Docstoc

Pengantar Bakteriologi

Document Sample
Pengantar Bakteriologi Powered By Docstoc
					Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




                            SEJARAH MIKROBIOLOGI

Mikrobiologi adalah ilmu pengetahuan tentang mahluk hidup yang sangat kecil
(diameter kurang dari 0,1 mm) yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang
(Bahasa Yunani mikros = kecil dan bios = kehidupan).
Mahluk ini, yang dinamakan jasad renik atau mikroba (dalam bahasa sehari-hari
kuman) terdapat dimana-mana. Ada yang bermanfaat ( flora normal ), tetapi
banyak pula yang merugikan bagi kehidupan manusia antara lain yang
menimbulkan berbagai penyakit ( pathogen).

Pengetahuan mikrobiologi praktis sangat penting dalam bidang kedokteran dan
bidang lain yang berkaitan. Sebagai contoh, salah satu tanggung jawab personil
rumah sakit (dokter dan perawat) ialah melindungi penderita dari penyakit yang
disebabkan oleh mikroba.
Mikrobiologi meliputi berbagai disiplin ilmu yakni bakteriologi, virologi,
mikologi, imunologi dan parasitologi. Ilmu-ilmu ini telah berkembang dengan
pesatnya sehingga merupakan disiplin-disiplin ilmu yang terpisah dan berdiri
sendiri-sendiri.

Dalam mikrobiologi kedokteran, dipelajari jasad renik yang ada kaitannya dengan
penyakit (infeksi); dan dicari jalan bagaimana cara pencegahan, penanggulangan
serta pemberantasannya. Ilmu ini terus berkembang karena jasad renik mampu
menyesuaikan diri terhadap lingkungannya yang baru, sehingga hal ini akan
tetap merupakan tantangan bagi ilmu kedokteran. Sebagai contoh, dengan
ditemukannya antibiotika yang merupakan suatu sumbangan besar bagi
kemajuan ilmu kedokteran dalam memberantas kuman-kuman penyebab infeksi,
tidaklah berarti bahwa kuman-kuman tersebut telah terkalahkan, karena
kenyataannya mereka tetap mampu menimbulkan infeksi.

Penyakit infeksi sebenarnya sudah dikenal sejak zaman dulu. Mereka
menganggap bahwa penyakit infeksi merupakan suatu kutukan para dewa atas
dosa-dosa manusia sehingga untuk menyembuhkan penyakit tersebut ditebus
dengan pengorbanan dan persembahan korban untuk meredakan kemarahan
para dewa.
Kemudian muncul Hippocrates dengan anggapan bahwa penyebab infeksi
terdiri dari dua faktor, yaitu faktor intrinsik yang berasal dari dalam tubuh
penderita dan faktor ekstrinsik yang berasal dari luar yaitu yang berhubungan
dengan udara yang karena sesuatu hal yang tidak diketahui berubah menjadi
buruk (malaria) termasuk pula berbagai perubahan yang timbul karena gempa
bumi, angin puyuh dan sebagainya.

Pada tahun 430 SM, Thucydides telah menerangkan bahwa beberapa jenis
penyakit dapat menular, dan ia mengintroduksi pikiran adanya suatu jasad renik
yang tidak dapat dilihat. Juga Aristoteles (385 SM) menafsirkan adanya suatu
organisme yang tidak dapat dilihat, hidup, yang dapat menimbulkan, menularkan
dan menyebarkan penyakit.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara            1
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Giralamo Fracastoro (1478 – 1553) menerangkan bahwa penularan penyakit
terjadi melalui kontak langsung. Ia menamakan penyebab penyakit tersebut
“seminaria morbi”. Benih penyakit ini dianggapnya sebagai mahluk atau jasad
hidup yang renik, yang menjangkiti manusia sehat melalui penularan dari
manusia yang sakit, dengan menimbul-kan penyakit yang sejenis. Pernyataan
Fracastoro ini, pada waktu itu tidaklah terlalu menyakinkan, karena berdasarkan
atas adanya suatu jasad renik hidup yang hipotetis.

Pada masa itu kemudian muncul satu aliran generatio spontanea. Aliran ini
beranggapan, bahwa mahluk hidup dapat berasal dari benda-benda mati.
Aristoteles (384 – 322 SM) telah memikirkan bahwa binatang dapat berasal dari
tanah.
Teori generatio spontanea atau a-biogenesis hampir menguasai abad
pertengahan. Teka-teki Simson mengenai lebah dengan madunya yang berasal
dari bangkai singa mempunyai tandingannya dalam petunjuk Helmont (1652).
Salah satu petunjuk Helmont adalah cara membiak tikus dari potongan kain
kotor dan padi. Teori ini menjelaskan adanya ulat pada daging yang membusuk,
ular dari rambut kuda dalam air yang ter-genang.
Francesco Redi (1626 – 1697) dengan percobaannya yaitu daging dimasukkan
ke dalam wadah yang ditutup dengan kain tipis yang berlubang halus untuk
mencegah masuknya lalat, membuktikan bahwa belatung tidak terjadi secara
spontan pada daging yang membusuk.
John Needham pada tahun 1749, menyatakan bahwa mikroba tumbuh dalam
daging yang membusuk walaupun ia telah merebus, menutupnya dan melakukan
langkah pencegahan dan ia menginterpretasi sebagai generatio spontanea.
Selama periode itu terjadi kontro-versi, sewaktu Lazzaro Spallanzani (1729 –
1799), seorang pendeta, mengatakan bahwa Needham belum mengambil
tindakan pencegahan yang memadai untuk menghalangi ma-suknya mikroba dari
udara ke dalam perbenihannya. Franz Schultz (1815 – 1873) melewati udara
kedalam asam kuat dan kemudian ke dalam kaldu yang dipanasi, lalu Theodor
Schwann (1810 – 1882) melewati udara melalui tabung yang dipanasi dan di-
amati tidak ada pertumbuhan.

Percobaan-percobaan Louis Pasteur dan John Tyndall memberikan sanggahan
akhir ter-hadap teori generatio spontanea.
Pasteur menuangkan kaldu daging ke dalam botol-botol, lalu menarik ujung
setiap botol menjadi leher yang melengkung seperti huruf U yang memungkinkan
udara dapat masuk tetapi menahan debu. Ia mendapatkan bahwa setelah
perbenihan dipanaskan, perbenihan tetap steril, kecuali jika lengkung leher itu
dipecahkan, yang memungkinkan debu masuk ke dalam perbenihan.
Louis Pasteur (1860 – 1865) dalam penelitiannya juga menerangkan bahwa
kuman dibawa oleh debu udara. Dengan menahan debu udara dengan kapas,
sebagai alat saring, ia dapat menjaga perbenihannya bebas dari kuman.
Keterangan Pasteur tersebut kemudian dibenarkan oleh John Tyndall (1820 –
1893). Ia menerangkan bahwa perbenihan setelah direbus dapat disimpan
terbuka dalam suatu ruangan kecil tanpa ada cemaran kuman, asal udara
ruangan itu bebas debu. Adanya debu ia pastikan secara menyinari ruangan
melalui sebuah tabung kecil. Dengan tidak tampaknya kekeruhan dalam sinar,
maka udara dianggap bebas debu. Fenomen ini kini disebut efek Tyndall.



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara            2
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Kebenaran teori Pasteur ini dibuktikan oleh Joseph Lister (1827 – 1912),
seorang ahli bedah yang meletakkan dasar cara kerja antiseptik pada waktu
pembedahan dengan mem-buktikan pentingnya penyemprotan ruang operasi
dengan cairan fenol, sehingga dapat mematikan mikroba-mikroba yang terdapat
di udara. Dengan tindakannya ini angka kematian karena infeksi sesudah operasi
ternyata sangat menurun.

Teori generatio spontanea ini kemudian ditinggalkan berkat penemuan-
penemuan baru yang diawali dengan berhasilnya Antoni van Leeuwenhoek
(1632 – 1723) melihat makhluk-makhluk kecil dalam berbagai cairan dengan
mempergunakan “mikroskop” yang dapat memberikan pembesaran sampai 300
kali lineair. Dalam suratnya kepada para peneliti dari “The Royal Society of
London”, Leeuwenhoek menggambarkan banyak binatang kecil (animalcules).
Mahluk-mahluk kecil inilah yang kini dikenal sebagai kuman dengan bentuk bulat,
batang dan spiral. Ia juga menulis tentang protozoa yang hidup di alam bebas,
parasit dalam feses, jamur yang berbentuk filamen, dan tentang badan globuler
yang sekarang dikenal sebagai ragi. Selain itu, ia juga melihat bentuk
spermatozoa.




       Gambar : Bakteri asal mulut dan mikroskop yang pertama dibuat oleh Leeuwenhoek


Bersamaan waktunya dengan Pasteur, seorang dokter Jerman Robert Koch
(1876) mengadakan penelitian terhadap kuman-kuman anthrax yang menyerang
ternak.
Dalam penelitiannya ini ia berhasil mengasingkan kuman anthrax dalam bentuk
biakan murni dengan mempergunakan perbenihan kuman (medium) dan
membuktikan bahwa kuman-kuman yang diasingkan ini mampu menimbulkan
penyakit yang sama bila dima-sukkan ke dalam tubuh binatang percobaan yang
peka.

Berdasarkan percobaan-percobaannya, Koch menyusun kriteria yang perlu
dipenuhi agar sejenis kuman tertentu dapat diterima sebagai penyebab penyakit
tertentu. Kriteria ini kini dikenal sebagai Postulat Koch, yaitu :




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                        3
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


1. Kuman harus selalu dapat ditemukan pada binatang yang sakit, tetapi tidak
    pada binatang yang sehat
2. Kuman tersebut harus dapat diasingkan dari binatang sakit dan dibiakkan
   dalam bentuk biakan murni di luar tubuh binatang tadi.
3. Biakan murni kuman tersebut harus mampu menimbulkan penyakit yang
   sama pada binatang percobaan yang peka
4. Kuman tersebut dapat diasingkan kembali dari binatang percobaan tadi


Postulat Koch ini sebetulnya adalah teori Jacob Henle, guru daripada Koch
sendiri. Pada masa itu tidak seorang pun yang dapat memenuhi persyaratan
tersebut. Berkat jasa-jasa Pasteur, Lister, Koch dan Abbe, maka teori kuman
daripada Jacob Henle dapat dicetuskan menjadi sebuah postulat.

Selain itu, Koch (1881) memperkenalkan perbenihan lempeng gelatin yang
merupakan suatu perbenihan padat untuk pembiakan kuman. Pada tahun 1882,
Koch menggemparkan dunia kesehatan dengan ditemukannya kuman penyebab
penyakit tuberkulosis, yakni Mycobacterium tuberculosis.

Joseph Lister pada tahun 1878 memberikan sumbangannya untuk memperoleh
biakan murni. Lister menggunakan jarum untuk membuat serangkaian
pengenceran dalam per-benihan cair untuk mendapat biakan murni.

Adalah jasa Ernest Abbe (1840 – 1905) yang memungkinkan adanya mikroskop
yang kuat. Ia mengadakan perubahan dasar pada mikroskop kompon Jansen-
Galileo. Dengan penambahan objektif celup minyak dan kondensor, maka
berhasillah ia pada tahun 1880 mencapai pembesaran hingga 1000 kali.

Sumbangan Petrie (1887) dalam bentuk lempeng terbuat dari gelas sederhana,
namun sangat tinggi nilainya karena mempermudah pembuatan perbenihan
padat.

Paul Ehrlich (1854 – 1915) meletakkan dasar pewarnaan kuman. Ia adalah
orang pertama yang mewarnai kuman dengan larutan zat warna anilin.

Hans Christian Gram (1853 – 1938) menguraikan, bahwa beberapa jenis kuman
tidak melepaskan zat warna jika diolah dengan alkohol, sedangkan golongan
kuman lainnya melepaskannya. Hingga kini, cara pewarnaan menurut Gram
tersebut masih dipakai bahkan merupakan cara pewarnaan diferensiasi yang
dipergunakan sehari-hari.

Franz Ziehl (1857 – 1926) dan Friederich Neelsen (1854 – 1894) telah
mengadakan      cara pewarnaan kuman tuberculosis. Cara tersebut hingga
sekarang masih dipakai, dengan memakai nama mereka Ziehl-Neelsen.

Masa 20 tahun setelah penyelidikan Koch merupakan zaman keemasan bagi
bakteriologi. Pada tahun 1900, hampir semua penyebab penyakit infeksi utama
telah dapat diketahui. Penyebab penyakit antrax adalah Bacillus anthracis, untuk
difteri adalah Corynebacterium diphtheriae, untuk demam tifoid adalah
Salmonella typhosa, untuk gonorrhea adalah Neisseria gonorrhoea, untuk gas


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             4
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


gangren adalah Clostridium perfringens, untuik tetanus adalah Clostridium tetani,
untuk disentri adalah Shigella dysenteriae, dan untuk sifilis adalah Treponema
pallidum.

Dengan majunya teknologi dan semakin lengkapnya peralatan maka berhasil
pula dite-mukan jasad renik yang lebih kecil dari kuman yang mampu menembus
saringan kuman yaitu yang disebut virus. Beberapa contoh, virus mosaik
tembakau yang ditemukan oleh Iwanowsky (1892) dan Beyerinck (1899), virus
penyebab penyakit kaki dan mulut pada tenak (Loffler & Frosch, 1898), virus
demam kuning pada manusia (Walter Reed dkk, 1900), virus kuman atau
bakteriofaga (Twort & d’Herelle 1915).

Melihat kenyataan bahwa seseorang yang sembuh dari suatu penyakit tidak
mudah untuk mendapatkan penyakit yang sama untuk kedua kalinya, telah
menimbulkan motivasi para penyelidik untuk melakukan penelitian tentang
kekebalan.

Edward Jenner (1749 – 1823) melihat bahwa pemerah susu sapi yang
mendapatkan infeksi cacar sapi (cowpox) ternyata kebal terhadap penyakit cacar
(smallpox atau variola). Ia kemudian menyusun suatu konsep tentang vaksinasi
dan berhasil menimbulkan kekebalan pada orang-orang terhadap cacar
(smallpox). Kemudian Pasteur dapat pula membuat vaksin terhadap penyakit
kolera, antrax dan rabies.

Selain bidang kekebalan, juga telah dilakukan percobaan-percobaan dengan
bahan-bahan kimia untuk mengobati suatu infeksi. Perkembangan kemoterapi ini
diawali tahun 1935, ketika Domagk menemukan bahwa prontosil (sulfanilamida)
sangat bermanfaat terhadap infeksi oleh streptokokus. Penemuan penisilin oleh
Alexander Fleming (1929), dilanjutkan oleh Florey & Chain (1940) untuk
mempergunakannya dalam pengobatan, yang ternyata hasilnya sangat
memuaskan. Penemuan penisilin ini kemudian disusul oleh penemuan-
penemuan antibiotika lainnya yang jumlahnya sangat banyak.

Ternyata kemoterapi ini selain bermanfaat, juga menimbulkan masalah-masalah
baru, seperti misalnya kuman yang semula sensitif terhadap sesuatu antibiotika,
berubah menjadi resisten, juga timbulnya reaksi-reaksi alergi serta gangguan
pada flora normal yang terdapat dalam tubuh manusia.

Dengan demikian mikrobiologi telah mengubah pandangan manusia mengenai
timbulnya penyakit-penyakit dan menyingkirkan kepercayaan terhadap generatio
spontanea serta menempatkan proses pembusukan atau fenomena lain yang
serupa pada tempat yang sebenarnya dalam siklus benda, baik yang hidup
maupun yang mati.




