Bahaya E.coli Serta Peran Sistem Imun Mukosal dalam Pertahanan Tubuh

    E.coli masih menjadi masalah bagi kesehatan masyarakat di seluruh dunia. Bakteri E.coli dapat menyebabkan diare dengan derajat kesakitan dan kematian yang tinggi di berbagai negara, terutama di negara berkembang. Kebanyakan kasus bermula dari diare yang tidak berdarah yang kemudian sembuh sendiri tanpa komplikasi lebih lanjut. Namun, beberapa pasien mengalami diare berdarah dalam rentang satu hingga tiga hari, bahkan mengancam jiwa manusia (Hovde, et.al., 2010).

    Pengetahuan masyarakat Indonesia tentang E.coli masih sangat minim (Zakki, 2015). Masyarakat tidak menyadari bahwa kebiasaan mengonsumsi buah-buahan yang terkontaminasi tanpa dicuci, daging yang tidak dimasak dengan baik, air minum yang terkontaminasi, dan berdekatan dengan hewan terutama kotorannya yang terkontaminasi bakteri akan menyebabkan wabah penyakit. Perspektif masyarakat yang masih meremehkan hal-hal sederhana yang menjadi kebiasaan ini harus segera diubah. Masyarakat perlu memahami tentang bahaya bakteri E.coli, sehingga diharapkan masyarakat dapat melakukan tindakan pencegahan, seperti memasak air hingga matang, menjaga kebersihan lingkungan, dan sebagainya.

    E.coli merupakan bakteri komensal pada usus manusia, umumnya bukan patogen, tetapi beberapa diantaranya seperti E.coli tipe O157:H7 dapat masuk ke dalam tubuh dan menyebabkan diare berdarah pada manusia karena racun yang dihasilkan (Sutiknowati, 2016). Menurut Evans dan Evans (1996), berdasarkan pada faktor virulensinya, strain Escherichia coli yang virulen dapat menyebabkan diare noninflamasi (diare encer) atau diare inflamasi (disentri dengan tinja yang biasanya mengandung darah, lendir, dan leukosit). Selain itu bakteri E.coli juga dapat menyebabkan infeksi saluran kemih, penyakit pernapasan seperti pneumonia, dan lain sebagainya (CDC, 2021).

    Contoh penyakit yang ditimbulkan oleh bakteri ini, yaitu Hemorrhagic Colitis (HC) yang ditandai dengan diare berdarah yang apabila lebih parah menyebabkan Hemolytic Uremic Syndrome (HUS), Thrombotic Thrombocytopenic Purpura (TTP) yang menyebabkan penggumpalan darah di pembuluh darah halus dan penurunan jumlah keping darah, Travelers’ diarrhea yang merupakan diare akut atau kronis yang tidak berdarah tanpa menginvasi atau memicu reaksi inflamasi, Foodborne Zoonotic Disease yang merupakan penyebab penyakit Colibacillosis sebagai foodborne zoonotic disease dengan gejala klinis diare, dan sepsis yang merupakan overdrive serius dari sistem kekebalan tubuh dan menyebabkan serangkaian reaksi yang dapat menyebabkan peradangan luas dan pembekuan darah sebagai akibat jumlah bakteri yang cukup banyak di dalam darah (Bonyadian et al. 2010; Su & Brandt LJ, 1995).

    Mekanisme penyerangan E.coli terdiri dari beberapa tahap, yaitu kolonisasi pada titik tertentu di bagian permukaan usus, pembelahan sel, perusakan sel usus, melintasi sel usus dan memasuki aliran darah, penambatan ke organ target, hingga menyebabkan kerusakan organ. Berdasarkan mekanisme patogenesisnya, E.coli dikelompokkan menjadi 6 jenis yaitu :

