Mikroorganisme/Parasit Patogen pada Gastrointestinal (Diare)

A. Penyebab Diare

Kuman penyebab diare: bakteri, virus, protozoa, jamur dan cacing.

1. Bakteri

Escherichia coli, Shigella spp., Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyicus, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Clostridium perfrigens, Mycobacterium tuberclosis.

2. Virus

Rotavirus, Calcivirus/Norwalk virus, Adenovirus(Ad40 dan Ad41),Astrovirus, Echovirus.

3. Protozoa

Entamoeba histolytica, Balantidium coli, Giardia lamblia, Cryptosporodium parvum.

4. Jamur (Immunocompremaise?)

Candida albicans, Manita phalloides.

5. Cacing

Ascaris lumbricoides, Strongyloides stercoralis, Trichuris trichiura.

B. Invasi/Jalur Masuk ke dalam Tubuh

Secara umum, Invasi kuman dapat berupa:

Transmisi secara langsung(direct)

1. Feces-oral

Semua transmisi ini berhubungan dengan rute gastrointestinal.

Dapat terjadi karena tertelan makanan/terminum makanan/minuman yang telah

terkontaminasi feses yang mengandung bakteri.

Invasi pada usus halus terjadi karena lemahnya pertahanan tubuh pada saluran

gastrointestinal tersebut.

Hampir semua kuman masuk melalui jalur ini. Diantaranya adalah:

– Bakteri: tertelan/terminum makanan yang terkontaminasi bakteri.

a. Tertelan makanan yang mengandung toksin. Toksin dapat berasal dari Staphylococcus

aureus, Vibrio spp., dan Clostridium perfrigens.

b. Tertelan ekostoksin(jenis neurotoksin) Clostridium botulinum.

c. Tertelan organisme yang mensekresikan toksin. Organisme ini berproliferasi pada lumen

usus dan melepaskan enterotoksin.

d. Tertelan organisme yang bersifat enteroinvasif. Organisme ini berproliferasi, menyerang

dan menghancurkan sel epitel mukosa usus. Misalnya, Cholerae, Campylobacter ,

Yersinia enterocolitica, Staphylococcus aureus.

– Virus: tertelan melalui makanan

Misalnya, Echovirus, Rotavirus, Norwalk virus.

– Protozoa: kista matang yang tertelan/terminum.

Misalnya, Entamoeba histolytica, Balantidium coli, Giardia lamblia, Cryptosporodium

parvum.

– Jamur: flora normal pada esofagus, akan menginvasi usus pada pasien yang

immunocompromised.

Misalnya, Candida albicans.

– Cacing: tertelan telur matang/larva yang mengkontaminasi makanan/minuman.

Misalnya, Ascaris lumbricoides, Strongyloides stercoralis, Trichuris trichiura.

2. Inhalasi/respiratory droplets

Penyebaran melalui kuman yang terhirup secara langsung ataupun tidak sengaja

terhirup/tertelan kuman yang dibatukkan.

Jarang atau bahkan tidak pernah sebagai media transmisi untuk protozoa, cacing dan

jamur. Tetapi, sering berperan sebagai media transmisi untuk virus. Misalnya,

Adenovirus, Mycobacterium tuberclosis.

Transmisi secara tidak langsung(indirect)

1. Arthropoda sebagai vektor

Yaitu arthropoda membawa bentuk infeksius dari kuman. Arthropoda dapat

mengkontaminasi makanan atau langsung menginfeksi manusia dengan gigitan.

2. Melalui cairan parenteral

Yaitu biasanya infuse parenteral yang diberikan di rumah sakit. Cairan intra-vena bias

saja terkontamintasi bakteri. Contohnya, Clostridium spp.

Infeksi bakteri secara umum:

1. Bakteri masuk ke dalam tubuh manusia melalui rute gastrointestinal.

2. Sesampainya di lambung, bakteri akan dibunuh oleh asam lambung, tetapi apabila jumlah

bakteri cukup banyak, ada bakteri yang dapat lolos sampai ke dalam duodenum.

3. Di dalam duodenum,bakteri akan berkembang biak sehingga jumlahnya mencapai 100 juta

koloni atau lebih per mililiter cairan usus halus.

