Bakteri Escherichia coli Landasan Teori

terasa kenyal saat dikonsumsi. Cilok termasuk jenis makanan tepung dan olahannya menurut pedoman kriteria cemaran pada pangan siap saji dan industri BPOM 2012. 3,19,20 Menurut Riyanto Agus dan Dian A. 2012 pada penelitian mengenai faktor yang mempengaruhi kandungan Escherichia coli pada makanan jajanan SD di daerah Cimahi dengan meneliti sampel makanan jajanan anak sekolah seperti cilok dan hubungan variabel terkait menyatakan cilok bisa terkontaminasi oleh bakteri karena kebersihan orang yang mengolah makanan, peralatan yang digunakan untuk mengolah makanan, bahan makanan yang digunakan, dan sarana penjualan. Gambar 2.1 Makanan Jajanan Cilok Sumber: Iklimah 2015 Perpustakaan digital Budaya Indonesia

2.1.3 Bakteri Escherichia coli

2.1.3.1 Morfologi dan Taksonomi dan Sifat Pertumbuhan Escherichia coli Escherichia coli termasuk ke dalam bakteri Gram-Negatif, motil, berflagel tipe peritrik berbentuk batang dan tumbuh dengan baik pada media agar MacConkey MAC. Escherichia coli bisa tumbuh secara aerobik maupun anaerobik. Dapat memfermentasi semua D-glukosa, dan mayoritas memproduksi gas dari fermentasi substratnya dan juga bisa memfermentasi karbohidrat. 22 Taksonomi Escherichia coli menurut Strum, Tasha dan Cabrillo College 2015. Kingdom : Bacteria Divisi : Proteobacteria Kelas : Gamma Proteobacteria Ordo : Enterobacteriales Famili : Enterobacteriaceae Genus : Escherichia Spesies : Escherichia coli Kelompok genus dari Escherichia dikelompokkan ke dalam famili Enterobacteriaceae, Escherichia coli dan bakteri feses coliform lain mayoritas terdapat pada limbah dan air yang terkontaminasi oleh limbah. Karenanya infeksi sering terjadi saat tertelan makanan dan minuman yang terkontaminasi oleh air yang tidak diproses sebelumnya. Maksud air yang diproses sebelumnya adalah dimasak atau di lakukan penyaringan sehingga mikroba yang terkandung dalam air tersebut bisa hilangberkurang sesuai batas ambang bakteri. Kebersihan personal juga berperan penting dalam penyebaran infeksi terkait Escherichia coli. Beberapa kasus penyakit infeksi yang berhubungan dengan infeksi Escherichia coli yang telah diketahui diantaranya; diare, septikemia, gastroenteritis dan meningitis neonatus. Juga terdapat 70 kasus yang berkaitan dengan infeksi saluran kemih. 24 Bakteri Escherichia coli pada tubuh manusia dapat tumbuh berlebihan jika mengonsumsi makanan yang terkontaminasi oleh feses, beberapa bahan atau produk makanan yang sering terkontaminasi seperti daging mentah, daging yang tidak sempurna dalam proses pengolahan, susu, pangan, atau air. Saat bakteri ini tumbuh berlebih maka bisa berubah sifatnya menjadi patogen, Escherichia coli yang patogen dapat tumbuh pada suhu rendah yaitu sekitar 7 C dan pada suhu tinggi yaitu sekitar 44 C, tetapi pertumbuhan Escherichia coli lebih optimal pada suhu antara 35 C-37 C, pH optimum 7-7,5. Selain itu, Escherichia coli relatif sensitif terhadap panas, dapat hidup ditempat lembab, dan akan mati pada proses pemasakan makanan dengan suhu yang relatif tinggi atau dengan proses pasteurisasi. 