Perhatian: Catatan ini hanya ditujukan sebagai sumber bacaan dan membantu mahasiswa kedokteran FK UNTAD agar lebih praktis dalam belajar, Buku ini tidak bermaksud sebagai pengganti buku atlas atau pedoman buku lainnya Catatan ini merupakan arsip angkatan 2014 (AT14S) yang bersumber dari buku “Laboratory Manual Musculoskeletal & Locomotion FK UGM” dimana tidak bermaksud untuk mengkopi atau memplagiat atau memperbanyak secara ilegal buku aslinya. Tujuan kami hanya mendokumentasikan hasil catatan kami. Terima kasih. Catatan AT14S: Mikrobiologi “Methods for isolation, identification of anaerobic bacteria & anaerobic bacteria causing myonecrosis” Ed.1 Disusun oleh: Bagian pengolahan arsip kuliah angkatan 2014 yang biasa di sebut Create by: 2 April 2016 Hendra Kuganda ( N101 14 004 ) METHODS FOR ISOLATION, IDENTIFICATION OF ANAEROBIC BACTERIAL AND ANAEROBIC BACTERIA CAUSING MYONECROSIS Clostridium Perfringens (C. Perfringens) Definisi: Dulu dikenal dengan nama Cl. Welchii. Merupakan salah satu penyebab dari gas gangrene (Myonecrosis) Ada lima tipe Cl. Perfringens (A, B, C, D, E) Pada manusia yang menimbulkan penyakit adalah tipe A dan C Clostridium perfringens type A penyebab utama gas gangrene atau myonecrosis, serta beberapa Clostridium lain yaitu : C. Novyi C. Septicum C. Histolyticum C. Bifermentans C. Soedelli Beberapa clostridium yg di temukan pada pasien myonecrosis, namun dalam mekanisme pembntukan gas gangrene belum jelas yaitu: C. Tertium C. Fallax C. Sporogenes Etiology: Biasanya akibat adanya kontaminasi kotoran (material asing) pada lesi terbuka (fraktur compound atau luka tembakan peluru) yang merusak otot. Bisa terjadi di uterus akibat: Aborsi illegal Aborsi spontan Kelahiran per vaginal Sectio cesaria Amniocentesis 1 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Patofisiologi: Lesi yang berkembang menjadi Myonecrosis selalu melibatkan Infeksi Campuran. Selain itu beberapa Bakteri Fakultatif juga berperan membuat lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan Clostridium sehingga ia dapat berkembang biak, dan menghasilkan banyak toksin Menyebabkan keracunan makanan oleh enterotoksin yang termolabil atau enteritis nekrotik Toksin yang di hasilkan oleh C. Perfringens : Alpha Beta Gamma Delta Theta Lambda Enterotoxins “ABG Datang Telat Langsung Enter” Khusus C. Perfringens tipe A Pada Gas Gangrene, disebabkan oleh “toxin protein ekstraseluler” yang di produksi oleh bakteri Clostridium. Yaitu : Alpha Toxin (Merupakan Fosfolipase C) dapat menembus serabut otot, membunuh semua sel, termasuk sel inflamasi karena toxin ini aktif terhadap membrane sel otot, Leukosit, dan platelet. Serta menyebabkan area necrosis (tempat bakteri tumbuh) dengan seketika bakteri itu memfermentasikan karbohidrat otot, jaringan dihancurkan dengan pembentukan gas (hydrogen- nitrogen insoluble) -> Myonecrosis Theta toxin (Cytolysin) produksi theta toxin diikuti dengan kehabisan O2 akibat aktivitas metabolic dan oleh adanya septikimia, akan terjadi peningkatan permeabilitas vascular (hemolysis intravascular), yang selanjutnya dapat menyebabkan shock!. 2 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Pada keracunan makanan, toksin merangsang enzim adenylate cyclase pada dinding usus yang mengakibatkan bertambahnya konsentrasi cAMP ( cyclic adenosine monophophat) -> hipersekresi air dan klorida dalam usus dan menghambat reabsorpsi natrium dan terjadilah diare yang dapat berlangsung 1-3 hari. Pemeriksaan: Palpasi pada jaringan subkutan, gas dapat dirasakan. Radiografi, pada radiografi gas juga dapat di deteksi Diagnosis Laboratorium: Spesimen: Spesimen diambil dari luka (pada bakteri tidak ditemukan kapsul dan jarang didapat sporulasi), pus, jaringan atau makanan, namun pada apusan specimen