Streptococcus pyogenes

Streptococcus pyogenes merupakan bakteri Gram positif, nonmotil, tidak berspora, membentuk kokus yang berbentuk rantai, berdiameter 0,6 - 1,0 mikrometer dan fakultatif anaerob. Bakteri ini melakukan metabolisme secara fermentasi. Streptococcus pyogenes digolongkan ke dalam bakteri hemolitik-β, sehingga membentuk zona terang bila ditumbuhkan dalam media agar darah (Cunningham, 2000).

Patogenitas Streptococcus pyogenes
Streptococcus pyogenes merupakan salah satu patogen yang banyak menginfeksi manusia. Diperkirakan 5-15% individu normal memiliki bakteri ini dan biasanya terdapat pada saluran pernafasan, namun tidak menimbulkan gejala penyakit. S. pyogenes dapat menginfeksi ketika pertahanan tubuh inang menurun atau ketika organisme tersebut mampu berpenetrasi melewati pertahanan inang yang ada. Bila bakteri ini tersebar sampai ke jaringan yang rentan, maka infeksi supuratif dapat terjadi. Infeksi ini dapat berupa faringitis, tonsilitis, impetigo dan demam scarlet. Streptococcus pyogenes juga dapat menyebabkan penyakit invasif seperti infeksi tulang, necrotizing fasciitis, radang otot, meningitis dan endokarditis (Cunningham, 2000). Demam rematik dan glomerulonefritis merupakan penyakit streptokokus akibat komplikasi non supuratif atau sekuele. Demam rematik akut dapat terjadi apabila penderita yang terinfeksi S. pyogenes 1-5 minggu sebelumnya tidak mendapat penanganan segera. Sekuele ini terjadi akibat adanya antibodi protein M yang bereaksi silang dengan protein jaringan jantung sehingga menimbulkan peradangan jantung atau lebih dikenal dengan penyakit jantung rematik. Penderita pada umumnya akan mengalami kerusakan pada sebagian otot jantung dan katup jantung. (Cunningham, 2000). Glomerulonefritis akut diduga terjadi akibat deposisi kompleks antigen-antibodi pada membran glomeruli ginjal. Gejala glomerulonefritis biasanya terjadi 10 hari setelah infeksi tenggorokan atau kulit oleh S. pyogenes dan umumnya menyerang anak-anak usia 3-4 tahun. Pada orang dewasa, penyakit ini dapat menyebabkan gagal ginjal kronis (Guzman dkk.,1999).

Faktor Virulensi Streptococcus pyogenes
Infeksi yang ditimbulkan akibat S. pyogenes disebabkan adanya interaksi faktor-faktor virulensi S. pyogenes dengan sel inang. Faktor virulensi tersebut bisa berupa protein yang disekresikan maupun yang berlokasi di permukaan sel. Faktor virulensi yang disekresikan diantaranya adalah streptokinase, hialuronidase, proteinase, hemolisin, polisakarida-C, protease sistein dan Streptococcal Inhibitor of Complement (SIC). Protein permukaan S. pyogenes yang berperan sebagai faktor virulensi diantaranya adalah Streptococcal C5a Peptidase (SCPa), protein M dan protein F (Cunningham, 2000; Katerov, 2000; Todar, 2002)
Protein MFaktor virulensi utama yang terletak di permukaan sel S. pyogenes adalah protein M, di mana transkripsinya diregulasi oleh mga, suatu gen yang mengkode protein Multiple Gene Activator (Mga). Di samping protein M, protein Mga juga meregulasi positif ekspresi beberapa faktor virulensi S. pyogenes seperti SCPa, FcrA dan SIC. Protein Mga berikatan secara spesifik dengan situs activator gene emm, scpA, fcrA dan sic yang terletak di hulu promotor. Pengikatan Mga terhadap situs activator gen-gen tersebut membantu pengenalan RNA polymerase terhadap promotor emm, scpA, fcrA dan sic sehingga transkripsi berlangsung (McIver dkk., 1995).
Inaktivasi mga telah dibuktikan dapat menghambat sintesis tiga faktor virulensi yaitu protein M1, SCPa dan reseptor immunoglobulin pada S. pyogenes galur M1 (Kihlberg dkk., 2000). Interaksi antara protein Mga dengan situs aktivator gen emm

Protein M mempunyai struktur coiled-coil dan sebagian besar molekulnya berbentuk heliks, kecuali pada ujung aminonya. Daerah non heliks ini diikuti oleh daerah berbentuk heliks yang berlokasi di tengah molekul dan pada ujung karboksi diakhiri oleh daerah yang berasosiasi dengan dinding sel. Daerah non heliks terdiri atas lebih kurang 11 asam amino yang susunannya berbeda dari satu protein M dengan M lainnya, tetapi 100 % identik dalam tipe M yang sama. Berdasarkan pebedaan ini, maka protein M dinamai M1, M2, M3 dan seterusnya. Pada daerah heliks, asam amino 12 sampai 362 dijumpai pola 7 asam aminoberulang. Protein M memiliki 3 daerah berulang yaitu daerah berulang A, B dan C. Daerah berulang A dan B merupakan daerah bervariasi yang menentukan serotipe protein M, sedangkan daerah berulang C memiliki urutan yang dikonservasi. Pada daerah berulang B, protein M dapat mengikat IgG3 dan fibronektin manusia, sedangkan pada daerah berulang C dapat mengikat albumin serum manusia dan faktor H (Retnoningrum dan Cleary, 1994).

