ESCHERICHIA
Escherichia coli adalah
kuman oportunis yang banyak di temukan didalam usus besar manusia sebagai flora
normal. Sifatnya unik karena dapat menyebabkan infeksi primer pada usus
misalnya diare pada anak dan travelers
diarrhae, seperti juga kemampuannya menimbulkan infeksi pada jaringan tubuh
lain diluar usus. Genus Escherichia terdiri dari 2 spesies yaitu: Escherichia coli dan Escherichia hermanii.
Morfologi
--> Kuman berbentuk batang pendek (kokobasil),
--> Negatif Gram
--> Ukuran 0,4-0,7 µm x 1,4 µm,
--> Beberapa strain mempunyai kapsul
--> Beberapa strain mempunyai kapsul
Fisiologi
E.coli tumbuh baik pada hampir semua media yang biasa
dipakai laboratorium Mikrobiologi, pada media yang digunakan untuk isolasi
kuman enterik, sebagian besar stran Ecoli umbuh sebagai koloni yang meragi
laktosa. E.coli bersifat mikroaerofilik. Beberapa strain bila ditanam pada agar
darah menunjukkan hemolisis tip beta.
Beberapa tes biokimia yang dipakai untuk diagnostik kuman
E.coli.
Tes
|
Hasil
|
Indol
|
+
|
Lisin dekarboksilase
|
±
|
Asetat
|
+
|
Peragian Laktosa
|
+
|
Gas dari glukosa
|
+
|
Motilitas
|
±
|
Pigmen kuning
|
+
|
Struktur Antigen
E.coli mempunyai antigen O, H dan K. Pada saat ini telah
ditemukan: 150 tipe antigen O, 90 tipe
antigen K dibedakan lagi berdasarkan sifat-sifat fisiknya menjadi 3 tipe yaitu:
L, A dan B.
Faktor-faktor patogenitas
Antigen permukaan
Pada E.coli paling tidak terdapat 2 tipe fimbriae yaitu:
a.
Tipe manosa sensitif (pili)
b.
Tipe manosa resisten (CFAs I & II)
Kedua tipe fimbriae ini penting sebagai Colonization factor, yaitu untuk
perlekatan sel kuman pada sel/jaringan tuan rumah. Misalanya : antigen CFAs I
dan II melekatkan Entheropathogenic E.coli pada sel epitel usus binatang.
Antigen kapsul K1 : seringkali ditemukan pada E.coli yang diisolasi dari
pasien-pasien dengan bakteremia serta neonatus yang menderita meningitis. Peranan
antigen K1 menghalangi proses fagositosis sel kuman oleh lekosit.
Ada 2 macam enterotoksin yang telah
berhasil diisolasi dari E.coli
a.
Toksin LT (termolabil)
b.
Toksin ST (termostabil)
Produk ke-2 macam toksin diatur oleh plasmid yang mampu pindah
dari satu sel kuman kesel kuman lainnya.
Terdapat 2 macam plasmid :
-
1 plasmid mengkode pembentukan toksin LT dan ST
-
1 plasmid lainnya mengatur pembentukan toksin ST
saja.
Seperti toksin kolera, toksin LT bekerja merangsang enzim
adenil siklase yang terdapat didalam sel epitel mukosa usus halus, menyebabkan
peningkatan aktivitas enzim tersebut dan
terjadinya peningkatan permebialitas sel epitel usus. Sehingga terjadi
akumulasi cairan didalam usus dan berakhir dengan diare. Toksin LT seperti juga
toksin kolera bersifat cyotopathic terhadap Y1-sel tumor adrenal dan sel
ovarium Chinese hamster serta meninggalkan permebialitas kapiler pada tes
rabbit skin.
Kekuatan toksin LT adalah 100x lebih rendah dibandingkan toksin
kolera dalam menimbulkan diare. Toksin ST tidak merangsang aktivitas enzim
adenil siklase dan tidak reaktif terhadap tes Rabbit skin. Untuk mendeteks
toksin ST dipakai cara tes suckling mouse, dimana setelah 4 jam inokulasi akan
memberikan hasil positif.
Toksin ST adalah asam amino dengan molekul 1970 dalton,
mempunyai satu lebh ikatan disulfida, yang penting untuk mengatur stabilitas pH
dan suhu. Toksin ST bekerja degan cara mengaktivasi enzin guanilat siklase
menghasilkan siklik guanosin monofosfat, menyebabkan gangguan absorpsi klorida
dan Natrium, selain itu ST menurunkan motilitas usus halus. Struktur Antigen
E.coli mempunyai antigen O, H dan K. Pada saat ini telah
ditemukan: 150 tipe antigen O, 90 tipe
antigen K dibedakan lagi berdasarkan sifat-sifat fisiknya menjadi 3 tipe yaitu:
L, A dan B.
Faktor-faktor patogenitas
Antigen permukaan
Pada E.coli paling tidak terdapat 2 tipe fimbriae yaitu:
- a. -Tipe manosa sensitif (pili)
- b. Tipe manosa resisten (CFAs I & II)
- Kedua tipe fimbriae ini penting sebagai Colonization factor, yaitu untuk perlekatan sel kuman pada sel/jaringan tuan rumah. Misalanya : antigen CFAs I dan II melekatkan Entheropathogenic E.coli pada sel epitel usus binatang. Antigen kapsul K1 : seringkali ditemukan pada E.coli yang diisolasi dari pasien-pasien dengan bakteremia serta neonatus yang menderita meningitis. Peranan antigen K1 menghalangi proses fagositosis sel kuman oleh lekosit.
