vagina as Demonstrated by Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Clin Diagnostic Lab Immunol 2002;9(1): 92-96):16
.
Tujuan penelitian adalah untuk deteksi strain Lactobacillus rhamnosus GR-1 dan L. fermentum RC-14 serta L.rhamnosus GG (biasanya merupakan probiotik pencernaan) pada vagina wanita dewasa, dalam rangka menilai persistensi probiotik di tempat tersebut.
Ke dalam vagina 10 wanita sehat dimasukkan kapsul berisi kombinasi strain GR1 dan RC-14 atau strain GG 3 malam berturut-turut. Dilakukan vaginal swab sebelum dan beberapa waktu setelah insersi probiotik, flora Lactobacillus dihitung secara acak menggunakan analisis DNA polimorfik yang diamplifikasi.
Strain GR-1 dan/atau RC-14 ditemukan menetap pada saluran vagina hingga 19 hari, sementara L.rhamnosus GG hanya bertahan hingga 5 hari.
Kesimpulan: melalui teknik biologi molekuler diketahui bahwa RC-14 dan GR-1 merupakan strain terpilih sebagai probiotik urogenital yang bertahan pada vagina wanita dewasa
dibandingkan L.rhamnosus GG. Temuan ini memiliki
kepentingan untuk penggunaan probiotik pada saluran urogenital. 4. Reid G,dkk. Examination of strains of lactobacilli for properties that may influence bacterial interference in the urinary tract. J Urol, 1987 Aug;138(2): 330-5:17
Ukuran bakteri, kemampuan adhesi, kemampuan menyingkirkan patogen secara kompetitif dan inhibisi pertumbuhan patogen diteliti pada 34 strain lactobacilli untuk menilai kepentingannya.
Skoring kombinasi digunakan pada 11 strain lactobacilus terpilih berdasarkan: ukuran, kemampuan adhesi, kemampuan kompetitif, dan inhibisi. Lactobacillus casei GR-1 memiliki skor tertinggi sedangkan strain komersial memiliki skor terendah.
Hasil dari penelitian ini dapat diidentifikasi 4 aspek yang harus diperiksa untuk memilih strain lactobacillus yang dapat digunakan untuk mencegah infeksi saluran kemih atau infeksi lainnya pada manusia.
5. Mc Groarty JA and Reid G. Detection lactobacillus substance that inhibits Escherichia of a coli. Can. J. Microbiol.1988;34(8):974–8:18
Strain Lactobacillus tertentu mempunyai kemampuan untuk menghambat penempelan dan pertumbuhan bakteri uropatogen. Interaksi ini penting untuk memelihara flora normal urogenital dan mencegah infeksi pada wanita
.
L.casei ssp. rhamnosus GR-1 dan L. acidophilus 76 digunakan untuk menghambat pengaruh mutan pyelonephritogenic dari Escherichia coli Hu 734 and E. coli ATCC 25922
Bioaktifitas penghambatan yang dihasilkan oleh strain GR-1 tahan dalam kondisi dibawah pH buffer dan bersifat bakterisidal.
Urin manusia mengandung zat inhibitor yang dapat menghambat pertumbuhan E. coli.
Kemampuan dari L. casei GR-1 dan mungkin strain lactobacillus lain untuk menghasilkan inhibitor terhadap bakteri uropatogen mempunyai kepentingan klinis yang penting dalam ekologi mikroba saluran urogenital.
6. Mombelli B, Gismondo MR. The use of probiotics in medical practice. Int J Antimicrob Agents, 2000 Dec;16(4):531-6:9 Probiotik adalah organisme hidup yang bermanfaat bagi kesehatan bila dimakan Mikroorganisme seperti BAL atau yeasts telah digunakan oleh manusia Probiotik dapat digunakan untuk beberapa keadaan seperti diare, vaginitis candida, infeksi saluran kemih, kelainan imunologis, laktosa intoleran, dan alergi makanan. Efek probiotik untuk keadaan tersebut sebagian telah diteliti langsung dan yang lainnya diteliti secara invitro ataupun pada binatang percobaan. Controlled trials diperlukan sebagai dasar ilmiah untuk penggunaan dengan formulasi yang tepat dalam berbagai keadaan klinis yang berbeda. 7. Seung Joo Lee,dkk. Probiotics prophylaxis in children with persistent primary vesicoureteral reflux. Pediatr. Nephrol, 2007; 22:1315-20:19
Penggunaan antibiotik profilaksis dosis rendah jangka panjang telah digunakan untuk mencegah ISK pada anak VUR primer.
Timbulnya bakteri multiresisten dan biaya antimikroba yang tinggi menimbulkan penelitian medis alternatif dengan pemberian Laktobacillus sebagai probiotik.
