10 0 5 MB
Bakteri, Virus, Jamur, Antimikroba dan Resistansinya
M. Andhika Dwi Putra, S.Ked
Konsep Dasar Mikrobiologi Mikrobiologi Kedokteran “Merupakan pengetahuan tentang mikroorganisme penyebab penyakit infeksi pada manusia dan reaksi manusia terhadap infeksi”
Meliputi aspek : - Etiologi - Patogenesis - Diagnosis laboratorium - Sensitivity antibiotika - Pengendalian infeksi
The agents of human infectious diseases belong to five major groups of organisms: bacteria, fungi, protozoa, helminths, and viruses.
Bakteriologi
Mikologi Virologi
Bakteri
Bakteri VS Sel Lain
Cells have evolved into two fundamentally different types, eukaryotic and prokaryotic
Struktur Bakteri Cocus (bundar) Cara penyusunan: • Rantai: Streptococcus (A2) • Anggur: Staphylococcus (A1) • Berpasangan: Diplococcus (A3, A4)
Bacil (Batang)
Spirochetes (Spiral)
Komponen Bakteri
Esensial • • • • •
Dinding sel Membran plasma Ribososm Nuceoid Mesosom
Non Esensial • • • • •
Kapsul Pilus/fimbria Spora Flagela Plasmid
Dinding Sel Bagian terluar dari komponen bakteri. Terletak di bagian luar dari membran sitoplasma. Terbuat dari peptidoglikan: • sel jadi rigid • maintanance bentuk, • proteksi dari tekanan osmotik Komponen pendukung: flagela, pili, kapsul
Gram Negatif VS Gram Positif Perbedaan bakteri berdasarkan struktur, komposisi kimia, dan ketebalan dinding sel Gram +: • ada Asam teichoic • Peptidoglikan lebih tebal
Gram - : Ada outer membran (mengandung Lipopolisakarida endotoksin)
Pewarnaan Gram
Membran Sitoplasma Di bawah dari dinding sel Fungsi: • Transport aktif molekul • Sintesis prekursor dari dinding sel • Pembuatan energi melalui fosforilasi oksidatif • Sekresi enzim dan toksin
Ribosom: sintesis protein Nukleoid: tempat DNA berada (tidak memiliki membran, nukleolus, histon, spindel mitosis). Kromosom tunggal sirkular Plasmid: • DNA ekstrakromosomal, dapat bereplikasi secara mandiri, • Plasmid membawa gen pengkode sifat: resisten antibiotik, eksotoksin, heavy metal (ex: merkuri), antiseptik, ultraviolet, eksotoksin, bakteriosin
Kapsul: Lapisan gelatin yang melapisi bakteri
Fungsi: • Melindungi bakteri dari ingesti sel imum • Membantu bakteri berikatan ke jaringan tubuh manusia • Melindungi bakteri di lingkungan ekstrim
Flagela: Untuk bakteri bergerak ke sumber makanan atau atraktan lainnya
Pili (fimbriae): Lebih pendek dan lurus dari flagela, kebanyakan pada gram negatif. Fungsi: bakteri bisa melekat ke jaringan dan berkonjugasi dengan bakteri lain (sex pilus)
Spora •
Beberapa jenis bakteri (genus: Bacillus dan Clostridium) dapat membentuk spora untuk bertahan di lingkungan ekstrim. Tahan panas, desinfektan, dan boiling water
•
Dapat dorman selama bertahun-tahun dan tidak memiliki aktivitas metabolik
•
Akan aktif menjadi bakteri lagi bila terekspos dengan nutrien yang tepat
Spora
Pertumbuhan Bakteri Stationary Phase Log Phase (Exponential Phase)
Dead Phase
Lag Phase
Binary fission
Kebutuhan Akan Oksigen Aerob Obligat
Butuh O2 Mutlak (M. Tuberkulosis)
Fakultatif Anaerob
(Bisa pakai O2 jika ada, jika tidak ada bakteri akan pakai jalur fermentasi (E.coli)
Anaerob Obligat
Tidak tumbuh jika ada O2 (C. tetani)
Klasifikasi Bakteri Penting di Bidang Medis
warna tanbel kebalik
KATA KUNCI:
• Semua Coccus gram positif kecuali Neisseria • Semua basil Negatif kecuali Listeria, Corynebacterium, Bacillus, Clostridium, Mycobacterium
Flora Normal Kumpulan mikroorganisme yang secara alami terdapat pada tubuh manusia yang normal dan sehat (biasanya berupa jamur dan bakteri)
pada vagina ada lactobasilus(floraa alami) yg ph asam untuk menghambat patogen flora nirmal juga menekan patogen yang datang ada perebutan nutrisi antara flora normal dengan bakteri patogen bakteriosin -> utk membunuh bakteri
Menyebabkan Penyakit • Orang imunocompromised • Berpindah di tempat ke tempat tidak semestinya *area steril tubuh: SSP, darah, lower bronchi, alveoli, hepar, limpa, ginjal, kandung kemih
Menjaga Kesehatan • Menekan bakteri patogen yang datang • Fungsi nutrisi (Ex: bakteri intestinal menghasilkan vit B dan K)
Jamur
Karakteristik Umum • Merupakan eukariotik • Kebanyakan merupakan obligat aerob, tidak ada yang obligat anaerob • Dinding sel terbuat dari chitin • Dalam dua bentuk: kapang (molds) dan ragi (yeast)
Ragi (yeast) Terdiri dari sel tunggal (Uniselular) • Membentuk koloni halus dan creamy seperti bakteri • Bereproduksi dengan cara budding (Aseksual) • Jika bud memanjang, gagal memisahkan diri & membentuk bud lanjutan sehingga terbentuk pseudohifa
