Tugas Individu

Makalah Toksikologi

“Mikroba : Escherichia coli”

NAMA : ETY APRIYANI

STAMBUK : 14120100082

KELAS : LW3

JURUSAN : KESEHATAN LINGKUNGAN

FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

MAKASSAR

2012/2013

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Escherichia coli telah tersebar diseluruh dunia dan ditularkan

bersama air atau makanan yang terkontaminasi oleh tinja. Bakteri ini juga

merupakan indikator analisis air, kehadirannya merupakan bukti bahwa air

tersebut terpolusi oleh bahan tinja atau hewan (Merchat dan Parker

1996). Kebersihan air yang digunakan untuk membersihkan tempat,

tangan penjual serta alat sangat berpengaruh terhadap tingkat cemaran

Escherichia coli pada daging sapi (Soeparno 2005).

Meskipun secara normal E. coli terdapat pada saluran pencernaan

baik manusia maupun hewan, tetapi E. coli adalah strain yang virulen

berasal dari hewan sapi dan domba. Beberapa jenis bahan pangan dapat

bertindak sebagai perantara terjadinya infeksi E. coli, tetapi biasanya

bahan pangan yang berperan sebagai foodborne disease tersebut adalah

bahan pangan yang berasal dari hewan sapi.

Bahan pangan tersebut antara lain daging sapi dan susu. E. coli

meskipun pada saluran pencernaan manusia sebagai mikroflora normal,

karena memiliki sifat oportunistik maka manusia yang memiliki sistem

kekebalan yang rendah misalnya bayi, anak-anak, manula serta orang

yang sedang sakit dapat menyebabkan penyakit yang serius.

E. coli selain dapat menyebabkan gangguan saluran pencernaan

berupa diare atau sering juga disebut sebagai traveler’s diare juga dapat

menyebabkan terjadinya hemolytic uremic syndrome, gagal ginjal bahkan

kematian. Penyebaran E. coli yang berasal dari hewan terutama sapi

dapat terjadi melalui daging yang telah terkontaminasi kemudian

dikonsumsi oleh manusia (food-borne disease).

B. Tujuan

Adapun tujuannya yaitu untuk mengetahui Escherichia coli bersumber

dari mana dan caranya masuk kedalam tubuh manusia serta

pengaruhnya bagi kesehatan.

BAB II

PEMBAHASAN

1. Sejarah

Escherichia Coli pertama kali di identifikasikan 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.

2. Klasifikasi

Superdomain : Phylogenetica

Filum : Proterobacteria

Kelas : Gamma Proteobacteria

Ordo : Enterobacteriales

Family : Enterobacteriaceae

Genus : Escherichia

Species : Escherichia 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 aerobic fakultatif. E. Coli

merupakan penghuni normal usus, seringkali menyebabkan infeksi.

Morfologi 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 dibentuk

oleh banyak E. Coli seperti pada Enterobacteriaceae. Selanjutnya

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 370C 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 berpigmen

pada nutrient dan media darah. E. Coli dapat bertahan hingga suhu 600C

selama 15 menit atau pada 550C selama 60 menit.

4. Patogenesis :

Keberadaan Bakteri E. coli disamping dapat membantu untuk

pengembangan ilmu pengetahuan dan juga dimanfaatkan di berbagai

bidang ilmu, bakteri E. coli juga dapat membahayakan kesehatan, karena

diketahui bahwa bakteri E. coli merupakan bagian dari mikrobiota normal

saluran pencernaan dan telah terbukti bahwa galur galur tertentu mampu

menyebabkan gastroenteritis taraf sedang sampai parah pada manusia

dan hewan. E. coli juga dapat menyebabkan diare akut, yang dapat

dikelompokkan menjadi 3 katagori yaitu enteropatogenik (penyebab

gasteroenteritis akut pada bayi yang baru lahir sampai pada yang

berumur 2 tahun), enteroinaktif dan enterotoksigenik (penyebab diare

pada anak anak yang lebih besar dan pada orang dewasa). Dilaporkan

pula bila E.coli di dalam usus memasuki kandung kemih, maka dapat

menyebabkan sintitis yaitu suatu peradangan pada selaput lendir organ

tersebut.

