Mikroba Pada Sistem Pernafasan

Mikroba Pada Sistem Pernafasan
Chairul Huda Al Husna
SISTEM PERNAFASAN
Structure of the upper respiratory
system
3
Structure of the lower respiratory
system
4
MIKROBA
• Mikroorganisme
• Virus, bakteri, protozoa, helminths/cacing, fungi/jamur
Flora Normal pada Saluran Nafas
• Di saluran pernapasan bagian atas (nasofaring, rongga mulut,
dan tenggorokan) mikroorganisme tinggal di daerah dimandikan
dengan sekresi dari selaput lendir.
• Saluran pernapasan bagian bawah (trakea, bronkus, dan paruparu) normalnya tidak terdapat mikroflora, meskipun sejumlah
besar organisme mampu berpotensi mencapai daerah ini saat
bernafas.
• Kehadiran populasi mikroorganisme normal nonpatogenik pada
saluran pernapasan sangat penting untuk fungsi organ normal
dan sering mencegah kolonisasi patogen.
Hidung
- Bakteri yang paling sering
Staphylococcus aureus dan
epidermidis,
- Paling ujung pangkal hidung
dijumpai Branhamella
catarrhalis (Coccus Gram
negatif) dan haemophilus
ifluenzae (Batang Gram negatif).
- Kuman yang menetap dihidung
dan mungkin perineum adalah
Staphylococcus aureus.
Pengaturan Keseimbangan
•
•
•
•
•
•
•
Sistem imun : spesifik dan non spesifik
Sekresi khusus pada lendir hidung menahan dan menyapu sekitar 80-90%
mikroorganisme
Cilia, bulu halus pada saluran nafas mengeluarkan mikroba patogen/racun keluar
tubuh
Cairan mukus yg lengket pada saluran nafas dan pencernaan, mengandung enzim
lisosim yg membunuh bakteri gram positif
Mikroba yang berhasil mengatasi rintangan ini dan sampai di alveoli akan dimakan
oleh fagosit.
Bakteri tsb (flora normal) memproduksi bacteriocidin, defensin, protein kation,
dan laktoferin membunuh bakteri lain untuk berkompetisi hidup dlm tubuh
Bila terjadi ketidak seimbangan jumlah bakteri dalam tubuh, maka bakteri tertentu
normal manjadi patogen, misalnya pengaruh obat, penyakit dsbnya (oportunis).
Figure 21.1
Ice Breaking
Faktor penyebab infeksi mikroba
• Kualitas/kuantitas mikroorganisme – MO dan Flora Normal
• Kekebalan host/manusia – patogen oportunistik
• Ada portal de entry – jalan masuk kuman (luka, lubang)
The Power Of Microbial
• Mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan disebut patogen,
dan kemampuan patogen untuk menyebabkan penyakit disebut
patogenisitas. Sebuah patogen oportunistik menyebabkan penyakit
hanya dengan tidak adanya resistensi host normal.
• Virulensi ditentukan oleh invasif, toksisitas, dan faktor-faktor
lainnya yang dihasilkan oleh patogen. Berbagai patogen
memproduksi protein yang merusak membran sitoplasma sel,
menyebabkan sel lisis dan mati.
• Toxins :
– Exotoxins (cytotoxins, neurotoxins, enterotoxins)
– Endotoxins
Kekebalan Host
• Sistem imun
• Autoimunitas, hipersensitivitas, defisiensi imun,
immunocompromised (obat, vaksin, virus, dll)
• Faktor-faktor : usia, nutrisi, istirahat/tidur,
lingkungan, genetik, dll
Portal de Entry
•
•
•
•
•
•
•
Ingestion (fecal-oral)
Inhalation (respiratory)
Trauma (burn/wound)
Arthropod bite (zoonoses:
mosquito, flea, tick,
Tsetse fly)
Sexual transmission
Needle stick (blood
transfusion)
Maternal-neonatal
Airborne Transmission
The upper and lower respiratory tracts offer different environments, favoring
different microorganisms
Normal microbiota of the respiratory
system
• Upper respiratory tract
Nasooropharynx
Gram+
Gram- anaerobes
Neisseria spec.
a-hemolytic streptococci
Haemophilus spec.
