Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis pertama kali dideskripsikan pada tanggal 24 Maret 1882 oleh Robert Koch. Maka untuk mengenang jasa beliau, bakteri tersebut diberi nama baksilKoch. Mycobacterium tuberculosis merupakan bakteri penyebab penyakit tuberkulosa(TBC). Penyakit TBC pada paru-paru juga dikenal  sebagai Koch Pulmonum (KP)

Mycobacterium tuberculosis tidak dapat diklasifikasikan sebagai bakteri gram positif atau bakteri gram negatif, karena apabila diwarnai sekali dengan zat warna basa, warna tersebut tidak dapat dihilangkan dengan alkohol, meskipun dibubuhi iodium. Oleh sebab itu bakteri ini termasuk dalam bakteri tahan asam.

Mycobacterium tuberculosis cenderung lebih resisten terhadap faktor kimia dari pada bakteri yang lain karena sifat hidrofobik permukaan selnya dan pertumbuhan bergerombol.

Mycobacterium tuberculosis dapat tahan hidup di udara kering maupun dalam keadaan dingin atau dapat hidup bertahun-tahun dalam lemari es. Hal ini dapat terjadi apabila kuman berada dalam sifat dormant (tidur). Pada sifat dormant ini apabila suatu saat terdapat keadaan dimana memungkinkan untuk berkembang, kuman tuberculosis ini dapat bangkit kembali.

Mycobacterium tuberculosis merupakan bakteri aerob, oleh karena itu pada kasus TBC biasanya mereka ditemukan pada daerah yang banyak udaranya.

Bentuk saprofit cenderung tumbuh lebih cepat, berkembang biak dengan baik pada suhu 22-23 derajat Celcius, menghasilkan lebih banyak pigmen, dan kurang tahan asam dari pada bentuk yang pathogen. Mikobakteria cepat mati dengan sinar matahari langsung, Tetapi dapat bertahan hidup beberapa jam ditempat yang gelap dan lembab. Bakteri ini biasanya berpindah dari tubuh manusia ke manusia lainnya melalui saluran pernafasan, keluar melalui udara yang dihembuskan pada proses respirasi dan terhisap masuk saat seseorang menarik nafas. Habitat asli bakteri Mycobacterium tuberculosis sendiri adalah paru-paru manusia.Infeksi dimulai saat kuman tuberkulosis berhasil berkembang biak dengan cara pembelahan diri di dalam paru – paru.

Bakteri Mycobacterium tuberculosis adalah bakteri yang dapat menyebabkan penyakit tuberkolosis atau disingkat TBC. Sumber penularan adalah penderita Tuberculosis (TB) yang dahaknya mengandung kuman TB hidup (BTA (+)). Infeksi kuman ini paling sering disebarkan melalui udara (air borne, droplets infection). Penyebaran melalui udara berupa partikel-partikel percikan dahak yang mengandung kuman berasal dari penderitasaat batuk, bersin, tertawa, bernyanyi atau bicara. Partikel mengandung kuman ini akan terhisap oleh orang sehat dan menimbulkan infeksi di saluran napas. Bakteri aktif mikobakteria mencemari udara yang ditinggali atau ditempati banyak manusia, karena sumber dari bakteri ini adalah manusia. Bakteri ini dapat hidup selama beberapa jam pada udara terbuka, dan selama itulah dia akan berterbangan di udara hingga akhirnyamenemukan manusia sebagai tempat hidup.

Biasanya pencemaran oleh bakteri ini terjadi pada rumah yang penuh dengan orangnamun memiliki ventilasi yang buruk. Juga ditempat-tempat ramai yaitu sarana perhubungan seperti bis sekolah, kapal laut, juga pada asrama, penjara, bahkan dari dokter yang kurang memperhatikan sanitasi tubuhnya. Habitat asli dari bakteri ini adalah manusia,dan hanya menjadikan lingkungan sebagai perantara.

A.    Klasifikasi

Berikut adalah taksonomi dari Mycobacterium tuberculosis.