1. Enterotoksigenik E.coli (ETEC)

    Infeksi bermula saat kolonisasi ETEC pada usus halus dengan adanya colonization factor (CFs). Sesudah melekat, ETEC mengeluarkan enterotoksin LT (tidak tahan panas) dan ST (tahan panas). Enterotoksin LT akan menuju RE untuk berikatan dengan ribosa adenosin difosfat (ADP) sehingga pemecahan protein G dapat dihambat. Protein G akan merangsang adenil siklase sel epitel sehingga terjadi peningkatan adenil monofosfat (AMP). Akibatnya terjadi hipersekresi Cl- dengan membukanya saluran klorida sel kripta dan terjadi penghambatan absorpsi Na+ dari lumen ke dalam sel epitel usus. Sementara itu, enterotoksin ST bekerja dengan mengaktivasi guanilat siklase C (GC-C) yang akan meningkatkan cGMP dan kemudian mengaktivasi protein kinase sehingga terjadi akumulasi cairan dan elektrolit di lumen usus serta menghalangi proses absorpsi.

2. Enteropatogenik E.coli (EPEC)

    EPEC masuk dan menyebabkan kelukaan pada jonjot halus usus. Kelukaan tersebut menyebabkan rusaknya sel penyangga usus sehingga fungsi penahan sel menjadi terganggu, perubahan permeabilitas sel, dan menginduksi terjadinya kematian sel melalui apoptosis. Perubahan permeabilitas dapat mengubah mekanisme transpor ion karena terjadinya peningkatan konsentrasi kalsium, sehingga absorpsi Na+ dan Cl menjadi terhambat dan terjadi stimulasi sekresi klorida, berakibat pada sekresi yang cepat pada ion-ion yang dapat memicu awal mula terjadinya diare.

3. Enterohemoragik E.coli (EHEC)

    EHEC menyebabkan diare dan dapat berujung pada sindrom HUS. Lebih parah, sindrom HUS dapat mengakibatkan gagal ginjal, bahkan kematian. Seperti EPEC, EHEC menyebabkan kelukaan dengan mengikis dan menghancurkan mikrovili usus. EHEC juga memproduksi toksin yang dapat menghambat sintesis protein dan menyebabkan apoptosis. Toksin ini dapat menyebar melalui aliran darah, jika sampai pada ginjal dapat menyebabkan gagal ginjal akut.

4. Enteroinvasif E.coli (EIEC)

    Pertama, terjadi penetrasi sel EIEC ke dalam sel epitelia, diikuti oleh lisis vakuola. Setelah berada dalam sel, EIEC menggandakan diri kemudian bergerak menuju sitoplasma dan menginvasi sel yang berada di sampingnya. Pergerakan EIEC di dalam sel dibantu oleh aktin yang terbentuk pada EIEC. Bakteri EIEC juga mampu menginfeksi makrofag dan menginduksi kematian sel melalui apoptosis.

5. Enteroagregatif E.coli (EAEC)

    Mekanisme patogenesis EAEC meliputi 5 tahap, yaitu (1) EAEC pada saluran pencernaan; (2) penempelan bakteri ke mukosa usus oleh AAFs; (3) kenaikan produksi lendir oleh EAEC menyebabkan pembentukan biofilm di atas permukaan sel mukosa; (4) pelepasan toksin dari EAEC menginduksi kerusakan sel dan meningkatkan sekresi, berperan pada kejadian diare; (5) pembentukan biofilm tambahan.

6. Difusi Adheren E.coli (DAEC)

    Infeksi dimulai dengan menempelnya Afa dan Dr dengan DAF, yang ditemukan di permukaan usus. Menempelnya Afa-Dr dan DAF menyebabkan agregasi dari molekul DAF di bawah bakteri. Penempelan tersebut juga memicu sinyal pengatur Ca2+, sehingga dapat menyebabkan kerusakan mikrovili dan mengakibatkan penurunan aktivitas enzim yang terlibat dalam proses sekresi dan absorpsi usus, sehingga memicu terjadinya diare.