                                        sejarah mikrobiologi




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              5
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri



       MORFOLOGI, KLASIFIKASI DAN TAKSONOMI BAKTERI


Morfologi

Berdasarkan bentuknya, secara morfologi kuman dibagi menjadi 3 kelompok
utama :
1. kokus    - bulat
2. basil    - silinder/batang
3. spiral   - batang melengkung atau melingkar-lingkar

Kokus : kuman berbentuk bulat

Menurut cara tersusunnya, kuman kokus dibagi 6 kelompok, yaitu :
  - Mikrokokus, sendiri-sendiri (single)
  - Diplokokus, berpasangan dua-dua. Sisi yang berdampingan agak pipih.
     termasuk kelompok ini adalah pneumokokus (diplokokus yang berbentuk
     lanset),
     dan gonokokus (diplokokus yang berbentuk biji kopi)
  - Streptokokus, tersusun seperti rantai. Bentuk kuman melonjong ke
     jurusan rantai
  - Stafilokokus, bergerombol tidak teratur seperti kelompok buah anggur
  - Tetrade, tersusun rapi dalam kelompok 4 sel
  - Sarsina, kelompok 8 sel yang tersusun rapi membentuk paket kubus

Basil : kuman berbentuk silinder/batang

   -    Kokobasil, batang yang sangat pendek menyerupai kokus
   -    Fusiformis, kedua ujung batang meruncing
   -    Streptobasil, sel-sel bergandengan merupakan kereta api

Spiral : kuman berbentuk melingkar

   -    Vibrio, berbentuk batang bengkok menyerupai koma
   -    Spirilum, berbentuk spiral kasar dan kaku, tidak fleksibel dan dapat
        bergerak
        dengan flagel
   -    Spirokhaeta, berbentuk spiral halus, elastik dan fleksibel; dapat bergerak
        dengan
        aksial filamen
        contoh :
        - borrelia, berbentuk gelombang panjang
        - treponema, berbentuk spiral halus dan teratur
        - leptospira, berbentuk spiral dengan kaitan pada satu atau kedua
        ujungnya




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                 6
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




                               Gambar : Morfologi kuman



Klasifikasi dan taksonomi kuman

Klasifikasi dapat didefinisikan sebagai pengaturan organisme kedalam kelompok
takso-nomi atas dasar kesamaan atau kekeluargaan. Klasifikasi organisme
prokariota seperti bakteri membutuhkan pengetahuan yang diperoleh melalui
eksperimen maupun tehnik observasi, karena sifat biokimia, fisiologi, genetik dan
morfologi seringkali perlu untuk diskripsi adekuat dari taxon.
Nomenklatur adalah         pemberian nama suatu organisme melalui aturan
internasional atas dasar karakteristiknya.

Sebelum penemuan mikro-organisme, semua benda hidup yang dikenal
dianggap sebagai tumbuhan atau binatang, tidak terpikirkan adanya jenis-jenis
peralihan. Namun pada abad ke-19 menjadi jelas bahwa mikro-organisme
memiliki semua kemungkinan kombinasi sifat-sifat tumbuhan dan binatang.
Sekarang telah diakui secara umum bahwa mikro-organisme berkembang
dengan perubahan yang relatif sedikit, dari leluhur tumbuhan dan binatang.

Dalam susunan taksonomi awal, mikroorganisme telah ditempatkan dalam
kingdom tumbuhan dan secara taksonomi telah diberi ordo, keluarga, genus dan
spesies. Suatu usulan untuk menghindarkan penempatan sewenang-wenang
kelompok-kelompok dalam kingdom yang satu atau lainnya, telah dilakukan oleh
Haeckel (1866), ketika beliau me-nyarankan pembentukan kingdom ketiga yaitu
Protista yang mencakup semua mikro-organisme (algae, protozoa, fungi dan
bakteria).
Penemuan selama 2 dekade lalu bahwa dunia ini didiami oleh jenis sel yang
sangat beragam (yakni sel eukariota dann prokariota) telah menyebabkan


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              7
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


munculnya usulan yang lebih lanjut bahwa mikroorganisme eukariota (algae,
protozoa, fungi) dianggap sebagai protista tinggi dan prokariota (bakteri dan
bakteri hijau) sebagai protista rendah.

Bakteri dan bakteri hijau diklasifikasikan sebagai tumbuhan primitif karena :
   - mempunyai dinding sel seperti tumbuhan
   - beberapa jenis bakteri dan semua bakteri hijau mengandung klorofil dan
      mengha-
      silkan oksigen sebagai hasil samping dari fotosintesa

Namun melalui mikroskop elektron terungkap bahwa satu kelompok utama (dulu
dinamakan bakteri hijau) sebenarnya merupakan prokariota sejati dan kemudian
dinamakan sianobakteria. Selain itu terdapat lagi tipe-tipe sel yang paling primitif
sehingga perlu diklasifikasikan secara terpisah sebagai arkhebakteria (bakteri
purba).

Dengan demikian suatu klasifikasi mikroorganisme yang terbaru dapat diberikan
sebagai berikut :

   I.      Eukariota
            A. Algae
            B. Protozoa
            C. Fungi

    II.      Prokariota
             A. Bakteria
             B. Sianobakteria
             C. Arkhebakteria

Dengan catatan Chlamydia dan Rickettsia termasuk dalam bakteria, yang
perbedaannya dari bakteria adalah dalam ukurannya yang lebih kecil dan
sifatnya parasit obligat intra-seluler.

Untuk klasifikasi dan determinasi bakteri dipakai buku “Bergey‟s Manual of
Determina-tive Bacteriology” (edisi 8, 1974) yang menggambarkan sifat-sifat
bakteri secara terperinci. Dalam buku tersebut bakteria dan sianobakteria
dimasukkan dalam satu golongan tersendiri yang disebut prokariota.
Prokariota mempunyai inti primitif dan berkembang biak secara amitosis menjadi
2 bagian. Inti terdiri dari DNA yang terbuka dan tidak terbungkus dalam suatu
selaput atau membran. Yang patogen terhadap manusia adalah bakteria
(Eubacteria = bakteri sejati), sedangkan eukariota mempunyai inti yang
sebenarnya dan mengalami mitosis (untuk berkembang biak).

Bakteria dibagi dalam 3 kelas dan pembagian selanjutnya adalah :
- Ordo yang berakhiran - ales
- Keluarga yang berakhiran - aceae
- Genus
- Spesies




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                 8
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Contoh :
Ordo           : Spirochaetales
Keluarga       : Spirochaetaceae
Genus          : Treponema
Spesies        : Treponema pallidum

Nomenklatur (pemberian nama)

Seperti halnya tumbuhan, bakteri juga menggunakan 2 nama yaitu nama
binomial yang diusulkan oleh Linnaeus untuk tumbuhan dalam tahun 1753. Jadi
nama bakteri selalu ter-diri dari 2 kata dalam bahasa Latin. Kata pertama dimulai
dengan huruf besar dan menun-jukkan genus, dan kata kedua ditulis dengan
huruf kecil yang menunjukkan spesies.
Misalnya :     Staphylococcus aureus (bakteri yang tergolong dalam genus
Staphylococcus dan spesies aureus).

Nama kuman dapat berasal dari kata baru yang disesuaikan dalam bahasa Latin
atau nama seorang penemu yang dilatinkan.

Contoh :

Streptococcus                  : rantai
Staphylococcus                 : gerombol
Bacillus                       : batang
Clostridium                    : spindle, pintalan yang halus
Micrococcus                    : butir kecil
Erwinia                        : dari nama Erwin
Pasteurella                    : dari nama Pasteur
Salmonella                     : dari nama Salmon
Salmonella typhi               : typhi merupakan penyebab tifoid
Salmonella pullorum            : ditemukan pada ayam
Brucella                       : dari nama Bruce
Brucella abortus               : penyebab abortus pada ternak
Haemophilus influenzae         : pertama kali diasingkan dari penderita influenza dan
                                 disangka sebagai penyebab influenza
Clostridium welchii            : ditemukan oleh Welch

Nama-nama di atas adalah nama ilmiah, sedangkan nama sehari-hari yang lebih
banyak dipakai adalah :

Neisseria gonorrhoeae                   :   gonococcus – go
Treponema pallidum                      :   sifilis
Mycobacterium leprae                    :   Hansen, lepra
Mycobacterium tuberculosis              :   Koch, tbc
Streptococcus pneumoniae                :   pneumococcus




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                  9
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri



Klasifikasi bakteri

Tidak ada klasifikasi alam dari bakteri yang dapat diterima dimana-mana, karena
tidak ada mekanisme untuk menentukan evolusi spesies bakteri sendiri-sendiri
dan kita sama sekali tidak mengetahui mengenai evolusi bakteri-bakteri.

Namun, kendatipun ada keberatan-keberatan, suatu usaha klasifikasi bakteri
secara filo-genetik telah diterbitkan di Amerika Serikat sebagai “Bergey’s Manual
of Determinative Bacteriology”. Pertama kali diterbitkan pada tahun 1923, dan
telah mengalami beberapa kali revisi dan sekarang sedang mengalami revisi ke-
9.
Pada edisi ke-6 dalam tahun 1948, bakteri digolongkan dalam 6 ordo yang terdiri
atas 36 keluarga. Pada edisi ke-7 dalam tahun 1957, genus-genus diatur
kembali dalam 10 ordo dan 47 keluarga. Edisi ke-8 dalam tahun 1974
mengelompokkan bakteri-bakteri dalam 19 “bagian”


KLASIFIKASI BAKTERI : Bergey‟s Manual of Determinative Bacteriology (ed. 8,
1974)

                               BAKTERI POSITIP GRAM


COCCUS
a. Aerob dan/atau fakultatif anaerob
      * Micrococcaceae
            Genus : Micrococcus
                           Micrococcus luteus
                           Micrococcus roseus
            Genus : Staphylococcus
                           Staphylococcus aureus
                           Staphylococcus epidermidis
      * Streptococcaceae
            Genus : Streptococcus
                           Streptococcus pyogenes
                           Streptococcus pneumoniae
                           Streptococcus agalactiae
            Genus : Leuconostoc

b. Anaerob
      * Peptococcaceae
            Genus : Peptococcus
            Genus : Peptostreptococcus
                        Peptostreptococcus anaerobius
            Genus : Sarcina
                        Sarcina lutea
BATANG PEMBENTUK SPORA
      * Bacillaceae
            Genus : Bacillus
                        Bacillus anthracis


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              10
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


               Genus : Clostridium
                           Clostridium botulinum
                           Clostridium perfringens
                           Clostridium tetani


BATANG TAK BERSPORA DAN ACTINOMYCETES
    * Lactobacillaceae
          Genus : Lactobacillus
                        Lactobacillus acidophilus
          Genus : Listeria
                        Listeria monocytogenes
          Genus : Erysipelothrix
                        Erysipelothrix rhusiopathiae
    * Propionibacteriaceae
          Genus : Propionibacterium
                        Propionibacterium acnes
          Genus : Eubacterium
                        Eubacterium lentum

       * Corynebacteriaceae
              Genus : Corynebacterium
                           Corynebacterium diphtheriae
       * Mycobacteriaceae
              Genus : Mycobacterium
                           Mycobacterium tuberculosis
                           Mycobacterium leprae
       * Nocardiaceae
              Genus : Nocardia
                           Nocardia asteroides
       * Actinomycetaceae
              Genus : Actinomyces
                           Actinomyces israelli
                           Actinomyces naeslundii
              Genus : Arachnia
                           Arachnia propionica
              Genus : Bifidobacterium
                           Bifidobacterium eriksonii
              Genus : Bacterionema
                           Bacterionema matruchotii
              Genus : Rothia
                           Rothia dentocariosa
       * Micromonosporaceae
              Genus : Micropolyspora
                           Micropolyspora faeni




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara   11
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri



                           BAKTERI GRAM NEGATIF
COCCUS DAN COCCOBACILLUS
    * Neisseriaceae
          Genus : Neisseria
                      Neisseria meningitidis
                      Neisseria gonorrhoeae

               Genus : Branhamella
                           Branhamella catarrhalis
               Genus : Moraxella
                           Moraxella lacunata
               Genus : Acinetobacter

COCCUS ANAEROB
    * Veillonellaceae
            Genus : Veillonella
                         Veillonella parvula
            Genus : Acidaminococcus
                         Acidaminococcus fermentana

BACILLUS DAN COCCUS AEROB
     * Pseudomonadaceae
           Genus : Pseudomonas
                        Pseudomonas aeruginosa
     * Genera of uncertain affilation
           Genus : Brucella
                        Brucella abortus
                        Brucella melitensis
                        Brucella suis
           Genus : Bordetella
                        Bordetella pertussis
           Genus : Francisella
                        Francisella tularensis
           Genus : Alcaligenes
                        Alcaligenes faecalis
           Genus : Acetobacter

BACILLUS ANAEROB FAKULTATIF
     * Enterobacteriaceae
           Genus : Escherichia
                        Escheria coli
           Genus : Edwardsiella
                        Edwardsiella tarda
           Genus : Citrobacter
                        Citrobacter freundii
           Genus : Salmonella
                        Salmonella typhi
                        Salmonella sp
           Genus : Shigella


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara   12
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


                              Shigella dysenteriae
                              Shigella flexneri
                              Shigella sonnei
               Genus :    Klebsiella
                              Klebsiella pneumoniae
               Genus :    Enterobacter
                              Enterobacter aerogenes
               Genus :    Serratia
                              Serratia marcescens
               Genus :    Hafnia
               Genus :    Proteus
                              Proteus mirabilis
                              Proteus vulgaris
               Genus :    Yersinia
                              Yersinia enterocolitica
                              Yersinia pestis
               Genus :    Erwinia


* Vibrionaceae
             Genus : Vibrio
                          Vibrio cholerae
                          Vibrio parahaemolyticus
             Genus : Aeromonas
                          Aeromonas hydrophila
             Genus : Plesiomonas
                          Plesiomonas shigelloides

* Genera of uncertain affiliation
             Genus : Chromobacterium
                            Chromobacterium violaceum
             Genus : Flavobacterium
                            Flavobacterium meningosepticum
             Genus : Haemophilus
                            Haemophillus influenzae
             Genus : Pasteurella
                            Pasteurella multocide
             Genus : Actinobacillus
                            Actinobacillus lignieresii
             Genus : Cardiobacterium
                            Cardiobacterium hominis
             Genus : Streptobacillus
                            Streptobacillus moniliformis
             Genus : Calymatobacterium
                            Calymatobacterium granulomatis




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara   13
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


BACILLUS ANAEROB
     * Bacteroidaceae
           Genus : Bacteroides
                       Bacteroides fragilis
           Genus : Fusobacterium
                       Fusobacterium nucleatum
           Genus : Leptotrichia
                       Leptotrichia buccalis

HELICAL CELLS
     * Spirochaetaceae
           Genus : Treponema
                       Treponema pallidum
           Genus : Borrelia
                       Borrelia recurrentis
           Genus : Leptospira
                       Leptospira interrogans

SPIRAL AND CURVED BACTERIA
     * Spirillaceae
            Genus : Spirillum
                         Spirilium minor
            Genus : Campylobacter
                         Campylobacter fetus

RICKETTSIAS
     * Rickettsiaceae
           Genus : Rickettsia
                       Rickettsia rickettsii
           Genus : Rochalimaea
                       Rochalimaea quintana
           Genus : Coxiella
                       Coxiella burnetii
     * Bartonellaceae
           Genus : Bartonella
                       Bartonella bacilliformis
     * Chlamydiaceae
           Genus : Chlamydia
                       Chlamydia trachomatis


BENTUK TIDAK BERDINDING SEL
* Mycoplasmataceae
           Genus : Mycoplasma
                      Mycoplasma pneumoniae


** Modified from Buchanan and Gibbons : Bergey’s Manual of Determinative
   Bacteriology, 8th ed. 1974, Courtesy of Williams & Wilkins.



