MYCOBACTERIACEAEMYCOBACTERIACEAE

DEPARTEMEN MIKROBIOLOGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

SLO:

1 Menjelaskan morfologi dan struktur dari masing-masing kelompok Mycobacteriaceae

2 Menjelaskan cara identifikasi bakteri Mycobacteriaceae

3 Menyebutkan penyakit-penyakit yang berhubungan dengan Mycobacteriaceae

2

Referensi: • Levinson, W., Jawetz, E. 2003. Medical Microbiology &

Immunology: Examination & Board Review, 7th ed. hlm. 142-8. McGraw-Hill, Inc. USA.

• Ryan, K.J., Ray, G.C. 2004. Sherris Medical Microbiology, 4th ed. hlm. 442-8,451-3. McGraw-Hill, Inc. USA.

• Mims, C., Dockrell, H.M., Goering, R.V., Roitt, I., Wakelin, D., Zuckerman, M. 2004. Medical Microbiology, 3rd ed. hlm.531,595-6. Mosby. UK.

• Agarwal et al. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials 2005 4:18   doi:10.1186/1476-0711-4-18

• Pedoman nasional penanggulangan Tuberkulosis• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy

3

TAKSONOMI

• Kingdom : Bacteria• Phylum : Actinobacteria• Class: Actinobacteria• Subclass : Actinobacteridae• Order: Actinomycetales• Suborder : Corynebacterineae• Family : Mycobacteriaceae• Genus : Mycobacterium• Species : M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum, • M. microti

4

Mycobacterium dibagi atas 2 kelompok :

1.Classified (Typical) Mycobacterium yang telah dipastikan

patogenitasnya

Yaitu:

M. tuberculosis

M. avium

M. bovis

M. leprae5

2.Unclassified (Atypical) Jenis Mycobacterium yang tidak dapat

digolongkan ke dalam kelompok I =

Anonymous Mycobacteria

Golongan ini terdiri dari:

Gol. Photocromogen : M. kansasi

Gol. Scotocromogen : M. scrofulaceum

Gol. Nonphotocromogen : M. intracellulare

Gol. Rapid Growth : M. phlei dan M. smegmatis

6

Mycobacterium Karakteristik umum:

• Bentuk batang ramping lurus• Panjang: 1-10 μm (biasanya 3-5 μm), lebar: 0.2-0.6 μm• Dinding sel mengandung:

- asam lemak mycolic acid (60%) sifat

‘tahan asam’- polisakarida- protein (tuberkulin) 40 %

• Granula tahan asam • Tidak menghasilkan pigmen

7

• Metode pewarnaan Ziehl-Neelsen: bakteri berwarna merah, latar belakang biru• Kultur :

• Media Löwenstein-Jensen • Suhu optimum 37C, umumnya aerob • Tumbuh sangat lamban inkubasi 4-8 minggu • M. tuberculosis membelah tiap 12 -24 jam• Koloni kering, kasar, berwarna kekuningan

Mycobacterium

8

Mycobacterium

Lebih resisten terhadap faktor kimia daripada

bakteri lain

Resisten terhadap pengeringan, sebagian

besar disinfektan, asam dan basa.

Sensitif terhadap panas pasteurisasi

Organisme individual dalam inti sel droplet,

peka terhadap inaktivasi oleh sinar ultraviolet9

Ditemukan Dr. Robert Koch Koch's disease penyakit Tuberkulosis (TB, TBC)

Terutama menginfeksi paru-paru (80%) Menular melalui saluran pernafasan Ukuran sangat halus mudah masuk langsung

ke saluran pernafasan bawah paru-paru Dapat menginfeksi organ tubuh lain TB:

usus, kelenjar, meningitis, ginjal, tulang dll.