      Organisme yang terinfeksi bakteri akan bertemu dengan sel dendrit oleh bantuan antigen presenting, kemudian akan mengaktifkan respon sel B dan akhirnya menghasilkan mukosal igA. igA dan sel antigen spesifik imun pada gut-associated lymphoid tissue (GALT) inilah yang akan memegang peranan penting dalam melawan infeksi bakteri E.coli. Sekret mukosa igA berperan sebagai pembatas dengan membloking masuknya bakteri dan translokasinya dalam melewati jaringan epitelium.

  Sistem imun mukosal dapat mengenali bagian Colonization Factor Antigens (CFAs) dari Enterotoxigenic E.coli (ETEC). Bagian sistem imun yang dapat mengenali CFA tersebut kemudian dikenal dengan E.coli surface antigens (CSs) atau Putative Colonization Factors (PCFs). CFA berbentuk tipis dan berupa plasmid penyandi adhesins fimbrial yang memfasilitasi keterikatan ETEC ke sel epitel usus kecil dan karenanya memulai peristiwa kolonisasi yang menyebabkan toksemia. 

    Sel T CD4+ pada mukosa usus berperan dalam merespon bakteri patogen strain E.coli. Respon sel T CD4+ perifer manusia setelah divaksinasi terhadap patogen E.coli akan meningkat yang diarahkan oleh IFNγ. Pada penelitiannya, Schaut dkk. (2019) menduga sel perifer merupakan perwakilan dari sel T yang ada di dalam mukosa untuk melawan patogen E.coli. Metabolit toksin yang dihasilkan Escherichia coli dapat mengaktifkan sel T untuk mengeluarkan IFNγ dan IL-17 yang bisa meningkatkan aktivasi makrofag dan pembunuhan bakteri. Respon ini berperan penting dalam menghambat kolonisasi E.coli yang mengarah pada infeksi bakteri tersebut.

    Pencemaran E.coli di lingkungan, utamanya terdapat di tanah yang merupakan media pertumbuhan untuk bakteri ini. Pada umumnya, pencemaran E.coli ditandai dengan BOD (Biochemical Oxygen Demand) yang tinggi. Pada saat terjadi hujan, bakteri E.coli yang terdapat di tanah akan terbawa mengalir oleh air tanah menuju sungai. Sehingga E.coli akan terdeteksi dengan konsentrasi tinggi pada air tanah dan sungai yang mengindikasikan adanya pencemaran tanah (Sutiknowati, 2016). Air sungai masih sering digunakan masyarakat untuk kegiatan sehari-hari. Akan tetapi, dapat berbahaya jika dikonsumsi tanpa pengolahan terlebih dahulu.

    Kasus keracunan oleh bakteri E.coli umumnya disebabkan karena lingkungan perumahan yang kumuh. Pada lingkungan yang kumuh, biasanya jarak jamban dan sumur kurang dari 10 meter dan lingkungan sekitar yang tidak bersih. Padahal bakteri E.coli akan keluar bersama kotoran dari tubuh dan tertampung di jamban, yang mana kotoran ini akan terurai oleh air tanah. Jarak antara jamban dan sumur yang sempit menyebabkan penyebaran E.coli relatif cepat. Sehingga, bakteri E.coli dapat masuk ke dalam sumur dan jika air sumur dikonsumsi oleh masyarakat tanpa dimasak terlebih dahulu memungkinkan bakteri E. coli masuk ke dalam tubuh dan menyebabkan keracunan (Winarni dan Puspitasari, 2013). Proses pemasakan air diperlukan agar dapat membunuh bakteri E.coli karena bakteri E.coli dapat mati pada suhu diatas 70°C (Zakki, 2015). Sumber keberadaan bakteri E.coli lainnya terdapat pada ternak sapi yang merupakan reservoir utama dari bakteri E.coli tipe O157:H7.

