12. Basilus Gram Positif Pembentuk Spora - Spesies Basilus & Klostridium

Basilus G'rann Positit FembentUkSpona: Spesies Basilus & KlostridiumBasil gram positif pembentuk spora adalah spesies basilus Morfologi & ldentifikasidan klostridium. Basil-basil tersebut terdapar di mana- A. CIRI KHAs ORGANISMEmana, dan karena membentuk spora maka basil tersebut Sel-sel tipikal, yang berukuran I x 3-4 prm, mempunyaidapat bertahan hidup dalam lingkungan selama beberapa ujung persegi dan tersusun dalam rantai panjang; sporatahun. Spesies basilus bersifat aerob, sedangkan terletak di tengah basilus nonmotil.klostridium bersifat anaerob. B. BIAKAN Di antara banyaknya spesies genus basilus dan Koloni B anthracis berbentuk bulat dan mempr-Lnyaiklostridium, sebagian besar tidak menyebabkan penyakit gambaran \"kaca terpotong\" dalam cahaya yang tersebar.dan tidak dikenali dengan baik dalam mikrobiologi medis. Hemolisis tidak sering terjadi pada B anthracis retapiNamun, beberapa spesies, menyebabkan penyakit yang sering pada basilus saprofit. Gelatin mencair, danpenting pada manusia. Anthrax, suatu penyakit prototipe pertumbulran dalam gelatin stabs (medium biakan yangdalam riwayat mikrobiologi, disebabkan oleh Bacillus dipadatkan pada posisi tegak lurus dalam sebuah tabunganthracis. Anthrax tetap merupakan penyakit penting pada dengan tujuan membuat luas permukaan menjadi sekecilhewan dan kadang-kadang pada manusia, dan B anthracis mungkin) menyerupai pohon cemara terbalik.merupakan agen utama dalam perang biologi danbioterorisme. Bacillus cereus menyebabkan keracunan C, SIFAT PERTUMBUHANmakanan dan kadang-kadang infeksi mata atau infeksilokal lainnya. Klostridium menyebabkan beberapa Basilus saprofitik menggunakan sumber sederhanapenyakit diperantarai toksin yang penting: Clostridium nitrogen dan karbon untuk energi dan pertumbuhan.tetani, tetanus; Clt,stridium botulinum, botulisme;Clostridium perfringens, gangren gas; dan Clos*idium Spora resistan terhadap perubahan lingkungan, tahandfficile, kolitis pseudomembranosa. Klostridium lain juga terl.radap panas kering dan disinfektan kimia tertentuditemukan pada infeksi anaerobik campuran pada untuk waktu yang tidak terlalu lama, dan menetap selamamanusia (lihat Bab 22). bertahun-tahun dalam lingkungan kering. Produk hewan yang terkontaminasi dengan spora anthrax (misalnya,f SPESIES BASILUS kulit, bulu, rambut, wol, tuiang) dapat disterilisasi hanya dengan autokiaf.Genus basilus mencakup batang gram positif, aerob besaryang berbentuk rantai. Sebagian besar anggota genus ini BACILLUS ANTTTRACISadalah organisme saprofit yang lazim terdapat dalamtanah, air, dan udara serta pada tumbuh-tumbuhan, Patogenesisseperti Bacillus cereus dan Bacillus subtilis. Beberapa anggota Anthrax pada awalnya merupakan penyakit padagenus adalah patogen serangga. B cereus dapat. tumbuh herbivora-kambing, domba, sapi, kuda, dll; hewan laindalam makanan dan menghasilkan enterotoksin atau toksinemetik yang dapat menyebabkan keracunan makanan. (misalnya, tikus) relatif resistan terhadap infeksi. ManusiaOrganisme tersebut kadang-kadang dapat menyebabkan menjadi terinfeksi secara tidak disengaja melalui kontakpenyakit pada manusia dengan daya imun lemah (misalnya, dengan hewan yang terinfeksi atau produk-produknya.meningitis, endokarditis, endoftalmitis, konjungtivitis, Tempat masuk (port d'entree) pada hewan adalah m.ulutatau gastroenteritis akut). B anthracis, yang menyebabkan dan saluran cerna. Spora dari tanah yang terkontaminasianthrax, merupakan patogen utama genus tersebut. mudah menemukan jalan masuk bila termakan bersama tanaman yang berduri atau mengiritasi. Pada manusia, 204

IBASILUS GRAM POSITIF PEMBENTUK SPORA: SPESIES BASILUS & KLOSTRIDIUM 2Osinfeksi biasanya didapat n.relalui spora yang masuk melalui Toksin anthrax tersusun atas tiga protein: antigen protektif (PA), faktor edema (EF), dan faktor letal (LF)'kulit yang luka (anthra-x kutaneus) atau membran mukosa PA berikatan dengan reseptor sel spesifik, dan setelah(anthrax gastrointes.tinai), namun ini lebih jarang terjadi, aktivasi proteoiitik, membentuk suatu kanal membranatau melalui inhalasi spora ke dalam paru (anthrax yang memperantarai masuknya EF dan LF ke dalam sei.inhalasi). EF adalah adenilil siklase; bersama dengan PA Spora bertumbuh dalam jaringan di tempat masuk, membentuk suatu toksin yang dikenal sebagai toksin edema. LF ditambah PA memLentuk toksin letal' yangdan pertumbuhan organisme vegetatif menyebabkan merupakan faktor virulensi utama dan menyebabkanpembentukan edema gelatinosa dan kongesti. Basil kematian pada hewan yang terinfeksi. Bila disuntikkan ke dalam hewan laboratorium (misalnya, tikus), toksinmenyebar melalui limfatik ke aliran darah, dan letal secara cepat dapat membunuh hewan. Gen toksin anthrax berada pada plasmid lain.berkembang biak secara bebas dalam darah dan jaringansegera sebelum dan setelah kematian hervan. Pada anthrax inhalasi (\"penyakit woolsorter\"), spora dari debu wol, rambut, atau kulit terinhalasi, terfagositosis B anthracis (lihat Gambar 12- 1) yang tidak menghasilkan dalam paru, dan dibawa melalui drainase limfatik ke kelenjar getah bening mediastinumJ tempat terjadinyakapsul bersifat tidak virulen dan tidak menyebabkananthrax pada hewan percobaar.r. Kapsul asam poli-D- pertumbuhan, diikuti dengan produksi toksin danglutamat bersifat antifagositik. Gen kapsul berada pada terjadinya mediastinitis hemoragika dan sepsis, yangsebuah plasmid. biasanya secara cepat menjadi fatal. Pada sepsis anthrax, jumlah organisme dalam darah melebihi 107/mL tepat rr:trt - 1\" sebelum terjadi kematian. . ,t.,i...iait.,,. Patologi ,.sI Pada hewan yang rentan, organisme berproliferasi di . . tia' .. r.iill tempat masuknya. Kapsul tetap intak, dan organisme I dikelilingi oleh sejumlah besar cairan proteinasea yang mengandung sedikit leukosit; yang meruPakan tempat ., i.''