Protein M diketahui berfungsi sebagai reseptor terhadap berbagai protein manusia. Protein M12 dapat mengikat IgG3 manusia secara spesifik dan pengikatan ini tampaknya bergantung pada isotop IgG3. Protein M24 diketahui dapat mengenali fibrinogen manusia secara spesifik dan fenomena ini berhubungan dengan resistensi S. pyogenes terhadap aktivitas fagositosis inang. Penelitian lain menunjukkan bahwa protein M3 mempunyai aktivitas pengikatan terhadap 3 protein manusia yaitu fibrinogen, albumin dan immunoglobulin G (Retnoningrum dan Cleary, 1994).
Berdasarkan reaksinya dengan antibodi terhadap daerah berulang C, protein M dibagi menjadi dua kelas yaitu I dan II. Protein M kelas I mengandungepitop yang terpapar ke permukaan dan bereaksi dengan antibodi terhadap daerah berulang C, sedangkan protein M kelas II tidak bereaksi dengan antibodi ini dan memiliki epitop yang berbeda. Protein M kelas I diproduksi oleh galur S. pyogenes “Opacity Factor” (OF) negatif dan protein M kelas II diproduksi oleh galur OF positif.Protein M mempunyai beberapa fungsi dalam patogenesis S. pyogenes, diantaranya yaitu aktivitas antifagositosis, adhesin dan invasin (Cue dkk., 2000).
Aktivitas antifagositosis terjadi melalui dua mekanisme yaitu daerah berulang C berikatan dengan faktor H sehingga menghambat aktivitas komplemen dan fibrinogen berikatan dengan permuakan protein M sehingga menghambat aktivitas komplemen jalur alternatif. Pengikatan ini menyebabkan penurunan jumlah C3b yang berikatan dengan S. pyogenes dan menghambat fagositosis oleh Polymorphonuclear leukocytes (PMNL) (Marques dkk., 1992). Protein M juga berfungsi sebagai adhesin untuk penempelan bakteri pada keratinosit kulit dan invasin yang mempercepat internalisasi pada proses invasi (Cunningham, 2000; Navarre dan Schneewind, 1999; Salyers dan Whitt, 1994).

Pada penelitian terdahulu, diketahui bahwa S. pyogenes CS24 (tipe M12+) mengenali paling tidak dua protein manusia, yaitu IgG3 dan albumin manusia. Streptococcus pyogenes CS109 (galur M12-) tidak dikenali oleh kedua protein tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa protein M12 bertanggungjawab terhadap kedua aktivitas tersebut. Pengujian yang dilakukan terhadap protein M12 rekombinan membuktikan bahwa protein tersebut mempunyai aktivitas spesifik terhadap IgG3 dan albumin manusia. Berdasarkan struktur protein M pada Gambar 2.3, daerah berulang B pada protein M mengikat IgG3, sedangkan daerah berulang C pada protein M mengikat albumin serum manusia (Retnoningrum dkk., 1993; Retnoningrum dan Cleary, 1994).
Interaksi protein M12 dan albumin manusia diduga dapat mempengaruhi ekspresi gen-gen lain. Pada studi awal menggunakan elektroforesis dua dimensi yang dilakukan untuk mengidentifikasi keberadaan protein lain yang produksinya dipengaruhi oleh keberadaan albumin manusia pada media pertumbuhan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat lima protein berbobot molekul masingmasing
101, 70, 56, 46 dan 32 kDa yang diproduksi bila S. pyogenes CS24 ditumbuhkan dengan keberadaan albumin manusia dan 1 protein berbobot molekul 33 kDa direpresi (Retnoningrum dan Cleary, data tidak dipublikasi). Salah satu dari lima protein yang diproduksi telah berhasil diisolasi dan diidentifikasi. Protein tersebut adalah ornitie karbamoiltransferase (OCTase12) (Lestari, 2003).

Vaksin Streptococcus pyogenes
Kandidat vaksin S. pyogenes lainnya yang telah dikembangkan antara lain adalah protein M, C5a peptidase, eksotoksin pirogen B, Fibronectin Binding Protein (FBP) dan Laminin Binding Protein (LBP). Protein M sebagai faktor virulensi utama S. pyogenes merupakan kandidat vaksin yang strategis. Hambatan utama penggunaan protein M untuk imunisasi adalah jumlah serotipe protein M yang sangat banyak dan urutan asam amino protein M tertentu menunjukkan homologi dengan protein pada jantung yaitu miosin dan tropomiosin, akibat terjadi reaksi silang antara antibodi anti protein M dengan jaringan tersebut (Kawabata dkk., 2001).
C5a peptidase adalah faktor virulansi penting yang diekspresikan oleh kira – kira 40 serotipe GAS yang berbeda. Enzim ini secara spesifik menginaktifkan C5a sehingga manghambat PMNs ke tempat terjadinya infeksi. Imunisasi intranasal menggunakan C5a peptidase murni dapat menimbulkan respon imun sistemik dan mukosal yang mampu mengurangi tingkat kolonisasi bakteri pada model mencit yang diinfeksi dengan S. pyogenes (Medina dan Chhatwal, 2002).
Eksotoksin pirogen B merupakan kandidat vaksin karena antigen permukaan ini dihasilkan selama proses infeksi. Vaksin yang melindungi sejumlah besar individu terhadap infeksi S. pyogenes dapat terdiri dari berbagai antigen permukaan dan eksotoksin (Cunningham, 2000)
FBP merupakan adhesin permukaan utama S. pyogenes. Protein FBP ini mempunyai suatu domain aromatik, daerah berulang prolin dan domain pengikatan terhadap fibronektin. FBP merupakan mediator penempelan bakteri dan internalisasi S. pyogenes ke dalam sel epitel melalui fibronektin. Pada uji tantang terhadap galur S. pyogenes baik yang homolog maupun yang heterolog, dilakukan imunisasi intranasal pada mencit menggunakan FBP. Hasilnya menunjukkan bahwa protein FBP dapat meningkatkan respon imun protektif terhadap S. pyogenes. Penggunaan FBP sebagai vaksin memiliki beberapa keuntungan. Protein FBP diekspresikan oleh lebih dari 70 % isolat klinik terlepas dari serotipenya, lokasi geografis dan manifestasi klinik, serta domain pengikat fibronektin FBP juga sangat terkonservasi. Selain itu, tidak terjadi reaksi silang antara imunitas yang dihasilkan terhadap protein FBP dengan jantung manusia (Medina dan Chhatwal, 2002).
Lbp merupakan protein permukaan S. pyogenes yang berikatan secara spesifik dengan laminin. Laminin merupakan salah satu matriks ekstrasel yang menyusun basal lamina (membran dasar) tempat sel epitel melekat, pembungkus otot dan penyaring pada glomerulus ginjal. Lbp dapat ditemukan di seluruh serotipe M S. pyogenes yang diteliti (Terao dkk., 2002). Hal ini telah memenuhi
salah satu syarat untuk dijadikan kandidat vaksin yang efektif terhadap banyak galur S. pyogenes. OCTase12 merupakan salah satu protein yang produksinya diregulasi oleh albumin manusia. Diduga protein tersebut penting untuk pertahanan hidup S. pyogenes dalam tubuh manusia (Retnoningrum dan Cleary, data tidak dipublikasi). Pada beberapa bakteri patogen lain, ternyata OCTase12 telah diketahui merupakan salah satu faktor virulensi. OCTase12 diduga berfungsi sebagai adhesin pengikat fibronektin manusia. Berdasarkan data-data tersebut, diharapkan OCTase12 dapat digunakan sebagai target baru pengembangan vaksin terhadap infeksi S. pyogenes.