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara           14
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




Skema identifikasi : “Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology”, ed. 9

I.     Gram-negative eubacteria that have cell walls
       Group 1 : The spirochetes                                   Treponema
                                                                   Borrelia
                                                                   Leptospira

       Group 2 : Aerobic/microaerophilic, motile helical/
                 vibroid gram-negative bacteria
                                                                   Campylobacter
                                                                   Helicobacter
                                                                   Spirillum

       Group 3 : Nonmotile (or rarely motile) curved bacteria             None

       Group 4 : Gram-negative aerobic/microerophilic rods
                 and cocci
                        Alcaligenes                Moraxella
                        Bordetella                 Neisseria
                        Brucella                   Neisseria
                        Francisella                Pseudomonas
                        Legionella                 Rochalimaea
                        Bacteroides (some species)

       Group 5 : Facultatively anaerobic gram-negative rods
                   Escherichia (and related coliform bacteria)
                   Klebsiella
                   Proteus                    Yersinia
                   Providencia                Vibrio
                   Salmonella                 Haemophilus
                   Shigella                   Pasteurella

       Group 6 : Gram-negative, anaerobic, straight, curved,
                 and helical rods                            Bacteroides
                                                             Fusobacterium
                                                             Prevotella
       Group 7 : Dissimilatory sulfate- or sulfur-reducing
                  bacteria                                   None

       Group 8 : Anaerobic gram-negative cocci                     None

       Group 9 : The rickettsiae and chlamydiae                    Rickettsia
                                                                   Coxiella
                                                                   Chlamydia

       Group 10: Anoxygenic phototrophic bacteria                  None
       Group 11: Oxygenic phototrophic bacteria                    None
       Group 12: Aerobic chemolithotrophic bacteria and
                 assorted organisme                                None


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                   15
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


       Group 13: Budding or appendaged bacteria                                None
       Group 14: Sheathed bacteria                                             None

       Group 15: Nonphotosynthetic, nonfruiting gliding
                 bacteria                                                      Capnocytophaga

       Group 16: Fruiting gliding bacteria : the myxobacteria None

II.    Gram-positive bacteria that have cell walls
       Group 17: Gram-positive cocci                      Enterococcus
                                                          Peptostreptococcus
                                                          Staphylococcus
                                                          Streptococcus
       Group 18: Endospore-forming gram-positive rods and cocci
                                                          Bacillus
                                                          Clostridium
       Group 19: Regular, nonsporing gram-positive rods Erysipelothrix
                                                          Listeria
       Group 20: Irregular, nonsporing gram-positive rods Actinomyces
                                                          Corynebacterium
                                                          Mobiluncus
       Group 21: The mycobacteria
                                                          Mycobacterium
       Groups 22-29: Actinomycetes                        Nocardia
                                                          Streptomyces
                                                          Rhodococcus

III.   Cell wall-less eubacteria : Yhe mycoplasmas or
       mollicutes
       Group 30: Mycoplasmas                                                   Mycoplasma
                                                                               Ureaplasma

IV.    Archebacteria
       Group 31: The methanogens                                               None
       Group 32: Archaeal sulfate reducers                                     None
       Group 33: Extremely halophilic archaebacteria                           None
       Group 34: Cell wall-less archaebacteria                                 None
       Group 35: Extremely thermophilic and hyper-
                 thermophilic sulfur metabolizers                              None




                                Morfologi, klasifikasi dan taksonomi bakteri




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                                16
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri



                               STRUKTUR BAKTERI

Struktur bakteri

Bakteri termasuk dalam golongan prokariota, yang strukturnya lebih sederhana
dari eukariota.




                       Gambar : Struktur bakteri secara skematis


Flagel

Flagel adalah filamen panjang yang berbentuk heliks terdapat di permukaan sel,
yang menyebabkan bakteri dapat bergerak pada lingkungan sekitarnya. Dapat
terbatas pada satu kutub, tunggal (polar, monotrich) atau dalam berkas
(lophotrich) atau pada kedua kutub (amphitrich) dan tersebar di seluruh
permukaan sel (peritrich).

Kemampuan bakteri untuk bergerak sendiri disebut motilitas. Motilitas dapat
berupa positif dan negatif respons terhadap rangsangan kimia (kemotaksis).
Hampir semua bakteri berbentuk spiral dan sebagian besar basil bersifat motil.
Sebaliknya, kokus adalah tidak motil.

Flagella terdiri dari komponen protein (flagellin), bersifat antigenik yang kuat.
Antigen ini, H antigen, adalah target penting dalam respons antibodi protektif.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              17
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Pili (fimbriae)
Pili lebih kaku dibandingkan dengan flagella dan berfungsi sebagai pengikat ,
baik terhadap bakteri lain („sex pili‟) atau terhadap sel pejamu („pili biasa‟).
Perlekatan pada sel pejamu termasuk interaksi khas antara komponen molekul
pili (adhesin) dan molekul membran sel pejamu. Sebagai contoh, adhesin
Escherichia coli berinteraksi dengan molekul mannosa pada permukaan sel epitel
usus halus.

Adanya pili dapat membantu untuk mencegah fagositosis, mengurangi daya
tahan pejamu terhadap infeksi bakteri


Kapsul
Berbagai spesies kuman yang patogen mensintesa ekstrasel (pada umumnya
polisakarida, tetapi bisa juga polipeptida) yang berkondensasi dan membentuk
lapisan sekeliling dinding sel yang disebut kapsul.
Kapsul merupakan faktor virulensi daripada kuman patogen untuk mencegah
fagositosis. Pada infeksi oleh Streptococcus pneumonia, hanya beberapa jenis
berkapsul yang menyebabkan infeksi fatal, sedangkan mutan yang tidak
berkapsul tidak menimbulkan penyakit.

Pada perbenihan agar, koloni kuman berkapsul tampak sebagai koloni berlendir.
Pada pewarnaan yang biasa digunakan di laboratorium seperti Gram kapsul
sukar dapat dilihat. Untuk menunjukkan adanya kapsul, diperlukan pewarnaan
khusus yaitu Gins Burry, dimana kapsul tampak tidak berwarna dengan latar
belakang yang hitam.


Dinding sel

Adanya kuman dengan pelbagai bentuk menunjukkan bahwa ia mempunyai
dinding sel yang cukup kuat dan tegang untuk memberi bentuk pada kuman.
Tekanan osmotik di dalam kuman berkisar antara 5-20 atm, karena adanya
transport aktif yang menyebabkan tingginya konsentrasi larutan di dalam sel.
Karena adanya dinding sel kuman yang relatif sangat kuat, maka meskipun
tekanan osmotiknya tinggi sel kuman tidak pecah.

Dinding sel kuman terdiri dari lapisan peptidoglikan, yang disebut juga sebagai
lapisan murein atau mukopeptida.

Kuman dibagi atas kuman yang positif Gram dan negatif Gram, tergantung pada
responsnya bila diwarnai dengan pewarnaan Gram. Sebagai tambahan, kuman
mycobacteria mempunyai dinding sel yang tahan asam, dan mycoplasma tidak
mempunyai dinding sel.

Dinding sel kuman positif Gram terdiri dari lapisan peptidoglikan yang sangat
tebal. Karena lapisan ini merupakan komponen utama dari dinding sel positif
Gram maka banyak antibiotika efektif terhadap kuman positif Gram (seperti
penisilin) dengan cara mencegah terbentuknya peptidoglikan. Kuman negatif



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             18
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Gram, yang mempunyai lapisan peptidoglikan lebih tipis dan struktur dinding sel
yang berbeda, kurang dipengaruhi antibiotika tersebut.
Komponen lain daripada dinding sel kuman positif Gram adalah asam teikhoat
(melekat pada peptidoglikan) dan asam lipoteikhoat (melekat pada membran
sitoplasma)

Dinding sel kuman negatif Gram mempunyai komposisi dua lapisan. Lapisan
dalam peptidoglikan lebih tipis daripada dinding sel positif Gram. Lapisan luar
dari peptidoglikan ada tambahan membran terdiri dari protein, fosfolipid dan
lipopolisakarida (LPS). LPS ini bisa menimbulkan demam dan shok pada
penderita terinfeksi kuman negatif Gram.


Membran sitoplasma

Membran sitoplasma (disebut juga membran sel ) adalah membran lipoprotein
yang mengelilingi sitoplasma dan komposisinya terdiri dari fosfolipid dan protein,
tetapi tidak mengandung sterol kecuali Mycoplasma.

Membran sitoplasma mengatur transport bahan makanan melalui membran,
bekerja sebagai barrier tekanan osmotik dan merupakan tempat rantai transport
elektron dimana enersi dihasilkan.

Di tempat-tempat tertentu pada membran sitoplasma terdapat lekukan ke dalam
(invaginasi) yang disebut mesosom. Ada 2 jenis mesosom yaitu septal mesosom
yang berfungsi dalam pembelahan sel dan lateral mesosom. Kromosom bakteri
(DNA) melekat pada septal mesosom.


Spora

Beberapa genus kuman dapat membentuk spora. Yang paling sering membentuk
spora adalah kuman batang positif Gram dari genus Bacillus dan Clostridium.
Kuman-kuman ini mengadakan diferensiasi membentuk spora bila keadaan
lingkungannya menjadi buruk, misalnya bila medium disekitarnya kekurangan
nutrisi.
Masing-masing sel akan membentuk spora, sedangkan sel induknya akan
mengalami oto-lisis. Spora adalah kuman dalam bentuk istirahat. Spora bersifat
sangat resisten terhadap pemanasan, pengeringan dan zat kimiawi. Sifat ini
harus diperhitungkan bila ingin membuat steril bahan-bahan untuk keperluan
kedokteran. Sebaiknya spora kuman dimatikan dengan pemanasan basah
dengan tekanan tinggi (otoklaf).
Bila kondisi lingkungan telah baik kembali, spora dapat kembali melakukan
germinasi dan memproduksi sel vegetatif.

Spora terdiri dari :
a. Core : adalah sitoplasma dari spora. Di dalamnya terkandung semua unsur
untuk kehi-dupan kuman seperti kromosom yang lengkap,komponen-komponen
untuk sintesis protein dan lain sebagainya.



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara               19
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


b. Dinding spora : lapisan paling dalam dari spora, terdiri dari dinding
peptidoglikan dan akan menjadi dinding sel bila spora kembali ke bentuk vegetatif
c. Korteks : adalah lapisan yang tebal dari spora envelope. Juga terdiri dari
lapisan pepti-
   doglikan tetapi dalam bentuk yang istimewa
d. Coat : terdiri dari zat semacam keratin, dan keratin inilah yang
menyebabkan spora
   relatif tahan terhadap pengaruh luar
e. Eksosporium : adalah lipoprotein membran yang terdapat paling luar.

Pada waktu germinasi dimana spora kembali menjadi sel vegetatif terjadi
beberapa peris-tiwa sebagai berikut :
   1. Aktivasi : meskipun lingkungan membaik, spora tidak akan melakukan
       germinasi sampai terjadi aktivasi yang diawali oleh adanya suatu zat yang
       merusak coat dari spora seperti panas, asam komponen sulfhidril dan lain
       sebagainya.
   2. Inisiasi : setelah teraktivasi maka spora akan melakukan germinasi
       dengan menggunakan sumber makanan dari media/lingkungannya
   3. Outgrowth : kemudian terjadi degradasi dari korteks dan sel vegetatif baru
      keluar dan hidup seperti semula

Inti sel (Nukleus)

Di dalam sel kuman terdapat zat nukeoprotein yang merupakan bahan utama inti
sel. Nukleoprotein ini ternyata terdiri dari zat-zat DNA dan RNA (DNA =
deoxyribonucleic acid. RNA = ribonucleic acid).
Dengan pewarnaan Fuelgen, inti sel prokariota dapat dilihat dengan hanya
menggunakan mikroskop cahaya biasa. Pewarnaan Fuelgen sebetulnya
mewarnai molekul DNA.
Dengan mikroskop elektron tampak bahwa badan inti tidak mempunyai dinding
inti/membran inti. Di dalamnya terdapat benang DNA (DNA fibril) yang bila
diekstraksi, berupa molekul tunggal dan utuh dari DNA dengan berat molekul 2-3
x 109
Benang DNA inilah yang disebut kromosom yang panjangnya kira-kira 1 mm.
Estraksi DNA dilakukan dengan melisiskan dinding sel secara hati-hati, kemudian
dilakukan sen-trifugasi; maka benang DNA akan terpisah dari materi sel lainnya
dan dapat dimurnikan.

Granula

Pada beberapa macam kuman dapat dilihat bintik-bintik di dalam sitoplasma.
Pada kuman Corynebacterium dikenal sebagai granula Babes-Ernst. Granula
kuman ada yang terdiri dari zat nukleoprotein, tetapi ada pula yang terdiri dari
polisakarida atau lipoid.
Granula Babes-Ernst ternyata terdiri dri polifosfat yang mempunyai peranan
penting dalam metabolisme.
                                        Struktur kuman




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              20
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri



                        STERILISASI DAN DISINFEKSI
       Pengetahuan dasar perihal sterilisasi dan disinfeksi adalah penting sekali
dalam klinik dan laboratorium
Sejak dahulu pengawasan terhadap mikroba penyebab penyakit telah menjadi
pemikiran para ahli sejak penyakit-penyakit mulai dikenal. Berbagai macam cara
telah dicoba untuk memilih yang paling tepat guna menghilangkan pencemaran
oleh mikroba terhadap benda-benda baik hidup maupun mati.

Bahan anti mikroba yang ditemukan memiliki keefektifan yang bermacam-
macam, dan penggunaannya ditujukan terhadap hal-hal yang berbeda pula.
Antiseptika dan disinfektan misalnya, berbeda dalam cara digunakannya.
Antiseptika dipakai terhadap jaringan hidup, sedangkan disinfektan untuk bahan-
bahan mati seperti dahak dan sebagainya.

Tindakan sterilisasi dan disinfeksi

Tindakan sterilisasi dan disinfeksi dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu cara
fisika dan kimia. Dalam cara fisika dimasukkan antara lain :
        1. pemanasan yang dibagi atas : - pemanasan basah
                                         - pemanasan kering
        2. pendinginan
        3. penyaringan
        4. radiasi

Pemanasan basah

Otoklaf

       Teknik sterilisasi yang paling pasti adalah pemanasan uap air disertai
tekanan yang dilakukan dalam suatu alat yang dikenal sebagai otoklaf. Otoklaf
memiliki suatu ruangan yang mampu menahan tekanan di atas 1 atm. Alat-alat
yang akan disterilkan dimasukkan ke dalam ruangan ini. Setelah udara dalam
ruangan ini digantikan oleh uap air, maka ruangan ini ditutup rapat sehingga
tekanannya akan meningkat, yang juga akan diikuti oleh kenaikan suhunya.
       Dengan cara ini akan dapat dicapai tekanan 1 ½ atm dan suhu 121 o C,
sehingga dalam waktu 10 – 12 menit semua bentuk hidup berikut spora akan
dimatikan. Di dalam otoklaf yang mensterilkan adalah panas basah dan bukan
tekanannya. Oleh karena itu, setelah air di dalam tangki mendidih dan mulai
dibentuk uap air, maka uap air ini dialirkan ke ruang pensteril guna mendesak
keluar semua udara didalamnya. Apabila masih ada udara yang tersisa, maka
udara ini akan menambah tekanan di dalam ruang pensteril yang akan
mengganggu naiknya suhu dalam ruang tersebut.