.....].* organisme secara cepat menyebar dan mencapai aliran ;., 11,' darah. Pada hewan yang resistan, organisme berproliferasi rq. )1, untuk beberapa jam, pada saat terdapat penumpukanGambar 12-1. A\". Bacillus anthracis dalam biakan leukosit yang masif. Kapsul secara bertahap hancur dan(pembesaran asal 1000x). B: Dalam jaringan (pembesaran menghilang. Organisme tetap terlokalisir.asal 400x). (Sumbangan P5 Brachman). Temuan klinis Pada manusia, sekitar 957o kasus adalah anthrax kutaneus dan 5o/o adalah anthrax inhalasi. Anthrax gastrointestinal sangat jarang terjadi; dan telah dilaporkan dari Afrika, Asia, dan Amerika Serikat setelah kejadian orang makan daging dari hewan yang terinfeksi. Kejadian bioterorisme pada musim gugur 2001 (lihat Bab 48) menyebabkan 22 kasus anthrax: 1 1 anthrax inhalasi dan anthrax I 1 kutaneus. Lima pasien anthrax inhalasi meninggal dunia. Pasien lainnya selamat. Anthrax kutaneus secara umum terjadi pada permukaan lengan dan tangan yang terpajan, diikuti wajah dan leher. Papul pruritus terjadi selama 1-7 harr setelah masuknya organisme atau spora melalui garukan. Awalnya menyerupai gigitan serangga. Papul secara cepat berubah menjadi vesikel atau cincin kecil vesikel yang menyatu (koalesen), dan terjadi ulkus nekrotik. Lesi secara khas berdiameter 1-3 cm dan mempunyai

206 BAB 12karakteristik eskar hitam di tengah. Terjadi edema yang anthrax spesifik dapat membantu dalam mengidentifikasijelas. Limfangitis dan limfadenopati serta tanda dan gejala organ isme .sistemik seperti demam, malaise, dan nyeri kepala dapat En z,ym e- lin b ed im m un o as say (ELISA) telah dikembangkanterjadi. Setelah 7-10 hari eskar terjadi secara penuh. untuk mengukur antibodi terhadap edema dan toksinAkhirnya mengering, kendur, dan terpisah; penyem-buhannya melalui granulasi dan meninggalkan parut. letal, tetapi uji tersebut belum dipelajari secara luas.Butuh waktu beberapa minggu bagi lesi untuk Serum akut dan konvalesen yang diperoleh dengan selangmenyembuh dan edema menghilang. Terapi antibiotik waktu 4 minggu harus diuji. Hasil yang positif adalahtidak tampak mengubah perkembangan alami penyakit. perubahan empat kali atau titer tunggal lebih dari 1:32.Pada sebanyak 20o/o pasien, anthrax kutaneus dapatmenyebabkan sepsis, sebagai akibat infeksi sistemik- Resistansi & lmunitastermasuk meningitis-dan kematian. Imunisasi untuk mencegah anthrax didasarkan pada Periode inkubasi anthrax inhaiasi dapat mencapai 6 percobaan klasik Louis Pasteur. Pada tahun 1881 ia membuktikan bahwa biakan yang ditumbuhkan dalamminggu. Manifestasi klinis awal berupa nekrosis agar kaldu (groth) pada suhu 42 0C-52 0C seiama beberapahemoragika yang jelas dan edema mediastinum. Nyeri bulan kehilangan banyak daya virulensinya dan dapatsubsternal dapat menonjol, dan terdapat pelebaran disuntikkan dalam keadaan hidup ke dalam domba danmediastinum yang nyata yang terlihat pada pemeriksaan sapi ianpa menyebabkan penyakit; kemudian, hewan-sinar-X dada. Efusi pleura hemoragika terjadi setelahpleura terkena; batuk disebabkan oleh efek pada trakea. hewan tersebut terbukti menjadi imun. Imunitas aktifTerjadi sepsis, dan dapat terjadi penyebaran hematogen terhadap anthra-\ dapat diindulai pada hewan yang rentan dengan vaksinasi basilus hidup yang dilemahkan, denganke saluran cerna, yang menyebabkan ulserasi usus, atau suspensi spora, atau dengan antigen protektif dari filtratke meningen, menyebabkan meningitis hemoragika. biakan. Hewan-hewan.yang diternak di daerah yangAngka fatalitas pada anthrax inhalasi tinggi dalam keadaan diketahui sebagai daerah anthrax harus diimunisasipa.janan yang diketahui; lebih tinggi bila diagnosis antraxtidak diduga sejak awal. anthrax setiap tahun. Hewan mendapatkan anthrax melalui penelanan spora Vaksin anthrax yang tersedia untuk manusia di Amerika Serikat adalah preparat antigen protektif yangdan penyebaran organisme dari traktus intestinalis. dipresipitasi aluminum hidroksida dari filtrat steril biakanKeadaan ini jarang pada manusia, dan anthrax strain tak berkapsul yang tidak virulen. Dua inokulasigastrointestinal secara ekstrim jarang terjadi. Nyeri vaksin tersebut menghasilkan proteksi yang signifikanabdomen, muntah, dan diare berdarah adalah tanda-tandaklinis yang jarang. terhadap anthrax inhalasi pada monyet rhesus. Di Rusia, vaksin berbasis spora hidup yang dilemahkan