DAFTAR PUSTAKA
Cleary, P.P. and D.S. Retnoningrum, 1994, Group A Streptococcal Immunoglobulin-Binding Proteins: Adhesins, Moleculer Mimicry or Sensory Protein, Trends in Microbiol, 2(4), 131- 136.
Cleary, P.P. and D.S. Retnoningrum, 1994, M12 Protein from Streptococcus pyogenes a Receptor for Imunoglobulin G3 and Human Albumin, Infect. Imun, 61, 2387-2394.
Cleary, P.P. and D.S. Retnoningrum, 1993, M12 Protein from Streptococcus pyogenes a Receptor for Imunoglobulin G3, J.Immunol, 150, 2332-2340.
Cue, D., E. P. Dombeck, and P. P. Cleary, 2000, Intracellular Invasion by Streptococcus pyogenes : Invasins, Host receptors , and Relevance to Human disease, American society for Microbiology, Washington, D. C.
Cunningham, M.W., Phatogenesis of Group A Streptococcal Infection, Clin Microbiol Rev.,
13(3), 2000, 470-511.
Guzman, C.A., S.R Talay, G. Molinari, E.Medina, and G.S. Chatwal, 1999, Protective
Immune Response Againt Streptococcus pyogenes in Mice after Intranasal Vaccination with
the Fibronectin-Binding Protein SfbI, J. Infect. Dis, 179, 901-906
Katerov, V., 2002, Streptococcal Cell Surface Protein: Structure and Gene Characterisation, Institute of Infectious Diseases and Medical Microbiology, Lund University, 2(3), 1-34.
Kihlberg, B. M., J. Cooney, M. G. Caparon, A. Osland, and L. Bjork, 2000, Biological Properties of a Streptococcus pyogenes Mutant Generated by Tn 916 Insertion in mga, Microb. Pathog, 19 (5), 299-315.
Kawataba, S, Y. Terao, E. Kunitomo, and I. Nakagawa, 2002, Novel Laminin – Binding Protein of Streptococcus pyogenes, Lbp, Is Involved in Adhesion to Ephitelial Cells, J. Infect. Immun., 70(2) , 993-997.
Lestari, S.A, 2003, Isolasi, Karakterisasi dan prediksi Fungsi Protein dan Gen Pengkode Protein yang diinduksi oleh Albumin Manusia pada Streptococcus pyogenes, Tesis Magister Bidang Khusus Mikrobiologi Farmasi, ITB, Bandung, 5-29.
Marques, M.B., D. L. Kasper, M. K. Pangburn, and M. R. Wessel, 1992, Prevention of C3 Deposition is a Virulence Mechanisms of Type II Group B Streptococcus Capsular Polisaccharide, Infect. Immun, 60, 3986-3993.
McIver, K. S., A. S. Heath, B. D. Green, and J. R. Scott, 1995, Specific Binding of the Activator Mga to Promoter Sequences of the emm and scpA Gene in the Group A Streptococcus, J. Bacteriol., 181, 5373-5383.
Medina, E., and G. S. Chhatwal, 2002, The Potential for Vaccine Development Against Rheumatic Fever, Indian Heart J., 54 : 93-98.
Navarre, W. T., and O. Schneedwind, , 1999, Surface Protein of Gram Positive Bacteria and Mechanisms of Their Targetting to The Cell wall Envelope, Microbiol. Mol. Biol. Rev., 63, 174-229.
Nicolaides, P., D. Liebsch, N. Dale, J. Leonard, and R. Surtees, 2002, Neurological Outcome of Patients With Ornithine carbamoyltransferase Deficiency, Arch. Disease in Childhood, 86:54-56.
Snyder, L., and W. Champness, 1997, Molecular Genetics of Bacteria, ASM Press, Wasington D.C., 271.
Todar, K., 2002, Todar’s Online Textbook of Bacteriology: Streptococcus pyogenes, Universitas of Wisconsin-Madison Departement of Bacteriology
Kusuma, Sri Agung Fitri, 2010, Streptococcus pyogenes, Jatinangor: Dekan Fakultas Farmasi

Bakteri Asam Laktat

Bakteri asam laktat merupakan kelompok bakteri yang termasuk dalam filum Firmicute. Bakteri yang termasuk dalam kelompok ini adalah Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Lactosphaera, Leuconostoc, Melissococcus, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus dan Weissella (Jay, 1992). Kelompok bakteri ini termasuk bakteri Gram positif, tidak berspora, tidak berpigmen mesofil, serta  berbentuk kokus dan batang. Bakteri ini dapat hidup pada temperatur antara 5 – 50 ºC dan bersifat katalase negatif (Perry et al., 1997).

Nama bakteri asam laktat diperoleh dari kemampuannya dalam memfermentasi gula menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat juga terdapat dalam tubuh manusia sebagai flora normal tubuh (Prescott et al., 2002). Selain pada manusia, bakteri ini juga dapat ditemukan pada produk sayuran dan susu. Habitat bakteri tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1  Habitat Bakteri Asam Laktat (Perry et al., 1997)

Habitat	Kelompok Bakteri	Aktivitas atau produk
Produk sayuran	Streptococcus spp., Lactobacillus plantarum	Pikel, sauerkraut
Produk susu	Streptococcus lactis, Lactobacillus casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, Leuconostoc mesentroides, L. lactis	Keju, susu, yoghurt
Sistem pencernaan (oral dan usus)	Streptococcus salivarus, S. mutans, dan  Lactobacillus salivarus Streptococcus faecalis	Flora normal, dental caries Patogen pada saluran urin
Vagina mamalia	Streptococcus spp., Lactobacillus spp.	Flora normal

Staphylococcus aureus

Pendahuluan

Staphylococcus aureus merupakan bakteri Gram positif berbentuk bulat berdiameter 0,7-1,2 μm, tersusun dalam kelompok-kelompok yang tidak teratur seperti buah anggur, fakultatif anaerob, tidak membentuk spora, dan tidak bergerak (Gambar 2.1). Bakteri ini tumbuh pada suhu optimum 37 ºC, tetapi membentuk pigmen paling baik pada suhu kamar (20-25 ºC). Koloni pada perbenihan padat berwarna abu-abu sampai kuning keemasan, berbentuk bundar, halus, menonjol, dan berkilau. Lebih dari 90% isolat klinik menghasilkan S. aureus yang mempunyai kapsul polisakarida atau selaput tipis yang berperan dalam virulensi bakteri (Jawetz et al., 1995 ; Novick et al., 2000).