Perebusan (boiling)

       Perebusan tidak dapat dipercaya untuk tindakan sterilisasi, namun
merupakan cara yang termudah dan termurah untuk tindakan disinfeksi. Waktu
disinfeksi yang dianjurkan adalah 15 menit dihitung setelah air mendidih. Bentuk



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              21
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


vegetatif akan dimatikan dalam waktu 5 – 10 menit pemaparan. Tetapi bentuk
spora dan kebanyakan virus mampu bertahan berjam-jam dengan cara ini.
Jadi, jelas bahwa cara perebusan ini :
        1. tidak sporosida dan karena itu tidak tepat dianggap untuk tindakan
           sterilisasi
        2. alat-alat menjadi rusak oleh korosi karena berkarat dan elektrolisa
        3. alat-alat yang direbus lekas tercemar kembali karena tidak dapat
           dikemas dengan baik
        4. air rebusan akan tercemar pada waktu alat-alat semprit dan
           sebagainya dikeluarkan

Pasteurisasi

       Pasteurisasi adalah suatu cara sterilisasi dengan pemanasan, yang untuk
pertama kalinya dilakukan oleh Pasteur dengan maksud untuk mengurangi
jumlah mikroba pembusuk di dalam anggur tanpa merusak anggur tadi.
       Cara ini ternyata dapat juga dilakukan terhadap susu, karena terbukti
bahwa kuman-kuman pathogen yang mungkin terdapat di dalam susu seperti
kuman tbc, brucella, streptokokus, stafilokokus, salmonella, shigella dan difteri,
dapat dibunuh sedangkan susu tidak rusak.
       Kemampuan mikroba bertahan dari panas bervariasi, tetapi hampir semua
species yang penting secara klinis hancur oleh pajanan ke panas-lembab antara
50o – 70o C selama 20-30 menit..

Pemanasan kering

Pembakaran (insineration )

       Pembakaran merupakan cara sterilisasi yang 100% efektif, tetapi cara ini
terbatas penggunaannya. Cara ini biasa dipakai untuk mensterilkan alat sengkelit
(ose) yaitu dengan membakarnya hingga pijar. Dengan cara ini semua bentuk
hidup akan dibunuh.
       Pembakaran ini juga dilakukan terhadap bangkai binatang percobaan
yang mati.

Sterilisasi dengan udara panas

       Alat-alat yang akan disterilkan dengan cara ini ditempatkan di dalam oven,
dimana suhu yang dipakai umumnya antara 160 o C – 180o C. Caranya adalah
dengan memanaskan udara di dalam oven tersebut dengan gas atau listrik. Oleh
karena daya penetrasi panas kering tidak sebaik panas basah, maka waktu yang
diperlukan pada cara sterilisasi ini lebih lama yaitu 1 – 2 jam.
       Sterilisasi dengan cara ini baik dipergunakan untuk mensterilkan alat-alat
gelas seperti lempeng Petri, pipet, tabung reaksi, labu dan sebagainya.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara               22
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Penyaringan (filtration)

       Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan cairan atau gas melalui suatu
bahan penyaring yang memiliki pori-pori cukup kecil untuk menahan mikroba
dengan ukuran tertentu.
Dulu dipakai :
       1. saringan Chamberland, dibuat dari kaolin atau porselin
       2. saringan Berkefeld, dibuat dari tanah diatomae
       3. saringan Seitz, dibuat dari asbes
       4. saringan bubuk gelas, dibuat dari bubuk gelas yang dibentuk sebagai
          disk
Sekarang dipakai saringan yang dibuat dari cellulose.
Penyaringan dilakukan untuk mensterilkan bahan yang peka terhadap panas
seperti serum, cairan enzim,toksin kuman dan sebagainya.


Radiasi ultra violet

        Mikroba yang terdapat di udara dapat dibunuh dengan penyinaran
memakai sinar ultra violet. Panjang gelombang yang membunuh mikroba adalah
220 – 290 nm. Radiasi yang paling efekif adalah 253,7 nm. Faktor penghambat
dari sinar ultra violet adalah daya penetrasinya yang lemah. Untuk memperoleh
hasil yang baik, maka bahan-bahan yang akan disterilkan baik yang berupa
cairan atau gas harus dilewatkan atau ditempatkan langsung dibawah sinar ultra
violet dalam lapisan-lapisan yang tipis.
        Orang-orang yang bekerja dengan atau dekat sumber sinar ultra violet
harus memakai kaca mata khusus guna melindungi kornea terhadap iritasi atau
kerusakan yang mungkin bersifat permanen.

Disinfeksi dengan cara kimia

         Bahan kimia yang dipakai untuk mengontrol jasad renik yang terdapat
pada badan dan benda-benda mati, umumnya disebut disinfektan atau
germisida.Tergolong padanya adalah bahan antiseptik, bahan sanitasi dan
disinfektan. Pada beberapa keadaan tidaklah mungkin untuk memperoleh
sterilitas atau pada mana sterilitas bukan merupakan tujuan, melainkan yang
dituju hanyalah mengurangi populasi mikroba sampai batas keamanan atau
menghilangkan bentuk vegetatif kuman patogen saja.

Bahan disinfektan yang dipakai sebaiknya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
  1. mematikan semua bentuk kuman dalam waktu yang praktis
  2. hanya bereaksi dengan kuman pada kadar tertentu
  3. terhadap jaringan tubuh tidak bersifat iritasi, alergi dan toksis
  4. tidak bersifat korosif, diskolorisasi dan merusak, serta tidak meninggalkan
     bekas yang toksis pada alat-alat
  5. membuat kontak yang efektif, ini berarti mudah larut dan mempunyai
     penetrasi yang besar
  6. larut dalam air
  7. stabil dalam keadaannya dan tidak mudah menguap. Kadar yang tinggi
     tidak merusak jaringan tubuh


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             23
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


   8. mempunyai jarak efektivitas yang luas pada penipisan
   9. tidak berbau agresif
   10. tidak meninggalkan bercak
   11. murah harganya


Yodium
        Larutan yodium, baik dalam air maupun dalam alkohol bersifat sangat
antiseptik dan telah dipakai sejak lama sebagai antiseptik kulit sebelum
pembedahan.
        Pada konsentrasi yang tepat, yodium tidak mengganggu kulit, namun
penggunaan tinctura yodii mewarnai jaringan dan menyebabkan iritasi lokal pada
kulit dan kadang-kadang reaksi alergi.


Klor
        Elemen klor dan sediaan ikatan klor anorganik dipakai pada sanitasi,
purifikasi dan disinfeksi. Klor elemental dipakai unuk purifikasi air.
        Hipoklorit dan lain-lain sediaan yang melepaskan Cl dipakai sebagai
pemutih dan sanitasi pada perusahaan susu, tempat pemotongan hewan, kolam
renang dan juga dalam rumah tangga.
Hipoklorit menghancurkan berbagai mikroba dan efektif terhadap virus hepatitis B
dan virus HIV.

Alkohol
        Alkohol merupakan zat yang paling efektif dan dapat diandalkan untuk
sterilisasi dan disinfeksi. Alkohol mendenaturasi protein dengan jalan dehidrasi
dan juga merupakan pelarut lemak. Oleh karenanya, membran sel akan dirusak
dan enzim-enzim akan diinaktifkan oleh alkohol.
        Ada 3 jenis alkohol yang dipergunakan yaitu metanol, etanol dan
isopropanol.
Menurut ketentuan, semakin tinggi berat molekulnya semakin meningkat pula
daya bakterisidnya. Yang dipergunakan di dalam praktek adalah solusi alkohol
70-80% dalam air. Konsentrasi di atas 90% atau di bawah 50% biasanya kurang
efektif, kecuali untuk isopropanol yang masih tetap efektif sampai konsentrasi
99%. Waktu 10 menit sudah cukup untuk membunuh sel vegetatif, tetapi spora
tidak
        Alkohol bisa digunakan tunggal atau dalam bentuk kombinasi, dan sering
dipakai sebagai antiseptik kulit. Suatu hapusan dengan alkohol secara cepat,
tidak cukup mensterilkan tetapi hanya mengurangi jumlah populasi dan dengan
demikian juga mengurangi kemungkinan timbulnya infeksi. Telah menjadi
kebiasaan kita di dalam praktek untuk mencelupkan alat-slat seperti gunting,
pinset ke dalam alkohol dan kemudian membakarnya. Keefektifan cara ini masih
dipertanyakan, dan hendaknya jangan dipakai untuk menggantikan cara-cara
sterilisasi yang lebih baik.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             24
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Fenol
       Fenol (asam karbol) untuk pertama kalinya dipergunakan Joseph Lister di
dalam ruang bedah sebagai germisida untuk mencegah timbulnya infeksi pasca
bedah.
Pada konsentrasi rendah, daya membunuhnya disebabkan karena fenol
mempresipitasikan protein secara aktif dan selain ini juga merusak membran sel
dengan menurunkan tegangan permukaannya. Fenol merupakan standard
pembanding untuk menentukan aktivitas sesuatu disinfektan.
       Fenol dan kresol berbau khas dan bersifat korosif terhadap jaringan.
Kurang efektif terhadap spora. Penambahan halogen seperti klor akan
meningkatkan aktivitas fenol. Heksaklorofen merupakan derivate fenol yang
paling berguna. Dikombinasikan dengan sabun akan merupakan disinfektan kulit
yang sangat efektif, tetapi lambat kerjanya.

Peroksida
       Peroksida hidrogen (H202) merupakan antiseptik yang efektif dan non-
toksik. Molekulnya tidak stabil dan apabila dipanaskan akan terurai menjadi air
dan oksigen.
       Pada konsentrasi 0,3-6,0% H202 dipakai untuk disinfeksi dan pada
konsentrasi 6.0-25% dipakai untuk sterilisasi. Terdapat bukti bahwa H202 10%
bersifat bakterisid dan sporosid.

Surfaktan
      Surfaktan adalah bahan yang aktif permukaan, menurunkan tekanan
permukaan pelarut dan pembasah. Dalam surfaktan dimasukkan golongan sabun
dan deterjen.

Sabun
      Sabun yang dipakai dalam kosmetik adalah garam Na atau K dari pada
asam lemak tinggi. Sangat bernilai dalam tindakan kontrol kuman, meskipun
sabun tidak aktif langsung antimikroba. Khasiatnya diperoleh dengan
menghilangkan kuman melalui menghapus kotoran secara mengemulsi lapisan
lemak pada kulit, tempat bersarang mikroba. Sebagai aksi menambah emulsi
kepada sabun dapat diberikan bahan aktif antimikroba yang disamping
berkhasiat bakteriostatik, juga menghilangkan bau badan.

Detergen
       Detergen adalah bahan pembersih surfaktan yang sintetik. Sebagai bahan
pembersih dianggap lebih unggul dari pada sabun karena tidak membentuk
presipitat atau endapan. Detergen dibagi atas : detergen anion, kation dan non-
ion

Detergen anion
      Daya pembersih terletak pada bagian anion molekul (negatif). Detergen ini
dipakai sebagai bubuk cuci detergen pakaian. Seperti halnya dengan sabun,
menghilangkan cemaran kuman secara menghilangkan kotoran lemak partikel
lain.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara            25
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Detergen kation

       Anggota detergen kation dikenal sebagai disinfektan-antiseptik-sanitasi.
Secara kimia, mengandung ion positif-onium : ion amonium, ion fosfonium dan
ion sulfonium.
Yang terkenal luas adalah sediaan ion amonium kwaterner. Kerjanya adalah
secara denaturasi protein dan inaktivasi enzim.

Formaldehida

       Formaldehida kadang-kadang dipakai dalam bentuk gas sebagai fumigan
atau dalam bentuk larutan sebagai formalin.
Aplikasi tidak luas karena :
   1. mengiritasi jaringan tubuh
   2. daya tembus rendah
   3. bekerja lambat
   4. mudah berpolimerasi menjadi endapan putih
Pada kadar tinggi berkhasiat sporosida. Dapat dipakai untuk sterilisasi alat-alat
yang sukar tersterilisasi dengan cara lain misalnya kateter, endoskop dan
sebagainya.

Glutaradehida

       Merupakan keluarga formaldehida dengan dua gugusan aldehida dan
karenanya tergolong dalam di-aldehida. Mempunyai spektrum yang luas, jika
dipakai dalam larutan dapar 2% berkhasiat bakterisida, tuberkulosida dan
virusida dalam 10 menit serta sporosida dalam 10 jam.
       Pada kulit beriritasi ringan, tetapi keras pada selaput mata, karena itu tidak
dipakai sebagai antiseptik

Etilen oksida

      Mempunyai daya penetrasi yang tinggi sebagai gas dan bekerja tanpa
pemanasan dan uap air. Dipakai untuk sterilisasi pelbagai bahan kedokteran
misalnya kateter, alat-alat kedokteran gigi, alat-alat laboratorium dan sebagainya.
      Bersifat toksik bila masuk pernapasan dan pada kulit menimbulkan lepuh.

Beta-propiolakton

       Dipakai sebagai fumigan dalam bentuk gas, lebih berkhasiat dari pada
formadehida. Dalam bentuk cairan dipakai untuk mensterilkan vaksin, jaringan
dan serum.
       Dalam bentuk uap, relatif bersifat non-toksik, namun betapropiolaktan cair
bersifat karsinogenik.

Logam-logam berat
      Logam berat berperan sebagai antimikroba, oleh karena dapat
mempresipitasikan enzim-enzim atau lain-lain protein esensial dalam sel. Logam-
logam berat yang umum dipakai adalah Hg, Ag, As dan Zn.
Daya antimikrobanya lazim pula disebut sebagai daya oligodinamik.


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                  26
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




Hg     : HgCl2 pernah merupakan disinfektan yang populer, tetapi kini sudah
         tidak dipakai lagi, karena dapat diinaktifkan oleh bahan organik. Senyawa
         Hg organik efektif untuk mengobati luka-luka kecil (ringan) dan sebagai
          preservatif di dalam serum dan vaksin
Ag     : Pada konsentrasi 1%, AgN03 biasa dipakai untuk mencegah
          kemungkinan terjadi-nya infeksi gonokokus pada mata bayi yang baru
          lahir.
As     : Arsen pernah terkenal sebagai obat pertama untuk penyakit sifilis, dan
          kini masih dipakai untuk pengobatan infeksi oleh protozoa.
Zn     : Dalam bentuk pasta dipakai untuk mengobati infeksi karena kuman
          Atau jamur

Memilih jenis disinfektan
  1. Menurut khasiatnya : - disinfektan
                            - antiseptik
  2. Aplikasinya :        - alat-alat rumah seperti barang-barang, lantai
                          - alat-alat yang berkontak tubuh seperti
                            thermometer
                          - kulit dan mukosa

Tabel :

                      BAHAN                        DISINFEKTAN           ANTISEPTIK
             Gas :
             Etilen oksida                              2+ - 4+              0
             Cairan :
             Glutaraldehida, air                           3+                0
             Formaldehida + alk                            2+                0
                           + air                        1 + -- 2 +           0
             Sediaan fenol                                 3+                +
             Alkohol                                       2+               3+
             Yodium + alkohol                               0               4+
             Iodofor                                       1+               3+
             Yodium + air                                   0               2+
             Sed.amonium kwaterner                         1+               2+
             Hexaklorofen                                   0               2+
             Sediaan Hg                                     0               1+



                                        --sterilisasi dan disinfeksi--




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                      27
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




                                GENETIKA BAKTERI

       Genetika adalah pengetahuan mengenai pewarisan dan perubahan ciri-ciri
suatu organisme baik organisme itu uniseluler maupun multiseluler. Penelitian
dalam bidang genetika pada taraf molekuler telah mengenal deoksiribonukleat
(DNA) yaitu substansi kimiawi yang membangun kromosom sebagai substansi
yang turun-temurun.
Pengetahuan ini juga telah menuntun kepada pemahaman bahwa cacat
molekuler bisa terjadi pada informasi yang disandikan di dalam DNA dan
merupakan banyak penyakit genetik seperti pada organisme multiseluler antara
lain albinisme (tidak adanya pigmen ketika lahir), anemia sel sabit (anemia
hemolitik), alkaptonuria dan fenilketonuria (penyakit metabolik).

