BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih

tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain. Bakteri memiliki ratusan

ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang

ekstrim. Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan.

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang

lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak

memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis). Bakteri merupakan

penyebab penyakit yang cukup sering terjadi. Karena banyaknya manusia

yang mengabaikan penyakit tersebut karena terkadang gejala awal yang

diberikan ada gelaja awal yang biasa saja. Banyaknya manusia yang mulai

tidak begitu peduli dengan gejala awal terjangkitnya bakteri.

Pada dasarnya dari seluruh mikroorganisme yang ada di alam, hanya

sebagian kecil saja yang merupakan patogen. Patogen adalah organism atau

mikroorganisme yang menyebabkan penyakit pada organism lain.

Kemampuan pathogen untuk menyebabkan penyakit disebut dengan

patogenisitas. Dan patogenesis disini adalah mekanisme infeksi dan

mekanisme perkembangan penyakit. Infeksi adalah invasi inang oleh mikroba

yang memperbanyak dan berasosiasi dengan jaringan inang. Infeksi berbeda

dengan penyakit. Sebagaimana kita ketahui sebelumnya mikroorganisme

adalah organisme hidup yang berukuran mikroskopis sehingga tidak dapat

dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganisme dapat ditemukan disemua

tempat yang memungkinkan terjadinya kehidupan, disegala lingkungan hidup

manusia. Mereka ada di dalam tanah, di lingkungan akuatik, dan atmosfer

( udara ) serta makanan, dan karena beberapa hal mikroorganisme tersebut

dapat masuk secara alami ke dalam tubuh manusia, tinggal menetap dalam

tubuh manusia atau hanya bertempat tinggal sementara. Mikroorganisme ini

1

dapat menguntungkan inangnya tetapi dalam kondisi tertentu dapat juga

menimbulkan penyakit.

1.2 Skenario

Skenario Patogenesis Bakteri

Suatu bakteri patogen dapat membuat kerusakan terhadap tubuh inang

(host). Ketika bakteri masuk jaringan tubuh dan memperbanyak diri,

mikroorganisme ini dapat menimbulkan infeksi. Jika keadaan host rentan

terhadap infeksi maka dapat menimbulkan suatu penyakit. Kemampuan

mikroorganisme pathogen untuk menyebabkan penyakit tidak hanya

dipengaruhi oleh komponen yang ada pada mikroorganisme, tapi juga oleh

kemampuan host untuk melawan infeksi.

Dalam menginfeksi, pathogenesis bakteri mempunyai kemampuan

menyerang jaringan yang dikenal dengan istilah invasi dan kemampuan

toksigenesis. Proses invasi melibatkan kolonisasi, produksi invasion, dan

kemampuan mengatasi pertahanan host. Sedangkan dalam proses toksigenesis

mampu menghasilkan toksin; endotoksin atau eksotoksin.

1.3 Learning Objective

1. Mengetahui, memahami dan menjelaskan macam-macam bakteri patogen

2. Mengetahui, memahami dan menjelaskan perbedaan endotoksin dan

eksotoksin

3. Mengetahui, memahami dan menjelaskan proses patogenesis bakteri

hingga menimbulkan penyakit

4. Mengetahui, memahami dan menjelaskan mekanisme pertahanan tubuh

inang melawan patogen

2

BAB 2

PEMBAHASAN

STEP 1

1. Infeksi : Proses masuknya spesies asing atau bibit penyakit ke dalam

host sehingga menimbulkan gejala demam atau panas tubuh sebagai suatu

reaksi tubuh menolak pathogen

2. Bakteri : Mikroorganisme parasit dalam tubuh yang dapat

menyebabkan suatu penyakit. Tipe sel prokariotik (tidak punya dinding inti),

ukuran 1-5 mikro meter, tidak memiliki klorofil, uniselular, dan memiliki

bentuk beraneka ragam.

Bakteri dibagi menjadi :

Bakteri gram positif : memiliki kandungan peptidoglikan

Bakteri gram negatif : tidak memiliki kandungan peptidoglikan

3. Patogen : Agen biologis penyebab penyakit pada host

4. Mikroorganisme: Makhluk hidup yang berukuran kecil, hanya bisa dilihat

menggunakan mikroskop

5. Patogenesis : Proses masuknya patogen hingga menimbulkan suatu

penyakit

6. Invasi : Proses masuknya bakteri ke dalam tubuh host dan mulai

menyebar.