Gambar 1 Bentuk mikroskopis S. aureus (Wikipedia, 2006)

Klasifikasi ilmiah

Kerajaan:	Bacteria
Filum:	Firmicutes
Kelas:	Cocci
Ordo:	Bacillales
Famili:	Staphylococcaceae
Genus:	Staphylococcus

Patogenisitas

Sebagian bakteri Stafilokokus merupakan flora normal pada kulit, saluran pernafasan, dan saluran pencernaan makanan pada manusia. Bakteri ini juga ditemukan di udara dan lingkungan sekitar. S. aureus yang patogen bersifat invasif, menyebabkan hemolisis, membentuk koagulase, dan mampu meragikan manitol (Warsa, 1994). 

Infeksi oleh S. aureus ditandai dengan kerusakan jaringan yang disertai abses bernanah. Beberapa penyakit infeksi yang disebabkan oleh S. aureus adalah bisul, jerawat, impetigo, dan infeksi luka. Infeksi yang lebih berat diantaranya pneumonia, mastitis, plebitis, meningitis, infeksi saluran kemih, osteomielitis, dan endokarditis. S. aureus juga merupakan penyebab utama infeksi nosokomial, keracunan makanan, dan sindroma syok toksik (Ryan, et al., 1994; Warsa, 1994). 

 Bisul atau abses setempat, seperti jerawat dan borok merupakan infeksi kulit di daerah folikel rambut, kelenjar sebasea, atau kelenjar keringat. Mula-mula terjadi nekrosis jaringan setempat, lalu terjadi koagulasi fibrin di sekitar lesi dan pembuluh getah bening, sehingga terbentuk dinding yang membatasi proses nekrosis. Infeksi dapat menyebar ke bagian tubuh lain melalui pembuluh getah bening dan pembuluh darah, sehingga terjadi peradangan pada vena, trombosis, bahkan bakterimia. Bakterimia dapat menyebabkan terjadinya endokarditis, osteomielitis akut hematogen, meningitis atau infeksi paru-paru (Warsa, 1994; Jawetz et al., 1995).

Kontaminasi langsung S. aureus pada luka terbuka (seperti luka pascabedah) atau infeksi setelah trauma (seperti osteomielitis kronis setelah fraktur terbuka) dan meningitis setelah fraktur tengkorak, merupakan penyebab infeksi nosokomial (Jawetz et al., 1995).

Keracunan makanan dapat disebabkan kontaminasi enterotoksin dari S. aureus. Waktu onset dari gejala keracunan biasanya cepat dan akut, tergantung pada daya tahan tubuh dan banyaknya toksin yang termakan. Jumlah toksin yang dapat menyebabkan keracunan adalah 1,0 μg/gr makanan. Gejala keracunan ditandai oleh rasa mual, muntah-muntah, dan diare yang hebat tanpa disertai

demam (Ryan, et al., 1994 ; Jawetz et al., 1995).

Sindroma syok toksik (SST) pada infeksi S. aureus timbul secara tiba-tiba dengan gejala demam tinggi, muntah, diare, mialgia, ruam, dan hipotensi, dengan gagal jantung dan ginjal pada kasus yang berat. SST sering terjadi dalam lima hari permulaan haid pada wanita muda yang menggunakan tampon, atau pada anak-anak dan pria dengan luka yang terinfeksi stafilokokus. S. aureus dapat diisolasi dari vagina, tampon, luka atau infeksi lokal lainnya, tetapi praktis tidak ditemukan dalam aliran darah (Jawetz et al., 1995).

Faktor Virulensi S. aureus

S. aureus dapat menimbulkan penyakit melalui kemampuannya tersebar luas dalam jaringan dan melalui pembentukan berbagai zat ekstraseluler. Berbagai zat yang berperan sebagai faktor virulensi dapat berupa protein, termasuk enzim dan toksin, contohnya :

1. Katalase

Katalase adalah enzim yang berperan pada daya tahan bakteri terhadap proses

fagositosis. Tes adanya aktivtias katalase menjadi pembeda egnus

Staphylococcus dari Streptococcus (Ryan et al., 1994; Brooks et al., 1995).

Bakteri + 2H₂O₂ enzim peroksidase 2H₂O + O₂

2. Koagulase

Enzim ini dapat menggumpalkan plasma oksalat atau plasma sitrat, karena adanya faktor koagulase reaktif dalam serum yang bereaksi dengan enzim tersebut. Esterase yang dihasilkan dapat meningkatkan aktivitas penggumpalan, sehingga terbentuk deposit fibrin pada permukaan sel bakteri

yang dapat menghambat fagositosis (Warsa, 1994).

3. Hemolisin

Hemolisin merupakan toksin yang dapat membentuk suatu zona hemolisis di sekitar koloni bakteri. Hemolisin pada S. aureus terdiri dari alfa hemolisin, beta hemolisisn, dan delta hemolisisn. Alfa hemolisin adalah toksin yang bertanggung jawab terhadap pembentukan zona hemolisis di sekitar koloni S. aureus pada medium agar darah. Toksin ini dapat menyebabkan nekrosis pada kulit hewan dan manusia. Beta hemolisin adalah toksin yang terutama dihasilkan Stafilokokus yang diisolasi dari hewan, yang menyebabkan lisis pada sel darah merah domba dan sapi. Sedangkan delta hemolisin adalah toksin yang dapat melisiskan sel darah merah manusia dan kelinci, tetapi efek lisisnya kurang terhadap sel darah merah domba (Warsa, 1994).

