Streptococcus pneumoniae

Streptococcus pneumoniae 

 Streptococcus  pneumoniae  atau  pneumococcus  merupakan  bakteri  gram-positif
berkapsul berbentuk kokus, oval atau bulat, dengandiameter 0,5-1,25 (m. Pada apusan
dari  sputum  dan  cairan  tubuh,  bakteri  ini  terdapat  sebagai  sel  berpasangan,  atau
membentuk formasi rantai pendek. Melalui pembiakan  secara terus-menerus, khususnya
pada  media  yang  tidak  layak,  menghasilkan  pembentukan  rantai  yang  lebih   panjang.
Pneumococcus sangat sensitif terhadap produk metabolisme fermentatifnya, karena umur
kultur  dapat   menghasilkan  reaksi  gram-negatif.  Kapsul  dapat  diperlihatkan  pada
pengamatan puncak-basah bakteri virulen dengan tinta India atau menggunakan antibodi
tipe-spesifik  yang  homolog  pada  reaksi  quellung.  Ukuran  kapsul  bervariasi  bergantung
pada tipe pneumococcus dan berukuran besar khususnya pada tipe 3, 8, dan 37.
 S.  pneumoniae  merupakan  anaerob  fakultatif  yang  mampu  memfermentasikan
berbagai  karbohidrat.  Metabolisme  penghasil-energi  utamanya  adalah  tipe  asam  laktat,
tetapi  hanya  terbentuk  sedikit  asam,  kecuali  kalau  asam  dalam  kultur  secara  periodik
dinetralisir.   Dalam  keadaan  aerobik  dapat  dibentuk sejumlah  hidrogen  peroksida,
bersama-sama dengan asam asetat dan asam format. S.pneumoniae tidak menghasilkan
peroksidase, oleh karena itu akumulasi hidrogen peroksida dapat membunuh bakteri ini,
kecuali  kalau  diberi  katalase  dengan  penambahan  sel darah  merah  ke  dalam  medium
kultur.
 S. pneumoniae membutuhkan nutrisi yang kompleks. Dapat tumbuh pada media
sintetik, tetapi untuk awal isolasi dan kultur rutin disarankan kaldu atau agar darah seperti
tryptic soy atau brain-heart infusion yang ditambahdarah tanpa-fibrin 5%. Pertumbuhan
optimalnya pada pH 7,4-7,8. Inkubator CO2 atau candle jar dapat digunakan untuk isolasi
awal pada media padat, karena 5-10% strain penumococcus membutuhkan penambahan
kadar CO2.
 Pada  lempeng  agar  darah,  kultur  muda  pneumococcus berkapsul  menghasilkan
koloni bentuk-kubah, bundar, dan berkilauan, dengandiameter sekitar 1mm. Koloni yang
dihasilkan oleh  tipe 3 biasanya lebih  mukoid dan besar dibandingkan dengan tipe lain,
mencerminkan  ukuran  kapsulnya  yang  lebih  besar.  Jika  koloni  pneumococcus  berumur
tua, perubahan autolisis menyebabkan adanya lekukanpada bagian tengah koloni, terlihat
menjadi  umbilicate.  Koloni  yang  diinkubasikan  secara  aerobik  dikelilingi  oleh  zona
hemolisis alfa. Dalam keadaan anaerobik, menghasilkan zona hemolisis-beta di sekeliling
koloni karena penumolisin O oksigen-labil.
 Tidak seperti streptococcus lainnya, S. pneumoniaemutlak membutuhkan kholin
dalam  nutrisinya.  Jika  kholin  digantikan  dengan  etanolamin,  dapat  diamati  sejumlah
gangguan fisiologik. Gangguan terbesar yang langsung dapat diamati ialah asam teikoat
yang  mengandung-kholin  pada  permukaan  sel.  Sekitar  85%  kholin  ditemukan  dalam
asam teikoat dinding sel. Sekitar 25% ditempatkan pada asam lipoteikoat membran.