       Genetika bakteri sangat penting dalam diagnostik laboratorium
mikrobiologi. Tes diagnostik terkini adalah didasarkan pada identifikasi sekuens
RNA atau DNA yan khas terdapat pada tiap spesies bakteri. PCR (Polymerase
chain reaction) merupakan teknik mendeteksi sekuens DNA spesifik dari bakteri
yang terdapat pada spesimen.
Genetika bakteri juga perlu pemahaman dalam perkembangan dan pemindahan
resistensi antimikroba oleh bakteri.

       Sebelum penyelidikan-penyelidikan modern, kuman diperkirakan terdiri
dari beberapa jenis saja, yang mempunyai kemampuan besar untuk berubah
menjadi macam-macam bentuk (Von Nageli). Teori ini dinamakan teori
pleomorfisme. Hal ini mungkin disebabkan karena pada waktu itu belum
ditemukan cara-cara yang sempurna dalam mengasingkan dan membiakkan
kuman. Sejak kira-kira tahun 1920 dapat dipastikan bahwa sejenis
mikroorganisme yang merupakan satu spesies tidak dapat berubah menjadi
spesies lain. Teori ini dinamakan teori monomorfisme. Hal ini berkat penemuan
Cohn dan Koch yang berhasil memperoleh suatu biakan murni kuman. Tetapi
ternyata bahwa kuman-kuman dalam satu spesies dapat mengalami variasi
mengenai beberapa sifat kuman. Variasi-variasi ini disebabkan oleh terjadinya
mutasi atau seleksi alam. Jadi terdapat suatu modifikasi dari teori monomorfisme.
Ini berarti, bahwa kuman tidak berubah dari kokus menjadi basil atau
mengadakan mutasi dari satu genus ke genus lainnya, tetapi suatu spesies dapat
mengalami perubahan dalam aktivitas biologis, antigenitas dan virulensinya.

Contoh variasi-variasi :

Mutasi adalah perubahan yang ada hubungannya dengan gen, bersifat tetap dan
dapat diturunkan pada keturunannya.

Fluktuasi adalah perubahan yang bersifat sementara dalam morfologi dan
fisiologi yang biasanya disebabkan karena keadaan sekitarnya, misalnya kuman
yang berpigmen untuk sementara waktu dapat kehilangan kemampuannya untuk
membentuk pigmen.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              28
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Involusi (degenerasi) adalah perubahan yang disertai dengan kemunduran
sifat-sifat kuman, terdapat pada kuman-kuman yang sudah terlalu lama disimpan
pada perbenihan.

Adaptasi adalah penyesuaian diri dari kuman yang berbeda-beda terhadap
keadaan sekitarnya yang baru. Kuman yang pathogen dapat kehilangan
patogenitasnya apabila ditanam pada perbenihan, akan tetapi dapat memperoleh
patogenitasnya kembali apabila dibiakkan melalui binatang, misalnya perubahan
koloni S(mooth) menjadi R(ough).

Dalam menyusun konsep hereditas (pewarisan), terdapat 2 fenomena biologi
dasar, yaitu
   1. Hereditas, yang bersifat stabil dimana generasi kedua yang terbentuk dari
      pembelahan satu sel mempunyai sifat yang identik dengan induknya.
   2. Variasi genetik (jarang timbul) yang mengakibatkan adanya perbedaan
      sifat
   3. Generasi kedua dari sel induknya akibat peristiwa genetik tertentu
       misalnya terjadi mutasi.

Pada kuman dan pada organisme tingkat lebih tinggi terjadi duplikasi sifat-sifat
sel induk yang diturunkan melewati sistim yang diatur oleh kromosom. Di dalam
kromosom terdapat bagian-bagian yang disebut gen. Seluruh gen-gen dalam
satu kuman menentukan semua sifat-sifat genetik kuman itu dan disebut
genotipe kuman. Genotipe kuman menentukan misalnya apakah kuman dapat
meragi glukosa atau dapat hidup secara aerob dan sebagainya. Tetapi sifat-sifat
ini tidak selalu tampak karena masih ada faktor-faktor lingkungan yang
mempengaruhi kehidupan kuman. Faktor-faktor genotipe setelah mengalami
pengaruh lingkungan akan menghasilkan semacam kuman dengan sifat-sifat
yang dapat dilihat dan menentukan fenotipe kuman itu.

       Gen kuman biasanya terdapat dalam molekul DNA tunggal, meskipun
dikenal pula adanya materi genetik di luar kromosom (ekstra-kromosomal) yang
disebut plasmid, yang tersebar luas dalam populasi kuman. Meskipun kuman
bersifat haploid, transmisi gen dari satu generasi ke generasi berikutnya
berlangsung secara linier, sehingga pada setiap siklus pembelahan sel, sel
anaknya menerima satu pasang gen yang identik dengan sel induknya.

       Asam deoksi-ribonukleat (deoxyribonucleic acid atau DNA) merupakan
substansi kimiawi yang berperanan dalam penerusan informasi yang turun-
temurun. Kromoson sel dibentuk dari DNA. Di dalam struktur DNA tersandikan
informasi bagi sintesis semua protein sel. Segmen-segmen pada DNA atau
kromosom disebut gen, menyandikan masing-masing protein. Informasi ini
diteruskan dari satu sel ke sel lain melalui proses replikasi DNA.
Asam nukleat jenis lain, yaitu asam ribonukleat (ribonucleic acid atau RNA), juga
terdapat dalam setiap sel kuman. RNA menyerupai DNA, tetapi tidak sama dan
kerjanya ialah mengolah informasi yang disandikan di dalam DNA bagi sintesis
protein melalui transkripsi dan translasi.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              29
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




Struktur dasar molekul DNA

        Asam deoksi-ribonukleat mengandung dua macam basa bernitrogen yang
dapat berupa purin (yaitu adenin dan guanin) dan pirimidin (yaitu sitosin dan
timin). Kepada masing-masing basa ini diikatkan gula 5 karbon 2 deoksiribosa).
Basa-basa purin dan pirimidin dihubungkan bersama menjadi molekul yang
sangat panjang oleh ikatan fosfodiester. Pengaturan atau urutan basa-basa
nukleotide yang khas inilah yang membawa informasi genetik dalam sel.

       DNA di dalam sel terdapat sebagai benang ganda panjang yang terpilin
bersama dalam konfigurasi yang disebut heliks ganda. Kedua benang ini terpilin
bersama dengan cara sedemikian sehingga masing-masing basa purin dan
pirimidin benang 1 dihubungkan dengan ikatan hidrogen kepada basa
komplementer pada benang 2. Basa komplementer ini secara struktur harus
sesuai sehingga pengikatan hidrogen dapat terjadi.
Pasang-pasangan yang sesuai adalah adenin (A) dan timin (T) atau guanin (G)
dan sitosin (C, “cytosine”).
Jadi, di dalam heliks ganda, setiap A benang 1 berseberangan dan diikat
hidrogen dengan molekul T pada benang 2; setiap G berseberangan dan diikat
oleh hidrogen dengan molekul C. Antara setiap pasangan A-T terbentuk dua
ikatan hidrogen, sedangkan antara setiap pasangan G-C terbentuk tiga ikatan
hidrogen.

       Komplementaritas purin dan pirimidin berarti bahwa urutan basa pada satu
benang mendikte urutan basa pada benang lainnya. Hal ini amat penting dalam
replikasi (sintesis) benang-benang baru DNA selama pembelahan sel. Akibat
pembentukan pasangan A-T dan G-C ialah bahwa kedua benang heliks DNA
dikatakan bersifat antiparalel, yang berarti bahwa setiap benang menuju arah
yang berlawanan sehingga yang satu diakhiri dengan gugusan hidroksil-3‟ bebas
dan lainnya dengan gugusan fosfat-5‟.
Dengan demikian karena adanya sistem berpasangan demikian, maka setiap
benang DNA dapat dijadikan cetakan(template) untuk membangun benang DNA
yang komplementer.

       Pada waktu terjadinya proses replikasi DNA pada pembelahan sel,
molekul DNA dari sel anaknya terdiri dari satu benang DNA induknya dan satu
benang DNA yang komplementer tetapi dibuat baru; dengan kata lain
pemindahan materi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah
dengan cara semikonservatif.
Fungsi primer DNA pada hakekatnya adalah sebagai gudang perbekalan
informasi genetik yang dimiliki oleh sel induk; dan pada waktu terjadi proses
replikasi, replikasi dilakukan dengan amat lengkap sehingga sel anaknya
mendapatkan pula informasi genetik yang lengkap, dengan demikian terjadi
kestabilan genetik dalam suatu populasi mikroorganisme.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara            30
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




TRANSKRIPSI

       Sintesis protein terjadi pada ribosom. Sebelum sintesis protein dapat
berlangsung, pada permulaan sandi pada DNA harus dipindahkan ke suatu
substansi yang melalukan informasi dari DNA di daerah inti ke ribosom di dalam
sitoplasma. Substansi ini dikenal dengan nama RNA pesuruh (mesenger
ribonucleic acid atau mRNA), karena RNA yang dihasilkan sekarang membawa
pesan untuk pembuatan protein khas yang disandi dalam ruas DNA.

       Proses atau langkah di-sintesisnya mRNA berbenang tunggal dan
komplementer terhadap salah satu benang DNA dinamakan transkripsi, karena
pesan yang dibawa dalam DNA disalin (transcript) RNA melalui perpasangan
basa komplementer nucleotide RNA dengan pencetak DNA.
Perlu diperhatikan bahwa hanya satu benang DNA digunakan sebagai pencetak
untuk sintesis RNA. Jadi, satu ruas DNA yang mempunyai urutan basa
AGTCTGACT akan menghasilkan RNA UCAGACUGA.
Catatan :Dalam hal struktur RNA sama dengan DNA, namun berbeda karena
          adanya basa pirimidin urasil (U) di tempat timin (T) dan terdiri dari gula
          ribose 5 karbon, bukannya 2-deoksiribosa.


TRANSLASI

        Proses yang di dalamnya mRNA mengarahkan sintesis polipeptida
(protein) yang khas dinamakan translasi, karena informasi yang dibawa dalam
urutan basa mRNA kini harus diterjemahkan (translate) ke dalam urutan asam
aminopolipeptida. Setiap rangkaian berdampingan tiga nukleotida dalam mRNA
disebut kodon, dan setiap kodon mengarahkan penyisipan satu asam amino
yang khas ke dalam polipeptida.
Sebagai contoh, ke-3 nukeotida UUG membentuk kodon bagi asam amino
leusin. Penerjemah yang akan membaca kodon-kodon ini didapati dalam kelas
molekul RNA kecil (panjangnya 70-80 nukleotida) yang dinamakan RNA transfer
(tRNA).
Setiap tRNA memiliki daerah khas pada molekulnya yang terlipat ketat yang
menjamin bahwa asam amino yang tepat akan disisipkan ke dalam polipeptida
yang sedang tumbuh.
Hal ini terlaksana dengan cara berikut :
   1. Ada satu atau lebih tRNA yang berbeda untuk setiap 20 asam amino
   2. Juga ada enzim yang khas untuk setiap asam amino yang
        menggabungkan asam amino yang tepat pada tRNA-nya yang khas
        Akibatnya, tRNA untuk leusin hanya dapat menerima leusin
                    tRNA untuk glisin hanya dapat menerima glisin
        dan seterusnya untuk seluruh 20 asam amino.
   3. Setiap tRNA juga mempunyai antikodon yang khas, yang terdiri atas tiga
        nukleotida yang bersifat komplementer terhadap ketiga kodon
        nukleotida pada mRNA.
        Jadi, antikodon pada tRNA leusin adalah AAC, ini akan terikat pada
        mRNA hanya dengan kodon yang menyandi leusin (UUG)



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                 31
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




Kesimpulan :
Nukleotida-nukleotida pada gen DNA, dengan perantaraan mRNA (transkripsi)
menentukan struktur dari protein spesifik (translasi). Protein-protein tersebut
menjadi subunit-subunit dari enzim-enzim yang aktif dan menjadikan ciri khas
dari pada kuman tersebut.


MUTASI (pada mikroorganisme)

       Mutasi ialah perubahan di dalam rangkaian nukleotida suatu gen yang
dapat diwariskan, dan merupakan bagian evolusi yang penting. Ini menimbulkan
ciri genetik yang baru atau genotype yang berubah. Apabila perubahan terjadi
selama pertumbuhan normal, perubahan ini disebut mutasi spontan.
Kromosom-kromosom bakteri yang mengandung gen-gen pada beberapa bakteri
dapat dibuktikan berbentuk cincin.Gen-gen bakteri tidak begitu stabil dan bila
gen-gen berubah, mungkin dapat menghasilkan perubahan sifat bakteri yang
dapat dilihat.
Perubahan ini tidak selalu menghasilkan bakteri yang berlainan karena
tergantung dari besar-kecilnya akibat dari perubahan sifatnya.
Mungkin kuman tampak seperti biasa dan mungkin pula kuman akan mati karena
tidak dapat melangsungkan hidupnya dengan perubahan tadi. Perubahan-
perubahan yang dapat dilihat mungkin berupa perubahan pada pembentukan
koloni. Mungkin pula kuman yang bersimpai akan berubah menjadi kuman yang
tampaknya tidak bersimpai.

       Mutasi dapat terjadi pada setiap kuman, tetapi tergantung dari perubahan
pada gen mungkin terjadi perubahan ringan atau perubahan yang luas. Satu
kuman yang berupa kuman mutan dapat pula bermutasi kembali menjadi serupa
dengan kuman induknya.
Kemungkinan terjadinya mutasi ditentukan oleh “mutation rate” yang berarti
kemungkinan ditemukannya mutasi pada satu sifat gen dalam waktu satu
“generation time”. Pada umumnya “mutation rate” berkisar antara 10 -4 sampai 10-
8
   “generation time”; yang berarti dalam waktu satu “generation time”
kemungkinan dari satu gen untuk mengalami mutasi adalah 1 : 10 4-8
Angka ini dapat ditingkatkan oleh faktor-faktor mutagen, ialah pengaruh dari luar
berupa sinar X, sinar gamma, sinar UV, arus neutron, zat warna akridin “nitrogen
mustard”, dan sebagainya, yang dapat meningkatkan angka mutasi sampai 10-
100 kali.
       Mutasi kuman yang menghasilkan pembentukan koloni yang berlainan
disebut juga mutasi morfologik. Mutasi yang menghasilkan kuman dengan
kelainan kebutuhan akan zat-zat kimia seperti zat karbohidrat disebut mutasi
biokimia. Mungkin pula mutasi akan menghasilkan kuman baru yang menjadi
resisten terhadap obat-obat tertentu. Yang terkenal ialah resistensi yang timbul
pada kuman stafilokok terhadap obat antibiotika penisilin.