Mycobacterium tuberculosis

10

Patogenesis TB:

a. Infeksi primer respon imun pada orang yang belum pernah terinfeksi tuberkuloprotein

b. Reaktivasi manifestasi penyakit

11

Infeksi primer

• Bakteri dalam droplet terinhalasi alveoli (terutama lobus tengah dan bawah paru yang baik ventilasinya) difagositosis makrofag alveolar gagal: bakteri terus bermultiplikasi hingga makrofag pecah difagositosis makrofag darah paru-paru

• Bakteri terus bermultiplikasi intraselular (makrofag) saluran limfe dan pembuluh darah jaringan (hati, limpa, ginjal, tulang, otak, selaput otak, paru-paru) terbentuk lesi tuberkel/granuloma

12

Patogenesis TB:

13

Infeksi primer

• Bila bakteri >> dan derajat hipersensitivitas tinggi lesi perkijuan.

• Akhir infeksi primer infeksi reda lesi mengalami fibrosis bakteri di dalamnya mati

• Di jaringan yang oksigenasinya baik, mis: daerah sub apikal paru, korteks ginjal dan vertebra, bakteri dapat bertahan hidup (bulanan, tahunan) sumber potensial bagi reaktivasi infeksi

Patogenesis TB

14

Reaktivasi

• Bila pertahanan tubuh lemah• Terjadi di bagian tubuh yang memiliki tekanan

oksigen relatif tinggi apeks paru• Bila sistem imun diperantarai sel rusak

pemusnahan bakteri tidak efektif jumlah bakteri meningkat

• Komponen dinding sel bakteri menarik sel T dan makrofag ke lokasi infeksi lisis makrofag tak terkendali melepas enzim dan metabolit >> jaringan sekitar rusak nekrosis kaseosa kavitas

Patogenesis TB

15

Reaktivasi

• Bila semua kavitas bergabung dan pecah, materi nekrotik yang memuat organisme menyebar ke bagian lain dari paru manifestasi klinis

• Individu yang membatukkan materi tersebut adalah sumber infeksi mikobakteria

Patogenesis TB

16

Manifestasi Klinis TB Paru

– Batuk berdahak 2-3 minggu atau lebih– Dahak bercampur darah– Batuk darah– Sesak nafas – Badan lemas– Nafsu makan dan berat badan – Malaise – Keringat malam tanpa kegiatan fisik– Demam meriang > 1 bulan

17

Manifestasi Klinis TB

• Meningitis, bila organisme mencapai selaput otak

• Jika granuloma dalam paru pecah ke dalam rongga pleura, reaksi hipersensitivitas yang terjadi dapat menimbulkan efusi pleura

• Penyebaran penyakit primer dapat menyebabkan TB milier (foto torak: banyak lesi seukuran biji gandum)

18

Diagnosis Tuberkulosis Paru1. Gejala/manifestasi klinis suspek TB2. Diagnosis utama: penemuan BTA pemeriksaan dahak

mikroskopis (pewarnaan ZN) 3. Pemeriksaan penunjang:

- Foto toraks tidak selalu khas- Biakan/kultur utk mengetahui apakah pasien

masih peka thd OAT yg dipakai- Uji kepekaan/sensitivitas mencegah

kesalahan dalam pengobatan MDR- Uji tuberkulin

- Histopatologi dari biopsi jaringan identifikasi granuloma

19

Alur diagnosis TB Paru

20

Analisis spesimen di laboratorium:Sputum dekontaminasi dengan natrium hidroksida (menginaktivasi bakteri kontaminan)

Netralisasi dengan alkali

Spesimen disentrifugasi agar mikobakterium yang terkandung menjadi konsentrat

Spesimen dpt digunakan untuk pewarnaan & kultur di media Löwenstein-Jensen amati 6 minggu, atau dapat dikultur pada sistem biakan BACTEC untuk mikobakteria (positif dalam 1 - 2 minggu)

