Bakteri E.coli ditemukan pertama kali oleh Theodor Escherich pada abad ke 19 sebagai bakteri flora normal yang memproduksi vitamin K untuk mencerna
makanan pada saluran pencernaan. Sebagian besar strain E.coli bersifat non patogenik tetapi beberapa strain E.coli ada yang bersifat patogenik. Bakteri ini merupakan bakteri
gram negatif, berbentuk batang pendek, berukuran lebar 1-1,5 µm x panjang 2-6 µm dan dapat hidup soliter membentuk coccoid bipolar maupun berkelompok sehingga
membentuk filamen-filamen berukuran panjang. Dinding sel terdiri dari lipopolisakarida serta membran luar berikatan dengan periplasma. Pada umumnya
bersifat motil dengan flagella, tidak membentuk spora, merupakan jenis bakteri aerob atau fakultatif anaerob. Metabolisme yang dijalankan yaitu oksidasi dan fermentasi.
1. Enterotoksin dan eksotoksin
Jenis eksotoksin superantigen atau faktor virulensi yang dihasilkan yaitu : shiga-like toxin
toksin AB, toksin ini dihasilkan oleh E.coli enteropatogenik O157:H7. Toksin ini terdiri dari 2 sub unit A dan B. Sub unit B berikatan dengan
permukaan reseptor sel host dan menghantarkan subunit A melewati membran sel. superantigen ini menginduksi hilangnya cairan dari saluran usus Brooks, Carrol,
Butel, Morse dan Mietzner, 2010. E.coli memiliki endotoksin yang berupa lipopolisakarida LPS yang terdiri dari 3 komponen, yaitu :
a. O polisakarida : Komponen ini mengandung galaktosa, manose, glukosa, ramnosa, abequosa, kolitose dan berikatan dengan core polisakarida tetapi memiliki ikatan
yang lebih panjang dibandingkan core polisakarida, bersifat hidrofilik dan
merupakan komponen antigen yang utama. Antigen O ini merupakan target aksi sistem komplemen sel host, tetapi ketika terjadi reaksi untuk memutus ikatan
polisakarida, komplemen sistem imun gagal untuk memberikan efek litik pada bakteri secara normal karena bakteri yang virulen akan resisten terhadap serangan
sistem imun sel host, oleh karena itu tubuh akan memproduksi antibodi, berinteraksi pada permukaan bakteri, membentuk ikatan komplemen sehingga dapat melisiskan
bakteri. b. Core polisakarida : polisakarida yang terletak diantara O polisakarida dan lipid A
dan mengandung galaktosa, glukosa, N-asetilglukosamin, heptosa dan ketodeoksioktonat.
c. Lipid A : komponen yang mengandung glukosamin dan fosfat yang berikatan dengan asam lemak, memberikan efek toksik, dan bersifat hidrofobik. Endotoksin
ini akan diproduksi saat bakteri lisis akibat adanya aksi perlawanan dari sistem imun atau antibiotik. Endotoksin akan memberikan efek fisiologi seperti demam, diare,
dan muntah bahkan dapat menyebabkan kematian akibat nekrosis membran atau hemorrhagic shock
. Demam terjadi karena sel host distimulasi untuk mengeluarkan protein endogen yang bersifat pirogen yang mempengaruhi sistem saraf pusat
pengatur suhu tubuh Baker dkk., 2007.
Lipopolisakarida bakteri gram negatif berasal dari dinding sel dan sering dilepaskan ketika bakteri lisis. Zat ini bersifat stabil dalam panas, mempunyai berat
molekeul antara 3000-5000. Lipopolisakarida pada aliran darah pada mulanya terikat pada protein yang bersirkulasi kemudian berinteraksi dengan makrofag, monosit dan
sel. Efek patofisiologi yang timbul yaitu demam, leukopenia, dan syok yang mengakibatkan gangguan organ
–organ penting. Lipopolisakarida juga menyebabkan trombosit menempel pada endotel pembuluh darah menyebabkan oklusi pembuluh
darah kecil, yang dapat menyebababkan nekrosis hemorrhagik atau iskemik pada berbagai organ Brooks dkk., 2010.
2. Komponen antigen