Escherichia coli memiliki sejumlah antigen yaitu O, K, dan H. Antigen

(serotipe) ini penting untuk membedakan strain Escherichia coli yang

menyebabkan penyakit. Lebih dari 700 jenis antigen Escherichia coli yang

teridentifikasi, hanya sebagian kecil bersifat patogen, misalnya strain

O157:H7 (EPEC). Antigen O mengacu pada antigen somatik, H mengacu

pada antigen flagellar (Todar 2008).

Penyakit yang sering ditimbulkan oleh E. Coli adalah DIARE. Berikut

adalah penyakit diare yang berkaitan.

a. Penyakit diare yang berkaitan

E. Coli yang menyebabkan diare sangat sering ditemukan di

seluruh dunia. E, Coli ini diklasifikasikan oleh ciri khas sifat-sifat

virulensinya dan setiap grup menimbulkan penyakit melalui

mekanisme yang berbeda, antara lain:

1. Enteroinvasive E. coli (EIEC) menyerang pada dinding

pencernaanmenyebabkan diare. EIEC melakukan fermentasi laktosa

dengan lambat dan tidak bergerak. EIEC menimbulkan penyakit

melalui invasinya ke sel epitel mukosa usus.

2. Enterohemorrhagic E. coli (EHEC): AHEC tipe A, E. coli O157:H7

menyebabkan diare berdarah. Menghasilkan verotoksin, dinamai

sesuai efek sitotoksinya pada sel Vero, suatu sel hijau dari monyet

hijau Afrika. Terdapat sedikitnya dua bentuk antigenic dari toksin.

EHEC berhubungan dengan holitis hemoragik, bentuk diare yang

berat dan dengan sindroma uremia hemolitik, suatu penyakit akibat

gagal ginja akut, anemia hemolitik mikroangiopatik, dan

trombositopenia. Banyak kasus EHEC dapat dicegah dengan

memasak daging sampai matang. Diare ini ditemukan pada manusia,

sapi, dan kambing.

3. Enterotoxigenic E. coli (ETEC) memproduksi enterotoksin yang

menyebabkan sekresi cairan dan elektrolit yang menghasilkan

waterdiarrheart. ETEC tidak menginvasi usus. Faktor kolonisasi ETEC

yang spesifik untuk menimbulkan pelekatan ETEC pada sel epitel

usus kecil. Lumen usus terengang oleh cairan dan mengakibatkan

hipermortilitas serta diare, dan berlangsung selama beberapa hari.

Beberapa strain ETEC menghasilkan eksotosin tidak tahan panas.

Prokfilaksis antimikroba dapat efektif tetapi bisa menimbulkan

peningkatan resistensi antibiotic pada bakteri, mungkin sebaiknya

tidak dianjurkan secara umum. Ketika timbul diare, pemberian

antibiotic dapat secara efektif mempersingkat lamanya penyakit. Diare

tanpa disertai demam ini terjadi pada manusia, babi, domba,

kambing, kuda, anjing, dan sapi. ETEC menggunakan fimbrial adhesi

(penonjolan dari dinding sel bakteri) untuk mengikat sel – sel enterocit

di usus halus. ETEC dapat memproduksi 2 proteinous enterotoksin:

dua protein yang lebih besar, LT enterotoksin sama pada struktur dan

fungsi toksin kolera hanya lebih kecil, ST enterotoksin menyebabkan

akumulasi cGMP pada sel target dan elektrolit dan cairan sekresi

berikutnya ke lumen usus. ETEC strains tidak invasive dan tidak

tinggal pada lumen usus.

4. Enteropathogenic E. coli (EPEC) bisa menyebabkan wabah diare

pada anak-anak baru lahir (bayi). EPEC melekat pada sel mukosa

yang kecil. Faktor yang diperantarai secara kromosom menimbulkan

pelekatan yang kuat. Akibat dari infeksi EPEC adalah diare cair yang

biasanya sembuh sendiri tetapi dapat juga kronik. Lamanya diare

EPEC dapat diperpendek dengan pemberian anibiotik. EPEC sedikit

fimbria, ST dan LT toksin, tetapi EPEC menggunakan adhesin yang

dikenal sebagai intimin untuk mengikat inang sel usus. Sel EPEC

invasive (jika memasuki sel inang) dan menyebabkan radang.

