Enterobacteriaceae - Pengertian, Ciri-ciri, Identifikasi

Read Also

Enterobacteriaceae adalah keluarga bakteri Gram-negatif berbentuk batang (basil) dalam ordo Enterobacterales dari kelas Gammaproteobacteria dalam filum Pseudomonadota.

Mereka umumnya ditemukan di usus hewan, maka mendapat nama "enterobacteria" atau "bakteri enterik". Ini adalah keluarga bakteri yang paling banyak dipelajari. Ini mengandung beberapa bakteri yang penting secara ekonomi dan komensal; meskipun beberapa di antaranya bersifat patogen bagi manusia, tumbuhan, dan hewan dan dapat menyebabkan infeksi yang fatal.

Enterobacteriaceae Habitat/Ekologi

Mereka kosmopolitan dalam distribusi; sebagian besar berada di usus hewan. Namun, mereka ditemukan di tanah, vegetasi yang membusuk dan bahan organik, sumber air, limbah, dan aspek lingkungan lainnya. Beberapa spesies memiliki hubungan epifit, endofit, atau saprofit dengan spesies tanaman yang berbeda. Mereka kebanyakan komensal dan parasit, sementara beberapa juga saprofit. Kebanyakan dari mereka adalah mesofilik, maka mereka tidak ditemukan di lingkungan yang sangat dingin dan sangat panas. Mereka jarang ditemukan di salinitas tinggi, xerophilic (sangat kering), dan daerah pH ekstrim.

Klasifikasi Enterobacteriaceae

Domain	Bacteria
Phylum	Pseudomonadota
Class	Gammaproteobacteria
Order	Enterobacterales
Family	Enterobacteriaceae

Sebelumnya sebelum tahun 1980, 12 genera dengan 36 spesies telah terdaftar dalam famili Enterobacteriaceae dalam Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology edisi ke-8. Pada tahun 1994, famili tersebut direvisi dengan 30 genera dan 107 spesies di Bergey's Manual of Determinative Bacteriology edisi ke-10. Namun baru-baru ini pada tahun 2020, berdasarkan hasil gabungan sifat fenotipik, sekuens DNA dan homologi DNA, temuan filogenetik, dan hasil studi sekuens gen 16S rRNA, 68 genera dengan total 355 spesies telah diusulkan dalam famili ini.

Beberapa genera yang dipelajari dengan baik dalam keluarga ini adalah:

Alterococcus
Arsenophonus
Brenneria
Buchnera
Biostraticola
Buttiauxella
Cedecea
Chania
Cronobacter
Citrobacter
Candidatus
Dickeya
Enterobacillus
Erwinia

Edwardsiella
Escherichia
Enterobacter
Franconibacter
Gibbsiella
Izhakiella
Intestinirhabdus
Klebsiella
Kluyvera
Kosakonia
Kalameilla
Leclercia
Limnobaculum
Lelliottia

Mangrovibacter
Moellerella
Morganella
Metakosakonia
Obesumbacterium
Phytobacter
Pluralibacter
Pseudocitrobacter
Photorhabdus
Pragia
Pectobacterium
Providencia
Proteus
Raoultella

Rahnella
Rosenbergiella
Saccharobacter Samsonia
Sodalis
Salmonella
Shigella
Serratia
Scandinavium
Shimwellia
Trabulsiella
Wigglesworthia
Xenorhabdus
Yokenella
Yersinia

Karakteristik Enterobacteriaceae

• Beberapa karakteristik umum Enterobacteria adalah:

• Gram-negatif

• Berbentuk batang (biasanya basil pendek; sekitar 1 – 5 μm)

• Anaerobik fakultatif

• Tidak berspora

• Sebagian besar motil dengan flagela peritrichous, (kebanyakan spesies dalam genus Klebsiella dan Shigella tidak bergerak)

• Katalase positif, oksidase negatif

• Baik fermentor laktosa dan non-fermentor

• Biasanya, penghasil asam

• Biasanya, pereduksi nitrat

• Antigen karakteristik dikenal sebagai enterobacterial common antigens (ECA), Outer membrane (O), flagella (H), and capsule (K) adalah antigen di sebagian besar enterobakteri.

Enterobacteriaceae Patogenisitas

Sejumlah besar spesies dalam keluarga Enterobacteriaceae adalah bagian dari flora normal usus manusia dan hewan. Namun, mereka sering dilaporkan sebagai patogen tanaman, serangga, dan hewan lain termasuk manusia.

