PEMICU 1 - IMMUNOLOGI

Aldy Sethiono / 405100067

LO 1

Dasar Sistem Imun

LO 2Respon imun terhadap bakteri :• Definisi• Struktur• Klasifikasi• Mekanisme• Patofisiologi• Faktor yang berperan

• Diagnostik• Penatalaksanaan• Komplikasi• Pencegahan

Definisi

Bakteri adalah suatu organisme yang jumlahnya paling banyak dan tersebar luas dibandingkan dengan organisme lainnya di bumi. Bakteri umumnya merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal), prokariota/prokariot, tidak mengandung klorofil, serta berukuran mikroskopik (sangat kecil).

Ciri-ciri Bakteri

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu :

• Organisme multiselluler• Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )• Umumnya tidak memiliki klorofil• Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan

mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.• Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam• Hidup bebas atau parasit• Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air

panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan

• Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan

Struktur

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan

2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

STRUKTUR BAKTERI GRAM (+) & BAKTERI GRAM (-)

Struktur Bakteri

Struktur Fungsi Keterangan

Nukleus Pusat pengatur: di dlmnya terdapat benang DNA

-

Sitoplasma Cairan sel -

Granula sitoplasma

Menyimpan cadangan makanan -

Membran sitoplasma

Struktur terdiri dr fosfolipid dan protein. Fungsi : transport bahan makanan, tempat transport elektron utk kuman aerob, ekspresi bagi eksoenzim hidolitik,mengandung enzim dan molekul utk biosintesis DNA, reseptor dan protein utk kemotaksis.

Di membran sitoplasma ada cekungan mesosom. -Septal mesosom pembelahan sel-Lateral mesosom

Dinding sel Utk proses pembelahan sel, biosintesa membentuk dinding sel sendiri, determinan antigen permukaan kuman, pd kuman gram negatif punya aktivitas endotoksi non spesifik yi lipopolisakarida

Tersusun dr lapisan peptidoglikan

Struktur Fungsi Keterangan

Kapsul Umunya kuman berkapsul lebih tahan thdp efek fagositosis dr sistem imun

Adl polimer ekstrasel yg berkondensasi dan bentuk lapisan sekeliling sel

Flagel Bagian kuman berbentuk dpt benang, terdiri dr protein

Jenis flagel :-monotrikh: tunggal di ujung kuman-Lofotrikh : >1 flagel di satu polar kuman-Amfitrikh : ≥ 1 flagel di kedua polar kuman- peritrikh : di sekeliling badan

Pili/fimbrie

Adalah rambut pendek dan keras 2 jenis pili :-Pili memegang peranan adhesi kuman dg sel tubuh hospes-Seks pili utk konjugasi 2 kuman

Endospora

bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri.Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat

Spora tdd : core (sitoplasma dr spora), dinding spora, korteks, coat, eksosporium

Morfologi Kuman

Kokus : kuman berbentuk bulat Mikrokokus : single Diplokokus : berpasasangan Pneumokokus : diplokokus bentuk lanset, gonokokus bentuk

biji kopi Tetrade : 4 Sarsina : 8 bentuk kubus Streptokokus : rantai Stafilokokus : buah anggur

Basilus : kuman berbentuk batang dengan panjang bervariasi Kokobasilus : batang sgt pendek spt kokus Fusiformis : kedua ujung batang meruncing Streptobasilus : bergandengan btk filamen

Spiral Vibrio : batang bengkok (koma) Spirilium : spiral kasar, kaku, grk dg flagel Spirokhaeta : spiral halus, elastik, grk dg aksial filamen

Klasifikasi Bakteri

Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology

Bacteria dibagi dalam 3 klas dan pembagian selanjutnya : Ordo yg berakhiran –ales Familia yg berakhiran –aceae Tribus yg berakhiran –eiae Genus spesies

Bakteri Gram Positif

Coccus Spesies

Aerob dan atau fakultatif anaerob

•Micrococcaceae-Micrococcus luteus, Micrococcus roseus-Staphylococcus aureus , Staphylooccus epidermis•Streptococcaceae-Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactie -Leuconostoc

Anaerob •Pepcococcaceae-Peptococcus-Peptostreptococcus anaerobius-Sarcina lutea

COCCUS

Bacillaceae -Bacillus anthracis-Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Clostridium tetani

BATANG PEMBENTUK SPORA

Lactobacillaceae -Lactobacillus acidophilus-Listeria monocytogenes-Erysipelothrix rhusiopathiae-Propionibacterium acnes-Eubacterium lentum

