PATOGENESIS INFEKSI BAKTERI

DISEASE BURDEN IN HUMANS

Infection: # Deaths % of all Deaths

Lower Resp 3,745,000 7.2

Tuberculosis 2,910,000 5.6

Diarrheal 2,455,000 4.7

HIV/AIDS 2,300,000 4.4

Malaria 2,700,000 2.9-5.2

Measles 960,000 1.8

Hepatitis B 605,000 1.2

Pertussis 410,000 0.8

Dengue fever 140,000 0.3Principles & Practice of Infectious Diseases 5th Ed 2000, Mandell (ed)

GLOBAL CAUSES OF DEATH 1997

33%

29%

1%6%

7%

12%

12%

Maternal

Infectious &ParasiticCirculatory

Cancers

Other

Perinatal &NeonatalRespir. Dis

Principles and Practice of Infectious Diseases 5th ed 2000, Mandell (ed)

Pendahuluan-Patogenesis

”Patogenesis infeksi bakteri diawali permulaan proses infeksi hingga mekanisme timbulnya tanda dan gejala penyakit”

1. Infeksi: pertumbuhan dan perbanyakan mikroba pada/dalam tubuh manusia dengan/tanpa menimbulkan penyakit.

2. Patogen: mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit

3. Patogenisitas: kemampuan agen infeksi untuk menimbulkan penyakit

4. Virulensi adalah kemampuan kuantitatif agen infeksi untuk menimbulkan penyakit, ukuran PATOGENISITAS suatu mikroba

Patogen opportunistik biasanya adalah flora normal dan

menyebabkan penyakit bila

menyerang bagian yg tidak

terlindungi, biasanya terjadi pada

orang yg kondisinya tidak sehat.

Patogen virulen (lebih

berbahaya), dapat menimbulkan

penyakit pada tubuh kondisi

sehat/normal

Kategori Patogen

Patogen virulen

Patogen opportunistik

Patogen opportunistik

MICROBIAL MECHANISMS OF PATHOGENICITY: HOW MICROORGANISMS

CAUSE DISEASE

FAKTOR VIRULENSI BAKTERI

STEP-STEP PATOGENESIS BAKTERI

1. Bakteri masuk ke dalam tubuh

2. Adhesi-Kolonisasi

3. Invasi

4. Kehidupan intraseluler

5. Perusakan organ/jaringan

I. Membran mukosa

a. Saluran pernafasan (paling sering)b. Saluran pencernaan: bakteri masuk melalui air,

makanan, jari kotor dsb. Bakteri tahan thp asam lambung, enzim dan empedu

c. Saluran kencing: penularan penyakit seksuakd. Konjungtiva: membran yg melapisi bola mata

ORGAN TEMPAT PELEKATAN BAKTERI

II. KulitBakteri tidak bisa terpenetrasi pada sel kulit yg sehat

Beberapa mikroba dapat menyerang melalui folikel rambut & kelenjar keringat

Beberapa fungi dapat tumbuh pada kulit karena mampu memproduksi enzim keratinase

ORGAN TEMPAT PELEKATAN BAKTERI…..

III. Organ dalamMikroba dapat langsung beradhesi pada organ di bawah kulit atau membran mukosa melalui rute parenteral.

• Ex: injeksi, gigitan, luka, sayatan, bedah dsb

Beberapa mikroba hanya dpt menimbulkan penyakit apabila masuk via rute parenteral• Ex: Streptococcus pneumoniae menyebabkan pneumonia

bila terhirup; jika tertelan tidak menimbulkan penyakit.

ORGAN TEMPAT PELEKATAN BAKTERI…..

Examples RouteSalmonella sp., Shigella sp., Yersinia enterocolitica, ETEC, Vibrio sp., Campylobacter sp., Clostridium botulinum, Bacillus cereus, Listeria sp., Brucella sp.

Ingestion

Mycobacterium sp., Nocardia sp., Mycoplasma pneumoniae, Legionella sp., Bordetella, Chlamydia psittaci, Chlamydia pneumoniae, Streptococcus sp.