·         Kingdom         : Bacteria

·         Filum               : Actinobacteria

·         Ordo                : Actinomycetales

·         Upaordo          : Corynebacterineae

·         Famili              : Mycobacteriaceae

·         Genus              : Mycobacterium

·         Spesies            : Mycobacterium tuberculosis

Adapun bentuk bakteri Mycobacterium tuberculosis ini adalah basil tuberkel yang merupakan batang ramping dan kurus, dapat berbentuk lurus ataupun bengkok yang panjangnya sekitar 2-4 µm dan lebar 0,2 - 0,5 µm yang bergabung membentuk rantai. Besar bakteri ini tergantung pada kondisi lingkungan.

Mycobacterium tuberculosis tidak menghasilkan kapsul atau spora serta dinding selnya terdiri dari peptidoglikan dan DAP, dengan kandungan lipid kira-kira setinggi 60%. Pada dinding sel mycobacteria, lemak berhubungan dengan arabinogalaktan dan peptidoglikan di bawahnya. Struktur ini menurunkan permeabilitas dinding sel, sehingga mengurangi efektivitas dari antibiotik.

Lipoarabinomannan, suatu molekul lain dalam dinding sel mycobacteria, berperan dalam interaksi antara inang dan patogen, menjadikan Mycobacterium tuberculosis dapat bertahan hidup di dalam makrofag.

Bakteri Mycobacterium memiliki sifat tidak tahan panas serta akan mati pada 6°C selama 15-20 menit. Biakan bakteri ini dapat mati jika terkena sinar matahari langsung selama 2 jam.

Dalam dahak, bakteri mycobacterium dapat bertahan selama 20-30 jam. Basil yang berada dalam percikan bahan dapat bertahan hidup 8-10 hari. Biakan basil ini apabila berada dalam suhu kamar dapat hidup 6-8 bulan dan dapat disimpan dalam lemari dengan suhu 20°C selama 2 tahun.

Mycobacterim tahan terhadap berbagai khemikalia dan disinfektan antara lain phenol 5%, asam sulfat 15%, asam sitrat 3% dan NaOH 4%. Basil ini dihancurkan oleh jodium tinctur dalam 5 menit, dengan alkohol 80 % akan hancur dalam 2-10 menit.

B.     Fisiologi

Fisiologi M. tuberculosis sangat aerobik dan membutuhkan oksigen tingkat tinggi. Bersifat patogen pada sistem pernapasan mamalia, MTB menginfeksi paru-paru, menyebabkan tuberkulosis.

Genom M. tuberculosis ini diurutkan pada tahun 1998. M. tuberculosis memerlukan oksigen untuk tumbuh. Ia tidak mempertahankan sifat bakteriologis apapun akibat kandungan lemak tinggi dalam dinding, dan dengan demikian bukanlah Gram positif maupun Gram negatif; maka digunakanlah pewarnaan Ziehl-Neelsen, atau asam-cepat. Sementara mikobakteri tampaknya tidak cocok dengan kategori Gram-positif dari sudut pandang empiris (yaitu, mereka tidak menyimpan sinar kristal violet), mereka digolongkan sebagai bakteri Gram-positif asam-cepat karena hilangnya membran sel yang luar. M. tuberculosis membelah setiap 15-20 jam, sangat lambat dibandingkan dengan bakteri lainnya, yang cenderung memiliki waktu pembelahan diukur dalam menit Escherichia coli dapat membagi kira-kira setiap 20 menit). Bakteri ini adalah basil kecil yang dapat menahan desinfektan lemah dan dapat bertahan hidup dalam keadaan kering selama berminggu-minggu. Dinding selnya tidak biasa, kaya lipid (misalnya, asam mycolic), mungkin bertanggung jawab atas penolakan ini dan merupakan faktor virulensi utama. Ketika di paru-paru, M. tuberculosis diambil oleh alveolar makrofag, tetapi mereka tidak mampu mencerna bakteri. Dinding selnya mencegah fusi dari fagosom dengan lisosom. Secara khusus, M. tuberculosis memblok molekul yang menjembatani, awal endosomal autoantigen 1 (EEA1); Namun, blokade ini tidak mencegah fusi vesikula penuh dengan nutrien. Akibatnya, bakteri berkembang biak tak terkendali di dalam macrophage. Bakteri juga membawa gen UreC, yang mencegah peningkatan keasaman dari fagosom. Bakteri juga menghindari pembunuhan macrophage dengan menetralkan nitrogen intermediet reaktif.

