KELOMPOK 2Reni Wijayanti 10407001Marcelia 10407010Ivanna 10407016Ariani Intan U. 10407016Yosi Ayu A 10407019Venessa Allia 10407032Annisa Kurnia M. 10407040

Escherichia coli merupakan bakteri komensal, namun ada beberapa galur yang menyebabkan penyakit pada manusia.

•Jelaskan bagaimana sebagian galur E. coli berfungsi sebagai komensal, sedangkan galur lainnya menyebabkan penyakit pada manusia?

E. coli O157:H7

Kingdom: BacteriaPhylum : ProteobacteriaClass : Gamma ProteobacteriaOrder : EnterobacterialesFamily : EnterobacteriaceaeGenus : EscherichiaSpecies: E. coli

Escherichia coli sebagai Komensal

• Kebanyakan E.coli bersifat non-patogen dan bertindak sebagai komensal

• E.coli sebagai komensal : menguntungkan.Tidak hanya membantu mencerna makanan, tapi juga melindungi organisme berbahaya yang mungkin masuk ke saluran gastrointestinal melalui air dan makanan.

• Escherichia coli berkolonisasi pada saluran pencernaan bayi manusia dalam beberapa jam setelah bayi lahir

• Hidup di lapisan lendir (mukosa) pada saluran pencernaan manusia

• Galur E. coli yang bersifat komensal jarang menyebabkan penyakit kecuali pada inang yang immunocompromised atau ketika pertahanan pada saluran pencernaan normal mengalami gangguan

• Komensal E.coli umumnya dianggap sebagai bakteri yang kehilangan faktor virulensi atau mekanisme spesifik untuk berinteraksi dengan jaringan inang.

E.coli penyebab penyakit pada manusia Faktor Virulensi

• Beberapa galur E.coli memiliki faktor virulensi (contohnya E.coli 0157)

• Beberapa galur E. coli dapat memiliki faktor virulensi spesifik melalui transfer horisontal DNA transposon, plasmid, bakteriofag, dan gen patogenisitas E. coli berubah dari komensal menjadi patogen

• Faktor virulensi meningkatkan kemampuan bakteri untuk beradaptasi dengan niche baru dan memungkinkan mereka untuk menyebabkan penyakit dengan spektrum yang luas.

• Faktor virulensi dapat mempengaruhi proses penting pada sel inang, termasuk sintesis protein, transduksi sinyal, fungsi cytoskeletal, pembelahan sel, sekresi ion, transkripsi, apoptosis, dan fungsi mitokondria.

• Lebih dari 700 tipe antigen (serotipe) dari E.coli didasarkan oleh antigen O,H, dan K. Serotipe penting untuk membedakan sejumlah galur yang menyebabkan penyakit.

• E.coli yang bersifat patogen bertanggung jawab terhadap 3 jenis infeksi pada manusia :- Urinary Tract Infection (UTI)- Neonetal meningitis - Intestinal disease (gastroenteritis)

• Penyakit yang disebabkan galur E.coli patogen tergantung pada penyebaran dan distribusi faktor-faktor virulensi seperti adhesins, invasins, toxins dan kemampuan bertahan pada inang.

Penentu Virulensi pada E.coli PatogenAdhesinsCFAI/CFAII Type 1 fimbriae P fimbriae S fimbriae Intimin (non-fimbrial adhesin)EPEC adherence facto

Genetic attributesgenetic exchange by transduction and conjugation transmissible plasmids R factors and drug resistance plasmids toxin and other virulence plasmidssiderophores and siderophore uptake systems pathogenicity islands

Invasinshemolysin Shigella-like "invasins" for intracellular invasion and spread

Antiphagocytic surface propertiescapsules K antigens LPS

Motility/chemotaxisflagella

Defense against serum bactericidal reactionsLPS K antigens

ToxinsLT toxin ST toxin Shiga toxin cytotoxins endotoxin (LPS

Defense against immune responsescapsules K antigens LPS antigenic variation

E.coli vs M.tuberculosis

Pertanyaan 2b.•Bakteri seperti Mycobacterium tuberculosis

tergolong dalam satu bakteri menyebabkan satu penyakit, namun E. coli termasuk dalam satu bakteri penyebab beberapa penyakit. Jelaskan mengapa E. coli dapat demikian?