    Pada beberapa kasus yang terjadi di pasar, misalnya berdasarkan penelitian Malah dkk. (2014), 13 dari 21 rumah makan yang terdapat di Pasar Tuminting Kota Manado positif mengandung E.coli pada perlengkapan makan sehingga tidak memenuhi persyaratan higiene sanitasi rumah makan dan restoran. Serta berdasarkan penelitian Lestari dkk. (2015), 13 dari 25 jus buah yang diperjualbelikan di Tembalang positif mengandung bakteri E.coli dikarenakan terkontaminasinya air matang yang digunakan untuk membuat jus buah. 

    Kasus serupa juga terjadi di sekolah, yaitu berdasarkan penelitian Yunaenah (2009) pada kantin sekolah di daerah Jakarta Pusat, diketahui 61,54% minuman dan makanan jajanan terkontaminasi bakteri E.coli.

   Variabel yang paling dominan dalam menentukan kontaminasi E.coli pada makanan yang diperjualbelikan di pasar antara lain keberadaan tempat sampah, pencucian peralatan makan, dan kondisi penyajian makanan. Keberadaan tempat sampah di dekat penyajian makanan dan air yang kurang bersih memungkinkan terjadinya kontaminasi bakteri dalam makanan (Susanna, dkk, 2010).

    Upaya pencegahan yang dapat dilakukan untuk menghindari penyakit akibat kontaminasi bakteri E.coli antara lain:

  1. Pertimbangkan pemilihan makanan. Wanita hamil, bayi, anak-anak, lansia dan orang dengan penyakit gangguan sistem imun seperti kanker, diabetes dan HIV/AIDS akan mudah terinfeksi.
  2. Hidup bersih dan higienis. Pastikan untuk mencuci tangan setelah dan sebelum makan, seusai dari kamar mandi dan berganti pakaian, pastikan tangan bersih sebelum menyentuh mulut dan makanan.
  3. Ikuti 4 langkah aman dalam mempersiapkan makanan, yaitu clean (membersihkan area dan bahan masak), separate (memisahkan bahan yang mungkin menyebabkan kontaminasi silang), cook (memasak sesuai temperatur yang disyaratkan), dan chille (disimpan di suhu yang meminimalisir perkembangan kuman).
  4. Memerhatikan air yang dikonsumsi. Air dapat menjadi media hidup bagi bakteri E.coli. Selain itu, tidak dianjurkan mengonsumsi susu mentah atau susu yang tidak melalui tahap pasteurisasi.

    Pemahaman di masyarakat bahwa bakteri E. coli merupakan bakteri baik yang membantu proses pencernan di badan tidak sepenuhnya benar. Bakteri E. coli akan menjadi toksik apabila memproduksi toksin yang disebut Shiga toxin. Bakteri ini terdapat pada sistem pencernaan manusia dan hewan serta dapat mengontaminasi makanan, minuman, dan benda di luar tubuh manusia akibat higiene sanitasi rendah dan dapat menyebabkan penyakit pada manusia. Untuk itu diperlukan tindakan preventif dengan menjaga kebersihan alat dan bahan makanan yang kita konsumsi. Masyarakat diharapkan dapat mencegah kontaminasi bakteri dengan cara memasak air sampai matang, memasak daging diatas suhu 70°C, dan menjaga kebersihan.

Daftar Pustaka:

Bonyadian, Momtaz, H., Rahimi, E., Habibian, R., Yasdani, A., Zamani, A., 2010, Identification & characterization of Shiga toxin- producing Escherichia coli isolates from patients with diarrhoea in Iran, Indian J Med Res, 132: 328-331.

CDC, 2021, E.coli (Escherichia coli), https://www.cdc.gov/ecoli/ecoli-symptoms.html. diakses pada 16 Mei 2021 pukul 21.51 WIB.

Evans, D.J., dan Evans, D.G., 1996, Medical Microbiology, University of Texas Medical Branch, Galveston.

Hovde, C.J., Lim, J.Y., Yoon, J., 2010, A Brief Overview of Escherichia coli O157:H7 and its Plasmid O157, Journal of Microbiology and Biotechnology, 20(1): 5-14.