       Terjadinya mutasi pada bakteri belum dapat ditentukan sebabnya dengan
pasti. Ada teori yang mendasarkan mutasi pada adanya adaptasi alam pada satu
koloni bakteri, dimana bakteri yang tidak dapat hidup dalam lingkungan tertentu
akan mati dan hanya bakteri yang dapat mempertahankan hidupnya akan


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              32
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


berkembang biak menjadi bakteri yang mudah mengadakan penyesuaian dengan
keadaan itu sebagai satu mutan.

REKOMBINASI KUMAN

       Rekombinasi genetik ialah pembentukan suatu genotype baru melalui
pemilihan kembali gen-gen setelah terjadinya pertukaran bahan genetik antara
dua kromosom yang berbeda dan mempunyai gen-gen serupa pada situs-situs
yang bersangkutan. Kromosom ini disebut kromosom homolog. Turunan yang
dihasilkan dari rekombinasi mempunyai kombinasi gen-gen yang berbeda dari
yang ada pada sel induk.

Pada kuman, rekombinasi genetik dihasilkan dari 3 tipe pemindahan gen :
  1. Transformasi. Pemindahan DNA bebas sel yang mengandung sejumlah
      terbatas informasi DNA, dari 1 sel ke sel yang lain
  2. Transduksi. Pemindahan gen dari 1 sel ke sel yang lain oleh bakteriofaga
  3. Konjugasi. Pemindahan gen antara sel-sel yang kontak satu dengan yang
      lain secara fisik.


TRANSFORMASI
       Transformasi bakteri, mula-mula dipertunjukkan oleh Frederick Griffith
pada tahun 1928, merupakan penemuan besar dalam bidang genetika modern.
       Griffith mempelajari transformasi satu tipe Streptococcus pneumoniae
menjadi tipe lain yang berbeda.
Percobaannya adalah sebagai berikut :
   1. Kedalam 1 kelompok mencit disuntikkan S. pneumoniae hidup yang tidak
       berkapsul yang semula merupakan tipe II sebelum kehilangan
       kemampuannya membuat kapsul
   2. Kelompok mencit kedua menerima organisme tipe I berkapsul yang
       dimatikan dengan panas
   3. Kelompok ketiga mencit disuntikkan dengan campuran organisme tipe II
       yang tidak berkapsul yang hidup dan tipe I berkapsul dimatikan dengan
       panas.
Setelah 1 atau 2 hari, Griffith mengamati hasil sebagai berikut :
Mencit-mencit yang menerima sel tipe II yang tak berkapsul hidup, seperti
mencit-mencit menerima organisme tipe I berkapsul yang dimatikan dengan
panas. Namun, mencit yang menerima campuran ke-2 tipe sel tersebut mati. Ini
berarti bahwa substansi dari sel tipe I yang dimatikan mampu memasuki
organisme tipe II tak berkapsul yang hidup dan mentransformasikan sel-sel ini
menjadi organisme tipe I berkapsul yang hidup.
16 tahun setelah penemuan ini, Avery, Mac.Leod dan Mc.Carty memperlihatkan
bahwa substansi yang mentransfer kemampuan genetik ke pneumococcus
adalah DNA.
Transformasi telah terbukti terjadi pada sejumlah besar bakteri misalnya :
Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoea,
Bacillus dan Rhizobium.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara          33
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


TRANSDUKSI

      Transduksi, yang pada mulanya diperkenalkan pada tahun 1952 oleh
Norton Zinder dan Joshua Lederberg adalah metode kedua yang digunakan
untuk mentransfer bahan genetik dari satu sel bakteri ke bakteri lainnya. Namun
dalam hal ini DNA tidak diteruskan telanjang, seperti pada transformasi tetapi
diangkut ke bakteri resipien di dalam virus bakteri yang disebut bakteriofaga.
Apabila bakteriofaga menginfeksi bakteri, faga ini mula-mula diserap ke tempat
reseptor yang khas pada permukaan bakteri, setelah itu menginjeksi asam
nukleat ke dalam sitoplasma bakteri.

       Dalam 1 hal, asam nukleat faga mengambil alih mekanisme tiruan bakteri
dengan menyandi enzim-enzim yang merusak DNA bakteri dan mengarahkan
sintesa dari lebih banyak asam nukleat faga dan pembungkus protein faga.
Setelah pembentukan 100-300 partikel faga lengkap, bakteri pecah dan
melepaskan partikel faga matang. Urutan kejadian ini berakhir dengan lisis dan
menyebabkan kematian bakteri.

        Dalam hal ke-2, setelah injeksi asam nukleat faga ke dalam sel bakteri,
DNA faga mungkin menjadi represor yang mencegah transkripsi DNA faga
menjadi RNA pesuruh. Jadi tak ada enzim yang dibentuk untuk merusak DNA
bakteri, tidak ada pembungkus protein disintesis, dan asam nukleat faga terus
direplikasi bersama dengan asam nukleat bakteri. Contoh : Corynebacterium
diphtheriae


KONJUGASI

       Konjugasi adalah pemindahan DNA dengan kontak langsung antara sel-
sel. Mekanisme ini jauh lebih efisien daripada transformasi atau transduksi, lagi
pula sel donor dirusak dalam proses ini.
Sel donor berbeda dengan sel resipien dalam hal bahwa sel-sel ini mengandung
plasmid yang menjadi sejumlah fungsi DNA transfer. Transfer DNA dengan
konjugasi adalah jarang diantara kuman Gram positif, namun sangat umum
diantara kuman Gram negatif. Ini merupakan mekanisme umum untuk transfer
resistensi obat.

       Konjugasi pada E. coli pertama kali dipertunjukkan pada tahun 1946 oleh
Joshua Lederberg dan Edward Tatum dan sebagian besar pekerjaan awal
berhubungan dengan transfer kromosom bakteri dari 1 sel ke yang lain. Kini
dikenal bahwa transfer kromosom adalah konjugasi yang relatif jarang dan
merupakan segi khusus tetapi bahwa transfer plasmid terjadi sering dan cepat
diantara bakteri Gram negatif.


                                        --genetika bakteri--




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              34
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




                             METABOLISME KUMAN

      Sel kuman mengadakan kegiatan di dalam sel untuk pertumbuhan,
pembelahan sel, gerak, pembaharuan komponen dan lain-lain. Seluruh proses
pengolahan setelah bahan makanan masuk ke dalam sel dinamakan
metabolisme.

       Metabolisme dapat dibagi dalam 2 bagian :
1. Anabolisme/Asimilasi meliputi proses sintesa (pembangunan)
2. Katabolisme/Desimilasi meliputi proses degradasi (perombakan)

       Sebelum proses diperlukan pengaktifan subunit yang akan dipakai dan
energi tinggi yaitu ATP (Adenosin Triphosphate). Energi untuk metabolisme
diambil dari proses fermentasi, respirasi dan fotosintesa. Hasil reduksi-oksidasi
pada semua proses selalu dibentuk ATP, dimana energi yang dibebaskan
tersimpan untuk proses selanjutnya. Senyawa dengan tingkat tinggi adalah CoA
(KoenzimA) yang sering dipakai sebagai penyalur energi. Pada fermentasi dan
respirasi energi diperoleh dari proses katabolisme karbohidrat.

Kuman tumbuh dengan 2 cara yaitu :
  1. Kuman heterotrof.
     Kuman heterotrof, termasuk kuman patogen memakai zat organik sebagai
     sumber C untuk mendapat energi.
     Kuman saprofit, mengambil bahan organik dari bahan mati atau ekskreta
     organisme lain.
     Kuman parasit, tumbuh pada organisme lain dan dari organisme tersebut
     mendapat sumber C dalam bentuk zat organik.
  2. Kuman autotrof.
     Kuman autotrof membutuhkan C dalam bentuk anorganik. Kuman autotrof
     kemosintetik mendapat energi dengan oksidasi bahan anorganik seperti
     Fe. NH3 dan SO4. Kuman autotrof fotosintetik mendapat energi untuk
     proses sintesa dari cahaya matahari yang diolah menjadi energi kimia.

       Enzim yang memegang peranan penting dalam metabolisme adalah :
   -   Dehidrogenase (melancarkan reaksi reduksi-oksidasi)
   -   Flavoprotein (transport zat H dalam proses respirasi)
   -   Sitokrom (proses respirasi pada kuman aerob untuk transport zat H ke O2)

Melalui proses fermentasi, piruvat dapat dipecah menjadi ethanol, asam laktat,
asam butirat, asam propionat dan asam asetat.
Fermentasi dengan pembentukan asam campuran adalah khas untuk keluarga
Entero-bacteriaceae.
Fermentasi dengan pembentukan asam butirat dilakukan oleh Clostridium.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              35
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Jalur biokimia dari glukosa ----- piruvat.

        Awalnya karbohidrat untuk fermentasi bakteri adalah oksidasi - glukosa.
Bila bakteri menggunakan gula lain sebagai sumber C, pertama gula tersebut
harus diubah menjadi glukosa, yang prosesnya dilakukan melalui salah 1 dari 3
jalur biokimia utama dalam memecah glukosa  piruvat sebagai berikut :
    1. Embden Meyerhof-Parnas (EMP) glycolytic pathway
    2. Pentose-Phosphate pathway
    3. Entner-Doudoroff pathway
Piruvat kemudian dapat diproses baik secara fermentatif atau oksidatif.

Pemecahan piruvat secara anaerob (fermentasi)
  1. Peragian alkohol
     Hasil akhir adalah etanol. Jalur ini digunakan oleh ragi pada peragian
     glukosa untuk menghasilkan etanol.
  2. Peragian homo-laktat
     Hasil akhir kebanyakan asam laktat. Semua anggota genus Streptococcus
     dan kebanyakan genus Lactobacillus meragi piruvat melalui jalur ini
  3. Peragian hetero-laktat
     Beberapa Lactobacillus menggunakan jalur peragian campuran, dimana
     selain membentuk laktat, hasil akhir termasuk C02, alkohol, formiat dan
     asetat.
  4. Peragian propionat
     Asam propionat merupakan hasil akhir utama pada peragian oleh
     Propioni-bacterium acnes dan beberapa basil Gram positif anaerob tidak
     berspora.
  5. Peragian campuran (mixed acid fermentation)
     Anggota dari genus Escherichia, Salmonella dan Shigella menggunakan
     jalur ini pada peragian gula dan menghasilkan sejumlah asam sebagai
     hasil akhir yaitu asam laktat, asam asetat, asam succinat dan asam
     formiat.
  6. Peragian butanediol
     Anggota dari genus Klebsiella, Enterobacter, dan Serratia menggunakan
     jalur ini.
     Hasil akhir adalah acetoin (asetil metil karbinol) dan 2,3 butanediol.
     Acetoin merupakan dasar reaksi V-P (Voges Proskauer). Biasanya
     organisme yang V-P nya positif, tes merah metil adalah negatif.
  7. Peragian butirat
     Kuman anaerob tertentu termasuk Clostridium, Fusobacterium dan
     Eubacterium menghasilkan asam butirat sebagai hasil akhir primer,
     dengan tambahan asam asetat, C02 dan H2.

Pemecahan piruvat secara aerobik (oksidasi)

Jalur yang paling penting untuk oksidasi lengkap substrat pada keadaan aerob
adalah Krebs atau TCA (Tricarboxylic acid) cycle, melalui proses respirasi secara
aerob, glikolisis diteruskan hingga piruvat terpecah menjadi C02 dan H20.
       Energi yang dilepaskan, diikat dalam bentuk ATP. Oksidasi substrat yang
dipakai melalui TCA atau Krebs, 02 berfungsi sebagai reseptor H. Urutan sistem



Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara              36
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


enzim yang dipakai dalam transport zat H ke 02 dalam rantai respirasi ini adalah
sebagai berikut :
      Flavoprotein – sitokrom b – sitokrom c – sitokrom a - 02

Dalam proses respirasi secara anaerob, zat seperti nitrat atau sulfat (bukan 02)
yang berfungsi sebagai reseptor H.

Metabolisme karbohidrat

Karbohidrat dipecah menjadi triosa dalam bentuk fosfat dan piruvat. Metabolisme
glukosa menjadi piruvat menurut EMP sebagai berikut :

       Glukosa – glukosa 6 fosfat – fosfogliseraldehide – fosfogliserat –
fosfoenolpiruvat
       - piruvat
NAD dan senyawa fosfor turut berperan dalam proses ini, seperti dalam reaksi
berikut :
Glukosa + 2 NAD + 2 ADP + 2 P  piruvat + 2 NADH + ATP

      Metabolisme dengan cara lain, misalnya :
   1. Cara melalui pentosa fosfat (Pentosa Phosphate pathway)
      Glukosa – glukosa 6 fosfat – 6 fosfoglukonat – pentosa fosfat
   2. Cara menurut Entner-Doudoroff
      Glukosa – 6 fosfoglukonat – ketodeoksiglukonat – piruvat + gliseraldehide
      Cara ini dipakai pada beberapa Pseudomonas dan E. Coli.

Metabolisme lemak

Pemecahan lemak secara hidrolisa terjadi melalui kegiatan enzim pemecah
lemak aau lipase.
Lemak sederhana diuraikan menjadi gliserol dan asam-asam lemak.

Metabolisme protein

Hidrolisis protein atau proteolysis mengenal 2 tingkat yaitu
   1. Pemecahan protein menjadi polipeptide. Pemecahan ini dilakukan oleh
       enzim proteinase
   2. Pemecahan polipeptide menjadi asam amino. Dilakukan oleh enzim
       peptidase

Untuk mengukur aktivitas proteolitik daripada kuman pada pemeriksaan
bakteriologik, daya mencairkan gelatin diambil sebagai pegangan.
Caranya :
       Dalam suatu perbenihan gelatin 10%, dibiak kuman secara tusukan.
Biakan ini disimpan pada 25 C selama 1 hari. Hasil :
   a. Proteolysis terdapat pada permukaan perbenihan dan pada daerah sekitar
       tusukan
       Jenis kuman yang dibiak : anaerob-anaerob fakultatif
   b. Pencairan hanya timbul pada permukaan perbenihan
       Jenis kuman yang dibiak : aerob obligat


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             37
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


   c. Pencairan hanya timbul pada bagian bawah tusukan
      Jenis kuman adalah anaerob obligat.
                                        --metabolisme kuman--




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara   38
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




                               PERTUMBUHAN KUMAN


      Pada pertumbuhan kuman terjadi pembentukan yang khas dan berimbang
dari komponen-komponen protoplasma dari bahan-bahan gizi yang terdapat
dalam lingkungannya. Ini merupakan proses yang terus berlangsung menurut
waktu dan merupakan sifat utama mahluk hidup.

      Kuman merupakan kelompok organisme yang sangat omnivor (pemakan
segala) dan mampu melaksanakan proses metabolisme yang memanfaatkan
segala macam bahan makanan, mulai dari bahan anorganik sampai bahan
organik yang sangat kompleks.
Meskipun diantara bermacam-macam spesies kuman terdapat perbedaan-
perbedaan dalam keperluannya akan bahan gizi, tetapi ada bahan-bahan gizi
yang agaknya diperlukan oleh setiap jenis kuman.