Kapang (Molds) • Membentuk koloni filamentosa multiselular, terdiri dari tubulustubulus silinder yang disebut hifa • Hifa yang saling bertaut dan bertambah banyak: miselium>> tampak seperti wool *Hifa ada yang berseptum dan tidk berseptum
Dimorphism Merupakan kemampuan fungi hidup dalam dua bentuk, tergantung pada kondisi lingkungan perutmbuhan Terdiri dari: • fase kapang/mold: pada suhu ruang dan • fase yeast atau sperula: pada saat in vivo atau suhu 37°C dan peningkatan CO2
Reproduksi Jamur Aseksual
Seksual
• Budding • Spora aseksual (conidiospore, sporagiospore)
Spora (askspora, basidospora,zigos pora)
Infeksi jamur (mikosis)
(panu)
(keputihan)
Virus
Virus Bukan Sel ! Merupakan agen infeksius terkecil/parasit intraseluler obligat yang memeiliki materi genetik yang dikelilingi protein. Sel
Virus
Tipe As. Nukleat
DNA dan RNA
DNA atau RNA saja
Sitoplasma, Mitokondria, Ribosom, nukleus
Punya
Tidak punya
Sintesis energi dan protein
Mandiri
Tergantung sel
Replikasi
Mandiri
Tergantung sel (dalam sel)
Mikroskop
Mikroskop Cahaya
Mikroskop Elektron
Struktur-Metode Replikasi-As. Nukleat
Komponen Virus Nucleic Acid: DNA atau RNA, single or double stranded, informasi genetik untuk replikasi virus Kapsid: Protein pembungkus as. Nukleat melindungi genetik virus (genom)
materi
Envelope (Selubung): Suatu membran, terdiri dari lipid dan protein, yang mengelilingi partikel virus. Memiliki spike (attach to host cell receptor during entry of virus), terbentuk dari membran host cell melalui proses budding, membuat virus tidak stabil (krn sensitiv panas, kering, detergent, alkohol) *tidak semua virus ada
Protein permukaan (Baik di envelope (glikoprotein) atau di kapsid) merupakan antigenik virus dan memediasi attachment to reseptor host cell.
envelope mengandung liposakarida yang membuatnya kebih rentan makanyavirus yg berenvelope lebih lemah oleh karena itu menghindari lingkunang luar seperti panas dll (biasanya menginfeksi melalui jarum suntik,darah, hub. sex) envelope dihasilkan oleh inang sebelumnya
Struktur Virus Simetri kubik (iksohedral) Kapsid terdiri dari 20 sisi berbentuk segitiga sama sisi
Simetri Heliks Molekul protein dari nukleokapsid tersusun seperti anak tangga spiral dan asam nukleat sebagai inti sentralnya
Kompleks tidak helical dan tidak icosahedral, struktur yang lebih kompleks
Klasifikasi Virus Famili: akhiran …viridae
Genus: akhiran…virus
Virus DNA
untai ganda
untai tunggal
Virus RNA
Jenis-Jenis Virus Penting Penyebab Penyakit
Replikasi Virus (Specific Event) Perlekatan (Attachment) protein virus berikatan dengan resptor sel host
Penetrasi melalui endositosis atau fusi
Pelepasan selubung (uncoating) Multiplikasi Perakitan (Assembly) Pelepasan (Release) ruptur membran sel host atau budding
Replikasi Virus (Kurva Pertumbuhan)
Patomekanisme Bakteri dan Virus
Prinsip Patogenesis Patogen
Mikroorganisme penyebab penyakit
Patogenesitas
kemampuan agen infeksisus dalam menyebabkan penyakit
Virulensi
Pengukuran kuantitatif patogenesitas (diukur dari jumlah banyaknya mikrorganisme yang dibutuhkan untuk menyebabkan penyakit)
LD 50 (Lethal Doses 50%)
Jumlah minimal mikroorganisme yang dibutuhkan untuk membunuh 50% penjamu yang terinfeksi
ID (Infectious Doses 50%)
Jumlah minimal mikroorganisme yang dibutuhkan untuk menyebabkan infeksi 50% penjamu
SESEORANG TERINFEKSI JIKA Mikroorganisme lebih kuat
Host defenses (Jumlah mikroorganisme yang terekspos ke host dan virulensi*) *Virulensi tergantung dari kemampuan mikroorganisme menghasilkan faktor virulensinya
(Imunitas) The term infection has two meanings: (1) the presence of microbes in the body (2) the symptoms of disease. The presence of microbes in the body does not always result in symptoms of disease
2 Mekanisme bakteri bisa menyebabkan penyakit: • Invasi ke jaringan host diikuti dengan inflamasi • Produksi toksinnya
Bakteri Tahapan Patogenesis Bakteri
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Transmisi ex:hub sex, darah, air tercemar(non human to human) Penghindaran Host Defenses Perlekatan ke membran jaringan Kolonialisasi Munculnya Gejala Respon penjamu (imun) Penyembuhan atau progresi penyakit tambah parah
Transmisi
Transmisi
Melekat pada permukaan sel penjamu (pili, capsul, dll)
Menimbulkan gejala/penyakit: 1. 2. 3.