Pewarnaan: ZN, auramine-rhodamine fluorescent

Uji sensitivitas terhadap antibiotika

Uji PCR 21

22M. tuberculosis. Pewarnaan BTA direk dari sputum

23

Mycobacterium tuberculosis di media Lowenstein-Jensen

24

a b c d

Biakan Mycobacteria di agar miring Löwenstein-Jensen. a. M. gordonae; b. M. fortuitum; c. M. avium; d. M. tuberculosis

Uji tuberkulin

25

Diagnosis TB di luar Paru

• Gejala tergantung organ yg terkena:– Kaku kuduk meningitis TB– Nyeri dada pleuritis TB– Pembesaran kel. Limfe limfadenitis TB– Deformitas tulang belakang (gibbus)

spondilitis TB

• Diagnosis pasti sulit ditegakkan kombinasi uji mikrobiologi, patologi, serologi, radiologis, dll

26

27

Limfadenitis TB di daerah leher

Pengobatan TB• Regimen terapi umum: INH, RIF, PZA 1x sehari • Setelah 2 bulan, INH dan RIF dilanjutkan hingga

4 bulan berikutnya • Pada kasus meningitis, INH dan RIF diberikan

selama 9 bulan • Penambahan etambutol bila pasien berasal

dari daerah dengan insiden tinggi resistensi thd antibiotika

• Perlu pengawasan ketat strategi DOT • Jika terapi tepat gejala << dalam beberapa

hari, pasien sembuh dalam 2 minggu

28

Mycobacterium leprae

• Ditemukan Armauer Hansen pada 1873• Penyebab kusta / morbus Hansen / lepra• Indonesia negara pandemi kusta• Propinsi dgn prevalensi >> kusta Papua,

Jateng, Jatim (tertinggi) , Jabar, Sulteng, Sulawesi Barat, Sulut, Maluku Utara, NTT, NTB, Aceh dan DKI Jakarta.

29

Mycobacterium leprae

Morfologi dan Identifikasi :- Berbentuk batang, tunggal, atau berkelompok membentuk bola - Suhu optimum 30°C - Tumbuh di kulit dan saraf superfisial - Tidak dapat dibiakkan di media buatan maupun

dalam kultur sel tumbuh dalam telapak kaki mencit / armadilo - Tumbuh sangat lamban, waktu pembelahan

12-14 hari

30

Manifestasi Klinis

• Lepra tuberkuloid terbentuk granuloma lepromin (+) • Lepra lepromatosa :

- Granuloma menjadi ‘foamy histiocytes’- Lepromin (-)- Anestesi pada lesi kulit- Penyebaran secara sistemik melibatkan RES- Setelah pengobatan ‘erythema nodosum

leprosum’ (ENL)- Terjadi resorpsi tulang hilangnya hidung dan

ujung-ujung jari

-

Mycobacterium leprae

31

32

Tanda-tanda kusta : bercak putih di kulit , merah, ada bagian tubuh tidak berkeringat, rasa kesemutan pada anggota badan atau bagian wajah, mati rasa kerusakan saraf tepi.

resorpsi tulang

Diagnosis mikrobiologi • Spesimen:

– Kerokan kulit / selaput mukosa hidung skalpel

– Biopsi kulit daun telinga

Sediaan diwarnai dengan teknik Ziehl Neelsen • Gambaran histologik (biopsi kulit/saraf yang

menebal) ‘foam cells’ (makrofag mengandung banyak BTA dalam kulit)

• Ciri khas manifestasi bentuk tuberkuloid granuloma

Mycobacterium leprae

33

Mycobacterium bovis

• Sangat mirip M. tuberculosis• Sifat pertumbuhan: aerob dan mikroaerofilik• Ditularkan dari hewan (ternak) ke manusia

melalui: susu atau terhirup droplet yg mengandung bakteri

• Sebelum ditemukan pasteurisasi penyebab TB intestinal pada anak-anak

• Gejala klinis infeksinya tidak dapat dibedakan dari TB yg disebabkan M. tuberculosis

34

35

Strain M. bovis yang digunakan untuk vaksin bacille Calmette-Guérin (BCG). Pewarnaan Ziehl Neelsen. Pembesaran 1,000x.