•Mengapa E.coli termasuk satu spesies bakteri yang dapat menyebabkan bayak penyakit, sedangkan M.tuberculosis tidak ?

Perbedaan E.coli dan M.tuberculosis

faktor E.coli M.tuberculosis

(ekspresi) genetikMudah mengalami mutasi horizontal

dan modifikasi ekspresi

Wilayah kolonisasi ekstraseluler Intramakrofag

Mekanisme infeksi

Umumnya mensekresikan

toksin; tetapi bisa bervariasi

tergantung gen yang terekspresi

Adhesi ke membran makrofag, hidup di

dalam vesikula dengan cara memodifikasi

fagosom

(Ekspresi) Genetik

• E.coli memiliki region gen pathogenicity islands (>10 kb) yang mengkode berbagai vaktor virulensi E.coli patogen.

• Ekspresi gen tersebut bergantung pada kondisi lingkungan dan nutrisi, evolusi, serta sel target sehingga menyebabkan diversitas patogenitas E.coli.

• Ekspresi gen M.tuberculosis belum bisa dikaitkan dengan virulensi yang tidak beragam.

Wilayah Kolonisasi dan Mekanisme Infeksi•E.coli berkolonisasi di saluran cerna

(ekstrasel) dan menginfeksi dengan cara mensekresikan toksin.

•Toksin tersebut dapat menyebar dan menyebabkan infeksi sistemik

•M.tuberculosis berkoloni di dalam makrofag di paru-paru; maka hanya menyebabkan kerusakan di paru-paru.

Pengembangan Vaksin Escherichia coli

3.Bagaimana pendekatan saudara untuk mengembangkan vaksin

terhadap Escherichia coli? Jelaskan!

Faktor Virulensi E.coli• E.coli Enteropatogenik (EPEC) melekat pada sel mukosa

usus kecil diare cair• E.coli Enterotoksigenik (ETEC) menghasilkan eksotoksin

tidak tahan • E.coli Enterohemoragic (EHEC) menghasilkan verotoksin

diare, uremia hemolitik, suatu penyakit akibat gagal ginjal akut, anemia hemolitik mikroangiopatik, dan trombositopenia

• E.coli Enteroinvasif (EIEC) invasi sel epitel mukosa usus fermentasi laktosa lambat

• E. coli Enteroagregatif (EAEC) melekat pada sel manusia diare akut

(Jawetz, 1995)

Vaksin E.coli•Vaksin yang dikembangkan harus menginduksi

humoral immunity•Secara garis besar, patogenitas E.coli

disebabkan oleh Kemampuan Pelekatan E.coli dengan Sel Inang dan Produksi toksin Butuh vaksin yang dapat mencegah

penempelan E.coli ke inang dan netralisasi toxin

Vaksin E.coli1. Perlekatan dengan Sel Inang

terjadi karena LPS E.coli dikenali reseptor sel inang vaksin subunit yang mengandung oligosakarida pada LPS yang lestari memori antibodi

“PCR analyses of the pathways involved in O111 LPS core biosynthesis showed that all EAEC strains have core type R2, whereas typical EPEC and EHEC have core type R3. In contrast, a typical EPEC strains have core types R2 and R3. ”

(Maurilio, 2010)

Vaksin E.coli

•Produksi Toksintoksoid yang mengandung toksin yang telah dimodifikasi sehingga masih bisa dikenali antibodi netralisasi namun tidak berbahaya bagi tubuh modifikasi pada sisi aktif toksin

Daftar Pustaka

Jawetz, E, J. L. Melnick, E. A. Adelberg, G. F. Brooks, J. S. Butel, & L. N. Ornston. 1995. Mikrobiologi Kedokteran (Medical Microbiology) Edisi 20. EGC.  Jakarta.

Maurilio FS, et all. 2010. Lipopolysaccharide as an Antigen Target for the Formulation of a Universal Vaccine against Escherichia coli O111 Strains. Clinical and Vaccine Immunology, November 2010, p. 1772-1780, Vol. 17, No. 11

• Pathogenesis and evolution of virulence in enteropathogenic and enterohemorrhagic Escherichia coli; Michael S. Donnenberg1 and Thomas S. Whittam2; http://www.jci.org/articles/view/12404/version/1

• A marked difference in pathogenesis and immune response induced by different Mycobacterium tuberculosis genotypesB. LÓPEZ1et al.; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.1365-2249.2003.02171.x/full