       Semua kuman memerlukan 3 bahan nutrisi utama untuk pertumbuhan
yaitu sumber karbon, nitrogen dan enersi (ATP). Sejumlah kecil molekul seperti
fosfat (untuk asam nukleat) dan berbagai logam dan ion (untuk aktivitas
enzimatik) perlu diadakan..
Jadi, dalam garis besarnya ada 2 jenis bahan yang perlu diperhatikan, yakni
    1. Bahan makanan umum seperti air, gula, pepton dan mineral (garam)
    2. Bahan makanan khusus untuk pertumbuhan antara lain vitamin atau untuk
       kuman tertentu asam amino yang khas

Air

       Kuman memerlukan air dalam konsentrasi tinggi disekitarnya, karena
diperlukan bagi pertumbuhan dan perkembangbiakannya. Air merupakan
pengantar semua bahan gizi yang diperlukan sel untuk membuang semua zat-zat
yang tidak diperlukan keluar sel. Selain untuk melancarkan reaksi-reaksi
metabolik, air juga merupakan bagian terbesar di protoplasma.

Nitrogen

      Nitrogen yang dipakai oleh kuman, diambil dalam bentuk N03, N02, NH3,
N2 dan R-NH2 (R-radikal organik).

Karbon

      C02 diperlukan dalam proses-proses sintesa dengan timbulnya asimilasi
C02 di dalam sel. Dalam banyak hal, cukup banyak C02 yang dihasilkan selama
katabolisme untuk memenuhi kebutuhan air. Namun, sering pertumbuhan tidak
dapat dimulai bila tidak ada C02 disekitarnya. Untuk organisme fotosintetik, C02
adalah sumber satu-satunya. Organisme lain menggunakan pula sumber enersi
organik sebagai sumber C.

      Berdasarkan jenis sumber karbon C yang diperlukan, kuman dibagi dalam
2 golongan :


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             39
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


   1. Kuman autotrof (litotrof)
      Adalah kuman yang hanya memerlukan air, garam anorganik dan C02
      sebagai sumber karbon bagi pertumbuhannya, mensintesa sebagian
      besar metabolik organiknya dari C02. Enersi yang diperlukan diperoleh
      dari cahaya atau oksidasi bahan-bahan kimia.
      Kuman autotrof fotosintetik memperoleh enersi dari cahaya, sedangkan
      kuman autotrof kemosintetik memperoleh enersi dari oksidasi substrat
      anorganik seperti Fe, S, NH3, N02 dan sebagainya.
   2. Kuman heterotrof (organotrof)
      Adalah kuman yang memerlukan karbon dalam bentuk senyawaan organik
      untuk pertumbuhannya. Dalam golongan ini termasuk semua jenis kuman
      yang patogen bagi manusia. Dalam laboratorium biasanya dipakai glukosa
      sebagai sumber C. Enersi yang diperlukan diperoleh dari cahaya atau
      oksidasi senyawaan organik.

Mineral

      Disamping karbon dan nitrogen, sel-sel memerlukan sejumlah mineral
(dalam bentuk garam) untuk pertumbuhannya.
    Belerang (sulfur) : seperti halnya dengan nitrogen, sulfur juga merupakan
      komponen substansi sel. Sebagian besar sulfur berupa gugus sulfhidril
      pada protein. Ada kuman yang mengambil sulfur sebagai H2S, tetapi
      kebanyakan mengambilnya dalam bentuk S04 (sulfat)
    Fosfat (PO4) : diperlukan sebagai komponen ATP, asam-asam nukleat
      dan koenzim
    Aktivator enzim : sejumlah mineral diperlukan sebagai aktivator enzim
      seperti Mg, Fe, Mn, K, dan Ca
    Co (cobalt) : penting sekali bagi penyusunan vitamin B12 oleh kuman
    Cu : diperlukan kuman untuk membentuk pigmen
    Fe : diperlukan kuman difteri untuk membuat toksin.

Faktor pertumbuhan

      Merupakan suatu persenyawaan organik yang harus terdapat dalam sel
supaya dapat tumbuh pada kuman tertentu. Substansi ini dimasukkan pada
perbenihan dalam bentuk :
    ekstrak ragi
    darah
    vitamin B kompleks (untuk koenzim)
    asam amino (subunit protein)
    purin & pirimidin (komponen asam nukleat)

Tipe media untuk pertumbuhan

Medium pertumbuhan di laboratorium dimana mengandung bahan sederhana
dinamakan medium minimal. Media yang lebih kompleks dan terdiri dari ekstrak
daging atau soy beans adalah media nutrien.(seperti nutrient broth, trypticase
soy broth).




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara           40
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Medium pertumbuhan yang disertai faktor pertumbuhan seperti darah, vitamin
dan ekstrak ragi dikenal sebagai media diperkaya (seperti agar darah, agar
coklat).
Medium yang mengandung tambahan yang menghambat pertumbuhan beberapa
bakteri tertentu dinamakan medium selektif (seperti agar Mac Conkey)
Medium yang menggambarkan perbedaan metabolik antara pelbagai spesies
bakteri disebut medium diferensial.
Bila diperlukan waktu antara pengiriman spesimen dan pembiakan digunakan
medium transport. Medium transport adalah medium untuk mengawetkan
viabilitas kuman dalam spesimen tetapi tidak memungkinkan adanya
multiplikasi.(seperti medium Stuart, Amies dan Cary-Blair)

Faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan

      Terdapat 3 faktor yang mempengaruhi rata-rata pertumbuhan bakteri yang
harus diperhatikan :
    suhu
    pH (derajat keasaman)
    aerasi (02)

Suhu

      Peranan suhu penting sekali dalam proses pertumbuhan dan kematian
kuman. Sebagian besar daripada reaksi kimia dalam proses biologik akan
bertambah kecepatannya kalau suhu bertambah dan kecepatan ini akan
berpengaruh pada waktu generasi.

       Tiap jenis kuman mempunyai suhu optimal yaitu suhu dimana kuman
tersebut tumbuh sebaik-baiknya dan batas-batas suhu dimana pertumbuhan
dapat terjadi.
Berdasarkan batas suhu pertumbuhan, kuman dibagi atas 3 golongan :
    1. Psikrofilik
       Tumbuh pada suhu 0o C hingga 20o C. Suhu pertumbuhan optimal adalah
       dibawah 15° C dan dapat tumbuh walaupun lambat pada suhu serendah
       0o C.
    2. Mesofilik
       Disini kuman tumbuh optimal pada suhu 20o C – 40o C
       Kebanyakan bakteri yang telah adaptasi pada manusia adalah kuman
    mesofil
        yang tumbuh baik pada suhu badan (37° C)
    3. Termofilik
       Disini kuman tumbuh baik pada suhu tinggi. Suhu optimal 50o C – 60° C

pH

      pH perbenihan juga mempengaruhi pertumbuhan kuman. Sebagian besar
organisme tumbuh baik pada pH 6.0 – 8.0

      Kebanyakan kuman patogen mempunyai range pH yang lebih sempit
daripada kuman non-patogen. Walaupun pH optimalnya terletak sekitar pH 7.0


Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara         41
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


(pH optimal 7.2 – 7.6), pH antara 4.0 dan 6.0 sampai 8.0 dan 9.0 merupakan
batas-batas bagi pertumbuhan kuman. pH dibawah 4.0 hanya dapat ditoleransi
oleh ragi atau fungus. Kuman patogen yang tumbuh pada saluran cerna (coli,
typhi, disentri) mempunyai toleransi terhadap pH yang lebih rendah bila
dibandingkan dengan kuman patogen yang tumbuh dalam darah (kokus patogen,
brucella, bacillus)


02 (aerasi)

      Berdasarkan keperluan akan oksigen, kuman dibagi atas :
   1. Kuman anaerob obligat
      Hidup tanpa 02. 02 adalah toksis terhadap golongan kuman ini. Misal
      Clostridium tetani
   2. Kuman anaerob aerotoleran
      Tidak mati dengan adanya 02
   3. Kuman anaerob fakultatif
      Mampu hidup baik dalam suasana 02 (aerob) atau tanpa 02 (anaerob)
      Misal : Streptococcus
   4. Kuman aerob obligat
      Tumbuh baik bila ada 02 dalam jumlah besar
   5. Kuman mikroaerofilik
      Hanya tumbuh baik dalam tekanan 02 yang rendah.
      Misal : Campylobacter

Kekuatan ion dan tekanan osmotik

      Walaupun kecil, faktor-faktor seperti tekanan osmotik dan konsentrasi
garam harus dapat dikendalikan. Bagi kebanyakan kuman sifat-sifat pada
perbenihan yang biasa dipergunakan sudah memuaskan, tetapi bagi kuman-
kuman yang berasal dari laut dan kuman yang diadaptasikan terhadap
pertumbuhan dalam larutan gula yang pekat, faktor-faktor tersebut perlu
diperhatikan.

     Kuman-kuman yang memerlukan kadar garam tinggi disebut halofilik,
sedangkan yang membutuhkan tekanan osmotik yang tinggi disebut osmofilik.

Reproduksi kuman

       Reproduksi kuman dapat berlangsung secara :
      a-seksual
      seksual

Termasuk dalam reproduksi secara a-seksual adalah pembelahan, pembentukan
tunas/cabang dan pembentukan filamen.




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara            42
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Reproduksi secara a-seksual

   1. Pembelahan
      Umumnya kuman berkembang biak secara amitosis dengan membelah
      menjadi 2 bagian (pembelahan biner), diartikan bahwa setiap kuman
      membenuk dinding sel baru melintasi diameter pendeknya, lalu
      memisahkan menjadi 2 sel.
      Waktu diantara 2 pembelahan disebut waktu generasi (generation time)
      dan ini berlainan untuk tiap jenis kuman, bervariasi antara 20 menit
      sampai 15 jam.
      Sebagai contoh : kuman tbc mempunyai waktu generasi 15 jam,
      tumbuhnya lambat.
   2. Pembentukan tunas/cabang
      Kuman membentuk tunas, tunas akan melepaskan diri dan membentuk
      kuman baru.Dapat dijumpai pada kuman dari keluarga Streptomycetaceae
   3. Pembentukan filamen
      Pada pembentukan filamen, sel mengeluarkan serabut panjang, yang
      tidak bercabang. Bahan kromosom kemudian masuk ke dalam filamen.
      Filamen terputus-putus menjadi beberapa bagian. Tiap bagian membentuk
      kuman baru.
      Dijumpai terutama dalam keadaan abnormal misalnya bila kuman
      Haemophilus influenzae dalam perbenihan yang basah.

Reproduksi secara seksual

        Pembelahan kuman disini didahului oleh peleburan bahan kromosom dari
2 kuman. Akibatnya timbul sel-sel kuman dengan sifat-sifat yang berasal dari ke-
2 sel induknya. Reproduksi semacam ini hanya terjadi antara kuman sejenis dari
1 keluarga misalnya : Enterobacteriaceae antara E. coli denan Sh. Dysenteriae
atau E.coli dengan Salmonella typhosa.

Pertumbuhan kuman

       Bila kuman ditanam dalam perbenihan yang sesuai dan pada waktu
tertentu ditinjau jumlah kuman yang hidup, maka akan dijumpai 4 fase yaitu :
    1. Fase penyesuaian diri (lag phase)
       Waktu penyesuaian ini umumnya berlangsung selama 2 jam. Kuman
       belum berkembang biak dalam fase ini, tetapi aktivitas metabolismenya
       sangat tinggi. Fase ini merupakan persiapan untuk fase berikunya.
    2. Fase pembelahan (log phase, exponential phase)
       Kuman berkembang biak dengan berlipat 2, jumlah kuman meningkat
       secara eksponensial. Untuk kebanyakan kuman, fase ini berlangsung 18-
       24 jam.
    3. Fase stasioner (stationary phase)
       Dengan meningkatnya jumlah kuman, meningkat juga jumlah hasil
       metabolisme yang toksis. Kuman mulai ada yang mati, pembelahan
       terhambat. Pada suatu saat terjadi jumlah kuman yang hidup tetap sama.
    4. Fase kemunduran/penurunan (period of decline, death phase)




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara             43
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


       Jumlah kuman hidup berkurang dan menurun. Keadaan lingkungan
       menjadi sangat buruk. Pada beberapa jenis kuman timbul bentuk
       abnormal (bentuk involusi)




                                        --pertumbuhan kuman--




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara   44
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




                      PATOGENESIS INFEKSI BAKTERI
                                        Veronica Wiwing

Patogenesis infeksi bakteri adalah permulaan suatu proses infeksi hingga
timbulnya tanda dari gejala penyakit. Kuman yang dapat menimbulkan infeksi
haruslah mempunyai kemampuan menularkan, melekat pada sel manusia,
menginvasi sel inang dan jaringan, mampu meracuni, dan mampu menghindari
dari sistem kekebalan inang.


IDENTIFIKASI BAKTERI YANG DAPAT MENYEBABKAN PENYAKIT

Cukup sulit untuk menentukan bahwa jenis bakteri yang spesifik merupakan
penyebab penyakit . Tahun 1884 Robert Koch mengusulkan serangkaian postulat
yang telah diterapkan secara luas pada beberapa jenis bakteri yang khas dengan
penyakit tertentu. Postulete Koch tetap menjadi hal utama dalam bidang
mikrobiologi, meskipun beberapa organisme tidak memperlihatkan kriteria dari
postulat tersebut dapat menimbulkan penyakit
       Dalam era genetika mikroba telah membuka batas-batas baru untuk
mempelajari bakteri patogen .Kloning molekul telah memberi kesempatan bagi
peneliti untuk mengisolasi dan memodifikasi virulensi gen spesifik. Kemampuan
untuk mempelajari gen-gen yang berhubungan dengan virulensi menimbulkan
bentuk postulat Koch Molekuler.
       Beberapa bakteri patogen sulit atau bahkan tidak mungkin tumbuh dalam
kultur dan dengan alasan tersebut tidak mungkin dengan menggunakan Poatulat
Koch    maupun       Postulat    Koch     Molekular       untuk   menentukan   penyebab
penyakitnya. Reaksi rantai polimerase digunakan untuk mengidentifikasikan
rangkaian asam nukleat mikroorganisme yang spesifik dari jaringan host atau
cairan host. Rangkaian tersebut digunakan untuk mengidentifikasi organisme
penyebab penyakit.(Tabel 1).




Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara                    45
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Tabel 1. Petunjuk menentukan penyebab penyakit karena infeksi
            POSTULAT KOCH                              POSTULAT KOCH MOLEKULER                      PETUNJUK MOLEKULER
                                                                                                    MENENTUKAN MIKROBA
1. Mikroorganisme harus ditemukan pada            1. Gen atau produknya harus ditemukan 1. Rangkaian asam amino yang diduga
  semua kasus penyakit, dan distribusinya          dalam strain bakteri penyebab penyakit      pato-gen harus ada pada sebagian
  dalam tubuh harus sesuai dengan lesi             dan tidak ditemukan pada bakteri yang       besar kasus infeki dan secara khusus
  yang diamati                                     avirulen.                                   pada bagian anatomi dimana patologi
                                                                                               terbukti
2. Mikroorganisme harus tumbuh dalam              2. Gangguan pada gen strain bakteri        2. Rangkaian asam amino yang diduga
  kultur in vitro atau diluar tubuh host             virulen dapat me-nurunkan virulensinya.   pato-gen harus tidak terdapat pada
  untuk beberapa generasi.                                                                     sebagian besar kontrol sehat. Bila
                                                                                               terdeteksi pada kontrol sehat, harus
                                                                                               dalam jumlah yang sangat kecil
                                                                                               dibandingkan dengan pasien yang
                                                                                               menderita penyakit dan pada jumlah
                                                                                               copy yang sedikit.
3. Ketika kultur murni diinokulasi ke dalam       3. Harus dapat ditunjukkan bahwa gen       3. Jumlah copy dari rangkaian asam
  spesies binatang yang cocok, harus                 tersebut dikelu-arkan oleh bakteri pada   amino yang patogen harus dapat
  menghasilkan penyakit yang sama                    binatang percobaan atau manusia           menurunkan      atau  menjadi    tidak
                                                     sukarelawan yang diinfeksi.               terdeteksi oleh perawatan penyakit (
                                                                                               misalnya dengan pengobatan yang
                                                                                               efektif), dan harus meningkat dengan
                                                                                               relaps atau kekambuhan penyakit.
4. Bakteri yang sama harus dapat                  4. Antibodi yang timbul karena produk gen 4.     Adanya     asam   nukleat    yang
  diisolasi dan dibiakkan kembali dari               tersebut harus dilindungi, atau pada      berhubungan dengan patogen dalam
  binatang atau manusia yang sengaja                 kasus dimana cell-mediated lebih tepat    subjek yang sehat membentuk, mem-
  diinfeksi tersebut.                                dibandingkan respon antibodi, produk      prediksikan rangkaian perkembangan
                                                     gen harus dapat menimbulkan respon        penyakit,.
                                                     imun




____________________________________________________________________                                                             46
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


                                                                       5.       Patogen alami yang diduga dengan
                                                                            analisis patogenik rangkaian asam
                                                                            amino       harus    konsisten   dengan
                                                                            karakteristik biologik yangdiketahui dari
                                                                            organisme berhubungan dekat dan asal
                                                                            penyakit.
                                                                            Signifikan mikroba yang terdeteksi
                                                                            bertambah ketika genotip mikroba
                                                                            (filogeni) meliputi fenotip mikroba dan
                                                                            respon dari host seperti morfologi
                                                                            mikroba, serologi, patologi dan ciri-ciri
                                                                            klinis dari penyakit)

                                                                       6.   Reaksi hubungan dosis antara
                                                                         rangkaian asam nukle-at patogen
                                                                         dengan bagian yang patologi harus
                                                                         dibuktikan.   Jaringan   mati    harus
                                                                         mempunyai jumlah rangkaian copy
                                                                         yang lebih tinggi daripada jaringan
                                                                         normal , pasien yang mempunyai
                                                                         penyakit harus mempunyai beban
                                                                         rangkaian mikroba yang lebih tinggi
                                                                         daripada pasien dengan sakit ringan.
                                                                         Hibridisasi insitu atau PCR harus
                                                                         menempatkan hubungan rangkaian
                                                                         patogen dengan area patologi yang
                                                                         tampak dan kedudukan infeksi yang
                                                                         diharapkan.
                                                                       7. Rangkaian ini berdasarkan penemuan
                                                                         yang dapat di-hasilkan kembali




____________________________________________________________________                                            47
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri




PENYEBARAN INFEKSI

Bakteri dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan, termasuk manusia dan
binatang, dimana mereka tinggal dan hidup. Dalam bekerja, bakteri dapat
meningkatkan       kemampuannya         untuk    bertahan      hidup   dan   meningkatkan
kemungkinan penyebaran. Contoh : Bacillus anthracis ( penyebab penyakit antraks )
hidup dalam lingkungan sekitar, kadang-kadang menginfeksi binatang, dan
disebarkan ke manusia melalui bulu dari binatang.
Beberapa bakteri disebarkan dari satu orang ke orang lain melalui tangan. Contoh :
seseorang sebagai pembawa Staphylococcus aureus dalam nares anterior
hidungnya kemungkinan saat menggosok hidungnya, membawa staphylococcus
pada tangannya dan menyebarkan ke orang lain sehingga menimbulkan infeksi pada
orang lain.




PROSES INFEKSI

Bakteri harus dapat menempel atau melekat ( attachment ) pada sel manusia,
biasanya pada sel epitel. Setelah bakteri menemukan tempat yang tetap untuk
menginfeksi, mereka mulai memperbanyak diri dan menyebar secara langsung
melalui jaringan atau melalui sistem limfatik ke aliran darah.
Infeksi dalam darah ( bakteremia ) dapat bersifat sementara atau menetap.
Bakteremia memberi kesempatan bakteri untuk menyebar ke dalam tubuh serta
mencapai jaringan yang cocok untik memperbanyak diri.
Contoh : Streptococcus pneumoniae diambil dari swab nasofaring, pada penderita
yang sistem imunologinya sedang lemah, atau pada seseorang yang tidak
mempunyai antibodi pelindung untuk melawan pneumococcus maka bakteri tersebut
dapat teraspirasi ke dalam paru-paru, sehingga berkembang menjadi infeksi dalam
rongga paru-paru (Pneumonia) .

Proses terjadinya infeksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain :
   1. Faktor perlekatan ( attachment )
   2. Invasi bakteri ke dalam sel dan jaringan inang
   3. Toksin
   4. Enzim

____________________________________________________________________                   48
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


1. Faktor perlekatan ( attachment )

Proses perlekatan merupakan satu-satunya cara dalam proses infeksi, diikuti
perkembangan mikrokoloni dan serangkaian langkah patogenesis terjadinya infeksi.
Interaksi antara bakteri dengan permukaan sel jaringan dipengaruhi oleh permukaan
hidrofobisitas dan muatan permukaan jaringan.
Contoh : Escheria coli yang menyebabkan diare mempunyai pili yang dapat melekat
pada sel epitel usus.
Streptococcus pyogenes mempunyai rambut (frimbrie), yang dapat menyebar pada
permukaan sel. Di dalam frimbrie terdapat asam lipoteichoat (yang dapat
menyebabkan perlekatan pada epitel buccal) dan protein M (yang bertindak sebagai
antifagositik).

2.Invasi bakteri ke dalam sel dan jaringan manusia

”Invasi” adalah masuknya bakteri ke dalam sel inang. Pada infeksi, bakteri
melepaskan faktor virulensi yang mempengaruhi sel manusia.



3. Toksin

Ada 2 macam toksin yaitu eksotoksin dan endotoksin.


                  Eksotoksin                                   Endotoksin
Diproduksi oleh bakteri Gram (+) dan           Hanya diproduksi oleh bakteri Gram (-)
Gram (-)
Polipeptida dengan BM 10.000 – 900.000         Lipopolisakarida kompleks (LPS),
Komposisi protein dominan.                     Lipid A bersifat toksik

Relatif tidak stabil: toksisitas sering dirusak Relatif stabil : dengan temp > 600C selama
oleh panas pada temp di bawah 600C              berjam – jam tidak kehilangan toksisitas

Biasanya tidak menghasilkan demam pada         Biasanya menghasilkan demam dengan
tubuh inang.                                   melepas interleukin -1 dan mediator lain.

Dapat diubah menjadi antigenik, toksoid Tidak dapat dijadikan toksoid
non toksik, dapat digunakan untuk
immunisasi ( contoh : toksoid tetanus )




____________________________________________________________________                     49
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


4. Enzim

Ada 2 enzim yang penting :
       1. Enzim perusak jaringan
       2. Protease Ig A1


Enzim perusak jaringan :
Peranan enzim perusak jaringan dalam patogenesis infeksi sudah tampak jelas,
tetapi sukar dibuktikan. Clostridium perfringens memproduksi selain lechitinase juga
collagenase yang dapat merusak collagen sebagai protein utama pada jaringan ikat,
yang mendukung penyebaran infeksi.


Protease Ig A1
Protease Ig A1 merupakan faktor virulensi penting paad Neisseria gonorrhoeae,
Neisseria meningitidis, Haemophillus influenzae, dan Streptococcus pneumoniae.
Saat bakteri berusaha membentuk kolonisasi pada permukaan mukosa, ia harus
menghindari agar tidak terjebak dalam musin. Lengketnya musin disebabkan adanya
sIgA yang secara simultan melekatkan antigen bakteri melalui bagian Fc-nya. Agar
tidak terperangkap dalam musin, bakteri menghasilkan sIgA protease yang
merupakan enzim ekstraseluler yang dapat memecah sIgA manusia. Produksi
Protease Ig A1 memungkinkan agar antibodi inaktivasi sehingga perlindungan pada
manusia tidak ada.




____________________________________________________________________             50
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


EXAMPLES OF SPECIFIC ATTACHMENTS OF BACTERIA TO HOST CELL OR
TISSUE SURFACES

Bacterium        Adhesin                Receptor           Attachment site Disease
Streptococcus                           Amino terminus     Pharyngeal
                 Protein F                                                  Sore throat
pyogenes                                of fibronectin     epithelium
Streptococcus                           Salivary
                 Glycosyl transferase                      Pellicle of tooth Dental caries
mutans                                  glycoprotein
                                                           Buccal
Streptococcus
                 Lipoteichoic acid      Unknown            epithelium of    None
salivarius
                                                           tongue
                                        N-
Streptococcus                           acetylhexosamine- Mucosal
                 Cell-bound protein                                         pneumonia
pneumoniae                              galactose         epithelium
                                        disaccharide
Staphylococcus                          Amino terminus     Mucosal
               Cell-bound protein                                           Various
aureus                                  of fibronectin     epithelium
                 Type IV pili (N-       Glucosamine-
Neisseria                                                  Urethral/cervical
                 methylphenyl-          galactose                            Gonorrhea
gonorrhoeae                                                epithelium
                 alanine pili)          carbohydrate
Enterotoxigenic                         Species-specific   Intestinal
                Type-I fimbriae                                             Diarrhea
E. coli                                 carbohydrate(s)    epithelium
Uropathogenic                           Complex            Urethral
              Type I fimbriae                                               Urethritis
E. coli                                 carbohydrate       epithelium
Uropathogenic                           Globobiose linked Upper urinary
              P-pili (pap)                                                  Pyelonephritis
E. coli                                 to ceramide lipid tract
                 Fimbriae               Galactose on
Bordetella                                                 Respiratory      Whooping
                 ("filamentous          sulfated
pertussis                                                  epithelium       cough
                 hemagglutinin")        glycolipids
                N-                  Fucose and
                                                           Intestinal
Vibrio cholerae methylphenylalanine mannose                                 Cholera
                                                           epithelium
                pili                carbohydrate
Treponema        Peptide in outer       Surface protein    Mucosal
                                                                            Syphilis
pallidum         membrane               (fibronectin)      epithelium
                                                           Respiratory
Mycoplasma       Membrane protein       Sialic acid                         Pneumonia
                                                           epithelium
                                                           Conjunctival or
                                                                           Conjunctivitis
Chlamydia        Unknown                Sialic acid        urethral
                                                                           or urethritis
                                                           epithelium




____________________________________________________________________                         51
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


FAKTOR VIRULENSI BAKTERIA

Faktor-faktor virulensi dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori ,yaitu :
       1. Yang dapat menyebabkan bakteri berkolonisasi dan melakukan invasi pada
          host
       2. Yang dapat merusak host (exotoxin, enzim hidrolitik, endotoxin)

Tabel 2 : Faktor-faktor virulensi yang menimbulkan kolonisasi dan pertahanan diri
          bakteri

              Faktor Virulensi                                     Fungsi
Pili                                            Melekat pada permukaan mukosa
Nonfombrial adhesins                            Menjepit sel host dengan kuat.
Memicu terjadinya actin rearrangement Memaksa fagositosis bakteri oleh sel host
dalam sel host                        nonfago-sitik, bakteri dapat bergerak dalam
                                      sel host atau dari sel host yang satu ke sel
                                      host yang lain.
Masuk dan berikatan dengan sel M      Sel M berguna sebagai port d’entrée alami ke
                                      dalam jaringan
sIgA Protease                         Melindungi bakteri dari musin.
Siderophore, protein permukaan yang Untuk mendapatkan zat besi
menjepit transferrin, lactoferin, ferritin, atau
hemin
Kapsul (biasanya polisakarida)                   Mencegah fagositosis, menurunkan aktivasi
                                                 komplemen

Mengganggu antigen LPS O                        MAC tidak terbentuk, resistensi serum
C5a peptidase                                   Mengganggu fungsi komplemen
Protein toxic                                   Membunuh fagosit,menurunkan kemampuan
                                                oxodative burst.
Antigen permukaan                               Menghindari respon antibodi

Pegerakan dan kemotaksis                        Mencapai permukaan mukosa (terutama
                                                pada daerah dengan aliran basah)




                                        Patogenesis Bakteri




____________________________________________________________________                     52
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri



          FLORA KOMENSAL DAN PATOGEN MIKROBA
                     PADA MANUSIA
                                        Veronica wiwing



Flora normal mikroba adalah sekumpulan mikroorganisme yang hidup pada kulit
maupun     pada    selaput    lendir    (mukosa) dari      manusia   normal   dan   sehat.
Mikroorganisme ini dapat dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu :
   1. Flora tetap (resident flora) : mikroorganisme jenis tertentu biasanya ditemukan
       pada bagian tubuh tertentu pada usia tertentu pula. Apabila berubah akan
       kembali seperti semula.
   2. Flora sementara (transient flora) : terdiri atas mikroorganisme non patogen
       atau potensial patogen yang berada di kulit dan selaput lendir (mukosa)
       selama kurun waktu beberapa jam, hari atau minggu. Mikroba jenis ini berasal
       dari lingkungan, tidak menimbulkan penyakit dan tidak hidup secara menetap.


Flora sementara biasanya hanya sedikit asal flora tetap masih utuh. Apabila flora
tetap berubah, maka flora sementara akan melakukan kolonisasi, berbiak dan
menimbulkan penyakit.


PERAN FLORA TETAP
Mikroorganisme yang secara tetap terdapat pada permukaan tubuh bersifat
komensal. Pertumbuhannya dipengaruhi oleh faktor-faktor fisiologis seperti : suhu,
kelembaban, ada atau tidaknya nutrisi tertentu, zat penghambat pertumbuhan. Flora
tetap yang hidup di bagian tubuh tertentu pada manusia mempunyai peran penting
dalam mempertahankan kesehatan dan hidup secara normal.
Beberapa anggota flora tetap di saluran pencernaan mensistesis vitamin K dan
penyerapan berbagai zat makanan. Flora normal selaput lendir (mukosa) dan kulit
dapat mencegah kolonisasi bakteri patogen. Sebaliknya flora normal dapat
menimbulkan penyakit pada kondisi tertentu, misalnya karena organisme ini tidak
dapat menembus ( non-invasive ) karena lingkungan. Contoh : Streptococcus
viridans adalah flora normal saluran nafas atas, jika masuk dalam aliran darah dalam
jumlah banyak (misal sewaktu ekstraksi gigi, tonsilektomi) organisme ini dapat hidup
di katup jantung yang rusak yang dapat menimbulkan endokarditis infektif.

____________________________________________________________________                   53
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
Buku Pengantar Mikrobiologi : Bakteri


Skhema Flora Normal manusia




____________________________________________________________________   54
Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Stats:
views:16391
posted:1/3/2011
language:Indonesian
pages:54
Description: Pengantar Bakteriologi