telahUji Laboratorium Diagnostik digunakan secara luas pada manusia dalam berbagaiSpesimen yang diperiksa adalah cairan atau pus dari lesi bidang uji coba yang luas.lokal, darah, dan sputum. Apusan yang diwarnai dari lesilokal atau darah dari hewan yang mati scring memper- Pengobatanlihatkan batang gram positif besar berbentuk rantai. Banyak antibiotik efektif melawan anthrax pada manusia,Anthrax dapat diidentifikasi dalam apusan yang tetapi pengobatan harus dimulai sejak awal. Siproflolaasin dianjurkan untuk pengobatan anthrax. Banyak antibiotikdikeringkan dengan teknik pewarnaan imunofluoresensi. aktif terhadap B anthracis; penisilin G, bersama Bila ditumbuhkan dalam lempeng agar darah,organisme menghasilkan koloni nonhemolitik abu-abu gentamisin atau streptomisin, sebelumnya telah digunakan untuk mengobati anthrax.sampai putih dengan tetr<stur kasar dan gambaran 'ground-glass\". Perutmbuhan keiuar berbentuk koma (Kaput Pada keadaan terdapat pajanan potensial terhadap .BMedusa) dapat menonjol dari koloni. Pewarnaan Gram antl)racis sebagai agen perang biologik, profilaksis denganmemperlihatkan batang gram positif besar. Fermentasi siprofloksasin atau doksisiklin seharusnya dilanjutkankarbohidrat tidak berguna. Pada medium semi-padat,basilus anthrax selalu nonmotii, sedangkan organisme selama 4 minggu sementara tiga dosis vaksin diberikan,nonpatogenik terkait (misal nya, B cereus) memperlihatkanmotilitas secara \"berkelompok\". Biakan anthrax yang atau selama 8 minggu .iika tidak ada vaksin yang diberikan.virulen membunuh tikus atau marmut pada injeksi Beberapa basil gram positif lain, seperti B cereus,intraperitoneal. Demonstrasi kapsul memerlukan resistan terhadap penisilin dengan produlsi B-laktamase. Doksisiklin, eritromisin, atau siprofioksasin mungkinpertumbuhan pada medium yang mengandung bikarbonat alternatif yang efektif terhadap penisilin.dalam 5-70/o karbon dioksida. Lisis oleh bakteriofag-y Epidemiologi, Pencegahan, & Pengendalian Tanah terkontaminasi oleh spora anthrax dari kerangka hewan yang mati. Spora tersebut tetap dapat hidup

IBASTLUS GRAM POSITIF PEMBENTUK SPORA: SPESIES BASILUS & KLOSTRIDIUM 2O7berpuluh-puluh tahun lamanya. Mungkin spora dapat organisme tersebut. Lima spesies basiius (B thuringiensis,tumbuh dalam tanah pada pH 6,5 dan pada temperatur B popilliae, B sphaericus, B laruae, dan .B lentimorbus)yang sesuai. Hewan ternak yang terinfeksi melalui bersifat patogen untuk serangga, dan beberapa telahmembran mukosa yang iuka berperan mempertahankan digunakan sebagai insektisida komersial. Gen-gen dari Bterus-menerus rantai infeksi. Kontak dengan hewan yang thuringiensis yang mengode senyawa insektisidal telahterinfeksi atau dengan kulit, rambut, dan bulunya adalah dimasukkan ke dalam bahan genetik beberapa tanamansumber infeksi pada manusia. Tindakan pengendalian komersial. Keadaan tersebut telah meniadi keprihatinan sebagian aktivis lingkungan mengenai pengembanganmeliputi (1) membua.ng kerangka hewan dengan tanaman dan produk makanan secara genetis.membakar atau menanamnya dalam lubang kapur, (2) T SPESIES KLOSTRIDIUMdekontaminasi (biasanya dengan autoklaf) produk-produkhewan, (3) pakaian dan sarung tangan pelindung untuk Klostridium adalah batang anaerob, gram positif, besar yang motil. Banyak yang melakukan dekomposisi proteinmenangani bahan-bahan yang berpotensi terinfeksi, dan atau membentuk totr<sin, dan beberapa spesies melakukan(4) imunisasi aktif hewan peliharaan dengan vaksin hidup keduanya. Habitat alaminya adalah tanah atau saluranyang dilemahkan. Orang-orang dengan risiko pekerjaan cerna hewan dan manusia, tempat mereka hidup sebagairinggi harus diimunisasi. saprofit. Di antara patogen-patogen tersebut adalah BACILLTIS CERET'I organisme yang menyebabkan botulisme, tetanus, gangren gas, dan kolitis pseudomembranosa.Keracunan makanan yang disebabkan oleh Bacillus cereusmempunyai dua jenis berbeda: jenis emetik, disebabkan Morfologi &_ldentif i kasi A. CIRI KHAs ORGANISMEoleh nasi goreng, dan jenis diare, disebabkan olehhidangan daging dan saus. B cereus menghasilkan toksin Spora klostridium biasanya lebih lebar daripada diameter bakteri batang tempat mereka dibentuk. Pada berbagaiyang menyebabkan penyakit yang lebih berupa intoksikasi spesies, spora terletak di tengah, subterminal, ataudaripada infeksi yang ditularkan melalui makanan.Manifestasi jenis emetik berupa mual, muntah, kram terminal. Kebanyakan spesies klostridium motil dan memiliki flagel peritrikosa.abdomen, dan kadang-kadang diare dan swasirna, denganpemulihan yang terjadi dalam 24 jam. Gejala-gejala mulai B. BIAKANl-5 jam setelah makan nasi dan kadang-kadang hidangan Klostridium adalah organisme anaerob dan tumbuh dalampasta. B cereus adalah organisme tanah yang sering kondisi anaerob; beberapa spesies aerotoleran dan jugamengontaminasi beras. Bila sejumlah besar beras dimasak akan tumbuh dalam udara ambien. Keadaan biakandan dibiarkan dingin secara lambat, spora,B cereus rumbuh anaerob dibahas dalam Bab 22. Secara umum'dan sel-sel vegetatif menghasilkan toksin selama klostridium tumbuh baik pada medium yang diperkaya darah