KARAKTER DAN SIKLUS HIDUP MIKROBA
Ni Made Mertaniasih
Departemen Mikrobiologi
Fakultas Kedokteran UNAIR
TERMINOLOGI
INVASI :
Proses mikrobiota/mikro organisma masuk ke dalam tubuh inang
INFEKSI :
Mikrobiota masuk dalam sel-sel dan atau jaringan tubuh inang; dapat melakukan multiplikasi; menimbulkan reaksi inflamasi/respons imun-host.
(active infection, latent infection, subclinic infection, asymtomatic infection)
PENYAKIT INFEKSI :
Manifestasi klinis dari kerusakan atau gangguan struktur dan fungsi sel dan jaringan akibat proses infeksi.
(+ symptoms, +signs, +syndromes)
Karakter mikrobiota/mikro organisma
Non patogens Patogens
Pada permukaan tubuh manusia/hewan dan lingkungan mikrobiota non patogens (terutama) maupun patogens.
Bakteria, fungi, virus, parasit
Patogens (Mikrobiota patogen)
Memiliki kemampuan menimbulkan penyakit infeksi, karena karakter :
Mampu melekat pada sel inang (Adherence) Mampu invasi ke dalam sel & jaringan-inang Mampu transmisi (Transmissibility) Mampu produksi toxin (Toxigenisitas) Mampu menghindar dari sistem imun inang
(evade)
PATOGENS
FAKTOR VIRULENSI – menentukan tingkat patogenisitas
Tujuan : bertahan hidup dan multiplikasi dalam tubuh inang
Karena mikrobiota memiliki :
1. FAKTOR ADHERENS
Melekat pada sel epitel permukaan mukosa/sel darah/sel endotel/sel jaringan ! Tahap awal proses infeksi (untuk berkembang mikrokoloni dan tahap lanjut patogenesis infeksi)
Contoh : PILI, Fimbriae dan molekul adesin lain pada permukaan dinding sel
bakteri; spike pada envelope virus
2. FAKTOR INVASI
Menembus ke dalam sel dan jaringan molekul adesin – induksi reaksi proses menelan sel yang dilekati – invaginasi yacuole dalam sitoplasma.
3. FAKTOR TRANSMISI
Menyebar dalam jaringan
Ensim Proteolitik : Hyaluronidase, dll
4. PRODUKSI TOXINS
EXOTOXIN :Diphtheria toxin, tetanospasmin, toxin botulinum, alpha toxin, pyrogenic exotoxin, choleraetoxin (Enterotoxin).Kerusakan sel-sel target
ENDOTOXIN :LPS (Lipopolysaccharides), terutama bakteri gram negatif, dihasilkan saat bakteri lisis.Peptidoglycan (gram positif bakteria)Induksi reaksi inflamasi melalui aktivasi complement
5. PRODUKSI ENSIM Penghancur sel/jaringan
Coagulase, Collagenase, Lecithinase, Hyaluronidase, Streptokinase, Hemolysin, Leukocidin, Fibrinolysin, Streptokinase
Ig A1 Protease
Inaktivasi Ig A1 pada permukaan mukosa
6. FAKTOR ANTI FAGOSITIKCapsule, WAXD/muramic acid
Protein A, Protein M
7. INTRACELLULAR PATHOGENICITY
Mekanisme evade - Menghambat
Fusi Fago-lisosom - Hidup dalam sitoplasma
8. ANTIGENIC HETEROGENEITY
Struktur permukaan sel mikrobiota – kemampuan ekspresi protein antigenik yang heterogen struktur
Frekuen shifts-antigenic form dari protein antigen permukaan mikrobiota - selalu sulit direspons/terhindar dari respons imun
9. KEBUTUHAN ZAT BESI
! Fungsi metabolisme untuk pertumbuhan mikrobiota bersaing dengan sel inang menggunakan iron free (Fe3+)
FLORA NORMAL
Populasi mikrobiota habitat permukaan tubuh, kulit dan selaput mukosa (selalu, bernagai jenis, jutaan mikrobiota); kondisi normal tidak menyebabkan penyakit infeksi.
kulit, rongga hidung, nasopharynx, mulut, gastro intestinal tract, genito urinary tract (Vagina, urethra externa)
Flora residen : komensalSepanjang kehidupan inang, mikrobiota tertentu menetap pada permukaan tubuh, lokasi tertentu, umur tertentu. Terutama mikrobiota non patogens > patogen (karier).
