BAKTERI ESCHERSIA COLI

1.    PENGERTIAN

Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis spesies utama bakteri gram negatif. Pada umumnya, bakteri yang ditemukan oleh Theodor Escherich ini dapat ditemukan dalam usus besar manusia. Kebanyakan E. Coli tidak berbahaya, tetapi beberapa, seperti E. Coli tipe O157:H7, dapat mengakibatkan keracunan makanan yang serius pada manusia yaitu diare berdarah karena eksotoksin yang dihasilkan bernama verotoksin.^[1] Toksin ini bekerja dengan cara menghilangkan satu basa adenin dari unit 28S rRNA, sehingga menghentikan sintesis protein.

Sumber bakteri ini contohnya adalah daging yang belum masak, seperti daging hamburger yang belum matang.E. Coli yang tidak berbahaya dapat menguntungkan manusia dengan memproduksi vitamin K₂, atau dengan mencegah baketi lain di dalam usus. E. coli banyak digunakan dalam teknologi rekayasa genetika. Biasa digunakan sebagai vektor untuk menyisipkan gen-gen tertentu yang diinginkan untuk dikembangkan. E. coli dipilih karena pertumbuhannya sangat cepat dan mudah dalam penanganannya. Negara-negara di eropa sekarang sangat mewapadai penyebaran bakteri E.Coli ini, mereka bahkan melarang mengimpor sayuran dari luar.

2.    SEJARAH

Escherichia Coli pertama kali diidentifikasikan oleh dokter hewan Jerman, Theodor Escherich dalam studinya mengenai sistem pencernaan pada bayi hewan. Pada 1885, beliau menggambarkan organisme ini sebagai komunitas bakteri coli (Escherich 1885) dengan membangun segala perlengkapan patogenitasnya di infeksi saluran pencernaan. Nama “Bacterium Coli” sering digunakan sampai pada tahun 1991. Ketika Castellani dan Chalames menemukan genus Escherichia dan menyusun tipe spesies E. Coli.

3.    MORFOLOGI

E. Coli dari anggota family Enterobacteriaceae. Ukuran sel dengan panjang 2,0 – 6,0 μm dan lebar 1,1 – 1,5 μm. Bentuk sel dari bentuk seperti coocal hingga membentuk sepanjang ukuran filamentous. Tidak ditemukan spora.. E. Coli batang gram negatif. Selnya bisa terdapat tunggal, berpasangan, dan dalam rantai pendek, biasanya tidak berkapsul.bakteri ini aerobic dan dapat juga anerobic fakultatif.

E. Coli merupakan penghuni normal usus, seringkali menyebabkan infeksi. Kapsula atau mikrokapsula terbuat dari asam – asam polisakarida. Mukoid kadang – kadang memproduksi pembuangan ekstraselular yang tidak lain adalah sebuah polisakarida dari speksitifitas antigen K tententu atau terdapat pada asam polisakarida yang dibentukoleh banyak E. Coli seperti pada Enterobacteriaceae. Selanjutna digambarkan sebagai antigen M dan dikomposisikan oleh asam kolanik. Biasanya sel ini bergerak dengan flagella petrichous. E. Coli memproduksi macam – macam fimbria atau pili yang berbeda, banyak macamnya pada struktur dan speksitifitas antigen, antara lain filamentus, proteinaceus, seperti rambut appendages di sekeliling sel dalam variasi jumlah. Fimbria merupakan rangkaian hidrofobik dan mempunyai pengaruh panas atau organ spesifik yang bersifat adhesi. Hal itu merupakan faktor virulensi yang penting.

E. Coli merupakan bakteri fakultatif anaerob, kemoorganotropik, mempunyai tipe metabolisme fermentasi dan respirasi tetapi pertumbuhannya paling sedikit banyak di bawah keadaan anaerob.pertumbuhan yang baik pada suhu optimal 370 C pada media yang mengandung 1% peptone sebagai sumber karbon dan nitrogen. E. Coli memfermentasikan laktosa dan memproduksi indol yang digunakan untuk mengidentifikasikan bakteri pada makanan dan air. E. coli berbentuk besar (2-3 mm), circular, konveks dan koloni tidak berpigemn pada nutrient dan media darah. E. Coli dapat bertahan hingga suhu 600C selama 15 menit atau pada 550C selama 60 menit.