Lestari, D.P., Nurjazuli, dan Hanani, D., 2015, Hubungan Higiene Penjamah dengan Keberadaan Bakteri Escherichia coli Pada Minuman Jus Buah di Tembalang, Jurnal Kesehatan Lingkungan Indonesia, 14(1): 14-20.

Malah, H., Bernadus, J., dan Rattu, J.A.M., 2014, Gambaran Keberadaan Bakteri Escherichia Coli Pada Peralatan Makan di Rumah Makan Pasar Tuminting Kota Manado, Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sam Ratulangi, Manado.

Rahayu, W.P., Siti, N., dan Ema, K., 2018, Escherichia coli: Patogenitas, Analisis, dan Kajian Risiko, IPB Press, Bogor.

Schaut, R.G., Boggiatto, P.M., Loving, C.L., & Sharma, V.K., 2019, Cellular and mucosal immune responses following vaccination with inactivated mutant of Escherichia coli O157: H7, Scientific reports, 9(1), 1-11.

Su, C., & Brandt, L.J., 1995, Escherichia coli O157: H7 infection in humans, Annals Internal Med, 123(9): 698-707.

Susanna, D., Indrawani, Y.M., dan Zakianis, 2010, Kontaminasi Bakteri Escherichia coli pada Makanan Pedagang Kaki Lima di Sepanjang Jalan Margonda Depok Jawa Barat, Jurnal Kesehatan Masyarakat Nasional, 5(3): 110-115.

Sutiknowati, L.I., 2016, Bioindikator pencemar bakteri Escherichia coli, Jurnal Oseana, 41(4), 63-71.

Winarni, F., dan Puspitasari, D.E., 2013, Peran Pemerintah Dalam Penanggulangan Pencemaran Air Tanah Oleh Bakteri E.coli di Kota Yogyakarta, Mimbar Hukum-Fakultas Hukum Universitas Gadjah Mada, 25(2), 219-230.

Yunaenah, 2009, Tesis Kontaminasi e.coli pada makanan jajanan Di kantin sekolah dasar wilayah jakarta pusat Tahun 2009, FKM UI, Depok.

Zakki, G.I., 2015, Pengetahuan dan Perilaku Preventif Terhadap Bakteri E–coli Pada Masyarakat Kecamatan Gondomanan di Kota Yogyakarta, Skripsi, Universitas Negeri Semarang, Semarang.


Kontributor:

Kelas: 2019A
Golongan: III
Anggota:
  1. 19/438771/FA/12093 Rina Samuwella Siagian
  2. 19/438772/FA/12094 Rizal Golant Nugroho
  3. 19/438773/FA/12095 Rosanna Adelia S.
  4. 19/438775/FA/12097 Satriyo Nurcahyo W.
  5. 19/438776/FA/12098 Siti Nashwa Heryatman
  6. 19/438777/FA/12099 Syifa Indi Wijaya
  7. 19/438778/FA/12100 Tasya Ananda
  8. 19/438779/FA/12101 Ulima Sani Lathifa
  9. 19/438780/FA/12102 Wan Nurul Aini
  10. 19/438781/FA/12103 Wara Rizky Kustanti
  11. 19/438782/FA/12104 Yosefin Cintantya C.S
  12. 19/438783/FA/12105 Yulia Novardina N.
  13. 19/438784/FA/12106 Zahra Inas Pramesti
  14. 19/439929/FA/12107 Danar Adi Sasongko
  15. 19/439930/FA/12108 Dhea Ayu Putri Arsyi
  16. 19/439931/FA/12109 Jesica Teo
  17. 19/439932/FA/12110 Pingki Arum Saskiya
  18. 19/439933/FA/12111 Salsabiela Milenia Putri
  19. 19/439934/FA/12112 Vivi Pratiwi
Telah disahkan dan disetujui oleh:
Nama dosen : drh. Retno Murwanti, M.P., PhD.
Pada tanggal : 29 Mei 2021

Komentar

Posting Komentar