4. Leukosidin

Toksin ini dapat mematikan sel darah putih pada beberapa hewan. Tetapi perannya dalam patogenesis pada manusia tidak jelas, karena Stafilokokus patogen tidak dapat mematikan sel-sel darah putih manusia dan dapat difagositosis (Jawetz et al., 1995).

5. Toksin eksfoliatif

Toksin ini mempunyai aktivitas proteolitik dan dapat melarutkan matriks mukopolisakarida epidermis, sehingga menyebabkan pemisahan intraepitelial pada ikatan sel di stratum granulosum. Toksin eksfoliatif merupakan penyebab Staphylococcal Scalded Skin Syndrome, yang ditandai dengan melepuhnya kulit (Warsa, 1994).

6. Toksin Sindrom Syok Toksik (TSST)

Sebagian besar galur S. aureus yang diisolasi dari penderita sindrom syok toksik menghasilkan eksotoksin pirogenik. Pada manusia, toks in ini menyebabkan demam, syok, ruam kulit, dan gangguan multisistem organ dalam tubuh (Ryan, et al., 1994; Jawetz et al., 1995).

7. Enterotoksin

Enterotoksin adalah enzim yang tahan panas dan tahan terhadap suasana basa di dalam usus. Enzim ini merupakan penyebab utama dalam keracunan makanan, terutama pada makanan yang mengandung karbohidrat dan protein (Jawetz et al., 1995).

Pengobatan

Pengobatan terhadap infeksi S. aureus dilakukan melalui pemberian antibiotik, yang disertai dengan tindakan bedah, baik berupa pengeringan abses maupun nekrotomi. Pemberian antiseptik lokal sangat dibutuhkan untuk menangani furunkulosis (bisul) yang berulang. Pada infeksi yang cukup berat, diperlukan pemberian antibiotik secara oral atau intravena, seperti penisilin, metisillin, sefalosporin, eritromisin, linkomisin, vankomisin, dan rifampisin. Sebagian besar galur Stafilokokus sudah resisten terhadap berbagai antibiotik tersebut, sehingga perlu diberikan antibiotik berspektrum lebih luas seperti kloramfenikol, amoksilin, dan tetrasiklin (Ryan et al., 1994; Warsa, 1994; Jawetz et al., 1995).

Kloramfenikol

1. Struktur Kimia

Kloramfenikol adalah antibiotik yang diisolasi pertama kali pada tahun 1947 dari Streptomyces venezuelae. Penggunaan obat ini meluas dengan cepat, karena mempunyai daya antibiotika yang kuat. Pada tahun 1950, diketahui bahwa antibiotik ini dapat menimbulkan anemia aplastik yang faatl, sehingga penggunaannya dibatasi (Mycek et al., 1992).

Gambar 2. Struktur kimia kloramfenikol (Depkes RI, 1995)

D-treo-(-)-2,2-Dikloro-N-[β-hidroksi-α-(hidroksimetil)-pnitrofenetil] asetamida C11H12 Cl2 N2O5 , BM 323,13

2 Farmakokinetik

Kloramfenikol yang diberikan secara intravena maupun oral dapat diabsorpsi sempurna, karena bersifat lipofilik. Antibiotik ini didistribusikan secara luas ke seluruh tubuh, termasuk ke jaringan otak, cairan serebrospinal, dan mata. Waktu paruh kloramfenikol pada orang dewasa kurang lebih 3 jam, sedangkan

pada bayi berumur kurang dari 2 minggu sekitar 24 jam. Sekit ar 50 % kloramfenikol dalam darah terikat dengan albumin (Katzung, 1998).

Di dalam hati, kloramfenikol terkonjugasi dengan asam glukuronat oleh aktivitas enzim glukuronil transferase, sehingga waktu paruh kloramfenikol pada pasien gangguan fungsi hati dapat diperpanjang menjadi 24 jam, sekitar 80-90 % kloramfenikol peroral dieksresikan melalui ginjal, 5-10 % diantaranya diekskresi dalam bentuk aktif, sedang sisanya dalam bentuk glukuronat atau hidrolisat lain yang tidak aktif. Pada kasus gagal ginjal, waktu paruh kloramfenikol bentuk aktif tidak berubah, tetapi terjadi akumulasi metabolitnya yang non toksik. Oleh karena itu, pada pasien dengan gangguan fungsi hati dan gagal ginjal, dosis antibiotik ini perlu dikurangi (Setiabudy dkk., 1995).

3 Mekanisme Kerja

Kloramfenikol bekerja menghambat sintesis protein pada sel bakteri. Kloramfenikol akan berikatan secara reversibel dengan unit ribosom 50 S, sehingga mencegah ikatan antara asam amino dengan ribosom. Obat ini berikatan secara spesifik dengan akseptor (tempat ikatan awal dari amino asil t-RNA) atau pada bagian peptidil, yang merupakan tempat ikatan kritis untuk perpanjangan rantai peptida (Setiabudy dkk, 1995; Katzung, 1998).

Gambar 3 Mekanisme kerja kloramfenikol dalam sintesis protein (Katzung, 2004)

Keterangan : (1) tempat kerja kloramfenikol

Kloramfenikol merupakan antibiotika dengan spektrum luas yang efektif terhadap Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans, Haemophilus, Neisseria, Bacillus spp, Listeria, Bartonella, Brucella, Chlamydia, Mycoplasma, Rickettsia, Treponema, dan kuman anaerob seperti Bacillus fragilitis. Kloramfenikol umumnya bersifat bakteriostatik, tetapi pada konsentrasi tinggi kadang-kadang bersifat bakterisidal (Setiabudy dkk, 1995; Katzung, 1998). Beberapa galur Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenza, dan Neisseria meningitidis telah resisten terhadap antibiotik ini. S. aureus umumnya sensitif terhadap antibiotik ini, sedangkan kebanyakan Enterobacteriaceae telah resisten. Kebanyakan galur Seratia, Providencia, Proteus retgerii, Pseudomonas aeruginosa dan galur tertentu Salmonella typhi juga resisten terhadap kloramfenikol (Setiabudy dkk, 1995).