Invasi Inflamasi inflamasi pyogenik (pus) dan inflamasi granulomatous Intracelullar Survival mampu tumbuh dalam intraseluler host untuk menghindari imun
Produksi Toksin
Produksi Toksin Eksotoksin: Disekresikan oleh bakteri baik gram positif atau negatif Endotoksin: Berasal dari bagian dinding sel bakteri gram negatif (Lipopolisakarida)
Toxin Diphteria Toxin Tetanospasmin Botulotoxin
Toxic schock Syndrome Toxin 1
Vibrio Cholera toxin
Faktor Virulensi Bakteri • Adeherence Factor (faktor perlekatan) • Toksin (Endo dan eksotoksin) • Enzim (Collagenase, Coagulase, IgA protease, Leukocidin) • Antifagosit faktor (Capsul eksternal, dll)
Patogenesis Virus Infeksi virus Sel yang terinfeksi There are four main effects of virus infection on the cell: (1) death, (2) fusion of cells to form multinucleated cells, (3) malignant transformation, (4) no apparent morphologic or functional change.
Individual 1. Transmission of the virus and its entry into the host; 2. Replication of the virus and damage to cells; 3. spread of the virus to other cells and organs; 4. the immune response, both as a host defense and as a contributing cause of certain diseases; 5. persistence of the virus in some instances.
Tanda dan gejala terinfeksi caused by death of the infected cells and a consequent loss of function Langsung
Tidak langsung (imunopatogenesis)
Virus Mampu… • Menghindari host defense dengan banyak cara
Farmakologi Antimikroba dan Resistensinya
Apa itu Antimikroba? Mikroba=Mikroorganisme (Dorland) Antimikroba Pembunuh atau Penekan Perkembangbiakan/pertumbuhan mikroorganisme Berdasarkan jenis mikroba target: Anti bakteri,nati virus, Anti Jamur, Anti protozoa, Anti Cacing
Berdasarkan cara kerja/aktivitas: • Bakterisidal: Membunuh kuman • Bakteriostatik: Menghambat pertumbuhan kuman *Bersifat Toksisitas selektif
Cara Kerja: • • • •
Inhibisis sintesis dinding sel Inhibisi sintesis protein Inhibisi fungsi membran sel Inhibisi sintesis asam nukleat
*Rata rata lama pemberian obat pada infeksi bakteri akut 5-10 hari.
Inhibisi sintesis dinding Sel Dinding sel: mempertahankan bentuk dan ukuran mikroorganisme, tidanya atau rusaknya dinding sel akan membuat sel lisis akibat tekanan osmotik intraselular yang tinggi Beta laktam: Struktur kimia obat memiliki cincin betalaktam Mekanisme Kerja: inhibisi sintesis peptidoglikan
Inhibisi Sintesis Protein Tetrasiklin, aminoglikosida, kloramfenikol, makrolide, klindamicin: berikatan ke ribosom bakteri
Inhibisi Sintesis Asam Nukleat
Apa itu Resistansi Antibiotik? Kemampuan mikrorganisme/bakteri dalam bertahan hidup terhadap efek suatu obat yang mematikan terhadap sebagian besar anggota spesiesnya. Penyebab
Genetik • •
Mutasi dalam kromosom Di luar kromosom (Plasmid: membawa R factor)
Non Genetik • Bakteri dilindungi abses • Bakteri pada masa dorman (tidak bertumbuh) (penisilin dan sefalosporin) • Dll
Bagaimana bakteri bisa resisten antibiotik?
Mikrobiologi Diagnostik
JAMUR (1) direct microscopic examination pakai KOH (2) Culture of the organism, (3) DNA probe tests, and (4) Serologic tests.
VIRUS (1) Identification of the virus in cell culture, (2) microscopic identification directly in the specimen, (3) serologic procedures to detect a rise in antibody titer or the presence of IgM antibody, (4) detection of viral antigens in blood or body fluids, (5) detection of viral nucleic acids in blood or the patient’s cells
BAKTERI
QUIZ
Sumber Belajar
“Ilmu itu adalah kepunyaan Yang Maha Kuasa, ketika aku sulit mendapatkannya, aku akan mengadahkan tangan merendahkan diri seraya meminta kepada-NYA”