Patigenesis Mastitis Subklinis pada Sapi Perah : Pendekatan Histopatologis Mastitis Subklinis Akibat Infeksi Streptococcus agalactiace Hemaglutinin Positif pada Mencit

PAI'OGENESIS MASTITIS SUBKLINIS PADA SAP1 PERAH :
PEIVDEKATAN HISTOPATOLOGIS MASTITIS SUBKLINIS
AKIBAT INFEKSI Streptococcus agalactiae HEMAGLUTININ
POSITIF PADA MENCIT.

SRI ESTUNINGSIH

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
2002

ABSTRACT
PATHOGENESIS OF SUBCLINICAL MASTITIS IN DAIRY CATTLE
HISTOPATHOLOGICAL APPROACH OF SUBCLINICAL MASTITIS IN
StrLpf~coccus
agalactzae HAEMAGGLUTININ POSITIVE -IhFECTED- MICE')
Sr(iEshmingsih. I Wayan.Tegiih Wibawan, Mirnawati Strdanvantf~~
Setyo Widodo.
Bambang Pontjo Priosoerynnto andMasdrrki Partadiredja (deceaccd).
One hundred and five cows consisted of 41 heads from Sukabumi, 18 heads from Bogor and 46
heads froill Bandung were tested for subclinical nlastitis (SM) using IPB-1 tester reagent.

Bandung was showed as the highest prevalence of SM (88.3%) with Somatic Cells Count (SCC)
of 2.42 x 10%cells/ml, followed by Bogor (83.3%) with SCC of 4.66 x lo6 cells/ml and Sukabumi
as the lowest (57.3%) and of SCC 1.96 x lO%eellslml.
By isolatic~nand identification of the causative agent, the frequency of Streptococcus ugaloctiae
or Group B Streptococcus (GBS) for each area were 23.34% (Sukabumi), 38.30% (Bogor) and
47.40% (13andung). Serologically, the serotype of isolated S. agalactiae was IIIX. and the
frequency of appearance for each area were 54.55% (Sukabumi), 91.30% (Bogor) and 91 34%
(Bandung), respectivelly. All of S. agalactiae isolates were able to fermenting sugar and could
agglutinated the chicken, cow, sheep, rabbit and horse red blood cells. The number of samples
that agglutinate RBC was 45.45% (Sukabumi), 17.39% (Bogor) and 4.08% (Bandung). Isolates
were definitively termed as S. agalactiae Hn (+). Using PCR, all isoates were responded to
CAMP factor, with V2 region and interspacer region positive.
S agalactiae Hn (+) and S. agalacfine Hn (-) with density of 10' cellslml were inoculated into 30
lactating Balb-C mice through or$cium externa of the mamn~aryglands. Mice were divided into
3 groups based on time of infection. Histopathological analysis was done on the mouse
mammary tissue on 1, 4 and 8 days post infection (p.i). Hematoksilin-Eosin, van Giesson and
Warthin-Slurry Staining methods were used in this assay as well as immunohistochemistry using
monocloua.1 antibody.
On one day p.i alveolar mammary epithelial cells were degenerated and desquamated with
infiltration of Polimorph Nucleated Cells (PMN) and macrophages in the lumen of alveol. On

four days p.i degenerated cells continued to necrotic and fibrotic reaction. resulted in the
shrinkage (:atrophic) of the glands. On eight days p.i all necrotic were replaced by fat tissue @t
pad) and the S. agalactiae were entrapped in fat tissue. ImmunohistochemistricallyS. agalactiae
were seen .as spots on the surface and in the alveolar mammary epithelial cells and phagocy-tes ( I
day p.i), in the idamnlatory area (4 days pi.) and entrapped in the fat tissue (8 days p.i.).
Both S agalactiae Hn (+) and S. agalactiae Hn (-) caused similar alteration in the mammary
glands. The difference among them was its intensity and severity. S. agalacliae Hn (+) was
altered stronger than S agalactiae Hn (-). Statistical analysis showed the difference was not
significant (P 2 0.05), while there were significant difference (P 50.05) among the time of
infection.
Result of this study indicated that mouse could be use as a model for the study of
pathogenesis of bovine subclinical mastitis caused by S. agalactiae.