A. Penentuan Patogenisitas

a.  Kapsul  Polisakarida.  
Penumococcus  merupakan  contoh  yang  baik  untuk  parasit
ekstraseluler,  yang  merusak  jaringan  inang  hanya  jika  berada  di  luar  sel  fagosit.
Perlindungan  terhadap  fagositosis,  karena  adanya  kapsul  yang  berfungsi  sebagai
antifagosit. Beberapa aspek patogenesis dari infeksi pneumococcus, dapat menyebabkan
sakit.  Polisakarida  kapsul  berada  dalam  keadaan  larut  dalam  cairan  tubuh  yang
terinfeksi.  Relatif  tidak  beracun,  tetapi  pada  tahap  tinggi  dalam  serum  atau  urin  dapat
dihubungkan dengan beberapa infeksi yang diikuti oleh bakteremia, empyema, dan suatu
kecepatan  kematian  tinggi.  Polisakarida  bebas  dalam jumlah  yang  berlebihan,  dapat
menetralkan antibodi antikapsul, membuatnya tidak aktif terhadap patogen yang masuk.
b.  Perlekatan.   
Perlekatan  terhadap  permukaan  mukosa  merupakan  awal  peristiwa
kolonisasi  dan  infeksi.  Streptococcus  pneumoniae  melekat  dan  berinteraksi  dengan   Nasetilglukosamin-galaktosa dari glikolipid permukaan sel. Kekuatan melekat terhadap sel
epitel sangat penting untuk kolonisasi pneumococcuspada nasofarinx dan menyebabkan
otitis media (infeksi telinga-tengah).
c. Enzim
- Neuraminidase. Sejumlah organisme yang membentukkoloni pada saluran pernafasan
menghasilkan  enzim  glikosidik  neuraminidase.  Enzim  ini   menyerang  komponen
glikoprotein  dan  glikolipid  membran  sel.  Neuraminidase  memotong  ujung  asam  Nasetilneuraminat  dari  suatu  gula  yang  berdekatan.  Meskipun  peran  khusus  enzim  ini
dalam  penyakit  tidak  diperlihatkan,  kemampuan  organisme  untuk  tumbuh  pada
nasofarinx  dan  dalam  sekresi  lendir  pada  batang  bronkhia,  membutuhkan  kemampuan
metabolisme  khusus.  Neuraminidase  hanya  satu  dari  beberapa  faktor  yang  mendukung
serbuan patogen.
-  Protease.  Pneumococcus  menghasilkan  immunoglobulin-degrading  extraselluler
protease. Protease dapat mengurangi sekresi IgA (S-IgA), IgA, IgG, dan IgM, ditemukan
pada sejumlah isolat dari pasien berpenyakit akut, tanpa keluhan. Dengan menghilangkan
imunoglobulin,  protease  memainkan  peranan  penting  untuk  mempermudah  kolonisasi
pada permukaan mukosa.
d.Toxin.
Pneumococcus  menghasilkan  suatu  hemolisin  /  pneumolisin  O.  Pneumolisin
merupakan  toxin  thiol-activated,  yang  bersifat  sitolitik  untuk  sel  eukariot,  yang
mengandung  kolesterol  pada  membran  selnya.  Peran  khusus  pada  patogenesis
streptococcus manusia tidak diketahui, tetapi pada dosis rendah pneumolisin menghambat
respiratory  burst.  Dan  menghambat  kemotaksis  leukosit  polimorfonuklear;  pada
konsentrasi  tinggi  mengaktifkan  jalur  klasik  komplemen  dalam  arti  tidak  tergantungantibodi.
e.  Autolisin.
Peranan  autolisin  dinding  sel  pneumococcus  pada  pembelahan  sel  yaitu
menyebabkan  hancurnya  pneumococcus  jika  terdapat  zat  aktif-permukaan  dan  zat
antimikroba  yang  dapat  menghambat  sintesis  dinding  sel.  Hal  ini  memberi  dukungan
terhadap  virulensi  organisme.  Keterlibatannya  tidak terbatas  pada  mempermudah
pelepasan  pneumolisin,  tapi  termasuk  pelepasan  protein  toksin  lain,  dan  zat-zat
pembentuk peradangan sel.
f. Komponen Dinding Sel.
Dinding sel pneumococcus dapat mencapai dan bersifat reaktif
terhadap lingkungan inang, meskipun letaknya di bawah polisakarida kapsuler. Terlihat
menjadi aktifator potensial pada radang meningeal, komponen dinding sel terbesar (asam
teikoat dan peptidoglikan) membantu aktivitas peradangan. Kerusakan berat pada kedua
komponen  tersebut  ditandai  dengan  menurunnya  aktivitas  peradangan.Aktivitas
peradangan  dinding  sel  dan  komponen  tersebut  secara biologik  signifikan  dalam  hal
komponen  tersebut  dapat  dilepaskan  ke  dalam  cairan  serebrospinal  selama
berlangsungnya meningitis dan selanjutnya mendukungkerusakan jaringan inang.