25,26,27 2.1.3.2 Patogenesis Escherichia coli Mayoritas dari strain Escherichia coli dapat menghasilkan endotoxin, enterotoxin yang labil terhadap panas dan enterotoxin yang stabil terhadap panas. Biasanya yang bisa menghasilkan toksin tersebut berasal dari Escherichia coli strain group O. Faktor virulensi lain termasuk fimbriae dan vili yang dibantu dengan tambahan hemolisin, dan substansi seperti Shiga-toxin shiga toxin menghambat sintesis protein dan menyebabkan kematian sel. Terdapat 2 antigen lain selain antigen O yaitu antigen H dan antigen K yang diproduksi oleh group strain lain. 28 Vili pada bakteri Escherichia coli berperan dalam faktor virulensi sebagai mediator untuk penempelan pada permukaan epitel manusia. Mayoritas Escherichia coli mengekspresikan vili tipe 1 atau vili pada umumnya. Vili tipe 1 mengikat sisa D-mannosa yang umumnya terdapat pada permukaan epitel manusia dan hal ini bertindak sebagai pengikat dengan berbagai variasi tipe sel. Vili yang bertindak sebagai pengikat pada sel enterosit ditemukan diantara penyakit diare yang disebabkan oleh Escherichia coli. 29 Gambar 2.2 Struktur dan Antigen Bakteri Escherichia coli Sumber: Ahmad Nafees, dkk 2014 Escherichia coli dapat memproduksi berbagai jenis protein eksotoksin yang ditemukan diantara famili Enterobacteriaceae. Beberapa toksin yang bisa diproduksi Escherichia coli diantaranya adalah pore-forming sitotoxin, inhibitor sistesis protein, dan sejumlah toksin yang bisa menganggu jalur pembawa pesan messenger pathway pada sel inang. Toksin yang termasuk dalam jenis pore- forming sitotoxin salah satunya ialah α-hemolisin yang bisa masuk ke dalam membran plasma dari berbagai sel inang dengan cara yang mirip dengan Streptolysin O dan α-toxin Staphylococcus aureus. Toksin tersebut bisa menyebabkan kebocoran plasma yang nantinya akan menyebabkan kematian sel. Sampai saat ini telah diketahui terdapat toksin yang diproduksi dan menyangkut dengan α-hemilisin yaitu cytotoxic necrotizing factor CNF. CNF ini bekerja dengan cara menganggu protein G yang menyebabkan berbagai macam efek seperti penyusunan ulang sitoskeleton dan apoptosis. 28 Toksin labil yang diproduksi juga oleh Escherichia coli, maksud dari labil toksin ialah sifat fisiknya terhadap panas yang labil, toksin ini jika menyerang sel enterosit menyebabkan stimulasi sekresi klorida keluar dari sel dan menghambat absorbsi NaCl, pada akhirnya akan menyebabkan sekresi air dan elektrolit ke dalam lumen usus. Toksin stabil juga menyebabkan sekresi cairan dan elektrolit ke dalam lumen usus. 28 Menurut sifat virulensinya dalam menginfeksi saluran pencernaan, terdapat beberapa macam golongan Escherichia coli dengan berbagai patogenesis diare yang berbeda. Klasifikasinya sebagai berikut: 1. ETEC Enterotoxigenic Escherichia coli. Berhubungan dengan penyakit diare baik pada anak maupun orang dewasa, khususnya menyerang bayi. Jenis ini terdapat pada daerah tropis maupun sub tropis. Infeksi ETEC sering disebut juga dengan traveler’s diarrhea, karena orang yang terinfeksi biasanya pasca bepergian dari negara industri ke negara berkembang. Gejala yang terlihat jelas pada ETEC adalah nyeri perut, diare, dan seringkali disertai mual dan muntah. Transmisi ETEC melalui konsumsi air dan makanan yang terkontaminasi oleh manusia yang terinfeksi, yang merupakan resiko tinggi terkena infeksi adalah makanan yang belum dimasak seperti salad, dan asinan daging atau sayur. Patogenesis diare ETEC disebabkan oleh strain Escherichia coli yang