T'DisserIatic~n
in Veterinary Science. Post Gmdnate Program Bogor Agricultural Universiw. nus research
were funcled by Proyek Pendidikan Pascasarjana (BPPS) and University Research Graduated Education
(URGE) Batch 111 LOAN BRD No. 3754-IND. 1999

ABSTRAK
PATOGENESIS MASTITJS SUBKLWIS PADA SAP1 PERAH

PENDIXATAN HISTOPATOLOGIS MASTITIS SUBKLINIS AKIBAT INFEKSI
Si'reptococczcs agalacfrae HEMAGLUTININ POSITLF PADA MENCIT')

Sri Esttmingsih, 1 Wayan l'eguh Wibawan,Mir~awafi.Sudanvanto, Setyo Widodo,
Ramba?zg Pontjo Prio.sueryanto, dan Masduki Partdiredja (Alm.).
%banyak 105 ekor sapi perah yang terdiri dari 41 ekor berasal dari Sukabumi, 18
ekor dari Bogor dan 46 ekor dari Bandung telah diuji untuk mastitis subklinis (MSK)
menggunakan reagen PB-1. Sapi-sapi dari Bandung menunjukan prevalensi MSK
tertinggi (88,3%) dengan Jumlah Sel Somatis (JSS) sebesar 2,42 x lo6 sel/ml susu, diikuti
oleh Bogor (83,3%) dengan JSS sebesar 4,66 x lo6 seVml susu dan Sukabumi dengan
prevalensi terendah (57,3%) dan JSS sebesar 1,96 x lo6 seVml susu.
Hasil isolasi dan identifikasi agen penyebab Sirtptococcus agalactiae atau
Streptokokus Grup B (SGB) yang ditemukan adalah 23,34% (Sukabumi), 38,30%
(Bogor) (tan 47,40% (Bandung). Dengan uji serologis, isolat S. agalactiae tersebut
termasuk ke dalam serotipe 1VX, dengan frekwensi 54,55% pada isolat asal Sukabumi,
91,30% isolat asal Bogor dan 91,84% isolat asal Bandung. Semula isolat S aplacfiae
mampu
memfermentasikan berbagai gula
dan beberapa isolat mampu
mengaglutinasikan sel darah merah ayam, sapi, domba, kelinci dan kuda. Jumlah isolat

yang manlpu mengaglutinasikan sel darah merah tersebut ditemukan sebanyak 45,45%
(Sukabund), 17,39% (Bogor) dan 4,08% (Bandung). Isolat-isolat tersebut kemudian
disebut sebagai S. agalactiae Hn (+). Dengan metode PCR selumh isolat tersebut
bereaksi positif terhadap CAMP,factor, V2 region dan interspacer regzon .
Dua buah isolat S. agalactiae Hn (+) dan S. agalactiae Hn (-) yang masingmasing memiliki kepadatan lo9 seVml dinokulasikan kepada 30 ekor mencit Balb-C
bunting melalui or?ficium exferna kelenjar susu. Mencit dibagi menjadi 3 kelompok
berdasarkim waktu infeksi. Pengamatan histopatologis dilakukan terhadap kelenjar susu
mencit setelah 1,4 dan 8 hari pasca infeksi (pi). Jaringan kelenjar susu mencit diwarnai
menurut metode pewarnaan Hematoksilin-Eosin, van Giesson dan Warthiv1-Slurry
disamping menggunakan teknik imunohistokimia dengan bantuan antibodi monoklonal
terhadap 2;. agalactiae.
Satu hari p.i sel-sel epitel alveol tampak berdegenerasi dan kemudian sebagian
mengalami deskuamasi disertai infiltrasi sel radang berinti Polimorf (PMN) dan
makrofag yang tampak berada di dalam lumen alveol. Empat hari p.i sel-sel yang
mengalami degenerasi berlanjut menjadi nekrotik yang diikuti reaksi fibrosis,
mengakib~tkanstruktur kelenjar berkemt mengecil mengakibat terjadinya atrofi kelenjar
tersebut. Delapan hari p.i seluruh jaringan nekrotik telah digantikan oleh jaringan lemak
Ifat pad) tian bakteri S. agalactiae terperangkap diantara jaringan lemak. Dengan teknik
imunohistokimia S. agalactiae tampak sebagai titik-titik berwarna coklat yang terletak
pada pem~ukaandan di dalam sel epitel alveol kelenjar susu serta di dalam fagosit (1 hari

pi), pada daerah peradangan (4 hari p.i.) dan terperangkap diantara jaringan lemak (8
hari p.i.).

Biiik S. agalactiae Hn (+) maupun S. agalactiae Hn (-) menyebabkan perubahan
yang sama pada kelenjar susu mencit. Perbedaannya terletak pada intensitas dan tingkat
keparahan kerusakan jaringan. S. agalactiae Hn (+) menyebabkan perubahan lebih parah
dibandingkan dengan S. agalactiae Hn (-). Analisis statistik menunjukkan perbedaan
antara kedua infeksi tersebut tidak berbeda nyata (P 2 0,05) meskipun perubahan menurut
waktu inkksi berbeda nyata (Paran
...........................................................................