Corynebacteriaceae - Corynebacterium diphteriae

Mycobacteriaceae -Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae

Nocardiaceae -Nocardia asteriodes

Actinomycetaceae -Actinomyces israelli, Actinomyces naeslundii-Arachnia propionica-Bifidobacterium eriksonii-Bacterionema matruchotii-Rothia dentocariosa

Micromonosporaceae - Micropolyspora faeni

BATANG TAK BERSPORA dan ACTINOMYCETES

Bakteri Gram Negatif

Morfologi Familia Genus dan species

Coccus dan cocobacillus

Neisseriaceae -Neisseria meningitidis-Neisseria gonorrhoeae- Branhamella cattarhalis- Moraxella lacunata-Acinetobacter

Coccus anaerob

Veillonellaceae -Veillonella parvula- Acidaminococcus fermentana

Bacillus dan coccus aerob

Pseudomonadaceae -Pseudomonas aeruginosa

Genera of certain affilation

-Brucella abortus, Brucella melitensis, Brucella suis-Bordetella pertussis-Francisella tularensis-Alcaligenes faecalis-Acetobacter

Morfologi Familia Genus dan species

Bacillus anaerob fakultatif

Enterobacteriaceae -Escherichia coli-Edwardsiella tarda-Citrobacter freundii-Salmonella typhi, Salmonella sp.-Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei-Klebsiella pneumoniae-Enterobacter aerogenes-Serratia marcescens-Proteus mirabilis, Proteus vulgaris-Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis-Erwinia

Vibrionaceae -Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus-Aeromonas hydrophila-Plesiomonas shigelloides

Genera of uncertain affilation

-Chromobacterium violaceum-Flavobacterium meningosepticum-Haemophillus influenzae-Pasteurella multocide-Actinobacillus lignieresii-Cardiobacterium hominis-Streptobacillus monoliformis-Calymatobacterium granulomatis

Morfologi Familia Genus dan Spesies

Bacillus anaerob Bacteroidaceae -Bacteroides fragilis-Fusobacterium nucleatum-Leptotrichia buccalis

Helical cells Spirochaetaceae -Treponema pallidum-Borrelia recurrentis- Leptospira interrogans

Spiral and curved bacteria

Spirillaceae -Spirilinum minor-Campylobacter fetus

Rickettsias Rickettsiaceae -Rickettsia rickettsii-Rochalimaea quintana-Coxiella burnetti

Bartonellaceae -Bartonella bacilliformis-Chlamydia trachomatis

Chlamydiaceae -Chlamydia trachomatis

Bentuk tak berdinding sel

Mycoplasmataceae -Mycoplasma pneumoniae

Berdasarkan keperluan akan oksigen, Bakteri dibagi dalam 5 golongan

1. Anaerob obligat hidup tanpa oksigen, oksigen toksik terhadap

golongan bakteri ini.

2. Anaerob aerotoleran  tidak mati dengan adanya oksigen.

3. Anaerob fakultatif mampu tumbuh baik dalam suasana dengan atau

tanpa oksigen.

4. Aerob obligat   tumbuh subur bila ada oksigen dalam jumlah besar.

5. Mikroaerofilik hanya tumbuh baik dalam tekanan oksigen yang

rendah

Bakteri mempunyai temperatur optimum yaitu dimana bakteri tersebut tumbuh sebaik – baiknya dan batas – batas temperatur dimana pertumbuhan dapat terjadi.

a. Psikhrofilik    : -5 sampai +300C dengan optimum 1- 200C.

b. Mesofilik    : 10 – 450C dengan optimum 20 – 400C.

c. Termofilik    : 25 – 800C dengan optimum 50 – 600C.

pH :Kebanyakan bakteri patogen mempunyai pH optimum 7,2 – 7,6.

Faktor yg Mempengaruhi Terjadinya Infeksi bakteri

1.Faktor Perlekatan2.Invasi bakteri ke dalam sel dan jaringan inang

3.Toksin4.Enzim

1. Faktor Perlekatan Satu2nya cara dalam proses menginfeksi Akan diikuti o/ mikrokoloni dan

serangkaian langkah patogenesis terjadinya infeksi.

Interaksi antara bakteri dg permukaan sel jaringan dipengaruhi oleh permukaan hidroforbisitas dan muatan permukaan jaringan.

2. Invasi bakteri ke dlm Sel dan Jaringan Manusia

Masuknya bakteri ke dalam sel inang, bakteri akan melepaskan virulensi yg akan mempengaruhi sel manusia.

