Mikroorganisme/Parasit Patogen pada Gastrointestinal (Diare)A. Penyebab Diare Kuman penyebab diare: bakteri, virus, protozoa, jamur dan cacing. 1. Bakteri Escherichia coli, Shigella spp., Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyicus, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Clostridium perfrigens, Mycobacterium tuberclosis. 2. Virus Rotavirus, Calcivirus/Norwalk virus, Adenovirus(Ad40 dan Ad41),Astrovirus, Echovirus. 3. Protozoa Entamoeba histolytica, Balantidium coli, Giardia lamblia, Cryptosporodium parvum. 4. Jamur (Immunocompremaise?) Candida albicans, Manita phalloides. 5. Cacing Ascaris lumbricoides, Strongyloides stercoralis, Trichuris trichiura. B. Invasi/Jalur Masuk ke dalam Tubuh Secara umum, Invasi kuman dapat berupa: Transmisi secara langsung(direct) 1. Feces-oral Semua transmisi ini berhubungan dengan rute gastrointestinal. Dapat terjadi karena tertelan makanan/terminum makanan/minuman yang telah terkontaminasi feses yang mengandung bakteri. Invasi pada usus halus terjadi karena lemahnya pertahanan tubuh pada saluran gastrointestinal tersebut. Hampir semua kuman masuk melalui jalur ini. Diantaranya adalah: Bakteri: tertelan/terminum makanan yang terkontaminasi bakteri.

a. Tertelan makanan yang mengandung toksin. Toksin dapat berasal dari Staphylococcus aureus, Vibrio spp., dan Clostridium perfrigens. b. Tertelan ekostoksin(jenis neurotoksin) Clostridium botulinum. c. Tertelan organisme yang mensekresikan toksin. Organisme ini berproliferasi pada lumen usus dan melepaskan enterotoksin. d. Tertelan organisme yang bersifat enteroinvasif. Organisme ini berproliferasi, menyerang dan menghancurkan sel epitel mukosa usus. Misalnya, Cholerae, Campylobacter , Yersinia enterocolitica, Staphylococcus aureus. Virus: tertelan melalui makanan Misalnya, Echovirus, Rotavirus, Norwalk virus.

Protozoa: kista matang yang tertelan/terminum. Misalnya, Entamoeba histolytica, Balantidium coli, Giardia lamblia, Cryptosporodium parvum. Jamur: flora normal pada esofagus, akan menginvasi usus pada pasien yang immunocompromised. Misalnya, Candida albicans.

Cacing: tertelan telur matang/larva yang mengkontaminasi makanan/minuman. Misalnya, Ascaris lumbricoides, Strongyloides stercoralis, Trichuris trichiura.

2. Inhalasi/respiratory droplets Penyebaran melalui kuman yang terhirup secara langsung ataupun tidak sengaja terhirup/tertelan kuman yang dibatukkan. Jarang atau bahkan tidak pernah sebagai media transmisi untuk protozoa, cacing dan jamur. Tetapi, sering berperan sebagai media transmisi untuk virus. Misalnya, Adenovirus, Mycobacterium tuberclosis. Transmisi secara tidak langsung(indirect)

1. Arthropoda sebagai vektor Yaitu arthropoda membawa bentuk infeksius dari kuman. Arthropoda dapat mengkontaminasi makanan atau langsung menginfeksi manusia dengan gigitan. 2. Melalui cairan parenteral Yaitu biasanya infuse parenteral yang diberikan di rumah sakit. Cairan intra-vena bias saja terkontamintasi bakteri. Contohnya, Clostridium spp.