I7

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................

92

LAMPIRAN ...............................................................................

98


DAFTAR TABEL

Nomor

Halaman

1.

Korc:lasi antara skor CMT dan Jumlah Rataan Sel Somatis dalam Susu.....

14

2.

Perubahan Kelenjar Susu Akibat Infeksi S. agalactiae Secara
Eksperimental pada Mencit . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .... . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . .

24


3.

Perbandingan Karakter lnokulum S. agalactiae Hn (+) dan SGB Hn (-).. .

43

4.

Hasi! Uji Penapisan MSK pada Sapi Perah di Jawa Barat menggunakan
Pereiiksi IPB-1 pada Susu Kwartir.. .. . . . . . .. . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . ...

55

Hasil Penghitungan JSS dengan Metode Breed dari Contoh Susu MSK di
Jawa Barat. . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . . ... . .. . . . . . . . . . .. . . . . . ... . . . . . .. . . . . . ... . . . . . . . ..

58

Hasil Uji CAMP S. agulacfiae yang Diisolasi dari Susu Sapi Penderita
MSK. di Jawa Barat.. . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . ... . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . ... . . . . . . . ...


59

Diferensiasi S. agnlnctiue dan Streptokokus Lain pada Sifat Pertumbuhan
dalarn KAA dan Aesculine.. . . . . .. . .. . .. . . .. . .. . . ... . .. . . .. . . . . . ... . . . . . ... . . . . . . . .

60

Hasil analisis PCR terhadap isolat S.aguJactiae dari Kasus MSK di Jawa
Barai .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . .. . . .. . , .. . . .. . . ...

61

9.

Sifat Pertumbuhan S. agalactiue pada Media Cair THB... . . . . . . . . . . . . .. . . .. ..

63

10.


Sifat Pertumbuhan S. agalacfiaepada Media Semi Solid Sqfi Agar... .. . .. .

64

11.

Serogrouping S. agalactiae Asal Kasus MSK di Jawa
Barat . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . ... . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . .. . . . . . ... . . .. . . ...

64

12.

Serotipe S.agalactiae asal Kasus MSK di 3 Daerah di Jawa Barat.. . . . . . ...

65

13.


Uji IIemaglutinasi SGB Asal Kasus MSK terhadap Sel Darah Merah
Berbagai Jenis Hewan.. . . . .. . . . .. . . . . . . . . . . . .. . .. . . . .. . .. . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . ..

66

Uji htibiogram S. aghctiae yang Diisolasi dari Kasus Mastitis
Subkiinis di Jawa Barat.. . . . . . .. . . . . . . .. . . . . ... . . . . . . .. . . . . . .. . .. . . .. . . . . . . . . . . . .. . .

67

Cluster DNA S. a&cfiae
Asal Kasus MSK di Jawa Barat yang
Dianzilisis dengan Metode PFGE Menggunakan Enzim Restriksi Sma I... .

68

5.
6.
7.


8.

14.

15.

16.

17.

Persentase Mencit Dalam Proses Pembentukan Jaringan Ikat Elastik pada
Kelenjar Susu yang Diinfeksi oleh S.ugaIactiue Hn (+) dm Hn (-) (1, 4
dan 8 hari Setelah Infeksi)... . . . . . . . . ... . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . .

84

Pers1:ntase Mencit yang Menunjukkan Perubahan dalam Kelenjar Susu
Setelah Diinfeksi oleh S. ugaluciue Hn (+) d m S. aguluctiue Hn (-) (1
hari, 4 hari dan 8 hari Setelah Infeksi) .. . .. . ... ... ... . . . .. . . .. . .. . .. .. . .. . . .. . ..

85

DAFTAR GAMBAR
Nomc)r
1.

Halaman

Kelenjar Susu :Mencit Normal yang Terdiri Dari Susunan Kelenjar
~ubulo-alveolad.Pewarnaan HE 270 x.........................................

72

Jaringan Ikat Elastis dalam Kelenjar Susu Mencit Normal. Pewarnaan
Van Giesson 27P x.................................................................

72

Alveol Kelenjan Susu Mencit Normal Berisi Sekresi Susu. Pewarnaan
HE, 675 x.. .........................................................................

73

Perubahan Strufctur Susunan Kelenjar Susu Mencit Satu Hari Setelah
Diinfeksi oleh S, agalactiae Hn (+). Pewarnaan HE 67,5 x.. ...............