Invasi dibagi menjadi :

Ekstraselular : bakteri merusak barier jaringan, masuk melalui pembuluh

darah dan jaringan limfa

Intraselular : bakteri melakukan penetrasi pada host

7. Invasin : Zat ekstraselular yang dihasilkan patigen untuk merusak host,

biasanya berupa enzim dan dapat memudahkan penyebaran bakteri dalam

host. Contoh : protease IgA, lesitin, koagulase

8. Host : Tempat bakteri untuk mereplikasi diri sebagai tempat

mengambil nutrisi

3

9. Kemampuan host : Kemampuan jaringan untuk melawan suatu

patogen. Biasanya berdasarkan stamina host, jika stamina kuat patogen yang

masuk akan dihancurkan sehingga pathogen tidak berhasil menginfeksi,

sedangkan jika stamina turun patogen akan lebih mudah masuk ke dalam

host.

10. Kolonisasi : Saat dimana bakteri bergerombol pada sel tubuh inang,

sebagai persiapan untuk menginfeksi. Daerah yang sering diserang adalah

pencernaan, pernafasan, konjungtiva, saluran urogenital

11. Toksigenesis : Kemampuan mikroorganisme untuk menghasilkan toksin,

dimana toksin tersebut berbahaya bagi host

Toksin dibagi menjadi :

Endotoksin : toksin yang berada dalam sel sebagai bagian dari sel.

Dihasilkan oleh bakteri gram negatif

Eksotoksin : toksin yang dikeluarkan di sekeliling medium. Dihasilkan

oleh bakteri gram positif

Step 2

1. Bagaimana proses pathogenesis bakteri ?

2. Bagaimana perbedaan endotoksin dan eksotoksin ?

3. Bagaimana mekanisme pertahanan tubuh inang terhadap patogen ?

4. Bagaimana cara bakteri agar tetap bertahan hidup dalam tubuh host ?

Step 3

1. Proses patogenesis bakteri :

Patogenesis bakteri dimulai dengan adhesi yaitu perlekatan bakteri pada

permukaan sel inang, biasanya terjadi pada sel epitel. Pada saat adhesi

memerlukan protein adhesion yang berguna membantu bakteri melakukan

perlekatan pada sel host. Kemudian bakteri melakukan kolonisasi yaitu

menggerombolnya bakteri sebelum masuk ke dalam host. Setelah itu

terjadilah invasi, bakteri menyebar dan berkembang biak dalam tubuh host.

Di dalam host, bakteri harus mampu bertahan hidup, biasanya bakteri

4

menghasilkan enzim protease yang berguna untuk memecah Ig A. Sehingga

terjadilah rusaknya tubuh host. Selain itu untuk bertahan hidup, bakteri juga

melakukan toksigenesis yaitu kemampuan untuk menghasilkan toksin.

2. Perbedaan endotoksin dan eksotoksin

Endotoksin Eksotoksin

Tersusun dari gugus lemak Tersusun dari gugus peptida

Tahan terhadap panas

(termostabil)

Rusak pada suhu tinggi

(termolabil)

Menimbulkan demam Tidak menimbulkan demam

Dihasilkan oleh bakteri yang

mati atau ketika bakteri sedang

membelah

Dihasilkan oleh bakteri hidup

Tidak toksoid Toksoid

Bersifat antigen Bersifat tidak antigen

3. Mekanisme pertahanan host terhadap patogen

Cara host untuk melakukan pertahanan yaitu dengan menghasilkan IgA yang

berfungsi sebagai sistem imun sehingga dapat membunuh bakteri-bakteri

yang masuk dan bakteri tidak dapat menginfeksi. Selain itu, host juga

melakukan fagositosis, yaitu memakan bakteri asing yang masuk

4. Mekanisme pertahanan bakteri di dalam host

Bakteri harus mampu bertahan hidup di dalam host agar dapat menginfeksi

inangnya. Cara bakteri bertahan hidup adalah sebagai berikut :

Bakteri ekstraseluler membentuk kapsul antifagosit yang melindungi

molekul karbohidrat pada permukaan bakteri yang seharusnya dapat

dikenali oleh sel fagosit

Mengeluarkan eksotoksin yang dapat meracuni leukosit

Berikatan dengan permukaan sel non fagosit

Menghindari lisis dengan cara mengalihkan lokasi aktivasi komplemen

melalui sekresi protein umpan

5

Bakteri Patogen

Kemampuan Invasi

Kemampuan Toksigenesis

Kolonisasi Produksi Invasin

Mengatasi Pertahanan

Host

Endotoksin Eksotoksin

Bakteri intraseluler dapat menghambat fungsi lisosom pada vakuola yang

berisi bakteri dan menghindari perangkap fagosom dengan lisin sehingga

dapat tetap hidup bebas dalam sitoplasma inang

Step 4

6

Kerusakan Host / Inang

Infeksi

Step 7

1. Macam-macam Bakteri Patogen

Berdasarkan subyek yang di infeksi :