yang digunakan untuk menumbuhkan anaerob danpertumbuhan log-fase atau selama sporulasi. Bentuk diare pada medium lain yang digunakan untuk membiakkan organisme anaerob juga.mempunyai periode inkubasi selama l-24 jam dan C. BENTUK KOLONImenimbulkan gejala diare hebat dengan nyeri dan kramabdomen; demam dan muntah jarang terjadi. Enterotoksin Beberapa klostridium menghasiikan koloni menonjol yangdapat terbentuk sebelumnya (preformed) dalam makanan besar (misalnya, C per/iingen); yang lain menghasilkan koloni yang lebih kecil (misalnya, C tetani). Beberapaatau dihasilkan dalam usus. Adanya B cereus dalam klostridium membentuk koloni yang menyebar padaspesimen tinja pasien tidak cukup untuk menegakkan permukaan agar. Banyak klostridium menghasilkan zonadiagnosis penyakit B cereus; karena bakteri tersebut hemolisis pada agar darah. C perfringens secara khasmungkin terdapat dalam spesimen tinja yang normai; menghasilkan zona multipel hemolisis di sekitar koloni.suatu konsentrasi 105 bakteri atau lebih Per gram makanan D. SIFAT PERTUMBUHANdianggap diagnostik. Klostridium dapat memfermentasi berbagai gula; banyak B cereus merupakan penyebab penting infeksi mata, yang dapat m€ncerna protein. Susu diasamkan olehkeratitis berat, endoftalmitis, dan panoftalmitis. Secarakhas, organisme masuk ke dalam mata melalui bendaasing aki\"bat trauma. B cereus juga disertai dengan infeksilokal dan infeksi sistemik, termasuk endokarditis, meningitis, osteomielitis, dan pneumonia; adanya alatmedis atau penggunaan obat intiavena menjadi predisposisi infeksi-infeksi ini. Spesies basilus lain jarang terdapat pada penyakit manusia. Sulit membedakan kontaminasi superfisiai oleh basil dengan penyakit asli yang disebabkan oleh

208 BAB 12Gambar 12-2. Pewarnaan Gram pada Klostridium. molekul (BM) 150000 yang dipecah menjadi protein-Setiap basil Gram positif tampak di sini (lihat panah). protein BM 100000 dan BM 50000 yang dihubungkanBeberapa basil mempunyai spora terminal (panah dengan ikatan disulfida. Toksin botulinum diabsorpsi daripanjang). usus dan berikatan dengan reseptor membran prasinaptik neuron motorik sistem saraf perifer dan nerui raniales.beberapa spesies dan dicerna oleh yang t\"ir a\".r mengalami Proteolisis-oleh rantai ringan toksin botulinum- target\"stormy fermentation\" (yaitu, bekuan rusak oleh gas) oleh protein SNARE pada neuron menghambat pelepasankelompok ketiga (misalnya, C perfingezr). Berbagai enzim asetilkolin di sinaps sehingga menyebabkan tidak adanyadihasilkan oleh spesies berbeda (lihat bawah). kontraksi otot dan paralisis. Protein SNARE adaiah sinaptobrevin, SNAP-25, dan sintaksin. Toksin CE. SIFAT ANTIGENIK bonlinum jenis A dan E.memecah SNAP-25 dengan berat molekul 25000. Toksin jenis B memecah sinaptobrevin.Klostridium membagi beberapa antigen yang sama retapi Tolain C botulinum adalah salah satu zat-zat yang palingjuga memiliki antigen spesifik yang dapar larut yang toksik: Dosis letal untuk manusia kemungkinan sekitar 1-2 *g.Toksin dihancurkan dengan pemanasan selamamernungkinkan pengelompokan melalui uji presipitin. 20 menit pada suhu 100 oC.CLOSTRIDIUM BOTULINUM PatogenesisClo s nidium b o tu linum (G ambar 12 -2), yang menyebab kan Meskipun C botulinum jenis A dan B telah terlibat padabotulisme, tersebar di seiuruh dunia; spesies tersebut kasus infeksi luka dan botulisme, kebanyakan penyakit sering bukan merupakan infeksi. Agaknya, keadaanditemukan dalam tanah dan kadang-kadang pada tinja tersebut merupakan intoksikasi yang disebabkan olehhewan. konsumsi makanan yang di dalamnya telah tumbuh C botulinum dan menghasilkan toksin. Organisme tersebut Jenis C botulinum dibedakan berdasarkan jenis paling sering terdapat dalam makanan yang banyakantigenik toksin yang dihasilkan. Spora organisme ini bumbu, diasap, dikemas hampa udara, atau makanansangat resistan terhadap panas, tahan sampai 100 0C basa yang dikalengkan dan dimakan tanpa dimasak. Daiamselama beberapa jam. Resistansi panas berkurang padapH asam atau konsentrasi garam yang tinggi. makanan seperti ini, spora C botulinum tumbuh; pada keadaan anaerob, bentuk vegetatif. tumbuh danToksin menghasilkan toksin.Selama pertumbuhan C botulinum dan selama autolisisbakteri, toksin dilepaskan ke dalam lingkungan. Dikenal Toksin bekerja dengan menghambat peiepasantujuh variasi toksin antigenik (A-G). Jenis A, B, dan E(dan kadang-kadang F) merupakan penyebab utama asetilkolin pada sinaps dan neuromuscular junction (liharpenyakit pada manusia. Jenis A dan B telah banyak di atas). Paralisis flasid dapat terjadi. Elektromiogram dan uji kekuatan edrofonium bersifat klas.ditemukan pada berbagai makanan dan jenis E rerutamapada produk ikan. Jenis C menghasilkan limberneck Temuan klinis(botulisme) pada burung; jenis D menyebabkan botulismepada mamalia. Toksin adalah protein dengan berat Gejala-gejala mulai timbul 18-24 jam setelah memakan makanan toksik, dengan munculnya gangguan penglihatan (inkoordinasi otot mata, penglihatan ganda), ketidak- mampuan menelan, dan kesulitan bicara; tanda-tanda paralisis bulbar yang progresif, dari kematian terjadi akibat paralisis pernapasan atau henti jantung. Gejala-gejala gastrointestinal tidak selalu menonjol. Tidak ada demam. Pasien tetap sadar sampai segera sebelum terjadi kematian. Angka mortalitas tinggi. Pasien yang pulih tidak memiiiki antitoksin dalam darah. Di Amerika Serikat, botulisme bayi sama s€ringnya atau lebih sering daripada bentuk klasik botulisme paralitik yang disebabkan oleh termakannya makanan yang terkontaminasi toksin. Bayi dalam bulan pertama memiliki pola makan yang buruk, keiemahan, dan tanda- tanda paralisis (\"floppy baby').Botulisme bayi dapat menjadi satu-satunya penyebab sindrom kematian bayi