endometrial post-abortion bakterinya berkapsul. Pada pemeriksaan mikroskopik pada pengecatan Gram, C. Perfringens akan dilihat bakteri gram positif tampak besar dan pendek biasanya tanpa spora. (Pengecatan khusus spora tidak menguntungkan) Caranya: o Aspiration (minimalisirkan kontak specimen dengan O2) o Irrigation (dengan salin non-bakteriostatik steril) + Aspiration o Biopsy Tempatnya: o Bone marrow (Asprasi) o Abscess (Aspirasi) o Nasalis Sinus (Aspirasi) o Uterus (Aspirasi) o Fallopian Tube (Aspirasi/Biopsy) o Lung (Aspirasi) o Urine (Aspirasi suprapubic) o Pleura (Thoracosyntesis) Tidak boleh dilakukan bila positif anaerob: o Nasofaring swab o Perineal swab o Sputum o Rectal swab o Vaginal swab o Urethral secretion o Urine 3 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Ditemukan bakteri anaerob bila pada pemeriksaan ditemukan bakteri polimorfik. Pengecatan Gram: Lakukan persiapan apusan dengan memfiksasi oleh ethanol 95% Lakukan pengecatan dengan Gram o Gram A (15 detik – 3 menit) + Cuci air o Gram B (15 detik) o Cuci air (15 detik) o Gram C (dekolorisasi slide) + Cuci langsung o Gram D (15 detik) + cuci air + Keringkan Serta lakukan pengecaran terhdap kultur Beberapa bakteri Gram + dapat di-cat dengan gram negative apabila apusan diambil secara langsung dari specimen. Kultur: Agar darah Anaerobik GAM (Gifu Anaerobic Medium) semisolid: o Disuplemen oleh Kanamycin 0,1 mg/ml o Inkubasi pada 37°C selama 2-3 hari Agar darah Phenyl Ethyl Alcohol (PEA) -> inkubasi 1-2 hari Agar darah brucella 5% sheep o Gunakan loop steril, buat 2 lempeng pada agar brucella o Satu lempeng di inkubasi aerobic (sebagai control) o Beri antibiotic (gentamicin & metronidazole) o Letakkan di anaerobic jar o Inkubasi pada suhu 37°C selama 48 jam bila pemberian metronidazole, ditunjukkan hasil: Sensitif: maka banyak bakteri anaerobic Resisten: bakteri anaerob mungkin resisten terhadap metronidazole (langka), atau bisa jadi merupakan bakteri aerob. 4 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Medium Thioglycolate Broth - Merupakan Medium Cair - Bila di tumbuhi bakteri aerob Kekeruhan ada pada bagian atas - Bila di tumbuhi bakteri anaerob Kekeruhan ada pada bagian bawah Obligate aerobe: Tumbuh di permukaan Facultative aerobe: Tumbuh sampai ke bagian dalam agar, Tapi Lebih banyak di permukaan Aerotolerant anaerobe: Tumbuh dan menyebar di seluruh agar Strict anaerob: Tidak tumbuh di permukaan dan hanya tumbuh di agar bagian bawah Microaerophile: Tumbuh dibawah permukaan 5 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Medium Cooked Chopped Meat (Medium Cair) Parafin Spora Parafin berfungsi untuk membuat suasana anaerob (Menghambat difusi O2 terhadap kultur)..-> sehingga terbentuknya Spora f(x) : bakteri tetap dapat bertahan hidup dengan lingkungannya. Media nya diberi alcohol dengan inkubasi 60-80°C selama 10 menit untuk membuat susasana buruk akan oksigen. Pada Kultur Anaerobic, harus dilakukan: kubasi anaerobic) 6 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Mikroskopik: Pada kultur agar darah dan PEA amati: hemolysis biasa, atau ada pula hemolysis yang rangkap (double hemolysis) atau tidak ada hemolysis sama sekali koloni (berkerumunan) motil Pada kultur agar egg yolk amati: Lesitinasa melalui perkembangan ketidaklarutan, opaque dan presipitat putih pada agar Produksi lipase melalui tampakan minyak diatas air Proteolisis melalui tampakan zona translucent pada medium disekitar koloni. Bentuk vegetatif Spora subterminal Spora bebas Bentuk Vegetatif itu: Bentuk Aslinya 7 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Spora sentral Klasifikasi Clostridium Ada 12 spesies berdasarkan “kemampuan menghidrolisis gelatin” 1. Proteolitik (mampu menghidrolisis gelatin) a. C. Perfringens