Inhalation

Clostridium tetani Trauma

S. aureus, Pseudomonas sp. Needle stick

Rickettsia, Ehrlichia, Coxiella, Francisella, and Borrelia spp., Yersinia pestis

Arthropod bite

Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum

Sexual transmission

ADHESI

ADHESI : proses bakteri menempel pada permukaan sel inang, pelekatan terjadi pada sel epitel

ADHESI bakteri ke permukaan sel inang memerlukan protein ADHESIN ADHESIN dibagi menjadi 2: FIMBRIAL dan AFIMBRIAL

15

adhesin

EPITHELIUM

receptor

BACTERIUM

ADHESI

ADHESI--FIMBRIAE

Nama lain : “FILI”adalah struktur menyerupai rambut yang terdapat pada permukaan sel bakteri yang tersusun atas protein yang tersusun rapat dan memiliki bentuk silinder heliksMekanisme adhesi FILI:Fili bertindak sebagai ligan dan berikatan dengan reseptor yang terdapat pada permukaan sel host.Fili sering dikenal sebagai ANTIGEN KOLONISASI karena peranannya sebagai alat penempelan pada sel lain

Contoh: Asam lipoteichoat menyebabkan pelekatan strepcoccus pd sel buccal dan protein M sebagai antifagositik

ADHESI--FIMBRIAE

ADHESI--AFIMBRIAE

Molekul adhesin AFIMBRIAE golongan berupa protein (polipeptida) dan polisakarida yg melekat pada membran sel bakteri

Polisakarida yg berperan dalam sel biasanya adl penyusun membran sel seperti:glikolipid, glikoprotein, matriks ekstraseluler (fibronectin, collagen).

Adhesin AFIMBRIAE srg juga disebut biofilm, contoh: plak gigi.Selain utk pelekatan yg membantu kolonisasi jg diperlukan utk resistensi antibiotik

INVASI

1. Invasi : proses bakteri masuk ke dalam sel inang/jaringan dan menyebar ke seluruh tubuh; akses yang lebih mendalam dari bakteri supaya dapat memulai proses infeksi

2. Dibagi menjadi 2: EKSTRASELULER dan INTRASELULER

INVASI EKSTRASELULER

1. INVASI EKSTRASELULER terjadi apabila mikroba merusak barrier jaringan untuk menyebar ke dalam ke dalam tubuh inang baik melalui peredaran darah maupun limfa

INVASI INTRASELULER

1. INVASI INTRASELULER terjadi apabila mikroba benar-benar berpenetrasi dalam sel inang dan hidup di dalamnya

2. Sebagian besar bakteri gram negatif dan positif patogen mempunyai kemampuan ini

Contoh:

• Staphylococcus aureus memproduksi beberapa enzim untuk degradasi molekul sel inang seperti

Hyaluronidase –hidrolisis asam hialuronat (bahan dasar jaringan ikat)

Lipase—degradasi lemak

Nuklease– degradasi RNA dan DNA

Koagulase—pembentukan benang fibrin di sekeliling bakteri shg mampu hidup dalam jaringan

•Psedomonas aeruginosa

Enzim elastase mendegradasi molekul ekstraseluler yg berperan dalam pelekatan sel

INVASI

1. Mikroba menghasilkan enzim pendegradasi jaringan

INVASI

Tubuh apabila kemasukan mikroba maka akan dihasilkan antibodi (imunoglobulin/Ig).

Imunoglobulin yang disekrasikan adalah IgA padapermukaan mukosa

Ada 2 tipe IgA, yaitu: IgA1 dan IgA2

Bakteri patogen mempunyai enzim PROTEASE yg akan memecah ikatan spesifik prolin-threonin atau prolin-serin pada IgA1, sehingga IgA tidak aktif

2. Mikroba menghasilkan protease IgA

KEHIDUPAN INTRASELULER

1. Setelah invasi, mikroba mampu bertahan hidup dan berkembang biak dalam sel inang

2. Mikroba mampu hidup dalam 2 tipe sel inang:Non-fagositik sel: sel epitel, sel endoteliatFagositik sel: makrofag, neutrofil

3. Bakteri bertahan hidup pada sitosol, vakuola makanan (lisosom), vakuola

4. Bakteri dapat membunuh sel inang dgn cara:Menurunkan pH vakuolaProduksi enzim protease

KEHIDUPAN INTRASELULER

Dalam mempertahankan hidup, bakteri harus dapat bersaing utk mendapatkan nutrisi

Fe (besi) adalah nutrisi penting yg dibutuhkan dalam proses INFEKSI

Fe diperlukan sebagai Ko-faktor berbagai macam enzim metabolik

Konsentrasi besi utk pertumbuhan bakteri 0.4- 4 μmol/L

Fe yg diperlukan adalah Fe3+ dalam bentuk bebas yg ada dalam bentuk hidroksida, karbonat dan fosfat

Fe3+ dalam darah, limfa dan cairan ekstraseluler sangat rendah10-18 mol/L

Sebagian besar besi dalam tubuh berada dalam bentuk hemoglobin dan myoglobin shg TIDAK DAPAT DIGUNAKAN BAKTERI