5. Enteroaggretive E. coli (EaggEC/EAEC) bisa menyebabkan diare akut

dankronis pada anak-anak. Bakeri ini ditandai dengan pola khas

pelekatannya pada sel manusia. EAEC menproduksi hemolisin dan

ST enterotoksin yang sama dengan ETEC.

Golongan ETEC merupakan penyebab diare enterotoksigenik

pada mamalia, seperti anak sapi, anak babi, dan anak domba. Gejala

klinis yang terjadi antara lain diare, dehidrasi, asidosis, bahkan

kematian (Hanif et al. 2003). Faktor virulensi yang digunakan untuk

identifikasi ETEC adalah enterotoksin dan antigen pili (fimbriae).

Enterotoksin ETEC berupa toksin labil panas (heat-labile toxins/ LT)

dan toksin stabil panas (heat-stabile toxins/ ST). ETEC dapat

menghasilkan satu atau dua enterotoksin tergantung pada plasmid

(massa DNA ekstra kromosom). Makhluk hidup yang terinfeksi bakteri

mengandung kedua plasmid biasanya mengalami diare yang lebih

berat dan lebih lama. Enterotoksin akan diabsorbsi oleh sel epitel

yeyunum dan ileum serta dapat merusak motilitas usus sehingga

memfasilitasi keberadaan ETEC di dalam lumen usus (Salyers & Whitt

1994).

b. Gejala diare :

Gejala diare atau mencret adalah tinja yang encer dengan

frekuensi 4 x atau lebih dalam sehari, yang kadang disertai:

Muntah

Badan lesu atau lemah

Panas

Tidak nafsu makan

Darah dan lendir dalam kotoran

Diare bisa menyebabkan kehilangan cairan dan elektrolit (misalnya

natrium dan kalium), sehingga bayi menjadi rewel atau terjadi gangguan

irama jantung maupun perdarahan otak.

Diare seringkali disertai oleh dehidrasi (kekurangan cairan).

Dehidrasi ringan hanya menyebabkan bibir kering. Dehidrasi sedang

menyebabkan kulit keriput, mata dan ubun-ubun menjadi cekung (pada

bayi yang berumur kurang dari 18 bulan). Dehidrasi berat bisa berakibat

fatal, biasanya menyebabkan syok.

c. Penularan Diare

Penularan penyakit diare adalah kontak dengan tinja yang

terinfeksi secara langsung, seperti :

o Makanan dan minuman yang sudah terkontaminasi, baik yang sudah

dicemari oleh serangga atau kontaminasi oleh tangan yang kotor.

o Bermain dengan mainan yang terkontaminasi, apalagi pada bayi

sering memasukan tangan/ mainan / apapun kedalam mulut.

o Pengunaan sumber air yang sudah tercemar dan tidak memasak air

dengan benar

o Pencucian dan pemakaian botol susu yang tidak bersih.

o Tidak mencuci tangan dengan bersih setelah selesai buang air besar

atau membersihkan tinja anak yang terinfeksi, sehingga

mengkontaminasi perabotan dan alat-alat yang dipegang.

d. Pengobatan Diare

Prinsip pengobatan diare adalah mencegah dehidrasi dengan

pemberian oralit (rehidrasi) dan mengatasi penyebab diare. Diare dapat

disebabkan oleh banyak faktor seperti salah makan, bakteri, parasit,

sampai radang. Pengobatan yang diberikan harus disesuaikan dengan

klinis pasien.

Obat diare dibagi menjadi tiga, pertama kemoterapeutika yang

memberantas penyebab diare .seperti bakteri atau parasit, obstipansia

untuk menghilangkan gejala diare dan spasmolitik yang membantu

menghilangkan kejang perut yang tidak menyenangkan. Sebaiknya

jangan mengkonsumsi golongan kemoterapeutika tanpa resep dokter.

Dokter akan menentukan obat yang disesuaikan dengan penyebab

diarenya misal bakteri, parasit. Pemberian kemoterapeutika memiliki

efek samping dan sebaiknya diminum sesuai petunjuk dokter

Sebenarnya usus besar tidak hanya mengeluarkan air secara berlebihan

tapi juga elektrolit. Kehilangan cairan dan elektrolit melalui diare ini

kemudian dapat menimbulkan dehidrasi. Dehidrasi inilah yang

mengancam jiwa penderita diare.

e. Penggolongan Obat Diare

1. Kemoterapeutika untuk terapi kausal yaitu memberantas bakteri

penyebab diare seperti antibiotika, sulfonamide, kinolon dan

furazolidon:

Racecordil

Anti diare yang ideal harus bekerja cepat, tidak menyebabkan

konstipasi, mempunyai indeks terapeutik yang tinggi, tidak

mempunyai efek buruk terhadap system saraf pusat, dan yang tak

kalah penting, tidak menyebabkan ketergantungan. Racecordil yang

pertama kali dipasarkan di Perancis pada 1993 memenuhi semua

syarat ideal tersebut.