75

Penibahan Struktur Susunan Kelenjar Susu Mencit Empat Hari Setelah
Diinfeksi oleh S: agalactiae Hn (+). Pewarnaan HE, 270 x. .................

75

Sel E;pitel Alvedl Mengalami Degenerasi dan Nekrosis. HE, 675 x.. . . .

76

Perubahan Strubur Susunan Kelenjar Susu Mencit 8 Hari Setelah
Diini'eksi oleh S! agalactiae Hn (+). HE, 67,5 x..............................

76

Lumen Kelenjar Alveol Berisi Sekresi Susu Satu Hari Setelah Diinfeksi
oleh .S. agalactiae Hn (+). WathinStany 270 x . . .............................

78

Deskuamasi Sel Epitel Alveol Kelenjar Susu Mencit 1 Hari Setelah
Diinfeksi oleh S. agnlactiae Hn (+). Pewarnaan HE, 675x.................

80

Hipe~plasiapada Sel Epitel Alveol Kelenjar Susu Satu Hari Setelah
Diinfeksi oleh S. agalactiae Hn (-) (tanda panah). HE , 270 x.. ...........

81

Reaki Fibrosis pada Jaringan Kelenjar Susu Mencit 1 Hari Setelah
Diinfeksi oleh S. agalactiae Hn (+). Pewarnaan van Giesson 270 x... . .

82

Reak:ri Fibrosis pada Jaringan Kelenjar Susu Mencit 4 Hari Setelah
Diinfeksi oleh S. agalactiae Hn (+). Pewarnaan van Giesson 270 x . .....

83

Reak!ii Fibrosis pada Jaringan Kelenjar Susu Mencit 8 Hari Setelah
Diinfi:ksi oleh S. agalactiae Hn (+). Pewarnaan van Giesson 270 x.. ....

83

a. Bdcteri S. agaZactiae Berada pada Permukaan dan di dalam Epitel
Alveol Kelenjar Susu Mencit 1 Hari Setelah Diinfeksi S. agalactiae
Hn (+). Immunohistokimia 675 x. .........................................

87

b. 13akteri S. ~galactiaeBerada pada Permukaan dan di dalam Epitel
Alveol Kelenjar Susu Mencit 1 Hari Setelah Diinfeksi S. agalactiae
15.
16.

I h ( - ) . Immunohistokimia 675 x . .........................................

87

Baki.eri S. agalactiae terperangkap Diantara Jaringan lemak 4 hari
setelah diinfeksikan. Imunohistokimia 270 x . ................................

89

Bakteri S. agalactiae terperangkap Diantara Jaringan lemak 8 hari
setelah diinfeksikan. Imunohistokimia 675 x . ................................

89

DAFTAR L,AI\IIPIRAN
Nomor

Halamarl

Hasi Pengujian MSK menggunakan Pereaksi IPB-I di Sukabumi, Jawa
Barac. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil Pengujian MSK nienggunakan Pereaksi IPB-I di Bogor, Jawa
Bara: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil Pen-wjian MSK mengswriakan Pereaksi IPB-I di Bandung, Jawa
Bara~. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Jurnhh sel somatis (JSS) pel- tnl susu Asal Kasus MSK di Sukabumi diuji
dengitn ~netodeBREED.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Jurnl;th sel sornatis (JSS) per ml susu Asal Kasus MSK di Bogor diuji
detigan tnetode BREED.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Jumli~hsel somatis (JSS) per ml susu A.sal Kasus MSK di Bandung diuji
dengi~nmetode BREED. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Susunan Kelenjar dan Sekresi Susu Kelenjar Susu Mencit Setelah Diinf'eksi
S. c
r
~ Fiksasi
,
dengan Fornialin 1096, Diwal-tiai dengan
I-laen~atoxyline-Eosin... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I'erut~alian dan Keaksi Peradangall Jaringan Kelenjal- Susu Mencit Setelali
Diinf:ksi S, rrg~7lnctitre,Fiksasi dengan Formalin 10%, Diwar-nai dengan
Haen~atoxyline-Eosin... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Proses Persembuhan dan Pembentukan J;-iringan lkat Kelen~arSusu Mencit
Fiksasi derigari Fornialiri 1O0io, Diwarnai
Setelah Uiinfeksi S. e~,qul-381:,.
tetapi jugn terdapat kerugian lain berupa meningkatnya biaya penggantian sapi perah.
susu terbuang. biaya obat-obatan, biaya dokter hewan dan upah bunlh (Kirk