MIKROBIOLOGI FARMASI

Mikroorganisme seperti Streptomyces, Penicillium, dan Aspergillus dikenal sebagai pabrik biologis alami yang mampu menghasilkan senyawa farmasi bernilai tinggi.
Kemampuan ini tidak hanya karena ukuran selnya yang kecil, tetapi karena …

• Mikroba dapat menyimpan cadangan energi dalam bentuk lipid kompleks

• Jalur metabolisme mikroba mampu mengubah substrat sederhana menjadi senyawa bioaktif kompleks

• DNA mikroba dapat menggandakan diri tanpa batas dalam setiap siklus hidup

• Mikroba memiliki daya adaptasi tinggi terhadap antibiotik buatan

• Enzim mikroba selalu bekerja pada suhu kamar tanpa kofaktor

Fermentasi susu oleh Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus menghasilkan yogurt dengan cita rasa khas serta manfaat fisiologis bagi tubuh.
Dalam konteks farmasi dan bioteknologi kesehatan, mekanisme utama yang menjelaskan manfaat fermentasi tersebut adalah …

• Aktivitas bakteri menghasilkan asam organik volatil dan CO₂ yang menurunkan tegangan permukaan sel patogen

• Hidrolisis protein susu menjadi peptida imunostimulan yang mempercepat pembentukan antibodi alami

• Transformasi laktosa menjadi asam laktat yang menciptakan lingkungan asam selektif dan mendukung kolonisasi mikroflora bermanfaat

• Degradasi trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak rantai pendek sebagDegradasi trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak rantai pendek sebagai sumber energi langsung untuk enterositai sumber energi langsung untuk enterosit

• Produksi alkohol dan ester aromatik yang berfungsi sebagai senyawa pengawet alami

Tes Widal merupakan metode klasik yang masih digunakan dalam diagnosis infeksi Salmonella typhi, terutama di laboratorium dasar farmasi dan klinik.
Metode ini termasuk uji imunologi sederhana yang mendeteksi adanya reaksi spesifik antara antigen bakteri dan antibodi pasien.
Mekanisme utama yang menjadi dasar dari interpretasi positif pada tes Widal adalah …

• Terbentuknya kompleks imun yang kemudian mengalami degradasi oleh enzim serum menghasilkan perubahan warna reaksi

• Terjadinya penggumpalan (aglutinasi) akibat interaksi antigen–antibodi yang menunjukkan adanya respons imun terhadap Salmonella typhi

• Aktivasi enzim mikroba yang memecah antigen menjadi produk kromogenik yang mudah diamati

• Pembentukan endapan antigen dalam medium cair sebagai hasil netralisasi antibodi plasma

• Reaksi biokimia antara antigen dan protein serum yang meningkatkan kekeruhan larutan uji

Enzim Taq polymerase dari mikroorganisme termofilik Thermus aquaticus banyak dimanfaatkan dalam teknik PCR di bidang diagnostik farmasi.
Keunggulan utama enzim ini berkaitan dengan kemampuannya terhadap suhu tinggi, yaitu …

• Mengaktifkan primer DNA secara spontan pada suhu tinggi sehingga mempercepat proses amplifikasi

• Mempertahankan aktivitas katalitiknya pada suhu tinggi berulang selama siklus denaturasi PCR

• Mengubah struktur DNA menjadi bentuk tunggal permanen pada suhu tinggi untuk memudahkan pembacaan hasil

• Menghasilkan energi kinetik pada suhu tinggi yang mempercepat pemanjangan rantai DNA

• Menguraikan enzim lain yang tidak stabil pada suhu tinggi agar reaksi tetap berlangsung efisien

Dalam industri farmasi, mikroba memiliki peran penting sebagai sumber metabolit bioaktif.
Salah satu contohnya adalah Streptomyces griseus, mikroorganisme tanah yang berperan besar dalam sejarah antibiotik.
Kontribusi utama mikroba ini dalam industri farmasi modern adalah …

• Menghasilkan enzim proteolitik yang digunakan untuk sintesis insulin rekombinan pada suhu tinggi

• Mensintesis antibiotik streptomisin sebagai hasil metabolit sekunder yang aktif melawan bakteri pantogen

• Menghasilkan koenzim vitamin B₁₂ melalui fermentasi aerob pada medium kaya kobalt

• Mengonversi kolesterol menjadi steroid alami dengan aktivitas antiinflamasi

• Menghasilkan asam amino glutamat melalui fermentasi oksidatif untuk aplikasi nutraseutikal

Dalam konteks Pencegahan dan Pengendalian Infeksi (PPI) di fasilitas kesehatan, prinsip utama Kewaspadaan Standar (Standard Precaution) menekankan bahwa …

• Langkah pencegahan infeksi dilakukan terutama terhadap pasien yang telah dikonfirmasi membawa patogen tertentu melalui pemeriksaan laboratorium mikrobiologi

• Upaya pencegahan infeksi dilakukan secara selektif terhadap pasien yang menunjukkan gejala infeksi aktif atau memiliki risiko penularan tinggi

• Semua pasien diperlakukan dengan potensi menularkan penyakit, sehingga tindakan pencegahan dasar diterapkan tanpa menunggu hasil pemeriksaan atau diagnosis

• Penerapan tindakan pencegahan infeksi didasarkan pada hasil skrining awal pasien dan tingkat risiko paparan petugas kesehatan

• Kewaspadaan terhadap cairan tubuh pasien dilakukan hanya bila terdapat kontak langsung dengan darah atau sekret yang terlihat jelas

Dalam sistem pengendalian infeksi rumah sakit, konsep rantai infeksi menjelaskan bahwa terjadinya infeksi memerlukan keberlangsungan enam komponen: agen penyebab, reservoir, portal of exit, cara penularan, portal of entry, dan host yang rentan.