Kemampuan untuk membangun M. tuberculosis mutan dan menguji produk gen individu untuk fungsi-fungsi tertentu secara signifikan telah mengembangkan secara signifikan pemahaman kita tentang patogenesis dan faktor virulensi M. tuberculosis. Diketahui banyak protein disekresikan dan diekspor penting dalam patogenesis.

C.    Patogenesis

Saat Mycobacterium tuberculosis berhasil menginfeksi paru-paru, maka dengan segera akan tumbuh koloni bakteri yang berbentuk globular (bulat). Biasanya melalui serangkaian reaksi imunologis bakteri TBC ini akan berusaha dihambat melalui pembentukan dinding di sekeliling bakteri itu oleh sel-sel paru. Mekanisme pembentukan dinding itu membuat jaringan di sekitarnya menjadi jaringan parut dan bakteri TBC akan menjadi dormant (istirahat). Bentuk-bentuk dormant inilah yang sebenarnya terlihatsebagai tuberkel pada pemeriksaan foto rontgen.

Pada sebagian orang dengan sistem imun yang baik, bentuk ini akan tetap dormant sepanjang hidupnya. Sedangkan pada orang-orang dengan sistem kekebalan tubuh yang kurang, bakteri ini akan mengalami perkembang biakan sehingga tuberkel bertambah banyak. Tuberkel yang banyak ini membentuk sebuah ruang di dalam paru-paru. Ruang inilah yang nantinya menjadi sumber produksi sputum(dahak). Seseorang yang telah memproduksi sputum dapat diperkirakan sedang mengalami pertumbuhan tuberkel berlebihdan positif terinfeksi TBC.

Meningkatnya penularan infeksi yang telah dilaporkan saat ini, banyak dihubungkan dengan beberapa keadaan, antara lain memburuknya kondisi sosial ekonomi, belum optimalnya fasilitas pelayanan kesehatan masyarakat, meningkatnya jumlah penduduk yang tidak mempunyai tempat tinggal dan adanya epidemi dari infeksi HIV. Disamping itu daya tahan tubuh yang lemah/menurun, virulensi dan jumlah kuman merupakan faktor yang memegang peranan penting dalam terjadinya infeksi TBC.

Adapun riwayat terjadinya tuberculosis dapat dibagi menjadi 2 tahap yaitu tahap infeksi primer dan pasca primer. Infeksi primer terjadi saat seseorang terpapar pertama kali dengan kuman TB. Droplet yang terhirup sangat kecil ukurannya, sehingga dapat melewati sistem pertahanan mukosillier bronkus, dan terus berjalan sehinga sampai di alveolus dan menetap disana. Infeksi dimulai saat kuman TB berhasil berkembang biak dengan cara pembelahan diri di paru-paru, yang mengakibatkan peradangan di dalam paru, saluran limfeakan membawa kuman TB ke kelenjar limfe disekitar hilus paru, dan ini disebut sebagai kompleks primer. Waktu antara terjadinya infeksi sampai pembentukan kompleks primer adalah 4 - 6 minggu. Adanya infeksi dapat dibuktikan dengan terjadinya perubahan reaksituberkulin dari negatif menjadi positif.

Kelanjutan setelah infeksi primer tergantung kuman yang masuk dan besarnya respon daya tahan tubuh (imunitas seluler). Pada umumnya reaksi daya tahan tubuh tersebut dapat menghentikan perkembangan kuman TB. Meskipun demikian, ada beberapa kuman akan menetap sebagai kuman persister atau dormant (tidur). Kadang-kadang daya tahan tubuh tidak mampu menghentikan perkembangan kuman, akibatnya dalam beberapa bulan, yang bersangkutan akan menjadi penderita Tuberkulosis. Masa inkubasi, yaitu waktu yang diperlukan mulai terinfeksi sampai menjadi sakit, diperkirakan sekitar 6 bulan.