Bakteri patogen pada manusia:

Corynebacterium diphteriae, menyebabkan difteri

Mycobacterium tuberculosis, menyebabkan TBC

Bordetellla perfusis, menyebabkan batuk rejan

Neisseria gonorhoe, menyebabkan gonorhoe/raja singa/kencing nanah

Treponema pallidum, menyebabkan sifilis

Vibrio cholera, menyebabkan kolera

Salmonella typhi, menyebabkan tifus

Shigella dysentriae, menyebabkan disentri

Diplococcus pneumonia, menyebabkan radang paru

Mycobacterium leprae, menyebabkan lepra/kusta

Neiseria meningitis, menyebabkan penyakit meningitis (radang selaput

otak)

Clostridium botulinum terdapat di dalam makanan kaleng yang dibiarkan

terbuka dengan pH >4,6. Mengeluarkan racun botulinin. Ciri-ciri orang

yang terkena racun botulinin adalah tenggorokan terasa kaku hingga sulit

bernafas, mata berukunang-kunang, kejang-kejang hingga dapat

menyebabkan kematian.

Treponema pertenue, menyebabkan penyakit frambusa. Gejala penyakit

ini adalah munculnya luka sepperti borok. Penularan penyakit ini adalah

dengan penularan secara langsung yaitu melalui kontak orang ke orang,

melalui luka dan melalui selaput lendir.

Klebsiella pneumoniae, merupakan bakteri gram negatif yang hidup pada

membran paru-paru yang merupakan salah satu agen dalam penyakit

pneumonia atau oedem pada paru-paru

Salmonella enterica, merupakan bakteri yang hidup pada Gastro-intestinal

tract yang bersama Salmonella thypii berperan dalam penyakit

salmonellosis

7

Yersinia peptis, merupakan bakteri yang berperan penuh dalam epidemic

penyakit plaque, penyakit ini menimbulkan hitam dikulit yang berujung

pada nekrosis jaringan tersebut yang menyebabkan kematian

Bakteri pathogen pada hewan :

Streptococcus agalactia, menyebabkan penyakit mastitis pada sapi (radang

payudara)

Bacillus antraksis, menyebabkan penyakit antrax pada sapi

Brucella abortus, menyebabkan bruselosis pada sapi

Actynomyces bovis, menyebabkan bengkak pada rahang sapi

Bakteri pathogen pada tumbuhan :

Xanthomonas xitri, kerusakan pada batang jeruk

Xanthomonas oryzae, menyerang pucuk batang padi

Xanthomonas campestris, menyerang tanaman kubis

Agrobacterium tumefaciens, kerusakan pada batang kopi

Erwinia trachiphila, menyebabkan daun pada tumbuhan labu busuk

Pseudomonas solanacaerum, menyebabkan penyakit layu pada family

terung-terungan.

Nerwinia amylovora, menyebabkan penyakit bonyok pada buah

Berdasarkan cara menginfeksi :

Ingestion : Salmonella Sp, Shigella Sp, Yersina

enterocolitica, Vibrio Sp, Clostridium

Botulinum

Inhalation : Mycobacterium Sp, Mycoplasma Pneumonia,

Streptococcus Sp

Trauma : Clostridium tetani

Arthropode Bite : Rickettsia, Ehrlicia, Coxiella, Yersinia Pestis

Sexual Transmission : Neisseria Gonorhoea, Chlamydia Trachomatis,

Treponema Pallidum

2. Perbedaan Endotoksin dan Eksotoksin

Eksotoksin Endotoksin

8

Toksin yang termolabil (rusak oleh

pemanasan)