i. ii. iii. iv. v. Zona hemolysis Boxcar-shape rod Spora langka! Lestinase positif Tidak memproduksi indole b. C. Difficile c. C. Septicum d. C. Sporogenes e. C. Bifermentans f. C. Cadaveris 2. Non Proteolitik (tidak bisa menghidrolisis gelatin) a. C. Butyricum (berbentuk oval, terletak di subterminal) b. C. Innocuum c. C. Ramosum (berbentuk bulat atau oval, terletak di terminal) d. C. Clostridioforme e. C. Tertium (tumbuh di agar darah Aerobik) f. C. Glikolikum 8 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Pertumbuhan dari salah satu medium tersebut dapat dipindahkan ke medium susu untuk melihat stormy fermentation setelah 24 jam -> didapatkan kultur murni -> lakukan reaksi biokimia untuk menentukan spesies (eg. Rx gula-gula pada medium tioglikolat) gentamicin metronidazol Gentamicin: Resisten terhadap bakteri anaerob (Golongan Aminoglikosida. Berfungsi untuk bakteri resisten gram negatif batang Gram-negatif saja. Kemungkinan adanya batang, sehingga saat ini tidak lagi menggunakan gentamisin melainkan sudah beralih ke amikasin karena Gentamicin memiliki masalah dengan batang Gram-negatif tertentu yang mungkin resisten) Metronidazol: Sensitif terhadap bakteri anaerob (Metronidazol baik untuk anaerob, dan yang mencakup semua organisme termasuk Giardia. Kegunaan klinis adalah infeksi anaerob, C. difficile, dan infeksi spesifik patogen) 9 Hippokrates Study Club CP: [email protected] Terapi: - Pada bakteri anaerob o Heat Treatment: 80°C dalam bak air selama 5 menit 1 ml specimen, diamkan 10 menit Dinginkan dengan air dingin o Alkohol Treatment 1 ml specimen pada screw cap tube ethanol absolut (95%) dengan volume yang sama 1 jam - Isolasi: o Penting pada C. Botulinum dan C. Perfringens dari feses dan makanan o Clostridium pada abscess Genus: - C. Perfringens dan C. Ramosum bersifat Non-Motil - Bentuk Vegetatifnya: o Rod-shape (bulat dengan ujung yang runcing atau tumpul) o Straight-shape o Curved- shape - Susunan selnya dari Single, Berpasangan, dan merantai, dengan panjang yang bervariasi dari Short-coccoid rod dan Long filament form - Pada Pengecatan Gram: o Gram + biasa dilakukan pada fase pertumbuhan awal o Gram – Setelah sehari didalam kultur (C. Ramosum, C. Clostridiolforme) atau saat spora sudah terbentuk (C. Tetani) 10 Hippokrates Study Club CP: [email protected] - Produk toxin dari beberapa clostridium: o C. Perfringens Tipe B alfa-toxin beta-lethal (hemolysis) epsilon-toxin (hemolysis) o C. Perfringens Tipe E alfa-toxin si Iota-toxin o Selain itu ada juga produk seperti: Kappa-toxin (kolagenase) Lambda-toxin (protease) Mu-toxin (hyaluronidase) Enterotoksin (merubah permeabilitas epitel intestine) - Macam-macam penyakit dari Clostridium yang menimbulkan Gas Gangren: o Myonecrosis: disebabkan oleh C. Perfringens dan dapat ditemukan di specimen klinik manusia KECUALI FESES o Cellulitis: disebabkan oleh C. Perfringens, menyebabkan infeksi tanpa diikuti myonecrosis serta terdapat crepitan selulitis yang disebabkan clostridia. ini dapat berkembang menjadi penyakit sistemik fulminant. o Infeksi intraabdominal: disebabkan clostridium dengan Infeksi polimikrobial. Infeksi ini meliputi: Intraabdominal abscess Septikemia pada pesian obstruksi Lesi perforasi ileum terminal/usus besar o Enteritis Necroticans disebabkan C. perfringens tipe C (memproduksi beta- toxin). Tipe C ini menyebabkan jejunitis, biasanya karena makan daging babi. Memiliki karakteristik seperti Necrosis iskemik usu halus, Pada kasus berat, terdapat gas gangrene diseluruh usus halus dengan perluasan ke proximal usus besar. Gejalanya adalah disentri, sakit perut dan muntah-muntah. Pada anak- anak biasanya fatal. 11 Hippokrates Study Club CP: [email protected] 12 Hippokrates Study Club CP: [email protected]