Loperamide

Loperamide merupakan golongan opioid yang bekerja dengan cara

memperlambat motilitas saluran cerna dengan mempengaruhi otot

sirkuler dan longitudinal usus. Obat diare ini berikatan dengan

reseptor opioid sehingga diduga efek konstipasinya diakibatkan oleh

ikatan loperamid dengan reseptor tersebut. Efek samping yang

sering dijumpai adalah kolik abdomen (luka di bagian perut),

sedangkan toleransi terhadap efek konstipasi jarang sekali terjadi.

Nifuroxazide

Nifuroxazide adalah senyawa nitrofuran memiliki efek bakterisidal

terhadap Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Streptococcus,

Staphylococcus dan Pseudomonas aeruginosa. Nifuroxazide bekerja

local pada saluran pencernaan. Obat diare ini diindikasikan untuk

dire akut, diare yang disebabkan oleh E. coli & Staphylococcus,

kolopatis spesifik dan non spesifik, baik digunakan untuk anak-anak

maupun dewasa.

Dioctahedral smectite

Dioctahedral smectite (DS), suatu aluminosilikat nonsistemik

berstruktur filitik, secara in vitro telah terbukti dapat melindungi

barrier mukosa usus dan menyerap toksin, bakteri, serta rotavirus.

Smectite mengubah sifat fisik mukus lambung dan melawan

mukolisis yang diakibatkan oleh bakteri. Zat ini juga dapat

memulihkan integritas mukosa usus seperti yang terlihat dari

normalisasi rasio laktulose-manitol urin pada anak dengan diare

akut.

2. Obstipansia untuk terapi simtomatis (menghilangkan gejala) yang

dapat menghentikan diare dengan beberapa cara:

Zat penekan peristaltik, sehingga memberikan lebih banyak waktu

untuk resorpsi air dan elektrolit oleh mukosa usus seperti derivat

petidin (difenoksilatdan loperamida), antokolinergik (atropine,

ekstrak belladonna)

Adstringensia yang menciutkan selaput lendir usus, misalnya asam

samak (tannin) dan tannalbumin, garam-garam bismuth dan

alumunium.

Adsorbensia, misalnya karbo adsorben yanga pada permukaannya

dapat menyerap (adsorpsi) zat-zat beracun (toksin) yang dihasilkan

oleh bakteri atau yang adakalanya berasal dari makanan (udang,

ikan). Termasuk di sini adalah juga musilago zat-zat lendir yang

menutupi selaput lendir usus dan luka-lukanya dengan suatu

lapisan pelindung seperti kaolin, pektin (suatu karbohidrat yang

terdapat antara lain sdalam buah apel) dan garam-garam bismuth

serta alumunium.

3. Spasmolitik, yakni zat-zat yang dapat melepaskan kejang-kejang otot

yang seringkali mengakibatkan nyeri perut pada diare antara lain

papaverin dan oksifenonium.

Selain diare, E. Coli juga dapat menyebabkan beberapa penyakit yang

bisa juga disebabkan beberapa bakteri lain, antara penyakitnya sebagai

berikut :

1. Infeksi saluran kemih

Penyebab yang paling lazim dari infeksi saluran kemih dan

merupakan penyebab infeksi saluran kemih pertama pada kira-kira

90% wanita muda.

Gejala :

Sering kencing, disuria, hematuria, dan piura. Kebanyakan infeksi

ini disebabkan oleh E. Coli dengan sejumlah tipe antigen O.

2. Sepsis

Bila pertahanan inang normal tidak mencukupi, E. Coli dapat

memasuki aliran darah dan menmyebabkan sepsis. Bayi yang baru

lahir dapat sangat rentan terhadap sepsis E. Coli karena tidak memiliki

antibody IgM. Sepsis dapat terjadi akibat infeksi saluran kemih.