4.    KLASIFIKASI

Berdasarkan taksonomi bakteri Ecsherichia coli termasuk dalam:

•     Superdomain : Phylogenetica 
•      Filum : Proterobacteria 
•      Kelas : Gamma Proteobacteria
•   Ordo : Enterobacteriales
•    Family : Enterobacteriaceae 
•     Genus : Escherichia
•     Species: Escherichia coli

5.    KELEBIHAN DAN KEKURANGAN

a)    Kekurangan

Kekurangan dari bakteri eschericia coli jika jumlahnya melebihi kapasitas maka akan bersifat pathogen sehingga menyebabkan berbagai penyakit, yaitu:

1)   diare akut

2)   infeksi saluran kemih

3)   kerusakan sel darah merah

4)   gagal ginjal

b)   Kelebihan

Selain dari kekurangan di atas E.Coli juga memiliki bebepa kelebihan. Bakteri E.Coli bisa dimanfaatkan untuk kesehatan manusia. Manfaat dari bakteri E.Coli antara lain adalah :

1)   membantu tubuh untuk memprodukti vitamin K2

2)   membunuh bakteri lain dalam saluran usus manusia

3)   membantu saluran pencernaan dalam pembusukan sisa makanan

4)   dimanfaatkan dalam teknologi rekayasa genetik karena pertumbuhannya yang sangt cepat.

6.    PATOGENESIS

a.    ETEC (Enterotoxigenic Escherichia coli)

ETEC merupakan sebagian kecil dari spesies E. coli, yang sesuai dengan asal katanya, menyebabkan sakit diare yang diderita oleh orang dari segala umur dari berbagai lokasi di dunia. Organisme ini sering menyebabkan diare pada bayi di negara-negara kurang berkembang dan pada para pengunjung dari negara-negara maju. Penyebab penyakit yang mirip dengan kolera ini telah dikenali selama sekitar 20 tahun. Gastroenteritis merupakan nama umum dari penyakit yang disebabkan oleh ETEC, walaupun penyakit ini sering juga dijuluki travelers’ diarrhoea (diare pada orang yang melakukan perjalanan).

Gejala klinis yang paling sering terjadi dalam kasus infeksi ETEC antara lain diare berair, kram perut, demam ringan, mual, dan rasa tidak enak badan. Dosis infektif—Penelitian pada sukarelawan mengindikasikan bahwa diperlukan dosis ETEC yang relatif besar (100 juta hingga 10 milyar bakteri) sehingga bakteri ini dapat membentuk koloni di dalam usus halus, dapat berkembang biak dan dapat menghasilkan racun.

Racun yang dihasilkan bakteri ini merangsang sekresi cairan. Dengan dosis infektif yang tinggi, diare dapat terjadi dalam 24 jam setelah infeksi. Untuk bayi, dosis infektif organisme ini mungkin lebih sedikit.

b.   EPEC (Enteropathogenic Escherichia coli)

EPEC didefinisikan sebagai E. coli yang termasuk serogroup yang secara epidemiologi merupakan patogen, tetapi mekanisme virulensinya (cara bakteri ini menimbulkan penyakit) tidak terkait dengan ekskresi/dihasilkannya enterotoxin E. coli yang khas. Diare bayi ( Infantile diarrhoea ) merupakan nama penyakit yang biasanya disebabkan oleh EPEC. EPEC menyebabkan diare berair atau berdarah.

Diare berair umumnya disebabkan oleh perlekatan bakteri dan perubahan integritas usus secara fisik. Diare berdarah disebabkan oleh perlekatan bakteri dan proses perusakan jaringan yang akut, mungkin disebabkan oleh racun yang mirip dengan racun Shigella dysenteriae,yang disebut juga verotoxin. Dalam kebanyakan strain-strain ini, racun yang mirip dengan racun Shigella tersebut lebih berkaitan dengan keberadaan sel daripada ekskresi dari sel. Dosis infektif — EPEC sangat mudah menginfeksi bayi dan dosis infektifnya diduga sangat rendah.

Dalam beberapa kasus penyakit pada orang dewasa, dosis infektifnya diduga mirip dengan penghuni usus besar (colonizer) yang lain (total dosis lebih dari 10⁶ ).

c.    EIEC (Enteroinvasive Escherichia coli)

Tidak diketahui makanan apa saja yang mungkin menjadi sumber jenis-jenis EIEC patogenik yang menyebabkan penyakit disentri (bacillary dysentery). Enteroinvasive E. coli (EIEC)/ E. coli penyerang saluran pencernaan dapat menyebabkan penyakit yang dikenal sebagai bacillary dysentery (disentri yang disebabkan oleh bakteri berbentuk batang). Jenis-jenis EIEC yang menyebabkan penyakit ini berhubungan dekat dengan Shigella spp.