IBASILUS GRAM POSITIF PEMBENTUK SPORA: SPESIES BASILUS & KLOSTRIDIUM 2O9mendadak. C botulinum dan toksin botulinum ditemui<an Toksin botulinum dianggap sebagai agen utama untukdalam feses tetapi tidak dalarn serum. Dianggap bahwa bioterorisme dan perang biologi (lihat Bab 48).spora C botulinum berada dalam makanan bayi, CLOSTRIDIUM TETANImenyebabkan produksi toksin dalam usus. Madu telah Clostridium tetani, yang menyebabkan tetanus'dilibatkan sebagai sarana yang mungkin bagi spora.Kebanyakan bayi tersebut sembuh dengan terapi suportif mempunyai distribusi yang tersebar luas di seluruh dunia dalam tanah dan feses kuda dan hewan lain. Beberapasaj a. jenis C tetani dapar dibedakan berdasarkan antigen flagelarUji Laboratorium Diignostik spesifik. Semua mempunyai antigen O (somatik) yangToksin sering ditemukan daiam serum pasien, dan toksin sama, yang dapat disamarkan, dan s€mua menghasilkandapat ditemukan dalam makanan sisa. Tikus yang disuntik jenis antigenik neurotoicsin yang sa.ma, yairu tetanospasmin.intraperitoneal secara cepat akan mati. Jenis antigeniktoksin diidentifikasi melalui neutralisasi dengan antitol$in Toksinspesifik pada tikus. C botulinum dapat tumbuh dari sisa Sel-sel vegetatif C tetani menghasilkan toksin tetanospasminmakanan dan diuji apakah menghasilkan toksin, tetapi (BM i50000) yang dipecah oleh protease bakteri menjadihal ini jarang dilakukan dan signifikansinya masih dua peptida (BM 50000 dan 100000) yang dihubungkan oleh ikatan disulfida. Pada awalnya toksin berikatandipertanyakan. Pada botulisme bayi, C botulinum dan dengan reseptor pada membran prasinaptik neurontoksin dapat ditemukan di dalam isi usus tetapi tidak motorik, kemudian toksin bermigrasi melalui sistemdalam serum. Toksin dapat diperlihatkan dengan transpor aksonal retrograd ke badan sel neuron-neuronhemaglutinasi pasif arau radioimmunoassa)/. ini ke medula spinalis dan batang otak. Toksin berdifusi ke bagian terminal sel-sel inhibisi, termasuk interneuronPengobatan glisinergik dan neuron penyekresi asam aminobutirat dari batang otak. Toksin melakukan degradasi sinaptobrevin,Antitoksin poten terhadap tiga jenis toksin botulinum sebuah protein yang diperlukan untuk menghubungkantelah disiapkan pada kuda. Karena jenis yang berperan vesikel neurotransmiter pada membran prasinaptik.pada masing-masing kasus biasanya tidak diketahui,antitoksin trivalen (A, B, E) harus segera diberikan secara Pelepasan glisin inhibisi dan asam 1-aminobutiratintravena dengan tindakan pencegahan yang biasa.Ventilasi adekuat harus dipertahankan dengan respirator dihambat, dan neuron motorik tidak dihambat. Sebagaimekanis, jika perlu. Tindakan-tindakan tersebut telah akibatnya terjadi hiperefleksi, spasrne otot, dan paralisismenurunkan angka mortalitas.dari 65Vo sampai 25o/o. spastik. Secara ekstrim sejumlah kecil toksin dapat bersifat letal bagi manusia.Epidemiologi, Pencegahan, & Pengendalian PatogenesisKarena tersebar secara luas dalam tanah, spora C C tetani bukan organisme invasif. Infeksi tetap bersifatbotulinum sering mengontaminasi sayur-sayuran, buah- lokal di daerah jaringan yang mengalami devitalisasi (luka,buahan, dan bahan-bahan lain. \Wabah hebat berasal dari luka bakar, cedera, sisa umbilikus, jahitan bedah); spora-restauran disebabkan oleh sautded onion. Bila dikalengkan spora telah masuk ke area tersebut. Volume jaringan yangatau diawetkan, makanan tersebut harus cukup terinfeksi kecil, dan penyakit hampir seluruhnyadipanaskan untuk memastikan terjadi desuuksi spora atau toksemia. Germinasi spora dan perkembangan organismeharus dididihkan selama 20 menit sebelum dikonsumsi\" vegetatif yang menghasilkan toksin ditambahkan oleh (1)Peraturan ketat pengalengan komersil telah mengatasisecara luas bahaya tersebarnya wabah, namun demikian jaringan nekrotik, (2) garam i<alsium, dan (3) infeksimakanan siap saji komersil telah menyebabkan kematian. piogenik yang terkait, semua membantu timbulnyaFaktor risiko utama botulisme terletak pada makananrumah yang dikalengkan untuk dikonsumsi, terutama potensial oksidasi-reduksi yang rendah.kacang panjang/buncis, jagung, lada, buah zaitun, kacang Toksin yang dilepaskan dari sel-sel vegetatif mencapaipolong, dan ikan yang diasap atau ikan segar yang dikemashampa udara dalam kantong plastik. Makanan toksik sistem saraf pusat dan secara cepat menempel padadapat busuk dan tengik, dan kaleng dapat \"mengembang', reseptor di medula spinalis dan batang otak, kemudianatau tampak rusak. Risiko akibat makanan rumah yang melakukan aksinya seperti yang dijeiaskan di atas.dikalengkan dapat dikurangi jika makanan dimasak lebihdart 20 menit sebelum dikonsumsi. Toksoid digunakan Temuan klinisuntuk imunisasi aktif ternak di Afrika Selatan. Periode inkubasi dapat berkisar dari 4-5 hari sampai beberapa minggu. Penyakit ditandai dengan kontraksi tonik otot voluntar. Spasme otot pertama kali sering