DAFTAR PUSTAKA

• Brown, T.A. 1995. Gene Cloning. 3rd Ed. London: Chapman & Hall. p. 234-237.
• Brooks, G.F., J.S. Butel, and L.N. Ornston. 1995. Medical Microbiology. 4th ed. Conecticut: Appleton & Lange, Simon & Schuster Company. p.197-202.
• Duta, G.N., Gogoi, Jully, Buragohain, and Jyoti. 2001. Inactivation of Chloramphenicol by Staphylococcus aureus biotype C from humans and animal. Avalaible at : http//www.Indian Journal of Medical Research (diakses Mei 2006)
• Fischetti, A.V., R.P. Novick, J.J. Ferreti, D.A. Portnoy, and J.I. Rood. 2000. Gram Positif. Washington DC: ASM Press. p.315
• Fluit, C. 2001. Molekular Detection of Antimicrobial Resistance. www.cmr.asm.org (diakses Desember 2005).
• Garna, H., N. Sekarwana, dan Azhali. 1989. Result of Salmonella typhi culture in Patient with Suspected Typhoid Fever. Journal Pediatrica Indonesiana. 29, hal. 105-111.
• Jawetz, E., J.L. Melnick., E.A. Adelberg., G.F. Brooks., J.S. Butel., dan L.N. Ornston. 1995. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi ke-20 (Alih bahasa : Nugroho & R.F.Maulany). Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. hal. 211,213,215.
• Karsinah, Lucky H.M., Suharto, dan Mardiastuti H.W. 1994. Batang Negatif Gram dalam Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran. Edisi Revisi. Jakarta : Penerbit Binarupa Aksara. hal. 161-162.
• Katzung, B.G. 1998. Basic and Clinical Pharmacology. 7th ed. USA: Prentice Hall Inc, Appleton & Lange. p.743-745.
• Madigan, M.T., J.M. Martinko, and J. Parker. 1997. Biology of Microorganism. Eight ed. USA : Simon & Schuster, A Viocom Company. p.40-43,70,878.
• Mycek, M.J., R.A. Harvey, and P.C. Champe, 1997. Inhibitor of Cell Wall Synthesis In: Pharmacology. 2nd ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wikins. p.297-310.
• Prescott, L.M., J.P. Harley, and D.A. Klein. 2003. Microbiology. 5th ed. New York : Mc Graw Hill. p.809.
• Retnoningrum, D.S. 1998. Mekanisme dan Deteksi Molekuler Resistensi Antibiotika pada Bakteri. Bandung: Farmasi ITB. Hal. 1-5, 16-21.
• Russell, A.D. and I. Chopra, 1990. Understanding Antimicrobial Action and Resistance. England: Ellis Horword Limited. p.58,157-159
• Ryan, K.J., J.J. Champoux, S. Falkow, J.J. Plonde, W.L. Drew, F.C. Neidhardt, and C.G. Roy. 1994. Medical Microbiology An Introduction to Infectious Diseases. 3rd ed. Connecticut: Appleton&Lange. p.254.
• Setiabudy, R. 1995. Pengantar Antimikroba. dalam: S.G. Ganiswarna, R. Setiabudy, F.D. Suyatna, dkk. Farmakologi dan Terapi. Edisi IV. Jakarta:Gaya Baru. hal. 571-576.
• Shanahan, P.M.A., M.V. Jesudason, C.J. Thomson, and S.G.B. Amyes. 1997. Molecular Analysis of and Identification of Antibiotic Resistance Genes in Clinical Isolates of Salmonella typhi from India. http://www. OJHAS 2004- 4-1 Shrikala Baliga, Drug Resistance in Salmonella Typhi Tip of the Iceberg.htmL (diakses November 2005).
• Sudarmono, P. 1993. Genetika dan Resistensi, Mikrobiologi Kedokteran FKUI, Jakarta : Bina Rupa Aksara. h.254.
• Tortora, G.J., B.R. Funke, and C.L. Case. 2001. Microbiology an Introduction. 7th ed. USA : Addison Wesley Longman, Inc. p.50-51,89,240.
• Warsa, U.C. 1994. Staphylococcus dalam Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran. Edisi Revisi. Jakarta : Penerbit Binarupa Aksara. hal. 103-110.

Pseudomonas aeruginosa

KLASIFIKASI

Kingdom : Bacteria

Phylum : Proteobacteria

Class : Gamma  Proteobacteria

Order : Pseudomonadales

Family : Pseudomonadaceae

Genus : Pseudomonas

Species : Pseudomonas aeruginosa

 

Pseudomonas aeruginosa, penyebab infeksi nosokomial 

“ Persyaratan utama setiap rumah sakit ialah tidak membahayakan pasien “, kata Florence Nightingale. Ternyata, pasien dalam menjalani perawatan di rumah sakit dapat terinfeksi oleh mikroorganisme yang bersifat patogen. Istilah bagi infeksi ini yaitu penyakit nosokomial yang telah dikenal sekitar tahun 1960-an. Pada abad ke- 18, pencegahan tersebarnya penyakit dalam masyarakat, si sakit akan dikucilkan di rumah sakit demam, rumah sakit cacar, sanatorium tuberkulosis, atau “rumah hama”. Rumah sakit ini merupakan bangsal yang luas dan penuh sesak, pasien saling berdesakan sehingga infeksi mudah menjalar dari satu pasien ke pasien yang lain. Pelopor perbaikan rumah sakit, Sir James Y. Simpson mengatakan bahwa di dalam mengobati si sakit, maka akan berbahaya bila mereka dikumpulkan dan keselamatan hanya dapat tercapai bila mereka saling dipisahkan. Hal ini disebabkan adanya infeksi nosokomial. Nosokomial berasal dari kata Yunani berarti “di rumah sakit”. Jadi, infeksi nosokomial adalah infeksi yang diperoleh selama dalam perawatan di rumah sakit. Salah satu bakteri yang dapat menyebabkan infeksi nosokomial yaitu Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa merupakan patogen utama bagi manusia. Bakteri ini kadang-kadang mengkoloni pada manusia dan menimbulkan infeksi apabila fungsi pertahanan inang abnormal. Oleh karena itu, P.aeruginosa disebut patogen oportunistik, yaitu memanfaatkan kerusakan pada mekanisme pertahanan inang untuk memulai suatu infeksi. Bakteri ini dapat juga tinggal pada manusia yang normal dan berlaku sebagai saprofit pada usus normal dan pada kulit manusia. Tetapi, infeksi P.aeruginosa menjadi problema serius pada pasien rumah sakit yang menderita kanker, fibrosis kistik dan luka bakar. Angka fatalitas pasien-pasien tersebut mencapai 50 %.