3. ToksinEksotoksin Endotoksin

Diproduksi o/ bakteri gram (+) dan gram (-)

Hanya diproduksi o/bakteri gram (-)

Polipeptida dg BM 10.000-900.000 komposisi protein dominan

Lipopolisakarida kompleksLipid A bersifat toksik

Relatif tdk stabil : toksisitas sering dirusak oleh panas pd tem. Dibawahn 600C

Relatif stabil : dg temp. > 600C selama berjam-jam tdk kehilangan toksisitas

Biasanya tidak menghasilkan demam pada tubuh inang

Biasanya menghasilkan demam denagn melepas interleukin-1 dan mediator lain

Dapat diubah menjadi antigenik, toksoid, non toksoid, dapat digunakan untuk imunisasi (ex. Imunisasi TT)

Tidak dapat dijadikan toksoid

4. Enzim

Enzim perusak jaringan :Clostridium perfringens memproduksi selain lechitinase juga collagenase, shg dpt merusak kolagen yg merupakan protein utama dr jar.ikat.

Protease Ig A1 :menghindari agar bakteri tdk terjebak o/musin, dimiliki o/ bakteri ekstraselular, dpt mengaktivasi antibodi.

Mekanisme Respon Imun thdp Bakteri

Mekanisme Imun dlm

infeksi bakteri

Imunologi bakteri

ekstraseluler

Imunitas nonspesifik

Imunitas spesifik

Humoral

Sitokin

Imunologi Bakteri

intraseluler

Imunitas nonspesifik

Imunitas spesifik

Respon imun umum infeksi bakteri

Imunologi Bakteri Ekstraseluler Bakteri ekstraseluler dpt hidup dan

berkembangbiak di luar sel pejamu : sirkulasi, jaringan ikat, rongga2 ( lumen saluran nafas dan saluran cerna)

Penyakit yg ditimbulkan : inflamasi yg menimbulkan destruksi jaringan di tempat infeksi dg membentuk nanah/infeksi supuratif.

Bakteri ekstraselular : Mycoplasma sp, Pseudomonas aeruginosa, enterotoxigenic E.coli, Vibrio choleare, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Haemophylus influenzae, Bacillus antrachis.

Imunitas non spesifik ekstraseluler

Komponen utama : komplemen, fagositosis, respon inflamasi

Komplemen : bakteri ekspresikan manosa di permukaan diikat lektin yg homolog dg C1q aktivasi komplemen jalur lektin.

Komplemen berfungsi : Merekrut sel2 inflamasi C3a, C5a Opsonisasi pelapisan dg komplemen C3 MAC (membrane Attack Complex) hancurkan

membran bakteri Fagosit : mengika bakteri mll reseptor permukaan lain

spt Toll-like receptor meningkatkan aktivasi leukosit, fagositosis; lepas sitokin induksi infiltrasi leukosit ke tempat infeksi dan induksi panas serta sintesis APP.

Imunitas Ekstraselular Non Spesifik

Manosa + lektin + C1q Bakteri Komplemen

Opsonisasi & fagositosis

Ikat Bakteri + aktifasi leukosit dan fagositosis

Sitokin+ (Mengikat)

(Meningkat)

aktifkan

Produk sampingan : Mengaktifkan & mengerahkan

leukosit

Jalur Aktivasi Komplemen

*MASP: Manan Binding Lectin Serin Peptidase

Fagositosis bakteri

Imunitas Spesifik Ektraseluler

Humoral Komponen utama : antibodi

menyingkirkan mikroba, netralkan toksin Th2 produksi sitokin rangsang respon

sel B, aktivasi makrofag, dan inflamasi.Sitokin Produksi sitokin oleh makrofag

timbulkan inflamasi dan syok septik. Toksin spt superantigen aktifkan banyak

sel T sitokin makin banyak syok septik

Imunologi Bakteri Intraselular

Ciri utama bakteri intraseluler : kemampuan utk hidup bahkan berkembang biak dlm fagosit.

Termasuk bakteri intraselular : Intraselular fakultatif : Salmonella sp,

Shigella sp, Legionella pneumophili, invasive E.coli, Neisseria sp, Mycobacterium sp, Lysteria monocytogenes, Bordetella pertusis

Intraselular obligat : Rickettsia sp, Coxiella burnetti, Chlamydia sp

Imunitas Nonspesifik Intraselular

Faktor utama : fagosit dan sel NK. Fagosit: menelan dan coba

menghancurkan mikroba namun mikroba dpt resisten thdp efek degradasi fagosit

Sel NK : bakteri intrasel aktifkan sel NK scr direk atau aktivasi makrofagproduksi IL-2 sel NK aktif produksi IFN-γ kembali aktifkan makrofag daya bunuh dan makan bakteri meningkat