210 BAB 12mengenai area cedera dan infeksi dan kemudian otot Bila individu yang sebelumnya telah diimunrsasrrahang (trismus, lochjaw), yang berkontraksi sedemikian mendapatkan luka yang secara potensial berbahaya, dosisrupa sehingga mulut tidak dapat dibuka. Secara bertahap, tambahan toksin harus disuntikkan untuk merangsangotot voluntar lain terkena, menyebabkan spasme tonik. ulang produksi antitoksin. Suntikan toksoid \"recalf'Setiap rangsang eksterna dapat mencetuskan spasme otot tersebut dapat disertai pemberian dosis antitoksin jikat€tanik generalisata. Pasien sadar penuh, dan nyeri dapathebat. Kematian biasanya disebabkan oleh gangguan pasien belum menerima imunisasi baru-baru ini a,taumekanis respirasi. Angka mortalitas pada tetanusgeneralisata sangat tinggi booster atau jika riwayat imunisasi tidak diketahui.Diagnosis PengendalianDiagnosis bersandar pada gambaran klinis dan riwayat Tetanus adalah penyakit yang dapat dicegah. imunisasicedera, meskipun hanya 500/o pasien tetanus yang aktif universal dengan toksoid tetanus harus diwajibkan. Toksoid tetanus dihasilkan dengan mendetoksifikasimenderita cedera mencari pertolorrgan medis. Diagnosis toksin dengan formalin kemudian mengons€ntrasikannya.banding primer retanus adalah keracunan striknin. Biakan Digunakan toksoid yang diadsorpsi garam-aluminum.anaerob jaringan dari luka yang terkontaminasi dapat Imunisasi awal diberikan dalam tiga suntikan, diikutimenghasilkan C tetani, tetapi pencegahan maupun dosis lain sekitar I tahun kemudian. Imunisasi awal haruspenggunaan terapeutik antitoksin seharusnya tidakditunda untuk menunggu terjadinya hai tersebut. Bukti diberikan pada semua anak selama tahun pertamaisolasi C tetani harus bergantung pada produksi toksin kehidupannya. Injeksi \"booster\" toksoid diberikan padadan neutralisasinya oleh antitoksin spesifik. saat masuk sekolah. Setelah itu, \"boostei' dapat bertahan selama 10 tahun untuk mempertahankan kadar serumPencegahan & Pengobatan lebih dari 0,01 unit antitoksin per mililiter. Pada anakHasil pengobatan tetanus tidaklah memuaskan. Oleh kecil, toksoid tetanus sering dikombinasi dengan toksoid difteri dan vaksin pertusis.karena itu, pencegahan sangat penting. Pencegahantetanus bergantung pada (1) imunisasi aktif dengan Tindakan pengendalian tidak mungkin dilakukantoksoid; (2) perawatan secara tepat luka yang ter- karena penyebaran organisme yang luas dalam tanah dankontaminasi dengan tanah, dll; (3) penggunaan profilaktik daya hidup sporanya yang panjang.antitoksin; dan (4) pemberian penisilin. KLOSTRIDIUM YANG MENIMBULKAN Pemberian intramuskular sebanyak 250-500 unit INFEKSI INVASIFantitol$in manusia (imunoglobulin tetanus) memberikanproteksi sistemik yang adekuat (0,01 unit atau lebih per Banyak jenis klostridium yang menghasilkan toksinmililiter serum) selama 2-4 minggu. Antitoksin r€rsebut (C los tridium p erfingens dan klostridium terkait) (Gambarmenetralisir toksin yang tidak terikat pada jaringan saraf.Imunisasi aktif dengan toksoid tetanus harus menyertai l2-3) dapar menyebabkan infeksi invasif .(termasukprofi laksis antitoksin. mionekrosis dan gangren ga$ jika dimasukkan ke daiam Pasien yang mengalami gejala-gejala tetanus harus jaringan yang rusak. Sekitar 30 spesies klostridium dapatmenerima relaksan otot, sedasi, dan bantuan ventilasi. menimbulkan efek tersebut, tetapi yang paling sering padaKadang-kadang pasien diberikan antitoksin dalam dosis penyakit invasif adalah Clostridium perfringens (9OVo1.besar (3000-i0.000 unit imunoglobulin tetanus) melalui Enterotoksin C perfringens adalah penyebab seringintravena dalam usaha menetralisir toksin yang belum keracunan makanan.berikatan dengan jaringan saraf. Namun, efikasi Toksinantitoksin untuk pengobatan masih diragukan kecualipada tetanus neonatus, yang mungkin dapat menye- Klostridium invasif menghasilkan berbagai toksin dan enzim yang menyebabkan penyebaran infeksi. Banyaklamatkan hidup. toksin ini mempunyai sifat hemolitik, nekrotikan, dan Debridemen bedah sangat penting karena mengangkat letal. Pada beberapa kasus, ini adalah perbedaan sifat suatu zat; pada keadaan lain hal ini karena disebabkanjaringan nekrotik yang penting untuk proliferasi oleh entitas bahan kimia yang berbeda. Toksin alfa Corganisme. Oksigen hiperbarik tidak terbukti efektif. perfringens jenis A adalah lesitinase, dan kerja letalnya Penisilin secara kuat menghambat pertumbuhan C sebanding de ngan kecepatannya memecah lesitin (kandungan membran sel yang penting) menjaditetani dan menghentikan produksi toksin lanjutan, fosforilkolin dan digliserida. Toksin theta.mempunyai efekAntibiotik juga dapat mengontrol infeksi piogenik yang hemolitik dan nekrotikan yang sama tetapi bukan merupakan suatu lesitinase. DNase dan hialuronidase,menyertai.