memproduksi toksin stabil danatau toksin labil pada proksimal usus halus. Pada ETEC toksin stabil lebih dominan dari pada toksin labil, penempalan pada permukaan mikrovili dimediasi oleh berbagai macam faktor Kolonisasi CFColonizing Factor vili yang penting untuk pengantaran toksin yang efisien ke enterosit target. Bakteri yang masih tersisa di permukaan vili enterosit menyebabkan aktivasi “adenylate cyclase-stimulating” yang akan menyebabkan aksi toksin membuat aliran elektrolit dan air dari enterosit ke lumen intestinal. Mukosa menjadi hiperemis tapi tidak terdapat lesicedera dan tidak terdapat inflamasi atau invasi pada diare ETEC. 22,28,29,30 2. EPEC Enteropathogenic Escherichia coli Merupakan penyebab terbesar diare pada bayi, hal ini utamanya didukung saat keadaan sanitasi yang buruk. Infeksi terjadi saat lahir dengan cara sel bakteri menempel ke mukosa usus halus yang nantinya menyebabkan mual, muntah, demam dan diare berair. 29,30 Gambar 2.3 Patogenesis EPEC Sumber: Ahmad Nafees, dkk 2014 Patogenesis awalnya dengan penempelan EPEC ke enterosit usus halus dengan vili “bundle-forming”, lalu lesi berkembang dengan degenerasi brush border lokal, kehilangan mikrovili, dan perubahan pada morfologi sel. Pada akhirnya akan menyebabkan kerusakan mitokondria dan menginduksi apoptosis, hubungan perubahan morfologi dengan diare tidak diketahui tetapi sekresi protein yang diinjeksikan menyebabkan perubahan transport elektrolit melewati membran lumen. 29,30 3. EHEC Enterohemorrhagic Escherichia coli. Penyakit klasik yang disebabkan oleh EHEC menyebabkan diare berair yang berkembang menjadi diare berdarah disertai nyeri perut, ada dengantanpa demam subfebris. Patogenesis EHEC sama seperti EPEC kecuali pada EHEC mempunyai vili tersendiri untuk menempel pada vili yang lebih erat ikatannya pada mukosa usus besar dari pada di usus halus dan pada EHEC tidak membentuk mikro koloni lokal pada mukosa usus. EHEC menghasilkan 2 toksin yaitu verotoksin I dan verotoksin II, verotoksin I merupakan toksin yang identik diproduksi oleh Shigella dysentriae atau disebut sebagai Shiga toxin Stx. Produksi Stx menyebabkan terjadinya trombosis kapiler dan inflamasi pada tempat kolonisasi pada mukosa yang bisa menuju ke penyakit colitis hemoragik. 28,30 4. EIEC Enteroinvasive Escherichia coli Tanda infeksi EIEC berupa demam, nyeri perut yang berat, diare berair dan malaise. Patogenesis EIEC sama seperti Shigella sp. yang diawali dengan penetrasi, lalu invasi dan kemudian destruksi mukosa usus. Strain EIEC menginvasi sel kolon dan menyebabkan diare berair, tetapi beberapa juga bisa menyebabkan diare berdarah karena hasil dari destruksi mukosa yang sampai pada bagian pembuluh darah. 22,28 5. Enteroadherent Escherichia coli Terdapat 2 jenis enteroadherent Escherichia coli yaitu Enteroagregative Escherichia coli EAEC dan Diffusely Adherent Escherichia coli DAEC. EAEC ditandai dengan diare berair yang berkepanjangan 14 hari, bisa disertai lendir dan darah, EAEC membentuk mukus tebal berupa biofilm bakteri pada permukaan usus yang akan menyebabkan diare. Diare pada DAEC berhubungan dengan infeksi saluran kemih dan diare pada anak-anak di negara berkembang, juga berhubungan dengan pielonefritis akut pada wanita hamil dan sistitis pada anak-anak. 28

2.1.4 Bakteri Shigella sp