E. coli

KELOMPOK 2
Reni Wijayanti
Marcelia
Ivanna
Ariani Intan U.
Yosi Ayu A
Venessa Allia
Annisa Kurnia M.
10407001
10407010
10407016
10407016
10407019
10407032
10407040
Escherichia coli merupakan bakteri komensal, namun ada
beberapa galur yang menyebabkan penyakit pada manusia.
• Jelaskan bagaimana sebagian galur E. coli berfungsi
sebagai komensal, sedangkan galur lainnya
menyebabkan penyakit pada manusia?
E. coli
O157:H7
Kingdom: Bacteria
Phylum : Proteobacteria
Class
: Gamma Proteobacteria
Order : Enterobacteriales
Family : Enterobacteriaceae
Genus : Escherichia
Species : E. coli
Escherichia coli sebagai Komensal
• Kebanyakan E.coli bersifat non-patogen dan bertindak sebagai
komensal
• E.coli sebagai komensal : menguntungkan.
Tidak hanya membantu mencerna makanan, tapi juga
melindungi organisme berbahaya yang mungkin masuk ke
saluran gastrointestinal melalui air dan makanan.
• Escherichia coli berkolonisasi pada saluran pencernaan bayi
manusia dalam beberapa jam setelah bayi lahir
• Hidup di lapisan lendir (mukosa) pada saluran pencernaan
manusia
• Galur E. coli yang bersifat komensal jarang
menyebabkan penyakit kecuali pada inang yang
immunocompromised atau ketika pertahanan pada
saluran pencernaan normal mengalami gangguan
• Komensal E.coli umumnya dianggap sebagai bakteri
yang kehilangan faktor virulensi atau mekanisme
spesifik untuk berinteraksi dengan jaringan inang.
E.coli penyebab penyakit pada manusia
 Faktor Virulensi
• Beberapa galur E.coli memiliki faktor virulensi (contohnya E.coli 0157)
• Beberapa galur E. coli dapat memiliki faktor virulensi spesifik melalui
transfer horisontal DNA transposon, plasmid, bakteriofag, dan gen
patogenisitas  E. coli berubah dari komensal menjadi patogen
• Faktor virulensi meningkatkan kemampuan bakteri untuk beradaptasi
dengan niche baru dan memungkinkan mereka untuk menyebabkan
penyakit dengan spektrum yang luas.
• Faktor virulensi dapat mempengaruhi proses penting pada sel inang,
termasuk sintesis protein, transduksi sinyal, fungsi cytoskeletal,
pembelahan sel, sekresi ion, transkripsi, apoptosis, dan fungsi mitokondria.
• Lebih dari 700 tipe antigen (serotipe) dari E.coli didasarkan
oleh antigen O,H, dan K. Serotipe penting untuk membedakan
sejumlah galur yang menyebabkan penyakit.
• E.coli yang bersifat patogen bertanggung jawab terhadap 3
jenis infeksi pada manusia :
- Urinary Tract Infection (UTI)
- Neonetal meningitis
- Intestinal disease (gastroenteritis)
• Penyakit yang disebabkan galur E.coli patogen tergantung pada
penyebaran dan distribusi faktor-faktor virulensi seperti
adhesins, invasins, toxins dan kemampuan bertahan pada
inang.
Penentu Virulensi pada E.coli Patogen
Adhesins
CFAI/CFAII
Type 1 fimbriae
P fimbriae
S fimbriae
Intimin (non-fimbrial adhesin)
EPEC adherence facto
Genetic attributes
genetic exchange by transduction and conjugation
transmissible plasmids
R factors and drug resistance plasmids
toxin and other virulence plasmids
siderophores and siderophore uptake systems
pathogenicity islands
Invasins
hemolysin
Shigella-like "invasins" for
intracellular invasion and
spread
Antiphagocytic surface properties
capsules
K antigens
LPS
Motility/chemotaxis
flagella
Defense against serum bactericidal
reactions
LPS
K antigens
Toxins
LT toxin
ST toxin
Shiga toxin
cytotoxins
endotoxin (LPS
Defense against immune responses
capsules
K antigens
LPS
antigenic variation
E.coli vs M.tuberculosis
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?
• Mengapa E.coli termasuk satu spesies bakteri
yang dapat menyebabkan bayak penyakit,
sedangkan M.tuberculosis tidak ?