Enteroktosin
Ada 2 macam enterotoksin yang telah
berhasil diisolasi dari E.coli
a.
Toksin LT (termolabil)
b.
Toksin ST (termostabil)
Produk ke-2 macam toksin diatur oleh plasmid yang mampu pindah
dari satu sel kuman kesel kuman lainnya.
Terdapat 2 macam plasmid :
-
1 plasmid mengkode pembentukan toksin LT dan ST
-
1 plasmid lainnya mengatur pembentukan toksin ST
saja.
Seperti toksin kolera, toksin LT bekerja merangsang enzim
adenil siklase yang terdapat didalam sel epitel mukosa usus halus, menyebabkan
peningkatan aktivitas enzim tersebut dan
terjadinya peningkatan permebialitas sel epitel usus. Sehingga terjadi
akumulasi cairan didalam usus dan berakhir dengan diare. Toksin LT seperti juga
toksin kolera bersifat cyotopathic terhadap Y1-sel tumor adrenal dan sel
ovarium Chinese hamster serta meninggalkan permebialitas kapiler pada tes
rabbit skin.
Kekuatan toksin LT adalah 100x lebih rendah dibandingkan toksin
kolera dalam menimbulkan diare. Toksin ST tidak merangsang aktivitas enzim
adenil siklase dan tidak reaktif terhadap tes Rabbit skin. Untuk mendeteks
toksin ST dipakai cara tes suckling mouse, dimana setelah 4 jam inokulasi akan
memberikan hasil positif.
Toksin ST adalah asam amino dengan molekul 1970 dalton,
mempunyai satu lebh ikatan disulfida, yang penting untuk mengatur stabilitas pH
dan suhu. Toksin ST bekerja degan cara mengaktivasi enzin guanilat siklase
menghasilkan siklik guanosin monofosfat, menyebabkan gangguan absorpsi klorida
dan Natrium, selain itu ST menurunkan motilitas usus halus.
Hemolisin
Pembentukkannya diatur oleh plasmid yang berukuran 41 mega
dalton, bersifat toksik terhadap sel pada biakkan jaringan. Peranan hemolisisn
pada infeksi oleh E.coli tidak jelas tetapi strain hemolitik E.coli ternyata
lebih patogen dari pada strain yang non hemolitik.
Patogenesis dan gejala Klinik
E.coli dihubungkan dengan tipe penyakit usus (diare) pada
manusia : Enteropathogenic E.coli, menyebabkan diare, terutama pada bayi dan
anak-anak dinegara-negara sedang berkembang dengan mekanisme yang belum jelas
diketahui. Frekuensi yakit diare yang disebabkan oleh strain kuman ini sudah
jauh berkurang dalam 20 tahun terakhir. Enterotoigenic E.coli menyebabkan
Secretory Diarrhae seperti pada kolera. Strai kuman ini mengeluarkan toksin LT
atau ST. Faktor-faktor permukaan untuk peleenkatan sel kuman pada mukosa usus
penting didalam patogenesis diare, karena sel kuman harus melekat dulu pada sel
epitel mukosa usus sebelum kuman
melakukan toksin.
Enteroinvasive E.coli menyebabkan penyakit diare seperti
disentri yang disebabkan oleh Shigella. Kuman menginvansi sel mukosa,
menimbulkan kerusakan sel dan terlepasnya lapisan mukosa. Ciri khas diare yang
disebabkan oleh strain Enteroinvasive E.coli adalah : tinja mengandung darah,
mukus dan pus. Kolitis hemoragik disebabkan oleh E.coli serotipe 0157:H7, tinja
bercampur darah banyak. Strain E.coli ini
menghasilkan substansi yang bersifat sitotoksk terhadap sel vero dan Hela,
idntik dengan toksin dari Shigella
dysenteriae. Toksin merusak sel endotel pembuluh darah, terjadi perdarahan
yang kemudian masuk kedalam kuman usus.
Penyakit-penyakit lain yang disebabkan oleh E.coli adalah :
Ø
Infeksi saluran kemih mulai dari sistitis sampai
pielonefritis, E.coli menyebabkan ±50%
dari primary Noscomial pneumonia.
Ø
Meningitis pada bayi baru lahir
Ø
Infeksi luka terutama luka didalam abdomen.
Diagnosis Laboratorium
U
untuk isolasi dan identifikasi kuman E.coli dari bahan
pemeriksaan klinik dipakai metode untuk kuman enterik lain. Diagnosis laboratorium
penyakit diare yang disebabkan E.coli
masih sulit dilakukan secara rutin, karena pemeriksaan secara tradisional dan
serologi seringkali tidak mampu-mendeteksi kuman penyebabnya. Deteksi sebagian
besar strain E.coli patogen memerlukan metode khusus untuk mengidentifikasi
toksin yang dihasilkan. Sampai saat ini metode yang ada masih memerlukan tes
dengan binatang percobaan dan kultur jaringan yang cukup mahal dan kurang
praktis. Beberapa metode baru berdasarkan ts imunologi dan teknik
hibridasi DNA sudah dikembangkan, tetapi
belum beredar di pasaran luas, isalnya : tes Elisa (enzyme-linkedimmunosorbent
assay) particle agglutination
methods Co-agglutinatio dengan
protein A Stapylococcus aureus yang
telah berikatan dengan antibodi terhadap enterotoksin E.coli, hibridasi DNA-DNA pada koloni kuman atau langsung pada
spesimen tinja.
dikutip dari : Buku Mikrobiologi Kedokteran edisi Revisi.
Label: Materi Kuliah