/BASILUS GRAM POSITIF PEMBENTUK SPORA: SPESIES BASILUS & KLOSTRIDIUM 211 !Eh memudahkan penyebaran infeksi. Nekrosis jaringan meluas, memberikan kesempatan untuk meningkatnyail: i:ll ia,' :,1 pertumbuhan bakteri, anemia hemolitik, dan akhirnyar,ll:ill:ii'rii l roksemia berar .lan kematian.':,.,:.r.: ,, Pada gangren gas (mionekrosis oleh kiostridium), penyebabnya adalah infeksi campuran. Selain klostridiuman toksigenik, klostridium proteolitik dan berbagai organisme J kokus serta gram negatif juga ada. C oerfringens terdapat dalam saluran genital 57o perempuan. Sebelum legalisasi..,].,i&11.\" ; abortus di Amerika Serikat, infeksi uterus akibat k klostridium terjadi setelah abortus instrumentai.i.... Bakteremia klostridium merupakan kejadian yang sering {b:. pada pasien neoplasma. Di Papua Nr-rgini, C perilingens tipe C rner.ryebabkar-r enteritis nekrotikan (pigbel yangGambar 72-3\" Basil gangren gas. C perf ringens secara sangat l;tal pada anak-anak. Imunisasi dengan toksoidkhas tidak membentuk spora bila tumbuh dalam medium tipe C tampaknya dapat bermanfaat sebagai pencegahan.laboratorium. Temuan Klinissuatu kolagenase yang mencerna kolagen jaringansubkutan dan otot, juga dihasilkan. Dari lul<a yang terkontaminasi (misalr.rya, compound Beberapa strain C perfingens menghxilkan enterotoksin fracture, uterus pascapartum), infeksi menyebar dalamyang kuat, rerutama bila tumbuh dalam hidangan daging.Bila lebih dari 103 sel-sel vegetatif tertelan dan melakukan 1-3 hari untuk menimbuikan krepitasi di jaringansporulasi dalam usus, enterotoksin terbentuk. Enterotoksin subkutan dan otot, sekret yang berbau busuk, nekrosisadalah suatu protein (BM 35000) yang mungkin yang progresif secara cepat, demam, hemolisis, toksemia,merupakan komponen selubung spora nonesensial; hal syok, dan kematian. Pengobatan adalah dengantersebut berbeda dari toksir.r klostridium lain. Toksin pembedahan dini (amputasi) dan pemberian antibiotik.tersebut menyebabkan diare hebat dalam 6-18 jam. Kerjaenterotoksin C pe(ringens antara lain berupa hipersekresi Sampai dite mukannya terapi spesi{ik,. ampr-rtasi diniyang nyata dalam jejunum dan ileum, disertai hilangnya ad:rlair satu-satunya pengobatan. Kadang-kadang, inf'eksicairan dan elektrolit saat diare. Gejala yang kurang lebih hanya menyebabkan {hsiiti.s anaerob atau sclulitis.sering berupa mual, muntah, dan demam. Penyakittersebut sama seperti yang disebabkan oleh B cereus dan Keracunan makanan oleh C petfringezs biasanya terjadicenderung srvasirna. setelah makan banyak klostridium yang telah tumbuh dalam hiclangan daging yang dihangatkan. Toksin dibentukPatogenesis ketika organisme melakukan sporulasi dalam usus, denganPada infelai klosridium invasif, spora mencapai jaringanmelalui kontaminasi area-area yang mengalami trauma awitan diare-biasanya tanpa muntah atau demam-(tanah, feses) atau ciari salurar-r cerna. Spora tumbuh pada dalarn 6-18 jarn. Penyakit hanya bcrlangsung 1-2 hari.keadaan potensial oksidasi-reduksi rendah; sel-sel Uji Laboratorium Diagnostikveg€tati f berrr'-ultipli kasi, memfertnentas i karbohidrat Spesimen terdiri dari bahan-bahan dari luka, pus, jaringanyang terdapat dalam jaringan, dan menghasilkan gas. Adanya batang gram positifyang besar dalam apusan yangDistensi jaringan dan gangguan asupan darah, bersamaan diwarnai Gram menunjukkan klostridiurn gangren gas;dengan sekresi toksin nekrotikan dan hialuror-ridase, spora tidak seialu ditemukan. Bahan diinokulasikan ke dirlam meciium glukosa- daging cincang dan medir-rm tioglikolat dan ke dalam lempeng agar darah yang diinkubasi secara anaerob. Pertumbuhan dari salah satu medium dipindahkan ke dalanr susu. Bekuan yang rusak oleh gas dalam 21+ jam menunjukkan C perfringens. Jika biakan murni telah diperoleh dengan cara memilih koloni dari lempeng darah vang diinkubasi secara anaerob, biakan tersebut diidentifikasi melalui reaksi biokimia (berbagai gula dalam tioglikolat, kerja pada susu), hemolisis' dan pembentukan koloni. Aktivitas lesitinase dievaluasi melaiui presipitat yang terbentuk di sekitar koloni pada medium kuning telur. Identifikasi akhir bergantung pada produksi toksin

212 BAB 12dan neutralisasi oleh antitoksin spesifik. C perfringens Pemberian antibiotik menyebabkan proliferasi Cjarang menghasilkan spora biia dibiakkan pada agar dilaboratorium. dfficile resistan obat yang menghasilkan dua toksin. ToksinPengobatan A, suatu enterotoksin pote n yang juga men.rpunyaiAspek paling penting dalam pengobatan adalah beberapa aktivitas sitotoksik, terikat pada membran brushdebridemen bedah yang tepat dan ekstensif di daerah bord.er usus di tempat reseptor. Toksin B adalah sitotoksinyang terkena dan eksisi semua jaringan yang mengalami poten. Kedua toksin ditemukan dalam tinja penderitadevitalisasi, yang merupakan tempat organisme rumbuh kolitis pseudomembran. Tidak semua strain C dfficilesecara mudah. Pemberian obat antimikroba, terutama menghasilkan toksin, dan gen tox rampaknya tidak terbawapenisilin, dimulai pada waktu yang sama. Oksigen pada plasmid atau faga.hiperbarik dapat membantu dalam penanganan medis Diare yang Disebabkan oleh Antibiotikinfeksi jaringan oleh klostridium. Dianjurkan untuk\"mendetoksifikasi\" pasien secara cepar. Pemberian antibiotik sering menyebabkan diare bentuk ringan sampai sedang, yang disebur diare yang disebabkan Antitoksin tersedia untuk melar.van roksin C oleh antibiotik. Penyakit tersebut secara umum Lebih ringan dibandingkan bentuk klasik kolitis pseudomembran.perfringens, Clostridittm nouyi, Clostidium h istolyticum, Sebanyak 250lo kasus diare akibat antibiotik dapatdan Clostridium septicum, biasanya dalam bentuk disebabkan oleh C difl)cile.imunoglobulin yang terkonsenrrasi. Antitolain polivalen(mengandung antibodi terhadap beberapa toksin) telah .*ldigunakan. Meskipun antitoksin seperri ini kadang- ..kadang diberikan pada individu dengan luka terkontaminasiyang mengandung banyak jaringan yang mengalamidevitalisasi, tidak ada bukti kemanjurannya. Keracunanmakanan yang disebabkan oleh enterotoksin C perfringenshanya memerlukan perawatan simtomarik.Pencegahan & PengendalianPembersihan luka yang terkontaminasi serta debridemenbedah secara adekuat dan dini, bersamaan denganpemberian obat antimikroba yang ditujukan unrukmelawan klostridium (misalnya, penisilin), merupakantindakan pencegahan paling baik yang tersedia. Antitoksinsebaiknya tidak diandalkan. Meskipun toksoid untukimunisasi aktif telah disiapkan, namun tidak digunakandalam praktik.CLOSTRIDIUM DIFFICILE& PENYAKIT DIAREKolitis PseudomembranKolitis pseudomembran didiagnosis dengan deteksi satuatau kedua toksin C dfficile dalam tinja dan melaluiobservasi endoskopik adanya pseudomembran ataumikroabses pada pasien yang menderita diare dan teiahdiberikan andbiotik. Plak dan mikroabses dapat terbataspada satu area di usus. Diare dapat berair atau berdarah,dan pasien sering mengalami kram abdomen, leukositosis,dan demam. Meskipun banyak antibiotik yangdihubungkan dengan kolitis pseudomembran, namunpaling sering adalah ampisiiin dan klindamisin. Penyakitdiobati dengan menghentikan pemberian antibiotik yangmengganggu dan memberikan metronidazol atauvankomisin secara oral.