B. Epidemiologi
Insidensi. Pneumonia penumococcus merupakan bentuk  penumonia bakterial terbanyak.
Meskipun tidak dilaporkan, di Amerika Serikat, diperkirakan terjadi sekitar 68-260 kasus
per 100.000 populasi atau antara 150.000 sampai 300.000 kasus per tahun. Insidensinya
tiga  atau  empat  kali  lebih  besar  pada  orang  berusia lebih  dari  40  tahun,  yang  sering
dikondisikan  dengan  keadaan  penyakit  kerusakan  paru-paru  kronik.  Hal  tersebut
meningkat  pada  kelompok  populasi  terbuka  seperti  sekolah,  militer,  dan  rumah  sakit
untuk penyakit kronik. Infeksi pneumococcus biasanya lebih banyak terjadi pada musim
dingin,  ketika  infeksi  virus  saluran  pernafasan  atas  mempengaruhi  infeksi  dan
penyebaran bakteri ini.
Keadaan Carrier. Penumococcus dibawa pada nasofaring carrier sehat yang merupakan
reservoir  terbesar  untuk  infeksi  penumococcus.  Tingkat  carrier  bervariasi  bergantung
pada  umur,  lingkungan,  dan  adanya  infeksi  saluran  pernafasan  atas.Tngkat  bawaan
tertinggi  pada  usia  prasekolah  (25-50%)  dan  dengan  peningkatan  umur  cenderung
menurun pada orang  dewasa  menjadi sekitar 18%. Tingkat bawaan  pada orang  dewasa
yang  tidak  kontak  dengan  anak-anak  sekitar  5%.  Pada barak  militer  dimana  insidensi
infeksi penumococcus juga sangat tinggi, tingkat bawaan setinggi 60%.
Tipe  Pneumococcus.  Seluruh  tipe  penumococcus  tidak  sama  invasifnya,  meskipun
terdapat  90  serotipe  kapsul  pneumococcus.  Juga  diketahui  adanya  perbedaan
patogenisitas, resistensi terhadap fagosit dan stimulasi respon antibodi. Dari 4000 isolat
rumah-sakit di Amerika serikat, tipe 12 terhitung 80% sebagai penyebab infeksi. Dari tipe
8, 4, 3, 14, 7, 12, 9, 18, 19, 1, 6, dan 23, yang paling sering sebagai penyebab adalah tipe
12.   Pada  kelompok  anak-anak,  tipe  tersebut  di  atas dihubungkan  dengan  infeksi
bakteremik, kecuali tipe 12. Hampir 65% isolat daribayi dan anak-anak adalah tipe 6, 14,
18, 19,,dan 23.  Pneumococcus tipe angka-besar, kecuali tipe 3  yang  menempati flora-
normal farinx, biasanya  dihubungkan dengan  keadaan  carrier, jarang tipe angka-rendah
lebih virulen.

C. Patogenesis
 Pneumonia  pneumococcus  jarang  berupa  infeksi  primer  dan  hanya
mengakibatkan  gangguan  barrier  pertahanan  normal  saluran  pernafasan  atas.  Udara
dingin, anastesia, morfin, dan intoksikasi alkoholik sering mempengaruhi penyakit oleh
penumococcus.  Melemahnya  refleks  epiglotis,  merupakan  faktor  yang  mempermudah
aspirasi  sekresi  terinfeksi  dari  saluran  pernafasan atas.  Infeksi  virus  pada  saluran
pernafasan  atas  merupakan  penyebab  utama  pneumonia  pneumococcus  dan  sering
mendahului  serangan  mendadak.  Pneumococcus  terdapat pada  nasofaring  dan  berbiak
dalam  lingkungan  yang  termodifikasi  oleh  virus  dan  dibawa  ke  dalam  alveoli  melalui
sekresi bronkhi. Beberapa keadaan klinik yang mempengaruhi pneumonia pneumococcus
akut yaitu: gangguan jantung kongestif, keracunan gas, dan stasis pulmonari disebabkan
oleh  perpanjangan  masa  istirahat.  Pada  kasus  tersebut,  akumulasi  cairan  dalam  alveoli,
merupakan media yang baik untuk bakteri.