4. Dengan memproduksi enzim mucinase, bakteri akan mencairkan lapisan lendir dengan

menutupi permukaan sel epitel mukosa usus sehingga bakteri dapat masuk ke dalam

membran sel epitel mukosa.

5. Ada dua cara bergantung pada bakteri apa yang menginfeksi:

a. Bakteri langsung menginvasi sel epitel mukosa usus sehingga sel epitel rusak, terbuka,

dan lepas.

b. Bakteri mengeluarkan toksin yang menyebabkan ATPcAMP. cAMP merangsang

sekresi cairan usus tanpa menimbulkan kerusakan sel epitel usus. Cairan ini

menyebabkan dinding usus akan mengadakan kontraksi sehingga terjadi hipermotilitas

untuk mengalirkan cairan ke bawah atau ke usus besar.

Tetapi, ada pula bakteri yang mampu melakukan kedua infeksi tersebut.

6. Melalui jalur mana pun bakteri menginfeksi, akan menyebabkan gangguan sehingga kerja

usus halus maupun usus besar abnormaldiare. Diare ada yang bercampur lendir dan

darahdisentri.

Infeksi bakteri bila ditinjau secara khusus:

Tiga cara umum penginfeksian bakteri:

1. Kemampuan untuk menempel pada dinding mukosa usus.

Untuk dapat menyebabkan penyakit, suatu bakteri harus mempunyai kemampuan untuk

melekat pada dinding mukosa usus. Sebab, jika tidak, bakteri akan terbawa bersama aliran darah.

Perlekatan ini dibantu oleh adhesins(protein yang diekspresikan pada permukaan organisme).

2. Kemampuan untuk mensekresikan enterotoksin.

Organisme yang bersifat enterotoksigenik memproduksi polipeptida yang menyebabkan

diare. Polipeptida itu sendiri telah memiliki sifat sekresi sehingga memicu tubuh untuk

menyeksresinya. Toksin akan disekresikan tanpa menyerang sel mukosa usus. Misal,

Enterotoxigenic Escherichia coli menyebabkan traveler’ s diarrhea, Enterohemorrhagic

Escherichia coli yang menyekresikan Shiga toxin. Shiga toxin dalam bentuk sitotoksin

menyebabkan nekrosis sel epitel.

3. Kemampuan untuk menginvasi.

Contohnya Shigella dysentry yang menyebabkan kerusakan yang fatal pada sel epitel.

Escherichia coli

Morfologi: berbentuk batang pendek(kokobasil), gram negative (-), ukuran 0,4-0,7 µm x

1,4 µm, sebagian motil dan berkapsul.

Cara penyerangan: endotoksin yang dibentuk(toksin LT, termolabil dan toksin ST,

termostabil) dan kemampuan melekat pada usus halus. Perlekatan dengan perantara plasmid

yang merupkan ciri khasnya.

Ada 5 strain penyebab diare:

1. Enteropathogenic E.coli (EPEC)

– Terutama menyerang bayi dan anak-anak.

– Pada usus halus, bakteri ini membentuk koloni dan akan menyerang vili sehingga

penyerapan terganggu.

2. Enterotoxigenic E.coli (ETEC)

– Patogenesis hampir sama dengan kolera.

– Penyerangan dengan menghasilkan toksin, ada yang memiliki toksin LT saja, ST

saja ataupun keduanya.

– Bakteri ini melekat pada sel mukosa usus halus dan menyeksresikan toksin.

3. Enteroinvasive E.coli (EIEC)

– Patogenesis hampir sama dengan Shigella spp.

– Bakteri ini menembus sel mukosa usus besar dan menimbulkan kerusakan

jaringan mukosa sehingga lapisan mukosa terlepas.

4. Enterohaemmoragic E.coli (EHEC)

– Memproduksi toksin Shiga, sehingga disebut juga Shiga-toxin producing

strain(STEC).

– Toksin merusak sel endotel pembuluh darah, terjadi pendarahan yang kemudian

masuk ke dalam usus.

5. Enteroaggregative E.coli (EAEC)

– Bakteri ini melekat pada sel mukosa usus halus dan menghasilkan

enterotoksindan sitotoksin sehingga mukosa rusak dan mukus keluar bersama

diare.

