Patogenitas Escherichia coli Pertanyaan Diskusi Patogenesis Mikroba & Imunologi Ratna Nindyarani 10407011 Fida Farhana 10407021 Andriani Oktadianti 10407022 Desy Suryani H 10407024 Arkasha 10407026 Waode Nurzara 10407030 Siti Amalia Hasnida 10407033

Pertanyaan E.coli merupakan bakteri komensal, namun ada beberapa galur yang menyebabkan penyakit pada manusia. A) jelaskan bagaimana sebagian galur E.coli berfungsi sebagai komensal, sedangkan lainnya menyebabkan penyakit pada manusia?

E.coli Komensal E.coli  flora normal Membantu mencerna dan memecah makanan & melindungi sel inang dari saluran gastrointestinal Kompetisi dengan organisme patogen yang masuk ke saluran gastrointestinal Bakteri komensal E.coli yang berada pada saluran pencernaan manusia dan hewan berdarah panas jumlahnya tidak melebihi 1% dari jumlah mikroba total

Struktur genetik dibentuk oleh faktor sel inang dan lingkungan Faktor yang menentukan virulensi bakteri  adaptasi habitat komensal Komensal dapat berubah menjadi patogen

Pathogenic E.coli Tipe antigen dari E.coli menentukan patogenisitas dari E.coli . O antigen  melambangkan somatic antigen H antigen  menunjukkan flagellar antigen K antigen  menunjukkan kapsular antigen E.coli serotype O157:H7  hemolytic uremic syndrome Penyakit yang disebabkan oleh E.coli bergantung pada distribusi dan ekspresi dari susunan molekul yang menyebabkan virulen.

Virulence determinants of pathogenic E.coli adhesin CFAI/II Type 1 fimbriae P&S fimbriae Intimin EPEC invasin hemolysin Shigella-like “invasins” Motilitas flagella Toxin LT toxin ST toxin Shigatoxin Cytotoxin Endotoxin (LPS)

Virulence determinants of pathogenic E.coli cont’d Antiphagocytic surface properties Capsules Kantigens LPS Defense against serum bactericidal reactions K antigen Defense against immune responses K antigens Antigenic variation Genetic attributes Transduction&conjugation Transmissible plasmids R factor & drug resistance Toxin&other virulence plasmids Siderophore Pathogenicity islands

Pertanyaan 2b). Bakteri seperti Mycobacterium tuberculosis tergolong dalam satu bakteri menyebabkan satu penyakit, namun E.coli termasuk dalam satu bakteri penyebab beberapa penyakit. Jelaskan mengapa E.coli dapat demikian?

Jawaban E.coli dapat menyebabkan beberapa penyakit terkait dengan variasi genetiknya yang sangat tinggi. Variasi genetik menyebabkan E.coli mempunyai tipe virulensi yang berbeda-beda pula. Strain E.coli yang berbeda memiliki set gen virulensi yang berbeda  menyebabkan penyakit yang berbeda-beda. M. tuberculosis complex constituted a genetically highly conserved group of bacteria with limited phenotypic differences influencing the pathogenesis Strain MTB yang berbeda  perbedaan laju multiplikasi, menimbulkan gejala yang sama namun tingkat keakutannya berbeda.

Klasifikasi e.coli patogenik Serotyping  klasifikasi berdasarkan reaktivitas molekul permukaan bakteri dengan antibodi yang sangat beragam Virotyping  klasifikasi berdasarkan faktor virulensi

serotyping Serogroup : O antigen (somatic antigen) Serotype : H antigen (flagellar antigen) Misalnya: O111:H4 dan O111:H12 (berinteraksi dengan anti-O antibodi yang sama, tetapi dengan anti-H antibodi yang berbeda)

virotype Enterotoxigenic E.coli (ETEC) Enteroaggregative E.coli (EAggEC) Enteropathogenic E.coli (EPEC) Enterohemorrhagic E.coli (EHEC) Enteroinvasive E.coli (EIEC)

Enterotoxigenic E. coli (ETEC) Penyebab diare pada bayi dan pengunjung negara berkembang Memproduksi heat-labile enterotoxin (LT)  dan heat stable toxin (ST)  ETEC adhesins : fimbriae Menimbulkan gejala : diare tanpa demam

Enteroinvasive E. coli (EIEC) Mekanisme patogenitasnya menyerupai Shigella EIEC mempenetrasi dan bermultiplikasi pada sel epitel kolon Gejala menyerupai Shigella dysentery  diare menyerupai disentri disertai demam Tidak menghasilkan LT or ST toxin

Enteropathogenic E. coli (EPEC) Faktor virulensi: - plasmid-encoded protein  EPEC adherence factor (EAF) - non fimbrial adhesin  intimin Tidak menghasilkan toksin ST & LT Beberapa tipe EPEC disebut juga sebagai diffusely adherent E. coli (DAEC) berdasarkan pola penempelan spesifik  penyebab utama diare pengunjung negara Meksiko & Afrika Utara .

Enterohemorrhagic E.coli (EHEC) Penyebab utama hemorrhagic colitis (HC) /diare berdarah  menyebabkan hemolytic uremic syndrome (HUS). Memproduksi verotoxin/Shiga toxins (Stx) Prototypic type: O157:H7 

Enteroinvasive E.coli (EIEC) Dapat menempel pada sel kultur jaringan dengan aggregative manner Penyebab utama diare pada anak-anak Menghasilkan EAST(EnteroAggregative ST) toxin Menghasilkan hemolysin  berkaitan dengan infeksi saluran urin.

Pertanyaan 2c. Bagaimana pendekatan saudara untuk mengembangkan vaksin terhadap E. coli? Jelaskan.

E. coli → Strain Non-Patogen dan Patogen Vaksin → tidak menimbulkan respons imun terhadap E. coli non-patogen Target Vaksin → struktur spesifik pada E. coli patogen → faktor virulensi Faktor-faktor virulensi E. coli: Adhesin Toksin Lipopolisakarida

Vaksin Subunit Komposisi penyusun diketahui → respon imun yang dihasilkan dapat dikontrol Menginduksi respon imun berupa antibodi ETEC → protein EtpA (protein pada ujung flagella) UPEC → protein FimH (adhesin) ExPEC → multi-epitope subunit vaccine (FyuA, IroN, ChuA, IreA, Iha, & Usp)

Vaksin Subunit TLRs recognize specific pathogen-associated molecular patterns by homophilic or heterophilic interaction. TLRs signal through a group of cytosolic adaptor molecules that redistribute to the intracellular Toll/interleukin-1 receptor (TIR) domain upon activation of the receptor complex. To induce immune response Ligand yang menjadi kandidat vaksin subunit adalah Lipopopeptida, LPS, flagelin, UPEC, asam nukleat

Live Attenuated Vaccine Orally administered Menginduksi GALT → produksi IgA