Tahap kedua yaitu Tuberkulosis Pasca Primer (Post Primary TB) biasanya terjadi setelah beberapa bulan atau tahun sesudah infeksi primer, misalnya karena daya tahan tubuh menurun akibat terinfeksi HIV atau status gizi yang buruk. Ciri khas darituberkulosis pasca primer adalah kerusakan paru yang luas dengan terjadinya kavitas atau efusi pleura.

Penderita penyakit tuberculosis dapat mengalami komplikasi dimana komplikasi inisering terjadi pada penderita stadium lanjut. Beberapa komplikasinya adalah sebagai berikut:

·         Hemoptisis berat (perdarahan dari saluran napas bawah) yang dapatmengakibatkan kematian karena syok hipovolemik atau tersumbatnya jalan napas.

·         Kolaps dari lobus akibat retraksi bronkial.

·         Bronkiectasis dan Fibrosis pada paru.

·         Pneumotoraks spontan: kolaps spontan karena kerusakan jaringan paru.

·         Penyebaran infeksi ke organ lain seperti otak, tulang, persendian, ginjal dansebagainya.

·         Insufisiensi Kardio Pulmoner (Cardio Pulmonary Insufficiency).

Komplikasi akibat penyakit TBC dapat menyerang beberapa organ vital tubuh, diantaranya adalah tulang, usus, otak serta ginjal. TBC tulang ini bisa disebabkan oleh bakteri TBC yang mengendap di paru-paru, lalu terjadi komplikasi dan masuk ke tulang. Atau bisa juga bakteri TBC langsung masuk ke tulang lewat aliran darah dari paru-paru. Waktu yang dibutuhkan bakteri untuk masuk dan merusak tulang bervariasi. Ada yang singkat, tapi ada pula yang lama hingga bertahun-tahun. Bakteri TBC biasanya akan berkembang biak dengan pesat saat kondisi tubuh sedang lemah, misalnya selagi anak terkena penyakit berat. Saat itu kekebalan tubuhnya menurun, sehingga bakteri pun leluasa menjalankan aksinya.

Bagian tulang yang biasa diserang bakteri TBC adalah sendi panggul, panggul dantulang belakang. Gangguan tulang belakang bisa terlihat dari bentuk tulang belakang penderita. Biasanya tidak bisa tegak, bisa miring ke kiri, ke kanan, atau ke depan. Sendi panggul yang rusak pun membuat penderita tidak bisa berjalan dengan normal. Sedangkan pada ibu hamil, kelainan panggul membuatnya tidak bisa melahirkan secara normal. Jika kelainannya masih ringan, upaya pemberian obat-obatan dan operasi bisa dilakukan. Lain halnya jika berat, tindakan operasi tidak bisa menolong karena sendi atau tulang sudah hancur. Penderita bisa cacat seumur hidup.

Selain karena komplikasi, TBC usus ini bisa timbul karena penderita mengonsumsi makanan/minuman yang tercemar bakteri TBC. Bakteri ini bisa menyebabkan gangguan seperti penyumbatan, penyempitan, bahkan membusuknya usus. Ciri penderita TBC usus antara lain anak sering muntah akibat penyempitan usus hingga menyumbat saluran cerna. Mendiagnosis TBC usus tidaklah mudah karena gejalanya hampir sama dengan penyakit lain. Ciri lainnya tergantung bagian mana dan seberapa luas bakteri itu merusak usus. Demikian juga dengan pengobatannya. Jika ada bagian usus yang membusuk, dokter akan membuang bagian usus itu lalu menyambungnya dengan bagian usus lain.

Bakteri TBC juga bisa menyerang otak. Gejalanya hampir sama dengan orang yang terkena radang selaput otak, seperti panas tinggi, gangguan kesadaran, kejang-kejang, juga penyempitan sel-sel saraf di otak. Kalau sampai menyerang selaput otak, penderita harus menjalani perawatan yang lama. Sayangnya, gara-gara sel-sel sarafnya rusak, penderita tidak bisa kembali ke kondisi normal.

