Mekanisme patogenesis

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
Maternal
6%
7%
1%
12%
33%
Infectious &
Parasitic
Circulatory
Cancers
Other
12%
29%
Perinatal &
Neonatal
Respir. Dis
Principles and Practice of Infectious Diseases 5th ed 2000, Mandell (ed)
”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
Patogen opportunistik
Patogen opportunistik
Patogen virulen
Microbial Mechanisms of Pathogenicity:
How Microorganisms Cause Disease
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 seksuak
d. Konjungtiva: membran yg melapisi bola mata
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
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.
Route
Examples
Ingestion
Salmonella sp., Shigella sp., Yersinia enterocolitica,
ETEC, Vibrio sp., Campylobacter sp., Clostridium
botulinum, Bacillus cereus, Listeria sp., Brucella sp.
Inhalation
Mycobacterium sp., Nocardia sp., Mycoplasma
pneumoniae, Legionella sp., Bordetella, Chlamydia
psittaci, Chlamydia pneumoniae, Streptococcus sp.
Trauma
Clostridium tetani
Needle stick
S. aureus, Pseudomonas sp.
Arthropod
bite
Rickettsia, Ehrlichia, Coxiella, Francisella, and
Borrelia spp., Yersinia pestis
Sexual
transmission
Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis,
Treponema pallidum



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
BACTERIUM
adhesin
receptor
EPITHELIUM
17
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



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
a
c
t
e
r
i
a
l
A
d
h
e
r
e
n
c
e
M
e
c
h
a
n
i
s
m
s
Bacteria
Bacterial Adhesin
Host Receptor
Staph. aureus
Staph. sp.
Strept. group A
LTA (lipo-teichoic acid)
Unknown
Slime
Unknown
LTA-M protein complex
Fibronectin
Strept. pneumoniae
Protein M
N-acetylhexosamine-gal
E. coli
Type 1 fimbriae
d-Mannose
Colonization factor antigen GM ganglioside 1
fimbriae
P fimbriae
P blood gp glycolipid
Enterobacteriaceae
Type 1 fimbriae
d-Mannose
N. gonorrhoeae
Fimbriae
GD 1ganglioside
Treponema pallidum
P ,1P ,2P3
Fibronectin
Chlamydia sp.
Cell surface lectin
N-acetylglucosamine
Myco. pneumoniae
Protein P1
Sialic acid
V. cholerae
Type 4 pili
Frucose and mannose
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
1. INVASI EKSTRASELULER terjadi apabila mikroba merusak
barrier jaringan untuk menyebar ke dalam ke dalam tubuh inang
baik melalui peredaran darah maupun limfa
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
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
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 endoteliat
Fagositik sel: makrofag, neutrofil
3.
Bakteri bertahan hidup pada sitosol, vakuola makanan (lisosom), vakuola
3.
Bakteri dapat membunuh sel inang dgn cara:
Menurunkan pH vakuola
Produksi enzim protease
 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 !!!!