Perbedaan E.coli dan M.tuberculosis
faktor
E.coli
M.tuberculo
sis
(ekspresi) genetik
Mudah mengalami
mutasi horizontal dan
modifikasi ekspresi
Wilayah kolonisasi
ekstraseluler
Intramakrofag
Mekanisme infeksi
Umumnya
mensekresikan
toksin; tetapi bisa
bervariasi tergantung
gen yang terekspresi
Adhesi ke membran
makrofag, hidup di
dalam vesikula
dengan cara
memodifikasi fagosom
(Ekspresi) Genetik
• E.coli memiliki region gen pathogenicity islands
(>10 kb) yang mengkode berbagai vaktor virulensi
E.coli patogen.
• Ekspresi gen tersebut bergantung pada kondisi
lingkungan dan nutrisi, evolusi, serta sel target
sehingga menyebabkan diversitas patogenitas E.coli.
• Ekspresi gen M.tuberculosis belum bisa dikaitkan
dengan virulensi yang tidak beragam.
Wilayah Kolonisasi dan Mekanisme
Infeksi
• E.coli berkolonisasi di saluran cerna (ekstrasel)
dan menginfeksi dengan cara mensekresikan
toksin.
• Toksin tersebut dapat menyebar dan
menyebabkan infeksi sistemik
• M.tuberculosis berkoloni di dalam makrofag di
paru-paru; maka hanya menyebabkan
kerusakan di paru-paru.
Pengembangan Vaksin
Escherichia coli
3. Bagaimana pendekatan saudara untuk
mengembangkan vaksin terhadap
Escherichia coli? Jelaskan!
Faktor Virulensi E.coli
• E.coli Enteropatogenik (EPEC)  melekat pada sel mukosa usus
kecil  diare cair
• E.coli Enterotoksigenik (ETEC)  menghasilkan eksotoksin tidak
tahan
• E.coli Enterohemoragic (EHEC)  menghasilkan verotoksin 
diare, uremia hemolitik, suatu penyakit akibat gagal ginjal akut,
anemia hemolitik mikroangiopatik, dan trombositopenia
• E.coli Enteroinvasif (EIEC)  invasi sel epitel mukosa usus 
fermentasi laktosa lambat
• E. coli Enteroagregatif (EAEC)  melekat pada sel manusia  diare
akut
(Jawetz, 1995)
Vaksin E.coli
• Vaksin yang dikembangkan harus menginduksi
humoral immunity
• Secara garis besar, patogenitas E.coli disebabkan
oleh Kemampuan Pelekatan E.coli dengan
Sel Inang dan Produksi toksin
 Butuh vaksin yang dapat mencegah
penempelan E.coli ke inang dan netralisasi
toxin
Vaksin E.coli
1. Perlekatan dengan Sel Inang
terjadi karena LPS E.coli dikenali reseptor sel inang
 vaksin subunit yang mengandung oligosakarida
pada LPS yang lestari
 memori antibodi
“PCR analyses of the pathways involved in O111 LPS core
biosynthesis showed that all EAEC strains have core type
R2, whereas typical EPEC and EHEC have core type R3.
In contrast, a typical EPEC strains have core types R2
and R3. ”
(Maurilio, 2010)
Vaksin E.coli
• Produksi Toksin
toksoid yang mengandung toksin yang telah
dimodifikasi sehingga masih bisa dikenali
antibodi netralisasi namun tidak berbahaya bagi
tubuh
 modifikasi pada sisi aktif toksin
Daftar Pustaka
Jawetz, E, J. L. Melnick, E. A. Adelberg, G. F.
Brooks, J. S. Butel, & L. N. Ornston.
1995. Mikrobiologi Kedokteran (Medical
Microbiology) Edisi 20. EGC. Jakarta.
Maurilio FS, et all. 2010. Lipopolysaccharide as an
Antigen Target for the Formulation of a
Universal Vaccine against Escherichia coli O111
Strains. Clinical and Vaccine Immunology,
November 2010, p. 1772-1780, Vol. 17, No. 11
• Pathogenesis and evolution of virulence in
enteropathogenic and enterohemorrhagic
Escherichia coli; Michael S. Donnenberg1 and
Thomas S. Whittam2;
http://www.jci.org/articles/view/12404/version/1
• A marked difference in pathogenesis and
immune response induced by different
Mycobacterium tuberculosis genotypesB.
LÓPEZ1et al.;
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.13652249.2003.02171.x/full