120 anak dengan VUR primer dibagi menjadi grup probiotik (60) dan grup antibiotik (60). Grup probiotik: laktobacillus acidophilus (1x108 cfu/g) 2x hari Grup antibiotik: TMP/SMX (2/10 mg/kg) 1x hari. Dievaluasi kejadian ISK berulang dan terjadinya jaringan parut ginjal pada kedua grup.
.
Pemberian profilaksis probiotik sama efektifnya dengan pemberian antibiotik pada anak dengan VUR primer.
Kesimpulan Berbagai data hasil penelitian mendukung penggunaan probiotik secara rutin dalam penanganan infeksi saluran kemih. Probiotik memperlihatkan sesuatu yang menjanjikan untuk menjadi terapi alternatif ataupun sebagai terapi tambahan infeksi saluran kemih.
Kepustakaan 1. 2.
Freedman AL. Urinary tract infection in children. 2001;13:441-57 Lambert H, Coulthard M. The child with urinary tract infection. Dalam: Webb NJA, Postlethwaite RJ, penyunting. Clinical paediatric nephrology. Edisi ke-3. New York, Oxford university press. 2003.h.197-208. 3. Macfarlane GT, Cummings JH. Probiotics and prebiotics: can regulating the activities of intestinal bacteria benefit health? BMJ 1999; 318: 999-1003. 4. Lee SJ, Shim JH, Cho SJ, Le JW. Probiotics prophylaxis in children with persistent primary vesicoureteral reflux. Pediatr Nephrol. 2007;22:1315-20. 5. Borchert D, Sheridan L, Papatsoris A, Faruqus Z, Barua ZM, Junaid I, et al. Prevention and treatment of urinary tract infection with probiotics: review and research perspective. Indian J urol. 2008;24:139-44. 6. Zorc JJ, Kiddoo DA, Shawn KN. Diagnosis and management of pediatric urinary tract infections. Clin Microbiol Rev. 2005;18(2):417-22. 7. Marelli G, Papaleo E, Ferrari A. Lactobacilli for prevention of urogenital infections: a review. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2004;8:87-95. 8. Riccabona M. Urinary tract infections in children. Current Opinion in Urology. 2003;13: 59-62. 9. Mombelli B, Gismondo MR. The use of probiotics in medical practice. Int J Antimicrob Agents 2000;16:531-6. 10. Hickson M, D’Souza AL, Muthu N, Rogers TR, Want S, Rajkumar C, et al. Use of probiotic Lactobacillus preparation to prevent diarrhea associated with antibiotics: Randomized double blind placebo controlled trial. BMJ 2007;33561:80-3. 11. Sha BE, Zarrifard MR, Wang QJ, Chen HJ, Bremer J, Cohen MH, et al. Female genital-tract HIV load correlates inversely with Lactobacillus species but positively with bacterial vaginosis and Mycoplasma homonis. J Infect Dis 2005;191:25-32. 12. Sazawal S, Hiremath G, Dhingra U, Malik P, Deb S, Black RE. Efficacy of probiotics in prevention of acute diarrhea: A meta-analysis of masked, randomized, placebo-controlled trials. Lancet Infect Dis 2006;6:374-82. 13. In Seok Lim and L HS. The Effect of Lactic Acid Bacteria Isolates on the Urinary Tract Pathogens to Infants In Vitro. J Korean Med Sci. 2009;24 (Suppl I):S57-62). 14. Reid G. The scientific basis for probiotic strains of Lactobacillus. Appl. Environ. Microbiol. 1999;65(9):3763-6.
.
15. Reid G. Probiotic agents to protect the urogenital tract against infection. Am J Clin Nutr 2001;73(suppl): 437S-43S. 16. Gardiner GE, Heinemann C, Bruce AW, Beuerman D, Reid G. Persistence of Lactobacillus fermentum RC-14 and Lactobacillus rhamnosus GR-1 but Not L.rhamnosus GG in the Human Vagina as Demonstrated by Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Clin Diagnostic Lab Immunol 2002;9(1): 92-96). 17. Reid G, Cook RL, Bruce AW. Examination of strains of lactobacilli for properties that may influence bacterial interference in the urinary tract. J Urol, 1987 Aug;138(2): 330-5. 18. Mc Groarty JA and Reid G. Detection lactobacillus substance that inhibits Escherichia of a coli. Can. J. Microbiol.1988;34(8):974–8. 19. Lee SJ, Shim YH, Cho SJ, Lee WL. Probiotics prophylaxis in children with persistent primary vesicoureteral reflux. Pediatr. Nephrol, 2007; 22:1315-20.
.