tBASILUS GRAM POSITIF PEMBENTUK SPORA: SPESIES BAS|LUS & KLOSTRIDIUM 213 ,t. \"tr hemdglobjn bebas. Mikroorganisme mana yang 9i.', 'Pernyataan mana'di. bawah ini mengenai tetanus dan toksoid tetanus yang benar?*&!e merupakair penye.bab^paling mungkin in{eksi ini? - {A} Toksin itetanur r*rinrnrt't ;b;;;\"'f'l* in)., cloitridium tetaii .- ',r:,,-(B) lmunisasi toksoid tetanus mempunyai an*jk;a' \"' ;., {BI\" : Slaphylococcus aureus ((lLCD))j {tscnhertichntia cotlir ,::'l'rl kegagalan 10Yr : Bacillus anthracis&. pe*iriins,injtI.' ; '^.1 , ' {C} Angka mortali^!qstetanus generalisata adalah i i <1o/o ,r,i,. .t .-, ' Gi {stii,nn'i ].(D)Pengli|ratangandaseringnie.njadiianda pertama tetanus ..., +S:,1- ;iri,4',.$.',.d;1((((Ui.DCB$ran1)t)ta).'u:sSrTkFL,o,ta\"eipeakekaspipttisoaintatioreiynlnneieasan0iyosngaesenmOpim,'rdi,aniuagskraminikmian,nel nr.'p,y:ea.bd. a:abkpaenrtah'neymaoalnis. is3,li . . t$slt bbB$,it#.nFRffi $sin3e {.d..,+- 5. (eriode inkubasi yang dilaporkan untuk anthrax ii'tiifihjb;t itl|riti;:ti i0.-. Seorang laki-laki . \":j 6l tahun |mae-ennjaialann:i'j ,: pembedahan untuk berusii kolon sigmoideum divertikulum yang ruptur {engan abses-.,PPeerrbbaikan ssuuddahah l dilakukan dan 'abses didrainase.'la diobati dengan iijgentamisin intravena.dan ampisilin Sepuluh harJ ihhalasi dapat mencapai liradu*i$tirgbn.:4'.ii'$ i Eeffin retuti.id;? r'1' (tAB)) Dua hari - I : ':i:,$ iitisakit, pu5ie4 rnend€i, #d l alte, Cema.:m;lannyeri' kram la mengalami diare ici Sepuluh hari . abdomen yang disertai (D) riia minssu - yang sering. Pemeriksaan darah samar tinja positif ; r Enam minggu -.dsaignmteoirddoaspkaotpsi eml-useklopsoaliemroiterfmonudkalenatra. mPpaadkart'i5\".,.M(Eak)alnnaanm .b.ulan sering dihubungkan dengan ', ' meradang, dan terdapat banyak plak menonjol berwarna putih sampai kekuningarr berdiameter yang 4-8 mm. Mana di antara Ueiikut yang paling ';;;\" ''\"'r iei,lkeracunan makanan oleh Baciilus iereus adalah mungkin menjadi penyebab masalah pasign. ;, (A) t'tiii goreng tersebut ? r ..tl. renta\"ng bJtar (.4) Enterotoksin Staphytococcus aurqus (C) ;Beras yang dikukus f'an- as , (B) Toksin Bacilius cereus ;\"{iDii,) eunCis' hi;au. . (C) Toksin C/osfridium difficile .;: , , '' (D), Toksin Clostridium perfringens r-1 roks1nl letanus (t\"tunoii;.r*inj: r*ngalami difusi (E) €scherichia cali enteiohemoragika ;- .'. ke ujung sel-sel inhibisi di medula spinalis dan batang ,o-tak sert'b\" menyekat salah satu di bawah ini;. 1. C 6.A i'ti r\"l.ousan asetitkolin 2. A \"i (B) Pemecahan protein SNARE 3.:E 7.C r , .;j\";i 4, C S.DI {C) Pelepasan glisin inhibisi dan asam y-aminobutirat 5; D 5(D) rPelepasan Arytigen protektif : ' $.E L]'(e) Alctivasi asuiitiiottn esterase 10,C ,*. Sgor\"ng laki-laki berrsia qS tahun ybng berimigrasi .'I !r \"%:- \" ,2ffi-.ffiffi zr K'e Amerika Serikat 5 tahun lalu mengalami lukaiI) ,* tusuk d! bagian bawah tuhgkai kanannya ketika War\":,ty-.M).2',.1i2.ktu terk€na kayu kecii dari mesin pemotong rumputnya KEPUSTAKAAN Allen SDS, Emery CL, Lyerly DX{; CLostndiun. In: Manua.l oi Clinical MicrobioLogv,8lh ed. &lurray PR et ai (editors). ASM Press, 2003. Dixon TC et al: Arthrax. N Engl J X{ed 1999;341:815. Drobniewski FA: Bacillus cerezs and relatcd species. Clin Microbioi Rev 1993;6:324. Logan NA, Turnbull PCB: Bacillus and other aerobic endospore-forming bacteria. In: Martual of Clinical Microbiology, 8th ed. Murray PR et al (editors). ASI{ Press. 2003. Shapiro RL et al: tsotulisn in the Unitcd States; a clinical and epidemiologic revrcw. Anrr Intenr Mcd 1998;129:22 l. Thielman NM: ,Antibiotic-associated colitis. In: Mnndel| Douglas, and Bennc.tt's Principles und Practice of hfectiaus Diseoses. 5th ed. N{mdell GL, llennett JE, Dolin R (edilors). Churchill Livingstone, 2000.