Bakteri TBC pun bisa merusak fungsi ginjal. Akibatnya, proses pembuangan racun tubuh akan terganggu. Selanjutnya bukan tidak mungkin bakal mengalami gagal ginjal. Gejala yang biasa terjadi antara lain mual-muntah, nafsu makan menurun, sakit kepala,lemah, dan sejenisnya. Gagal ginjal akut bisa sembuh sempurna dengan perawatan dan pengobatan yang tepat. Sedangkan gagal ginjal kronik sudah tidak dapat disembuhkan.Beberapa di antaranya harus menjalani cangkok ginjal.

Penderita yang mengalami komplikasi berat perlu dirawat inap di rumah sakit. Penderita TB paru dengan kerusakan jaringan luas yang telah sembuh (BTA negatif) masih bisa mengalami batuk darah. Keadaan ini seringkali dikelirukan dengan kasus kambuh.Pada kasus seperti ini, pengobatan dengan OAT (Obat Anti Tuberkulosis) tidak diperlukan, tapi cukup diberikan pengobatan simptomatis. Bila perdarahan berat, penderita harus dirujuk ke unit spesialistik.

D.    Cara Analisis

Analisis Mycobacterium tuberkulosis  dapat dilakukan dengan menggunakan bahan pemeriksaan berupa sputum dari penderita yang dicurigai menderita penyakit TB. Identifikasi secara mikroskopis dapat dilakukan dengan dengan pemeriksaan BTA, sputum dibuat sediaan apus kemudian diwarnai menggunakan pewarna BTA (yang paling umun digunakan adalah pewarna Zeihl- Neelsen). Identifikasi dilakukan dalam 100 lapang pandang mikroskop perbesatan 1000 kali. Hasil positif dilaporkan secara kuantitatif dengan menggunakan skala  Bronkhorst, sebagai berikut :

+		Apabila ditemukan 10 kuman setelah pemeriksaan 15 menit.
++		Apabila ditemukan 20 kuman dalam 10 lapang pandang.
+++		Apabila ditemukan 60 kuman dalam 10 lapang pandang.
++++		Apabila ditemukan 120 kuman dalam 10 lapang pandang.
+++++		Apabila terdapat lebih dari 120 kuman dalam 10 lapang pandang.

Pemeriksaan mikroskopik BTA merupakan metode yang paling mudah, cepat dan murah untuk menentukan diagnosis. Hasil pewarnaan BTA akan terlihat kuman berwarna merah dan latar belakang berwarna biru. Hasil positif ditentukan oleh jumlah kuman yang ditemukan, sedangkan hasil negatif belum tentu tidak ada kuman karena ini bisa terjadi pada sampel yang tidak representatif.

Pewarnaan Zeihl-Neelsen merupakan prosedur pewarnaan tahan asam yang paling tua yang mensyaratkan bahwa pewarna primer  karbok fukhsin dipanasi dampai beruap selama proses pewarnaan.

Daya mikroskop cahaya bisa sangat terbatas untuk dapat mendeteksi jumlah kuman yang sedikit dalam sampel. Dengan mikroskop fluoresence daya melihat diperbesar sedikit dengan luas pandang yang lebih besar karena lensa objektif yang lebih besar dan gambar yang terlihat cukup jelas karena berfluoresensi zat warna auramin rhodamin.

Hasil positif secara mikroskopik tentu saja tidak berarti diagnosa depinitif. Harus dipastikan dengan cara perbenihan/kultur atau melalui percobaan hewan. Semakin banyak kuman yang ditemukan dalam identifikasi BTA maka besat kemungkinan didapatkan adanya kuman dalam paru-paru. Hasil negatif mikroskopik atau jumlah Mikobakteri yang terdapat dalam spesimen yang diambil dari pasien sangat rendah dapat diperbaiki untuk memperbesar angka deteksi, biasanya dilakukan pemekatan spesimen dengan sentrifugasi. Spesimen yang kentar dan liat seperti sputum, harus diencerkan terlebih dahulu agar pemeriksaan lebih baik.