3. Meningitis

E. Coli merupakan salah satu penyebab utama meningitis pada

bayi. E. Coli dari kasus meningitis ini mempunyai antigen KI. Antigen

ini bereaksi silang dengan polisakarida simpai golongan B dari N

meningtidis. Mekanisme virulensi yang berhubungan dengan antigen

KI tidak diketahui.

5. Transmisi Ke Manusia

Bakteri E. coli terdapat dalam lumen saluran pencernaan ternak sapi

yang sehat. Proses pemotongan hewan yang kurang higienis di rumah

potong dapat menyebabkan terjadinya kontaminasi bakteri pada daging.

Sedangkan kontaminasi pada susu dapat terjadi akibat kambing sapi

perah telah terinfeksi oleh bakteri, atau kontaminasi berasal dari alat-alat

pemerahan yang digunakan. Daging dan susu yang telah terkontaminasi

oleh E. coli dan tidak dimasak secara sempurna dapat menyebabkan

infeksi E. coli pada manusia yang mengkonsumsi. Daging dan susu yang

telah terkontaminasi bakteri E. coli tidak memperlihatkan perubahan

organoleptik baik warna, rasa, maupun bau.

Manusia yang tempat tinggalnya berdekatan dengan peternakan

juga dapat terinfeksi bakteri E. coli yang berada dalam peternakan

tersebut. Selain disebarkan oleh ternak sapi melalui daging dan susunya,

bakteri E. coli juga dapat ditularkan dari manusia yang telah terinfeksi ke

manusia yang lainnya. Penyebaran bakteri E. coli dari manusia ke

manusia yang lain terjadi secara peroral. Pernah dilaporkan terjadi infeksi

secara waterborne pada kolam renang yang terkontaminasi. Pada tahun

2001 di Ohio juga telah dilaporkan kejadian airborne infection yang

berasal dari dinding dan debu sebuah bangunan dimana manusia yang

disekitar bangunan tersebut terinfeksi oleh bakteri E. coli.

Cara Untuk mencegah terjadinya penularan E.Coli maka harus

menggunakan air yang memenuhi standart air bersih yaitu : (1) Bebas dari

bakteri berbahaya serta bebas dari ketidakmurnian kimiawi, (2) Bersih dan

jernih, (3) Tidak berwarna dan tidak berbau, (4) Tidak mengandung bahan

tersuspensi (penyebab keruh) ( Purnawijayanti, 2001). Kebersihan air

yang digunakan dapat memperkecil kontaminasi Escherichia coli pada

daging sapi.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Escherichia coli, atau biasa disingkat E. coli, adalah salah satu jenis

spesies utama bakteri gram negatif. Bakteri ini berbentuk batang,

berukuran 0,4-0,7 x 1,0-3,0 μm, termasuk gram negatif, dapat hidup

soliter maupun berkelompok, umumnya motil, tidak membentuk spora,

serta fakultatif anaerob. 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. Escherichia coli dapat menyebabkan

penyakit berbahaya seperti Diare, Infeksi Saluran Kemih, Sepsis, dan

Meningitis.

B. Saran

Saran yang dapat diberikan yaitu untuk mencegah terjadinya

penularan E.Coli maka harus menggunakan air yang memenuhi standart

air bersih yaitu : (1) Bebas dari bakteri berbahaya serta bebas dari

ketidakmurnian kimiawi, (2) Bersih dan jernih, (3) Tidak berwarna dan

tidak berbau, (4) Tidak mengandung bahan tersuspensi (penyebab keruh)

( Purnawijayanti, 2001). Kebersihan air yang digunakan dapat

memperkecil kontaminasi Escherichia coli pada daging sapi.

DAFTAR PUSTAKA

PERMENKES TENtANG KUALITAS AIR BERSIH [online] http://www.hukor.depkes.go.id/up_prod_permenkes/PMKNo.49ttgPersyaratanKualitasAirMinum.pdf Diakses pada tanggal 20 Desember 2012 Pukul 20.10

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/ 196805091994031-KUSNADI/BUKU_COMMON_TEXT_MIKROBIOLOGI,_Kusnadi,dkk/petunjuk_mikro.pdf

http://www.univmed.org/wp-content/uploads/2011/02/Hera.pdf http://mikrobia.files.wordpress.com/2008/05/escherichia-coli2.pdf