• Lower respiratory tract
– Mucociliary escalator
– Scarcely populated
22
Upper respiratory tract infections
•
•
•
•
Laryngitis: S. pneumoniae, S. pyogenes, viruses
Tonsillitis: S. pyogenes, S. pneumoniae, viruses
Sinusitis: Bacteria, fungi
Epiglottitis: H. influenzae
Sinusitis in right maxillary sinus in a CT scan (Ilana Seligman)
23
Penyakit Saluran Nafas Atas yang
Disebabkan oleh Mikroorganisme
• Rhinitis, atau “Common Cold”
– Gejala: bersin, gatal tenggorokan, pilek
(rhinorrhea)
– Gejala mulai 2-3 hari setelah infeksi
– Umumnya tidak disertai demam
Sinusitis
•
•
•
•
•
Infeksi pada sinus
Paling sering disebabkan oleh alergi
Bisa juga disebabkan oleh infeksi atau masalah struktur/bentuk
Umumnya seperti “common cold”
Gejala: hidung tersumbat, tekanan di atas hidung atau di dahi, perasaan
sakit kepala atau sakit gigi
• Pembengkakan wajah dan nyeri umum
• Sekret muncul buram dengan warna hijau atau kuning dalam kasus infeksi
bakteri
• Sekret yang disebabkan oleh alergi jelas dan bisa disertai dengan gatal,
mata berair
Pharyngitis
• Radang tenggorokan
• Nyeri dan pembengkakan, mukosa merah,
tonsil/amandel bengkak, kadang-kadang disertai ‘paket
putih’ sbg produk inflamasi
• Membran mukosa bengkak, mempengaruhi berbicara
dan menelan
• Sering disertai napas bau busuk
• Masa inkubasi: 2-5 hari
Figure 21.3
Figure 21.4
Figure 21.5
Diphtheria
• Gejala awalnya : saluran pernapasan bagian atas
• Sakit tenggorokan, kurang nafsu makan, demam
ringan
• Bentuk pseudomembran pada tonsil/amandel,
faring, uvula, palatum
Diphtheria
• Corynebacterium diphtheriae
• Gram-positif
• Diphtheria (Greek: kulit) – pseudomembran
• fibrin, dead tissue, and bacteria
• Toksin difteri diproduksi oleh lysogenised C. diphtheriae
• Menghentikan sistesis protein dalam sel – mati
• Infeksi lokal tetapi toksin dapat menyebar secara sistemik
• Gagal ginjal, gagal jantung
• Dicegah dengan DTaP dan vaksin Td (Diphtheria toxoid)
Figure 21.8
Figure 21.9
Penyakit Disebabkan oleh Mikroorganisme yg
Mempengaruhi atas dan bawah Saluran Pernapasan
• Sejumlah agen infeksi menginvasi saluran
pernapasan bagian atas dan bawah
• Paling dikenal : batuk rejan/pertusis,
Respiratory Syncytial Virus (RSV), dan
influenza
Batuk Rejan
• Juga dikenal sebagai Pertusis
• Dua fase gejala yang berbeda
– Catarrhal stage
• Setelah inkubasi 3-21 hari
• Bakteri dalam saluran pernapasan yang tampak seperti gejala flu
(pilek)
• Berlangsung 1 sampai 2 minggu
– Paroxysmal stage
• Parah dan batuk tak terkendali
• Batuk keras dan kaku dapat menyebabkan pembuluh darah pecah
di mata atau bahkan muntah
• Diikuti oleh fase pemulihan yang lama (convalescent)
– Pemulihan lengkap membutuhkan minggu atau bahkan berbulanbulan
– Mikroorganisme lainnya dapat lebih mudah menyebabkan infeksi
sekunder
Patogenesis Batuk Rejan
• Bordetella pertussis
• Gram-negative coccobacillus
• Capsule
• Jenis racun dan faktor patogen :
• Tracheal cytotoxin
• Kerusakan selektif sel silia pernapasan
• Aksi lokal
• Pertussis toxin
• Stimulasi sel berlebih yang mengarah ke disfungsi
• Lokal + sistemik
Bordetella pertussis
Komplikasi
• Komplikasi utama : pada bayi dan anak-anak
• Disertai hipoksia, apnea, pneumonia, kejang,
ensefalopati, dan malnutrisi
• Pada anak-anak : bisa mati
• Sebagian besar kematian terjadi pada anak-anak
yang tidak divaksinasi atau vaksinasi terlalu muda
Respiratory Syncytial Virus Infection
• Menghasilkan sel berinti raksasa (synctia) pada saluran
pernapasan
• Penyebab umum dari infeksi pernapasan pada
kelompok usia baru lahir
• Gejala awal: demam yang berlangsung sekitar 3 hari,
rhinitis, faringitis, dan otitis
• Infeksi yang lebih serius menimbulkan gejala inflamasi:
batuk, mengi, dyspnea, rales
Respiratory Syncytial Virus Infection :
Masa inkubasi :
• 1 – 4 hari
Agen penyebab :
• RSV – paramyxovirus yang memproduksi
syncytia
Respiratory Syncytial Virus Infection :
Patogenesis :
• Epitel respiratori dan respons inflamasi
menutup bronchioles, menyebabkan
bronchiolitis
• Pneumonia akibat inflamasi bronchiolar dan
alveolar, atau infeksi sekunder