Seorang pasien menjalani perawatan luka pascaoperasi dengan kateter terpasang selama lima hari. Pada hari keenam, luka pasien mengalami infeksi dengan hasil kultur menunjukkan adanya Staphylococcus aureus yang identik dengan mikroba pada tangan petugas perawat.

Berdasarkan analisis mikrobiologi dan prinsip rantai infeksi, titik paling strategis untuk memutus rantai penularan dalam kasus tersebut adalah …

• Mengisolasi pasien yang terinfeksi untuk mencegah perpindahan agen infeksi ke host lain melalui udara

• Mensterilkan seluruh alat dan ruangan setelah pasien menunjukkan tanda-tanda infeksi aktif

• Melakukan kebersihan tangan dan perawatan luka aseptik sebelum, selama, dan setelah kontak dengan pasien

• Memberikan antibiotik profilaksis kepada seluruh pasien di ruangan tersebut untuk menghambat pertumbuhan mikroba patogen

• Menutup luka pasien dengan kasa steril untuk menghambat keluarnya agen infeksi melalui portal of exit

Seorang pasien berusia 58 tahun dirawat di ruang bedah karena fraktur femur. Pasien menjalani pemasangan kateter urin pada hari pertama rawat. Setelah tiga hari perawatan, pasien mengalami demam tinggi, disuria, dan hasil kultur urin menunjukkan pertumbuhan Escherichia coli yang resisten terhadap beberapa antibiotik. Sebelumnya, saat masuk rumah sakit, pasien tidak menunjukkan gejala infeksi saluran kemih.

Berdasarkan analisis mikrobiologi klinik dan prinsip epidemiologi infeksi rumah sakit, kasus ini paling tepat dikategorikan sebagai …

• Infeksi komunitas yang bermanifestasi di rumah sakit akibat masa inkubasi panjang

• Infeksi nosokomial yang timbul akibat prosedur invasif dan paparan lingkungan rumah sakit

• Infeksi oportunistik yang disebabkan oleh flora normal pasien yang berubah patogen karena imunosupresi

• Infeksi silang antar pasien melalui kontak tidak langsung dengan permukaan peralatan medis

• Infeksi laten yang muncul akibat reaktivasi bakteri dorman di dalam saluran kemih

Dalam laboratorium mikrobiologi farmasi rumah sakit, dilakukan kegiatan berikut secara rutin:
1️⃣ Pemeriksaan darah pasien HIV menggunakan tabung EDTA.
2️⃣ Pengujian toksisitas sitostatika sisa kemoterapi.
3️⃣ Pembuangan jaringan biopsi setelah pemeriksaan histopatologi.
4️⃣ Sisa reagen kimia hasil uji analisis farmasi cair.

Petugas laboratorium ditugaskan memisahkan limbah berdasarkan warna kontainer sesuai standar WHO dan Permenkes.

Tindakan pengelolaan yang paling sesuai dan aman secara mikrobiologis serta regulatif terhadap masing-masing jenis limbah adalah …

• Menempatkan semua limbah biologis dan kimia dalam satu wadah kuning karena berpotensi menimbulkan infeksi silang

• Limbah jaringan dan darah dimasukkan ke kantong kuning, sisa kemoterapi ke kantong ungu, dan reagen farmasi cair ke kantong coklat

• Limbah jaringan, kimia, dan sitostatika seluruhnya dimasukkan ke kontainer logam tertutup untuk dibakar bersama di insinerator

• Limbah sitostatika dan kimia farmasi disterilisasi dengan autoklaf sebelum pembuangan

• Semua limbah cair termasuk sisa darah pasien dibuang ke saluran air dengan disinfeksi klorin

Seorang pasien laki-laki berusia 72 tahun dirawat di ruang intensif setelah menjalani operasi pemasangan implant tulang paha (orthopedic implant). Pasien memiliki riwayat diabetes melitus kronik dan baru-baru ini menjalani kemoterapi karena limfoma ganas.
Selama perawatan, pasien menggunakan kateter urin dan infus intravena selama lebih dari 7 hari. Pada hari ke-10 perawatan, pasien mengalami demam tinggi, dan hasil kultur urin menunjukkan pertumbuhan Klebsiella pneumoniae multiresisten.

Berdasarkan prinsip mikrobiologi klinik dan epidemiologi infeksi rumah sakit, kombinasi kondisi yang paling berperan meningkatkan risiko terjadinya infeksi nosokomial pada kasus ini adalah …

• Usia lanjut dan riwayat penggunaan antibiotik jangka panjang

• Imunokompromais akibat penyakit kronik dan penggunaan kateter urin

• Adanya infus intravena dan ketidakpatuhan terhadap kebersihan tangan petugas.

• Gangguan barier anatomis akibat luka operasi dan paparan udara ruang operasi

• Pemasangan implant tulang dan penggunaan alat monitoring elektronik pasien.