Infeksi bakteri secara umum: 1. Bakteri masuk ke dalam tubuh manusia melalui rute gastrointestinal. 2. Sesampainya di lambung, bakteri akan dibunuh oleh asam lambung, tetapi apabila jumlah bakteri cukup banyak, ada bakteri yang dapat lolos sampai ke dalam duodenum. 3. Di dalam duodenum,bakteri akan berkembang biak sehingga jumlahnya mencapai 100 juta koloni atau lebih per mililiter cairan usus halus. 4. Dengan memproduksi enzim mucinase, bakteri akan mencairkan lapisan lendir dengan menutupi permukaan sel epitel mukosa usus sehingga bakteri dapat masuk ke dalam membran sel epitel mukosa. 5. Ada dua cara bergantung pada bakteri apa yang menginfeksi: a. Bakteri langsung menginvasi sel epitel mukosa usus sehingga sel epitel rusak, terbuka, dan lepas. b. Bakteri mengeluarkan toksin yang menyebabkan ATPcAMP. cAMP merangsang sekresi cairan usus tanpa menimbulkan kerusakan sel epitel usus. Cairan ini menyebabkan dinding usus akan mengadakan kontraksi sehingga terjadi hipermotilitas untuk mengalirkan cairan ke bawah atau ke usus besar. Tetapi, ada pula bakteri yang mampu melakukan kedua infeksi tersebut. 6. Melalui jalur mana pun bakteri menginfeksi, akan menyebabkan gangguan sehingga kerja usus halus maupun usus besar abnormaldiare. Diare ada yang bercampur lendir dan darahdisentri. Infeksi bakteri bila ditinjau secara khusus:

Tiga cara umum penginfeksian bakteri: 1. Kemampuan untuk menempel pada dinding mukosa usus. Untuk dapat menyebabkan penyakit, suatu bakteri harus mempunyai kemampuan untuk melekat pada dinding mukosa usus. Sebab, jika tidak, bakteri akan terbawa bersama aliran darah. Perlekatan ini dibantu oleh adhesins(protein yang diekspresikan pada permukaan organisme). 2. Kemampuan untuk mensekresikan enterotoksin. Organisme yang bersifat enterotoksigenik memproduksi polipeptida yang menyebabkan diare. Polipeptida itu sendiri telah memiliki sifat sekresi sehingga memicu tubuh untuk menyeksresinya. Toksin akan disekresikan tanpa menyerang sel mukosa usus. Misal, Enterotoxigenic Escherichia coli menyebabkan traveler s diarrhea, Enterohemorrhagic Escherichia coli yang menyekresikan Shiga toxin. Shiga toxin dalam bentuk sitotoksin menyebabkan nekrosis sel epitel. 3. Kemampuan untuk menginvasi. Contohnya Shigella dysentry yang menyebabkan kerusakan yang fatal pada sel epitel.

Escherichia coli Morfologi: berbentuk batang pendek(kokobasil), gram negative (-), ukuran 0,4-0,7 m x 1,4 m, sebagian motil dan berkapsul. Cara penyerangan: endotoksin yang dibentuk(toksin LT, termolabil dan toksin ST, termostabil) dan kemampuan melekat pada usus halus. Perlekatan dengan perantara plasmid yang merupkan ciri khasnya. Ada 5 strain penyebab diare: 1. Enteropathogenic E.coli (EPEC) Terutama menyerang bayi dan anak-anak.

Pada usus halus, bakteri ini membentuk koloni dan akan menyerang vili sehingga penyerapan terganggu.

2. Enterotoxigenic E.coli (ETEC) Patogenesis hampir sama dengan kolera. Penyerangan dengan menghasilkan toksin, ada yang memiliki toksin LT saja, ST saja ataupun keduanya. Bakteri ini melekat pada sel mukosa usus halus dan menyeksresikan toksin.