Flora transienTinggal di permukaan tubuh beberapa jam/hari/minggu; nonpatogens/potensial patogens; jumlah sedikit.
Pada gangguan flora normal flora transien/ patogens kolonisasi menghasilkan penyakit infeksi
Peran Flora Normal
Mencegah kolonisasi patogens dengan cara :• Kompetisi tempat melekatpada sel inang• Kompetisi nutrisi• Saling hambat pertumbuhan/anti mikroba
Produksi vitamin Membantu absorbsi nutrisi
Siklus Hidup Mikrobiota
>> jutaan-trilion mikrobiota di lingkungan (tanah, air, udara, benda) ratusan juta menempel/melekat pada permukaan tubuh manusia/hewan, hidup dan multiplikasi, dapat masuk/menembus permukaan ke dalam sel/jaringan.
Diawali kontak dengan cara tertelan bersama makanan/minuman, terhirup, benda/alat melekat molekul adesin/Pili/fimbriae/kait pada reseptor/permukaan sel inang (pada port’entry)
Atau diawali robekan/tusukan oleh vehicle/ vector pada permukaan tubuh, mikrobiota langsung masuk dalam jaringan tubuh
Mikrobiota Non Patogens
Dapat melekat pada permukaan tubuh simbiosis-mutualis / - komensal
Dapat kolonisasi ( flora normal )
Mikrobiota Patogen – Non Invasive
Melekat pada sel epitel permukaan selaput mukosa kolonisasi sekresi toxin/ensim kerusakan sel/jaringan
! Setiap tahap proses infeksi terstimulasi reaksi/respons imun inang
Mikrobiota Patogen – invasive – ekstraseluler
Interaksi – perlekatan molekul adesin mikrobiota dengan reseptor/adesin inang induksi proses reaksi – internalisasi masuk sel epitel selaput mukosa menembus mukosa jaringan sub mukosa multiplikasi reaksi inflamasi kerusakan sel/jaringan (terutama pada kondisi immune compromize)
Mikrobiota Patogen – intraseluler
Dengan cara invasi atau tusukan/robekan (needle, bite-arthropoda) masuk dalam jaringan tubuh melekat pada reseptor sel – target (Trophism/Predeleksi) interaksi reaksi internalisasi masuk dalam sitoplasma sel target (intraseluler : obligat/non obligat) stimulasi reaksi imun seluler (DTH) (pada immune compromize) kerusakan jaringan
Mikrobiota patogen intraseluler/ekstraseluler dapat invasi lokal pada jaringan mukosa/sub mukosa dapat pula transmisi ke jaringan sekitar atau dan dapat pula transmisi ke dalam aliran darah
Mikrobiota dalam Aliran Darah
Bakteremia
Viremia
Systemic mycosis
Parasitemia
Dapat hanya transien dalam darah tidak menimbulkan sakit
Respons inflamasi (Systemic inflammatory response syndromes = SIRS) Sepsis
Mikrobiota Flora Normal ( Non patogen/Potensial patogen )
Tusukan / robekan (tindakan invasive; injeksi, atheterisasi); atau compromized/immune supresans – kolonisasi invasi
dalam jaringan termasuk darah
reaksi inflamasi kerusakan jaringan
( infeksi oportunistik )
Transmisi dari individu individu lain, hewan ↔ manusia, dengan cara :
kontak kulit, makan/minum, peralatan, lingkungan, vehicle, vector
Daftar Pustaka
Jewetz, Melnick and Adelberg’s, 2004, Medical Microbiology. 24TH ed.
Joklik, Willett, Amos, Wilfert. 1988. Zinsser Microbiology. 19TH ed.