Shigella spp.

Morfologi: berbentuk batang, gram negatif, ukuran 0,5-0,7 µm x 2-3 µm, tidak

berflagel.

Spesies yang sering menyerang manusia: Shigella dysentriae, Shigella sonnei, Shigella

flexneri.

Patogenesis:

– Menghasilkan toksin LT.

– Bakteri ini mampu menginvasi ke epitel sel mukosa usus halus, berkembang biak

di daerah invasi tersebut.

– Lalu, mengeluarkan toksin yang merangsang terjadinya perubahan sistem enzim

di dalam sel mukosa usus halus(adenil siklase).

– Akibat invasi bakteri ini, terjadi infiltrasi sel-sel polimorfonuklear dan

menyebabkan matinya sel-sel epitel tersebut, sehingga terjadi tukak-tukak kecil di

daerah invasi.

– Akibatnya, sel-sel darah merah dan plasma protein keluar dari sel dan masuk ke

lumen usus dan akhirnya keluar bersama tinjatinja bercampur lendir dan darah.

Salmonella spp.

Morfologi: berbentuk batang, gram negatif, ukuran 1-3,5 µm x 0,5-0,8 µm, tidak

berspora, motil dengan flagel peritrik.

Spesies yang menyebabkan diare pada manusia: Salmonella enteritis.

Patogenesis:

– Menghasilkan toksin LT.

– Invasi ke sel mukosa usus halus.

– Tanpa berproliferasi dan tidak menghancurkan sel epitel.

– Bakteri ini langsung masuk ke lamina propria yang kemudian menyebabkan

infiltrasi sel-sel radang.

Staphylococcus spp.

Morfologi: berbentuk coccus, gram positif, diameter berkisar 0,8-1 µm, tidak berspora,

non motil.

Patogenesis:

– Menghasilkan 4 macam toksin ST(toksin A/B/C/D)

– Toksin dapat merusak mukosa usus dan menimbulkan diare. Toksin B juga dapat

menyebabkan sekresi air dan elektrolit pada usus halus.

Clostridium spp.

Morfologi: berbentuk batang, gram positif.

Spesies penyebab diare: Clostridium botulinum, Clostridium perfrigens.

Patogenesis:

– Menghasilkan toksin LT

– Toksin merangsang enzim adenilat siklase pada dinding usus yang mengakibatkan

bertambahnya konsentrasi cAMP sehingga hipersekresi air dan klorida dalam

usus.

– Hal ini mengakibatkan reabsorpsi Na terhambatDiare.

Campylobacter jejuni

Morfologi: berbentuk koma, gram negatif, motil dengan flagel lofotrik, non spora.

Patogenesis:

– Menghasilkan toksin ST

– Bakteri ini menginvasi dinding usus halus dan bisa masuk ke dalam aliran darah

usus halus.

– Menyebabkan inflamasi pada mukosa.

– Jonjot usus halus memendek dan melebar.

– Toksin akan menyebabkan nekrosis hemorhagik.

Yersinia enterocolitica

Morfologi: berbentuk batang pendek, gram negatif

Patogenesis:

– Menghasilkan toksin ST.

– Invasi ke dalam mukosa usus, membentuk plasmid perantara, dan menyekresikan

toksin ST dan mengaktifkan kerja enzim adenilat siklase.

– Sering menimbulkan gejala sistemik.

Vibrio cholerae

Morfologi: Bentuk batang, gram negatif berbentuk koma dengan panjang 2-4 µm,

membentuk koloni konveks, halus, dan bundar.

Patogenesis:

– Bakteri tertelan dan masuk ke usus halus

– Multipikasi dalam usus halus

– Menghasilkan enterotoksin kolera yang mempengaruhi ATPcAMP

peningkatan sekresi ion Cl ke lumen usus.

– Hipersekresi akibat toksin.

– Feses seperti air cucian beras.

Daftar Pustaka:

Jawetz, dkk. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Salemba Medica. 2005; 374-378.

Kumar, Vinay, dkk.. Robbins Basic Pathology 8th Edition. Philadelphia: Saunders El

Sevier. 2007; 605-609.