Influenza virus
 Segmented RNA virus
 8 separate segments
 Enveloped
 Hemagglutinin (H)
spikes used for
attachment to host cells
 Neuraminidase (N)
spikes used to release
virus from cell
Influenza
• Dimulai pada saluran pernapasan atas; kasus-kasus serius
juga dapat mempengaruhi saluran pernapasan bagian
bawah
• Masa inkubasi : 1 hingga 4 hari
• Gejala dimulai sangat cepat: sakit kepala, menggigil, batuk
kering, nyeri tubuh, demam, hidung tersumbat, dan sakit
tenggorokan
• Kelelahan yg ekstrim dapat berlangsung beberapa hari atau
beberapa minggu
Epidemiologi :
• Antigenic drift & antigenic shift
Patogenesis :
• Infeksi epitel respiratori
• Sel dirusak dan virus dilepaskan untuk
menginfeksi sel lain
• Infeksi bakterial sekunder akibat kerusakn
mucociliary escalator
Ice Breaking
Penyakit Saluran Pernapasan Bawah yg
Disebabkan oleh Mikroorganisme
• Diseases that affect the bronchi, bronchioles,
and lungs
• Tuberculosis and pneumonia
Penyebab tuberculosis
 Mycobacteria
 Acid-fast rods
 Lipid rich cell wall

M. tuberculosis



Primary cause
Transmitted from human to human
20 h generation time: slow growth
 M. bovis
 <1% U.S. cases
 not transmitted from human to human
 Attenuated strain used in BCG vaccine
 M. avium-intracellulare complex
 infects people with late stage HIV infection
 Faster growing
59
Tuberculosis
• Manusia mudah terinfeksi Mycobacterium
tuberculosis namun tahan terhadap penyakit
• Hanya sekitar 5% dari orang yang terinfeksi
benar-benar menjadi kasus klinis TB
• TB yang tidak diobati berlangsung perlahanlahan
• TB klinis dibagi menjadi tuberkulosis primer,
tuberkulosis sekunder, dan tuberkulosis yg
meluas
Primary Tuberculosis
• Periode infeksi tersembunyi : asimtomatik atau
disertai dengan demam ringan
• Setelah 3 sampai 4 minggu, sistem imun masuk
secara besar-besaran : mononuklear ke dalam
paru-paru
• Bentuk tuberkel
• Pusat tuberkel sering terurai menjadi lesi nekrotik
kaseosa yang secara bertahap sembuh menjadi
bentuk kalsifikasi
• Reaksi tuberkulin
Figure 21.14
Secondary (Reactivation) Tuberculosis
• Bakteri hidup dapat mjd dorman dan diaktifkan
kembali dalam minggu, bulan, atau tahun kemudian
• TBC kronis: tuberkel diisi dengan bakteri berkembang
dan mengalir ke tabung bronkial dan saluran
pernapasan bagian atas ; gejala berat seperti batuk
berat, kehijauan atau berdarah+dahak, demam ringan,
anoreksia, penurunan berat badan, kelelahan yg hebat,
keringat malam, nyeri dada
64
Extrapulmonary Tuberculosis
• Keluar dari paru-paru
• Lebih umum pada pasien imunosupresi dan anak-anak
• Kelenjar getah bening regional, ginjal, tulang panjang,
saluran genitalia, otak, dan meninges
• Komplikasi bisa menyebabkan kematian
Pneumonia
• Diagnosis scr anatomis
• Kondisi peradangan pada paru-paru dan cairan mengisi alveoli
• Dapat disebabkan oleh berbagai macam mikroorganisme yang
berbeda
• Pneumonia virus biasanya lebih ringan dibandingkan bakteri
• Diperoleh dari masyarakat (CAP) vs pneumonia nosokomial (RS)
• Dimulai dengan gejala saluran pernapasan atas, termasuk pilek dan
tersumbat
• Sakit kepala dan demam
• Gejala selanjutnya : nyeri dada, demam, batuk, sputum berubah
warna
Pneumomoccal Pneumonia
• Streptococcus pneumoniae
– Gram-positive
encapsulated diplococci
– Over 90 serotypes
• Symptoms
– High fever
– Difficulty breathing
– Chest pain
• Diagnosis by culturing
bacteria
68
Mycoplasma pneumonia
• Mycoplasma pneumoniae
–
–
–
–
Pleomorphic
Bacteria without a cell wall
Require cholesterol for growth
“Fried egg” appearance on agar
media
• Also called primary atypical
pneumonia and walking
pneumonia
• Common in children and
young adults
• Diagnosis by PCR or by IgM
antibodies
69
Viral pneumonia
• Viral pneumonia as a complication of influenza,
measles, chickenpox
• Viral etiology suspected if no other cause
determined
• Respiratory Syncytial Virus (RSV)
–
–
–
–
Common in infants; 4500 deaths annually
Causes cell fusion (syncytium) in cell culture
Symptoms: coughing
Diagnosis by serologic test for viruses and antibodies
70
Figure 21.20
Figure 21.21
Figure 21.22
Figure 21.26