Spesies Pectobacterium, Dickeya, Erwinia, Pantoea, Brenneria, Gibbsiella, dan Lonsdalea bersifat patogen bagi tanaman. Mereka menyebabkan penyakit seperti busuk lunak, layu, kanker, hawar daun, busuk coklat, kaki hitam, dll di beberapa varietas tanaman seperti kapas, mentimun, beras, pisang, jagung, oak, walnut, apel, pepaya, dll.

Pada hewan, meskipun merupakan flora usus normal, mereka menyebabkan gangguan pencernaan seperti diare, disentri, infeksi kelenjar susu, perdarahan, infeksi saluran pernapasan (ISK), kolonitis, dll.

Enterobacteria adalah penyebab utama infeksi saluran kemih (ISK) pada manusia. Selain itu, mereka menyebabkan infeksi saluran pernapasan (ISK) (baik ISK bawah maupun atas), bakteremia, septikemia, luka dan bisul, infeksi dan gangguan saluran pencernaan, infeksi sistemik pada organ dalam, dll. Beberapa spesies dikenal sebagai patogen manusia, dan bahkan spesies yang lebih baru di Enterobacteriaceae muncul sebagai patogen manusia.

Beberapa patogen manusia yang paling umum dalam keluarga ini adalah:

E. coli, Klebsiella spp., Salmonella spp., Shigella spp., Proteus spp., Morganella spp., Erwinia spp., Serratia marcescens, Citrobacter spp., Yersinia spp.

E. coli, K. pneumoniae, dan P. mirabilis menyumbang lebih dari 80% spesies Enterobacteria yang diisolasi dari sampel klinis.

Identifikasi Enterobacteriaceae

Seperti bakteri lainnya, Enterobacteria dapat diidentifikasi dengan menggunakan sistem diagnosis molekuler (PCR, DNA homology, 16s rRNA sequencing), tes biokimia, atau deteksi antigen/antibodi. Metode yang paling umum diikuti oleh ahli mikrobiologi adalah serangkaian tes biokimia. Tes biokimia yang diikuti secara rutin adalah:

• Tes IMViC (Indole, MR–VP, Citrate tests)

• TSI (triple sugar fermentation) test

• Tes fermentasi laktosa

• Tes urease

• Tes motilitas

• Pembentukan Hydrogen sulfide (H2S)

• Tes katalase

• Uji oksidase

 

Tes Biokimia untuk Identifikasi Enterobacteriaceae Umum

Enterobacteriaceae Significances

Signifikansi positif

• Golongan coliform, khususnya E.coli, digunakan sebagai organisme indikator untuk penentuan kualitas mikroba air, minuman, susu, dan produk pangan lainnya.

• Sebagian besar spesies adalah flora normal usus dan bagian lain.

• E. coli merupakan organisme model dalam beberapa penelitian ilmiah.

Signifikansi negatif

• Beberapa spesies adalah patogen manusia. E.coli, Klebsiella spp., Proteus spp., dan Salmonella spp. adalah salah satu patogen manusia yang paling umum.

• Enterobacteria juga bertanggung jawab untuk beberapa tanaman, dan penyakit hewan.

• Beberapa bertanggung jawab atas pembusukan susu dan produk susu, makanan, sayuran, buah-buahan, jus, dan minuman.

Antibiotic Resistance in Enterobacteriaceae

Enterobacteria adalah bakteri patogen yang paling sering ditemui dalam kasus klinis dan lingkungan. Oleh karena itu, mereka sangat dipengaruhi oleh asupan antibiotik untuk manajemen penyakit atau di pertanian dan lingkungan. Skenario resistensi antibiotik di antara anggota Enterobacteriaceae adalah yang terburuk.

Awalnya, antibiotik beta-laktam seperti turunan penisilin dan sefalosporin generasi pertama atau kedua dianggap efektif melawan mereka. Namun, dalam situasi saat ini karena perkembangan resistensi terhadap antibiotik Beta-Laktam, pilihan pengobatan sangat mahal dan terbatas. ESBL (extended-spectrum beta-lactamase), ABL (AmpC beta-lactamase), dan jenis Enterobacteriaceae penghasil beta-laktamase lainnya bertanggung jawab atas beberapa kasus infeksi pada manusia di seluruh dunia. Carbapenem juga disebut sebagai antibiotik lini terakhir, juga perlahan kehilangan efektivitasnya karena evolusi Enterobacteria yang resisten terhadap carbapenem. Gen resistensi karbapenem sering dijumpai pada beberapa spesies patogen dalam famili.

Resistensi obat meningkat pesat pada E. coli, Klebsiella spp., Salmonella spp., Shigella spp., dan Citrobacter spp. Gen resistensi pada bakteri ini dapat ditransfer secara horizontal di antara anggota Enterobacteriaceae lainnya, sehingga menyebabkan penyebaran gen resistensi yang cepat.