P. aeruginosa termasuk dalam genus Pseudomonas, yang ditentukan oleh Migula pada tahun 1984. Yang termasuk dalam genus tersebut adalah bakteri gram negatif, berbentuk tangkai, polar da berflagel. Pada tahun 2000 spesies Pseudomonas spesies dideterminasikan meliputi Pseudomonas aeruginosa strain PA01.

MORFOLOGI DAN IDENTIFIKASI 

Pseudomonas aeruginosa berbentuk batang dengan ukuran sekitar 0,6 x 2 μm. Bakteri ini terlihat sebagai bakteri tunggal, berpasangan, dan terkadang membentuk rantai yang pendek. P. aeruginosa termasuk bakteri gram negatif. Bakteri ini bersifat aerob, katalase positif, oksidase positif, tidak mampu memfermentasi tetapi dapat mengoksidasi glukosa/karbohidrat lain, tidak berspora, tidak mempunyai selubung (sheat) dan mempunyai flagel monotrika (flagel tunggal pada kutub) sehingga selalu bergerak. Bakteri ini dapat tumbuh di air suling dan akan tumbuh dengan baik dengan adanya unsur N

dan C. Suhu optimum untuk pertumbuhan P. aeruginosa adalah 42^o C. P. aeruginosa mudah tumbuh pada berbagai media pembiakan karena kebutuhan nutrisinya sangat sederhana. Di laboratorium, medium paling sederhana untuk pertumbuhannya digunakan asetat (untuk karbon) dan ammonium sulfat (untuk nitrogen).

Pembiakan dari spesimen klinik biasanya menghasilkan satu atau dua tipe koloni yang halus :

1. Koloni besar dan halus dengan permukaan rata dan meninggi.

2. Koloni halus dan mukoid sebagai hasil produksi berbahan dari alignat. Tipe ini sering didapat dari sekresi saluran pernafasan dan saluran kemih.

Alignat merupakan suatu eksopolisakarida yang merupakan polimer dari glucoronic acid dan mannuronic acid, berbentuk gel kental disekeliling bakteri. Alignat ini memungkinkan bakteri untuk membentuk biofilm, yaitu kumpulan koloni sel-sel mikroba yang menempel pada suatu permukaan misalnya kateter intravena atau jaringan paru. Alignat dapat melindungi bakteri dari pertahanan tubuh inang, seperti limfosit, fagosit, silia, di saluran pernafasan, antibodi, dan komplemen. P. aeruginosa membentuk biofilm untuk membantu kelangsungan hidupnya saat membentuk koloni pada paru-paru manusia.

Terkadang menghasilkan bau yang manis dan menyerupai anggur. Koloni yang dibentuk halus bulat dengan warna fluoresensi yang kehijau-hijauan. Bakteri ini menghasilkan pigmen yang tak berfluoresensi kehijauan (plosianin). Strain P. aeruginosa menghasilkan pigmen yang berfluoresensi antara lain : piooverdin (warna hijau), piorubin (warna merah gelap), piomelanin (hitam). P. aeruginosa yang berasal dari koloni yang berbeda mempunyai aktivitas biokimia, enzimatik dan kepekaan antimikroba yang berbeda pula.

PATOGENESIS

Faktor sifat yang memungkinkan organisme mengatasi pertahanan tubuh normal dan menimbulkan penyakit ialah : pili, yang melekat dan merusak membran basalis sel; polisakarida simpai, yang meningkatkan perlekatan pada jaringan tetapi tidak menekan fagositosis; suatu hemolisin yang memiliki aktivitas fosfolipasa; kolagenasa dan elastasa dan flagel untuk membantu pergerakan.

Sedangkan faktor yang menentukan daya patogen adalah LPS mirip dengan yang ada pada Enterobacteriaceae; eksotoksin A, suatu transferasa ADP-ribosa mirip dengan toksin difteri yang menghentikan sintesis protein dan menyebabkan nekrosis di dalam hati; eksotoksin S yang juga merupakan transferasa ADP-ribosa yang mampu menghambat sintesis protein eukariota.

Produksi enzim-enzim dan toksin-toksin yang merusak barrier tubuh dan sel-sel inang menentukan kemampuan Pseudomonas aeruginosa menyerang jaringan. Endotoksin P. aeruginosa seperti yang dihasilkan bakteri gram negatif lain menyebabkan gejala sepsis dan syok septik. Eksotoksin A menghambat sintesis protein eukariotik dengan cara kerja yang sama dengan cara kerja toksin difteria (walaupun struktur kedua toksin ini tidak sama) yaitu katalisis pemindahan sebagian ADP-ribosil dari NAD kepada EF-2.

Hasil dari kompleks ADP-ribosil-EF-2 adalah inaktivasi sintesis protein sehingga mengacaukan fungsi fisiologik sel normal. Enzim-enzim ekstraseluler, seperti elastase dan protease mempunyai efek hidrotoksik dan mempermudah invasi organisme ini ke dalam pembuluh darah.

Antitoksin terhadap eksotoksin A ditemukan dalam beberapa serum manusia, termasuk serum penderita yang telah sembuh dari infeksi yang berat. Psiosianin merusak silia dan sel mukosa pada saluran pernafasan. Lipopolisakarida mempunyai peranan penting sebagai penyebab timbulnya demam, syok, oliguria, leukositosis, dan leukopenia, koagulasi intravaskular diseminata, dan sindroma gagal pernafasan pada orang dewasa.

Strain Pseudomonas aeruginosa yang punya sistem sekresi tipe III. Secara signifikan lebih virulen dibandingkan dengan yang tidak punya sistem sekresi tersebut. Sistem sekresi tipe III adalah sistem yang dijumpai pada bakteri gram negatif, terdiri dari sekitar 30 protein yang terbentang dari bagian dalam hingga luar membran sel bakteri, berfungsi seperti jarum suntik yang menginjeksi toksin-toksin secara langsung ke dalam sel inang sehingga memungkinkan toksin mencegah netralisasi antibodi.

