Electronic Theses and Dissertation

Ventilator-Associated Pneumonia (VAP) merupakan jenis pneumonia nosokomial yang sering terjadi di Intensive Care Unit (ICU), terutama pada pasien yang menggunakan ventilasi mekanis lebih dari 48 jam. Patogen utama terkait VAP termasuk Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa, dan Staphylococcus aureus (S. aureus). World Health Organization (WHO) menetapkan beberapa patogen resisten, seperti K. pneumoniae dan Acinetobacter baumannii, sebagai prioritas untuk pengembangan antibiotik baru. Peningkatan resistensi antibiotik, terutama terhadap cephalosporin generasi ketiga dan carbapenem, menuntut alternatif terapi, seperti penggunaan obat tradisional, seperti Calotropis gigantea (biduri). Banyak penelitian yang telah membuktikan bahwa ekstrak daun biduri menunjukkan aktivitas antibakteri dan antiinflamasi, efektif melawan beberapa patogen seperti P. aeruginosa dan S. aureus. Penelitian ini berfokus pada evaluasi kombinasi ekstrak daun C. gigantea dan ceftriaxone (antibiotik cephalosporin generasi ketiga) terhadap infeksi K. pneumoniae yang diisolasi dari pasien VAP. Uji antibakteri dilakukan secara in vitro dan in vivo menggunakan tikus yang diinduksi menjadi pneumonia. Hasil skrining fitokimia menjelaskan bahwa ekstrak etanol daun biduri memiliki kandungan senyawa metabolit sekunder yang melimpah dan menunjukkan aktivitas antioksidan yang tinggi, yaitu nilai IC50 sebesar 3,3 ppm. Identifikasi senyawa bioaktif menggunakan Gas Chromaography–Mass Spectroscopy (GC-MS) dari ekstrak daun biduri menunjukkan terdapat dua senyawa dominan, yaitu α-amyrin dan lup-20(29)-en-3-ol, dan senyawa ini termasuk dalam golongan senyawa turunan triterpenoid. Analisis docking molekuler menunjukkan bahwa α-amyrin (-9,6 Kkal/mol), β-amyrin (-9,6 Kkal/mol), dan epilupeol (-9,2 Kkal/mol) pada daun biduri memiliki nilai energi bebas ikat yang lebih tinggi dibandingkan dengan cefixime (-8,7 Kkal/mol). Selain itu, pengujian antibakteri yang dilakukan menggunakan metode difusi cakram Kirby Bauer menunjukkan bahwa kombinasi ekstrak dengan antibiotik menghasilkan zona hambat yang lebih besar daripada penggunaan ekstrak etanol sendiri. Hasil ini menunjukkan potensi ekstrak etanol daun biduri sebagai agen antimikroba yang potensial dalam menghambat pertumbuhan K. pneumonia. Namun demikian, kombinasi antara ekstrak dan antibiotik tidak menunjukkan efek yang lebih baik dibandingkan hasil pengujian aktivitas antibiotik yang digunakan. Hal ini diduga disebabkan oleh perbedaan mekanisme aksi antara senyawa-senyawa aktif dalam ekstrak dengan antibiotik yang digunakan. Berdasarkan pengujian in vivo menunjukkan bahwa kombinasi ekstrak daun biduri dengan antibiotik memberikan efek sinergis, yang ditandai dengan penurunan jumlah leukosit, peningkatan berat badan, stabilisasi suhu tubuh, dan perbaikan struktur histologis jaringan paru-paru. Efek terapeutik yang signifikan ini mengindikasikan bahwa ekstrak daun biduri memiliki potensi sebagai agen pendukung dalam terapi infeksi bakteri. Disimpulkan bahwa kombinasi ekstrak daun C. gigantea dengan antibiotik menunjukkan potensi yang menjanjikan dalam pengobatan infeksi K. pneumoniae.

Ventilator-Associated Pneumonia (VAP) is a type of nosocomial pneumonia commonly occurring in Intensive Care Units (ICUs), particularly in patients who have been on mechanical ventilation for more than 48 hours. The primary pathogens associated with VAP include Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus. The World Health Organization (WHO) has identified several resistant pathogens, such as K. pneumoniae and Acinetobacter baumannii, as priorities for the development of new antibiotics. Increasing antibiotic resistance, particularly to third-generation cephalosporins and carbapenems, demands alternative therapies, such as traditional medicines, including Calotropis gigantea (biduri). Extensive research has demonstrated that extracts from C. gigantea leaves exhibit antibacterial and anti-inflammatory activities, proving effective against several pathogens, including P. aeruginosa and S. aureus. This study focuses on evaluating the combination of C. gigantea leaf extract and ceftriaxone (a third-generation cephalosporin) against K. pneumoniae isolated from VAP patients. Antibacterial testing was conducted both in vitro and in vivo using a pneumonia-induced mouse model. Phytochemical screening revealed that the ethanolic extract of C. gigantea leaves contained abundant secondary metabolites with strong antioxidant activity, as indicated by an IC50 value of 3.3 ppm. Bioactive compound identification using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) detected two dominant compounds: α-amyrin and lup-20(29)-en-3-ol, both classified as triterpenoid derivatives. Molecular docking analysis indicated that α-amyrin (-9.6 kcal/mol), β-amyrin (-9.6 kcal/mol), and epilupeol (-9.2 kcal/mol) exhibit higher binding affinities compared to cefixime (-8.7 kcal/mol). Further antibacterial testing, conducted using the Kirby-Bauer disk diffusion method, showed that the combination of the extract and antibiotics produced larger inhibition zones than the ethanolic extract alone. However, the combination did not outperform the antibiotic alone, likely due to differences in the mechanisms of action between the extract’s active compounds and the antibiotic. The in vivo tests revealed that combining the leaf extract with antibiotics provided synergistic effects, demonstrated by a reduction in leukocyte count, weight gain, stabilization of body temperature, and improved histological structure of lung tissue. These therapeutic effects suggest that C. gigantea leaf extract has potential as a supportive agent in bacterial infection therapy. In conclusion, the combination of C. gigantea leaf extract with antibiotics shows promising potential in treating infections caused by K. pneumoniae.