Setelah masuk ke dalam saluran pencernaan, organisme EIEC menyerang sel epithel (sel-sel pada permukaan dinding usus bagian dalam), dan menimbulkan gejala disentri ringan, yang sering salah didiagnosa sebagai disentri yang disebabkan oleh jenis Shigella . Penyakit ini ditandai adanya lendir dan darah dalam kotoran individu yang terinfeksi. Dosis infektif – Dosis infektif EIEC diduga hanya sekitar 10 organisme (sama dengan Shigella ).

d.   EHEC (Enterohemorrhagic Escherichia coli)

EHEC berkaitan dengan konsumsi daging, buah, sayuran yang tercemar, khususnya di negara berkembang. Pangan asal hewan yang sering terkait dengan wabah EHEC di Amerika Serikat, Eropa, dan Kanada adalah daging sapi giling (ground beef). Selain itu, daging babi, daging ayam, daging domba, dan susu segar (mentah). Serotipe utama yang berkaitan dengan EHEC adalah E. coli O157:H7, yang pertama kali dilaporkan sebagai penyebab wabah foodborne disease pada tahun 1982-1983.

EHEC ini menghasilkan Shiga-like toxins sehingga disebut pula sebagai Shiga Toxin Producing E. coli (STEC). Shiga toxin ini mematikan sel vero, sehingga disebut pula Verotoxin-Producing E. coli (VTEC). Bakteri ini umumnya tinggal di usus hewan, khususnya sapi, tanpa menimbulkan gejala penyakit. Bakteri ini juga dapat diisolasi dari feses ayam, kambing, domba, babi, anjing, kucing, dan sea gulls. Infeksi EHEC sering menimbulkan diare berdarah yang parah dan kram bagian perut, namun kadang tidak menimbulkan diare berdarah atau tanpa gejala sama sekali.

Pada anak di bawah umur 5 tahun dan orang tua sering menimbulkan komplikasi yang disebut Hemolytic Uremic Syndrome (HUS), yang ditandai dengan rusaknya sel darah merah dan kegagalan ginjal. Kira-kira 2-7% infeksi EHEC mengarah ke HUS. Di Amerika Serikat, anak-anak yang mengalami kegagalan ginjal akut banyak disebabkan oleh HUS akibat EHEC. Infeksi EHEC ini dapat juga menimbulkan kematian, khususnya pada anak-anak dan orang tua, berkaitan dengan timbulnya Hemorrhagic Colitis (HC), HUS, dan thrombotic thrombocytopenic purpura.

e.    EAEC (Enteroaggregative Escherichia coli)

EAEC telah ditemukan di beberapa negara di dunia ini. Transmisinya dapat food-borne maupun water-borne. Patogenitas EAEC terjadi karena kuman melekat rapat-rapat pada bagian mukosa intestinal sehingga menimbulkan gangguan. Mekanisme terjadinya diare yang disebabkan oleh EAEC belum jelas diketahui, tetapi diperkirakan menghasilkan sitotoksin yang menyebabkan terjadinya diare. Beberapa strain EAEC memiliki serotipe seperti EPEC. EAEC menyebabkan diare berair pada anak-anak dan dapat berlanjut menjadi diare persisten. Masa inkubasi diperkirakan kurang lebih 20 – 48 jam.

f.     DAEC (Diffuse-Adherence Escherichia coli)

Nama ini diberi berdasarkan ciri khas pola perekatan bakteri ini dengan sel-sel HEP-2 dalam kultur jaringan. DAEC adalah kategori E. coli penyebab diare yang paling sedikit diketahui sifat-sifatnya. Namun demikian data dari berbagai penelitian epidemiologi di lapangan terhadap diare pada anak-anak di negara-negara berkembang menemukan DAEC secara bermakna sebagai penyebab diare yang umum ditemukan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Sedangkan studi lain gagal menemukan perbedaan ini.

Namun bukti-bukti awal menunjukkan bahwa DAEC lebih patogenik pada anak prasekolah dibandingkan dengan pada bayi dan anak di bawah tiga tahun (Batita). Pada penelitian lain ada strain DAEC yang dicobakan pada sukarelawan tidak berhasil menimbulkan diare dan belum pernah ditemukan adanya KLB (Kejadian Luar Biasa) diare yang disebabkan oleh DAEC. Sampai saat ini belum diketahui reservoir bagi DAEC, begitu pula belum diketahui cara-cara penularan dan faktor risiko serta masa penularan DAEC.