PENYAKIT YANG DITIMBULKAN

Pseudomonas aeruginosa menimbulkan berbagai penyakit diantaranya yaitu :

􀀹 Infeksi pada luka dan luka bakar menimbulkan nanah hijau kebiruan

􀀹 Infeksi saluran kemih.

􀀹 Infeksi pada saluran napas mengakibatkan pneumonia yang disertai nekrosis.

􀀹 Otitis eksterna ringan pada perenang

􀀹 Infeksi mata

􀂐 Penyebaran

Pseudomonas aeruginosa dapat dijumpai di banyak tempat di rumah sakit; desinfektan, alat bantu pernafasan, makanan, saluran pembuangan air dan kain pel. Penyebaran Pseudomonas aeruginosa melalui aliran udara, air, tangan tercemar, penanganan dan alat-alat yang tidak steril di rumah sakit. Selain itu, dapat juga lewat hewan (lalat, nyamuk, dsb) yang telah tercemar. P. aeruginosa menyebabkan kontaminasi pada perlengkapan anestesi dan terapi pernafasan, cairan intravena, bahkan air hasil proses penyulingan.

􀂐 Penularan

Pseudomonas aeruginosa akan keluar dari sumbernya, mengalami penyebaran dan mempunyai gerbang masuk bagi inang yang rentan. Pseudomonas aeruginosa akan keluar dari saluran yang telah diinfeksinya. Apabila menginfeksi pada saluran pernapasan maka akan meninggalkan saluran tersebut dan berpindah pada inang rentan yang lain. Mengingat Pseudomonas aeruginosa merupakan patogen nosokomial, cara pemindahsebarannya dapat melalui penanganan dan penggunaan alat yang tidak steril. Kemudian akan menginfeksi inang lain yang rentan pada bagian tertentu misalnya saluran kencing. Inang rentan ini biasanya pasien bedah, pasien yang terluka atau luka bakar, pasien yang menjalani pengobatan radiasi, juga pasien dengan peralatan yang menembus tubuh.

􀂐 Gejala

Gejalanya tergantung bagian tubuh yang terkena, tetapi infeksi ini cenderung berat:

􀂓 Infeksi pada luka atau luka bakar, ditandai dengan nanah biru-hijau dan bau manis seperti anggur. Infeksi ini sering menyebabkan daerah ruam berwarna hitam keunguan dengan diameter sekitar 1 cm, dengan koreng di tengahnya yang dikelilingi daerah kemerahan dan pembengkakan. Ruam ini sering timbul di ketiak dan lipat paha. Hal ini dapat juga dialami oleh penderita kanker.

􀂓 Infeksi saluran kemih, biasanya kronis dan terjadi pada orang tua.

􀂓 Pneumonia, pada fibrosis kistik mungkin terjadi kolonisasi kuman strain yang berlendir pada paru-paru. Infeksi paru-paru pada penderita bila menghirup Pseudomonas aeruginosa dalam jumlah besar pada alat bantu pernafasan yang tercemar. Sering menyebabkan gangguan mental, renjatan septik gram negatif dan sianosis yang semakin berat.

􀂓 Otitis eksterna maligna, suatu infeksi telinga, bisa menyebabkan nyeri telinga hebat dan kerusakan saraf dan sering terjadi pada penderita kencing manis.

􀂓 Infeksi mata, Pseudomonas bisa menyebabkan koreng pada mata, mencemari lensa mata dan cairan lensa.

􀂐 Pencegahan

Pseudomonas aeruginosa sering kali merupakan flora normal yang melekat pada tubuh kita dan tidak akan menimbulkan penyakit selama pertahanan tubuh normal. Karena itu, upaya pencegahan yang paling baik adalah dengan menjaga daya tahan tubuh agar tetap tinggi.

Upaya pencegahan penularan penyakit pada pasien yang dirawat di rumah sakit dilakukan dengan cara kerja steril/ aseptis yang dilakukan oleh setiap personil rumah sakit (medis dan paramedis) dengan penuh rasa tanggung jawab.

􀂐 Pengobatan

Pseudomonas aeruginosa meningkat secara klinik karena resisten terhadap berbagai antimikroba dan memiliki kemampuan untuk mengembangkan tingkat Multi Drug Resistance (MDR) yang tinggi. Definisi dari MDR-PA (Multi Drug Resistance-Pseudomonas aeruginosa) adalah resisten paling tidak terhadap 3-antimikroba yaitu kelas β-laktam, carbapenem, aminoglikosida, dan fluoroquinon.

P.aeruginosa tidak boleh diobati dengan terapi obat tunggal karena tingkat keberhasilan rendah dan bakteri dengan cepat jadi resisten. Pola kepekaan bakteri ini bervariasi secara geografik. Maka, diperlukan tes kepekaan sebagai pedoman untuk pemilihan terapi antimikroba. Penisillin bekerja aktif terhadap P. aeruginosa antara lain : tikarsilin, mezlosilin, dan pipeasilin digunakan dengan dikombinasikan bersama aminoglikosida biasanya gentamisin, tobramisin/ amikasin. Obat lain yang aktif terhadap P. aeruginosa antara lain aztreonam; imipinem; kuinolon baru, termasuk siprofloksasin. Sefalosporin generasi baru, seftazidim dan sefoperakson aktif melawan P. aeruginosa. Seftazidim digunakan secara primer pada terapi infeksi P. aeruginosa.

PUSTAKA

Anonim, Pseudomonas, http://en.wikipedia.org/wiki

Anonim, 2005, Menekan Pertumbuhan P. aeruginosa pada Penderita Fibrosis Kistik , http:// kalbe.co.id

Boel, Trelia, 2004, Psedomonas aeruginosa, http :// library.usu.ac.id

Jawetz, 1996, Mikrobiologi Kedokteran, EGC, Jakarta

Mayasari, Evita, 2006, Pseudomonas aeruginosa; Karakteristik, Infeksi, dan Penanganan, http :// library.usu.ac.id

Pelczar, M., 1988, Dasar-Dasar Mikrobiologi, UI Press, Jakarta