Patogenesis infeksi bakteri Faktor virulensi Agustina Setiawati

PENGANTAR Total nilai = 50% Tugas = 10%, Kuis = 10%, UAS = 30% Pertemuan 7x setelah USIP

REFERENSI Brooks, G.F., Butel, J.S., Morse, S.A., 2001, Mikrobiologi Kedokteran, McGraw-Hill

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

Global Causes of Death 1997 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 Patogenisitas: kemampuan agen infeksi untuk menimbulkan penyakit Virulensi adalah kemampuan kuantitatif agen infeksi untuk menimbulkan penyakit, ukuran PATOGENISITAS suatu mikroba

Kategori Patogen 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 Patogen opportunistik Patogen opportunistik Patogen virulen

Microbial Mechanisms of Pathogenicity: How Microorganisms Cause Disease

FAKTOR VIRULENSI BAKTERI

STEP-STEP PATOGENESIS BAKTERI Bakteri masuk ke dalam tubuh Adhesi-Kolonisasi Invasi Kehidupan intraseluler Perusakan organ/jaringan

ORGAN TEMPAT PELEKATAN BAKTERI 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 seksuak d. Konjungtiva: membran yg melapisi bola mata

ORGAN TEMPAT PELEKATAN BAKTERI….. II. Kulit Bakteri 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 dalam Mikroba 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.

Examples Route Salmonella 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

ADHESI BACTERIUM adhesin receptor EPITHELIUM 17 17

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 heliks Mekanisme 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

Bacterial Biofilm

Examples of Bacterial Adherence Mechanisms Host Receptor Bacterial Adhesin Bacteria Unknown LTA (lipo-teichoic acid) Staph. aureus Slime Staph. sp. Fibronectin LTA-M protein complex Strept. group A N-acetylhexosamine-gal Protein M Strept. pneumoniae d-Mannose Type 1 fimbriae E. coli   GM ganglioside 1 Colonization factor antigen fimbriae P blood gp glycolipid P fimbriae Enterobacteriaceae GD1 ganglioside Fimbriae N. gonorrhoeae P1, P2, P3 Treponema pallidum N-acetylglucosamine Cell surface lectin Chlamydia sp. Sialic acid Protein P1 Myco. pneumoniae Frucose and mannose Type 4 pili V. cholerae

INVASI 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 Dibagi menjadi 2: EKSTRASELULER dan INTRASELULER

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

INVASI INTRASELULER INVASI INTRASELULER terjadi apabila mikroba benar-benar berpenetrasi dalam sel inang dan hidup di dalamnya Sebagian besar bakteri gram negatif dan positif patogen mempunyai kemampuan ini

INVASI 1. Mikroba menghasilkan enzim pendegradasi jaringan 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

INVASI 2. Mikroba menghasilkan protease IgA 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

KEHIDUPAN INTRASELULER Setelah invasi, mikroba mampu bertahan hidup dan berkembang biak dalam sel inang Mikroba mampu hidup dalam 2 tipe sel inang: Non-fagositik sel: sel epitel, sel endoteliat Fagositik sel: makrofag, neutrofil Bakteri bertahan hidup pada sitosol, vakuola makanan (lisosom), vakuola Bakteri dapat membunuh sel inang dgn cara: Menurunkan pH vakuola Produksi 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 “BAGAIMANA CARA BAKTERI DAPAT MEMPEROLEH BESI YG CUKUP UTK METABOLISMENYA?”

SELESAI !!!!

Thank you NEXT WEEK: TOKSIN