3. Enteroinvasive E.coli (EIEC) Patogenesis hampir sama dengan Shigella spp. Bakteri ini menembus sel mukosa usus besar dan menimbulkan kerusakan jaringan mukosa sehingga lapisan mukosa terlepas. 4. Enterohaemmoragic E.coli (EHEC) Memproduksi toksin Shiga, sehingga disebut juga Shiga-toxin producing strain(STEC). Toksin merusak sel endotel pembuluh darah, terjadi pendarahan yang kemudian masuk ke dalam usus. 5. Enteroaggregative E.coli (EAEC) Bakteri ini melekat pada sel mukosa usus halus dan menghasilkan enterotoksindan sitotoksin sehingga mukosa rusak dan mukus keluar bersama diare. Shigella spp. Morfologi: berflagel. Spesies yang sering menyerang manusia: Shigella dysentriae, Shigella sonnei, Shigella flexneri. berbentuk batang, gram negatif, ukuran 0,5-0,7 m x 2-3 m, tidak

Patogenesis: Menghasilkan toksin LT. Bakteri ini mampu menginvasi ke epitel sel mukosa usus halus, berkembang biak di daerah invasi tersebut. Lalu, mengeluarkan toksin yang merangsang terjadinya perubahan sistem enzim di dalam sel mukosa usus halus(adenil siklase). Akibat invasi bakteri ini, terjadi infiltrasi sel-sel polimorfonuklear dan menyebabkan matinya sel-sel epitel tersebut, sehingga terjadi tukak-tukak kecil di daerah invasi. Akibatnya, sel-sel darah merah dan plasma protein keluar dari sel dan masuk ke

Salmonella spp. Morfologi: berbentuk batang, gram negatif, ukuran 1-3,5 m x 0,5-0,8 m, tidak berspora, motil dengan flagel peritrik. Spesies yang menyebabkan diare pada manusia: Salmonella enteritis. Patogenesis: Menghasilkan toksin LT. Invasi ke sel mukosa usus halus. Tanpa berproliferasi dan tidak menghancurkan sel epitel. Bakteri ini langsung masuk ke lamina propria yang kemudian menyebabkan infiltrasi sel-sel radang. Staphylococcus spp. Morfologi: berbentuk coccus, gram positif, diameter berkisar 0,8-1 m, tidak berspora, non motil. Patogenesis: Menghasilkan 4 macam toksin ST(toksin A/B/C/D)

Toksin dapat merusak mukosa usus dan menimbulkan diare. Toksin B juga dapat menyebabkan sekresi air dan elektrolit pada usus halus.

Clostridium spp. Morfologi: berbentuk batang, gram positif. Spesies penyebab diare: Clostridium botulinum, Clostridium perfrigens. Patogenesis: Menghasilkan toksin LT Toksin merangsang enzim adenilat siklase pada dinding usus yang mengakibatkan bertambahnya konsentrasi cAMP sehingga hipersekresi air dan klorida dalam usus. Campylobacter jejuni Morfologi: berbentuk koma, gram negatif, motil dengan flagel lofotrik, non spora. Patogenesis: Menghasilkan toksin ST Bakteri ini menginvasi dinding usus halus dan bisa masuk ke dalam aliran darah usus halus. Menyebabkan inflamasi pada mukosa. Jonjot usus halus memendek dan melebar. Toksin akan menyebabkan nekrosis hemorhagik.

Yersinia enterocolitica Morfologi: berbentuk batang pendek, gram negatif Patogenesis: Menghasilkan toksin ST.

Invasi ke dalam mukosa usus, membentuk plasmid perantara, dan menyekresikan toksin ST dan mengaktifkan kerja enzim adenilat siklase. Sering menimbulkan gejala sistemik.

Vibrio cholerae Morfologi: Bentuk batang, gram negatif berbentuk koma dengan panjang 2-4 m, membentuk koloni konveks, halus, dan bundar. Patogenesis: Bakteri tertelan dan masuk ke usus halus Multipikasi dalam usus halus Menghasilkan enterotoksin kolera yang mempengaruhi ATPcAMP

peningkatan sekresi ion Cl ke lumen usus. Hipersekresi akibat toksin. Feses seperti air cucian beras.

Daftar Pustaka: Jawetz, dkk. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Salemba Medica. 2005; 374-378. Kumar, Vinay, dkk.. Robbins Basic Pathology 8th Edition. Philadelphia: Saunders El Sevier. 2007; 605-609.