Mycobacterium kansasii

• Kultur membutuhkan media kompleks untuk pertumbuhan pada suhu 37°C

• Menghasilkan koloni berpigmen kuning setelah inkubasi sekitar 2 mgg

• Menyebabkan infeksi mirip tuberkulosis cenderung lamban

• Biasanya menginfeksi penderita HIV • Secara antigenik mirip M. tuberculosis uji kulit

tuberkulin sering positif • Kemoterapi: kombinasi INH, RIF, dan etambutol

36

Kompleks Mycobacterium avium-intracellulare

• Sekelompok BTA yang tumbuh lebih cepat daripada M. tuberculosis

• Kultur koloni licin, halus, tidak berpigmen • Ditemukan di tanah dan air• Sering menginfeksi penderita AIDS • Bentuk infeksi tersering kavitas paru • Dapat juga terjadi limfadenitis servikal,

osteomielitis kronis, infeksi ginjal dan kulit• Sering resisten terhadap OAT terapi awal:

makrolid (klaritromisin atau azitromisin) + etambutol

37

38

Mycobacterium scrofulaceum

• Ditemukan di lingkungan yg lembab• Biakan membentuk koloni kuning (dlm 2 minggu)• Penyebab paling sering limfadenitis servikal pada

anak-anak • Bakteri masuk melalui orofaring dan menginfeksi

aliran nodus limfatik pembesaran nodus limfatik (nyeri -/+)

• Dapat menimbulkan ulserasi • Pengobatan eksisi pembedahan terhadap

nodus limfatik yang terlibat

39

Kompleks Mycobacterium fortuitum-chelonae

• Saprofit di tanah dan air • Tumbuh cepat (3-6 hari) dalam biakan, pigmen (-) • Dapat menyebabkan penyakit superfisial dan

sistemik • Lesi paling sering abses pada lokasi suntikan

(drug abusers) , dapat terbentuk infeksi paru sekunder

• Infeksi sering dihubungkan dengan implantasi benda asing (mis: protese payudara, katup jantung buatan)

• Sering resisten terhadap OAT

40

41

Lesi-lesi erythematous dan nodular mengeluarkan cairan serous disebabkan infeksi M. chelonae pada pasien transplantasi hati

Mycobacterium ulcerans

• Penyebab infeksi superfisial Buruli ulcer • Kasus sering terjadi di daerah tropis• Anak-anak paling sering terinfeksi • Sumber infeksi dan bentuk penularan belum

diketahui• Individu terinfeksi mengalami ulserasi berat (kulit

dan jaringan subkutan) sering progresif kecuali bila diobati

• Pengobatan dibutuhkan eksisi pembedahan dan tanduralih (graft)

42

Buruli ulcer43

Diagnosis M. ulcerans

• Usapan dari dasar ulkus diwarnai dgn metode Ziehl-Neelsen BTA

• Spesimen biopsi dari dasar ulkus yg nekrotik dan tepi lesi jaringan subkutan bermakna sec. diagnostik

• Kultur dari: lesi, eksudat, jaringan koloni baru terlihat setelah inkubasi 6-8 minggu pada suhu 33°C.

• Metode PCR membantu mempercepat diagnosis didapat hasil dalam 24 jam membantu pengobatan

44

Mikobakteria lain yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia:

• Mycobacterium africanum TB paru

• Mycobacterium microti pernah diisolasi di

Jerman dari 2 pasien imunokompeten (HIV-negatif)

dgn diagnosis TB paru

• Mycobacterium phlei peritonitis

• Mycobacterium smegmatis, tumbuh cepat pada suhu 37°C, biasa terdapat pada sekresi kelenjar sebasea manusia jarang menyebabkan penyakit, mis: infeksi pleuro-pulmoner

45

46

Mycobacterium leprae