Senyawa lipopolisakarida yang

termostabil

Merembes ke dalam perbenihanTidak merembes ke dalam

pembenihan

Biasanya dibuat oleh bakteri Gram

positif dan Gram negatifDibuat oleh bakteri gram negatif

Dinetralisir oleh antitoksin yang khas Netralisasi oleh antibodi tidak efektif

Daya kerjanya bersifat enzimatis Tidak mempunyai efek enzimatis

Afinitas terhadap jaringan tertentuTidak mempunyai afinitas terhadap

jaringan tertentu

Bersifat antigenik kuat Antigenik lemah

Memiliki efek farmakologis yang

khasEfeknya tidak khas

Dapat diolah menjadi toksoid Tidak dapat diolah menjadi toksoid

Toxisitas tinggi Toxisitas rendah

Lokasi secara ekstraseluler

(disekresikan ke medium)Di lapisan dinding sel bakteri

Berat molekul tinggi Berat molekul rendah

Mampu menstimulasi pembentukan

antibody dan antitoksin

Menginduksi antibody dengan lemah

sehingga tidak cocok untuk digunakan

sebagai vaksin

Biasanya tidak menghasilkan demam

pada tubuh inang

Biasanya menghasilkan demam pada

tubuh inang dengan melepas

interleukin-1 dan mediator lain

3. Mekanisme Patogenesis Bakteri

a. Kontak mukosa : yaitu perlekatan antara patogen dengan permukaan epitel

sel host

Terjadi interaksi non spesifik antara permukaan sel bakteri yang

hidrofilik dengan permukaan sel endotel yang lipofilik

9

Terjadi interaksi spesifik : contohnya pada E.coli phili (struktur seperti

rambut) melekat pada reseptor glikolipid spesifik pada permukaan sel

host

Bakteri melekat pada sel inang dan menetap dalam sel atau permukaan

jaringan untuk hidup

Proses perlekatan merupakan satu-satunya cara dalam proses infeksi

diikuti perkembangan mikrokoloni dan serangkaian langkah patogenesis

terjadinya infeksi

Faktor yang mempengaruhi perlekatan :

- Permukaan hidrofobisitas dan muatan permukaan jaringan

- Ikatan molekul pada bakteri dan interaksi reseptor sel inang

Bakteri dan sel inang mempunyai muatan permukaan jaringan negatif,

disebabkan oleh gaya elektrostatik yang berlawanan

b. Invasi : patogen menyebabkan kerusakan dan menginvasi jaringan yang

lebih dalam baik melalui robekan dalam kulit/ mukosa maupu invasi

spesifik. Contohnya :

Sarkaria skistosoma mampu menembus kulit yag utuh dan memasuki

sirkulasi

Enteropatogen melekat dan berinteraksi dengan sel untuk memperoleh

tempat, invasi, dan bermultiplikasi

Neisseria meningitis mampu menembus epitel

Pada saat melakukan invasi, bakteri mengeluarkan invasin, produk-produk

invasion :

Hyaluronidase : Diproduksi oleh Streptococcus, Staphylococcus,

Clostridium. Enzim ini menyerang Intersitial cement dari jaringan

penghubung dengan mendepolarisasi Hyaluronic acid.

Collagenase : Diproduksi Clostridium hystolycum dan Clostridium

perfringen, enzim ini merusak kolagen

Neurominidase : Diproduksi Vibrio cholerae dan Shigella dysentriae,

enzim ini mendegadrasi neuramic acid dan interselluar cement dari sel

epitel

10

Streptokinase dan staphylokinase : Diproduksi Streptococcus dan

Staphylococcus, enzim ini merubah inactive plasminogen menjadi

plasmin, dan mencerna fibrin dan mencegah penggumpalan darah.

c. Melawan sistem imun : beberapa patogen menghasilkan enzim pada

permukaannya yang akan mengikat dan menghambat IgA sekretori pada

permukaan mukosa sel inang. Contohnya :

Kapsul polisakarida yang dimiiki bakteri Streptococcus pnemunia

membantu mencegah fagositosis

d. Toksin kolera mengaktifkan mekanisme siklase dari usus, sehingga dapat

menyebabkan ekskresi cairan dan elektrolit dalam jumlah sedikit

Terdapat eksotoksin yang dihasilkan oleh bakteri gram positif dan negatif

Terdiri dari sub unit A dan B:

a. Sub unit A : menyediakan aktivitas toksis

b. Sub unit B : menangani perlekatan toksin kompleks pada sel inang dan

tujuannya memasukkan eksotoksin ke dalam sel inang

Selain berdasarkan intrinsik bakteri tersebut patogenesis bakteri juga

dipengaruhi oleh jenis metabolisme bakteri tersebut , misal :

Bakteri aerob antara lain seperti Streptococcus mutans, Streptococcus

pneumoniae, Mycobacterium tuberculosis, Sthapylococcus aureus merupakan

bakteri aerob yang dimana dapat diartikan bahwa bakteri tersebut hanya dapat

hidup dengan adanya udara sebagai sumber pembantu utama dalam proses

metabolisme hanya terdapat pada organ-organ yang masih bersentuhan

dengan udara seperti jalur nafas seperti hidun, faring, maupun paru-paru.