Imunitas Intraselular Non Spesifik

Fagosit menelan bakteri Bakteri resisten

Sel NK

IL-12 & IFN - γ

Mengaktifkan Makrofag kembali

Sitokin = mengaktifkan

Memproduksi

Imunitas Spesifik Intraselular

Respon imun spesifik proteksi utama : imunitas selular Terdiri dr 2 reaksi :

Sel CD4+ Th1 Sel CD8+/CTL : memacu pembunuhan mikroba, lisis sel

terinfeksi Makrofag : respon thdp mikroba intraselular dan bentuk

granuloma, timbulkan kerusakan jaringan (pd DTH pd protein M.tuberkulosis)

CD4+ : beri respon thdp peptida antigen-MHC-II asal bakteri intravesikuler, produksi IFN- γ aktifkan makrofag utk hancurkan mikroba dlm fagosom

Sel CD4+ naif : diferensiasi jd Th1( aktifkan fagositbunuh mikroba) dan Th2 (mencegah aktivasi makrofag)

CD8+ : beri respon thdp molekul MHC-I ikat antigen sitosol dan bunuh sel terinfeksi

Imunitas Intraselular Spesifik

Imunitas Selular

CD4+ & TH1

CD8+ & CTLMembunuh Mikroba

&Lisis sel terinfeksi

Aktifkan makrofag (DTH) Granuloma

IFN - γ Kerusakan

Jaringan

Strategi Bakteri Intraselular

Antibiotik / antimikroba

Antibiotika berasal dari bahasa latin yang terdiri dari anti = lawan, bios = hidup. Adalah zat-zat yang dihasilkan oleh mikroba terutama fungi dan bakteri tanah, yang dapat menghambat pertumbuhan atau membasmi mikroba jenis lain, sedang toksisitasnya terhadap manusia relatif kecil.

Berdasarkan mekanisme kerja, AM dibagi 5 : Menghambat sintesis dinding sel mikroba

Penisilin, sefalosporin, basitrasin, vankomisin, sikloserin efek bakterisid

Mengganggu keutuhan membran sel mikroba Polimiksin, gol polien, AM kemoterapeutik

(antiseptik surface active agents) , imidazol, kolistin, amfoterisin B

Menghambat sintesis protein sel mikroba Gol aminoglikosid, makrolid, linkomisin,

tetrasiklin, kloramfenikol Menghambat sintesis asam nukleat sel mikroba

Rifampisin, gol kuinolon, Sulfonamid, trimetropim

Resistensi Antibiotika

Faktor yang mempengaruhi : Jumlah penggunaan Lama penggunaan antibiotika Resistensi kelas antibiotika (agen spesifik

yg tidak tergantung lama dan jumlah) Tambahan antibiotika pada makanan ternak Konsentrasi antibiotika pada jaringan (dosis

rendah potensial resistensi tinggi)

Asal usul resisten bakteri terhadap antibiotika

Bukan Genetik Kuman dalam metabolisme yg tidak aktif (cth : kuman TBC) Kuman tidak memiliki sasaran khusus (cth : kuman tanpa

dinding sel) Antibiotika tidak sesuai dengan kuman (cth : kuman

intraseluler) Genetik

Resistensi kromosomal mutasi spontan pada suatu fokus yg mengendalikan kepekaan terhadap obat

Resistensi ekstrakromosomal diperantarai perpindahan sel plasmid, mekanismenya dapat secara : Transduksi DNA plasmid pindah ke kuman lain melalui bakteriofag Transformasi DNA langsung pindah ke kuman lain Konjugasi diatur oleh suatu faktor, DNA dipindahkan melalui

tabung2 protein dari sel yang satu ke sel penerimanya. Translokasi pertukaran urutan DNA pendek (transposon)

Resisten silang : kuman resisten pd obat lain yg mekanismenya sama

Pencegahan

http://www.belajar.kemdiknas.go.id/index.php?display=view&ack=1&list=1&mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=130&uniq=all

Jawetz E, Aldeberg, Melnick JL.2007. Mikrobiologi Kedokteran. Ed 23. Jakarta : EGC.

Bratawidjaja KG, Rengganis I. 2010. Imunologi Dasar. Ed 9. Jakarta : Balai Penerbit FKUI.

Wiwing V, Hendra S. Buku Pengantar Mikrobiologi Bakteri. Jakarta, 2011.

Medical Microbiology And Infection At A Glance (Blackwell Science 2000)

Color Atlas of Pathophysiology (Thieme 2000) A. Despopoulos et al - Color Atlas of Physiology 5th

Ed Thieme 2003