4. Mekanisme pertahanan tubuh inang melawan pathogen

Bakteri berdasarkan patogenesisnya dibedakan menjadi bakteri patogen dan

flora normal dalam tubuh.

Pertahanan dari host terhadap bakteri yang berupa flora normal biasanya

merupakan sistem homeostasis tubuh, misal bakteri Escheresia colli yang

merupakan flora normal dalam usus besar manusia jika jumlahnya terlalu

banyak atau terjadi ketidakseimbangan mikroba dalam tubuh disebabkan oleh

11

konsumsi antibiotik atau oleh sebab lain akan mengalami pertumbuhan yang

berlebihan yang akan menyebabkan tubuh merespon dengan mensekresikan

mukus yang berlebih di usus halus untuk membunuh E. Coli yang tumbuh

terlalu banyak.

Untuk bakteri yang pathogen, mekanisme pertahanan host sebagai berikut :

Mekanisme hospes Nilai kelangsungan hidup hospes

Sekresi lendirMenjebak dan membunuh beberapa

bakteri

Sekresi ludah Membunuh beberapa bakteri

Refleks batuk dan bersinMelempar bakteri dan saluran

pernapasan

Pengelupasan epitel squamosa Membuang bakteri dari kulit

Sekresi asam Mencegah pertumbuhan bakteri

Kulit utuh sel-sel permukaan Mencegah pemasukan bakteri

Mekanisme pertahanan eksternal

a. Kulit dan membran mukosa

b. Sekresi senyawa kimia

Mekanisme pertahanan internal

a. Inflamasi

b. Demam

c. Sel natural killer (limfosit besar dengan diameter 12-15 mm)

d. Sel fagosit (leukosit atau sel darah putih)

BAB III

KESIMPULAN

Dapat disimpulkan bahwa terdapat bakteri yang memang pathogen dan bakteri

non pathogen, dimana bakteri non pathogen dapat menjadi pathogen pada suatu

keadaan khusus. Mekanisme pathogenesis pada bakteri di awali dengan perlekatan

(adhesi) bakteri pada permukaan sel host yang biasanya terjadi pada permukaan

12

sel epitel, setelah itu bakteri melakukan kolonisasi yang merupakan tahap

persiapan untuk melakukan invasi. Invasi merupakan masuknya bakteri ke dalam

host dan mulai menyerang host. Di dalam tubuh host, bakteri mempertahankan

diri dengan melakukan beberapa mekanisme, contohnya dengan menghasilkan

protease IgA untuk memecah IgA. Selain itu, bakteri juga dapat menghasilkan

toksin sebagai pertahanan diri.

Tidak hanya bakteri yang memiliki mekanisme pertahanan, host juga memiliki

pertahanan untuk menghalangi atau menghancurkan bakteri yang telah berhasil

masuk. Contohnya dengan memfagosit bakteri yang berhasil masuk.

DAFTAR PUSTAKA

Atmaji, Yuli. 2013. Bakteri: Ancaman dan Peranan bagi Kehidupan. Malang:

Bayumedia Publishing

Brooks, dkk.2001. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta : Salemba Medika

Davey, Patrick.200. At A Glance Medicine. Jakarta:Erlangga Media Center

13

Gibsonn, JM.1996.mikrobiologi dan patologi modern. ECG.Penerbit buku

kedokteran : Jakarta

Gupte, Satish. 1990. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Binarupa Aksara

Kusnadi, dkk.2008. Mikrobiologi Kesehatan. file.upi.edu

Muliawan, Silvia Y. 2008. Bakteri Anaerob yang Erat Kaitannya dengan Problem

di Klinik:Diagnosis dan Penatalaksanaan. Jakarta : EGC.

Sasika,Sinta . 2010. Rangkuman Biologi. Jakarta : Gagas Media

Spector, W.G. 1993. Pengantar Patologi Umum. Yogyakarta: Gajah Mada

University Press.

Sumarna.2009.Ringkasan Eubacteria dan Archaebacteria. sumarna2.files.wordpress.com (diakses pada tanggal 23 Desember 2014)

Wilson, dkk.2002.Mechanism of Bacterial Pathogenicity.New York:Postgrad Med

http://smakita.net/bakteri-patogen. Diakses pada 23 Desember 2014

14