Streptococcus Anginosus - Gambaran Umum

Read Also

Apa itu Streptococcus anginosus?

Streptococcus anginosus adalah bakteri Gram-positif yang terdapat di mulut, saluran pernapasan bagian atas, saluran pencernaan, dan vagina sebagai penghuni normal.

• S. anginosus termasuk dalam subkelompok anginosus dari Streptococcus viridans yang secara tradisional disebut 'kelompok milleri'. Namun, nama tersebut sekarang menjadi pseudotaksonomi karena gagasan bahwa semua anggota dalam kelompok tersebut termasuk spesies Streptococcus milleri telah dibuang.

• Kemampuan untuk menyebabkan abses adalah unik dan membedakan kelompok anginosus dari kelompok Streptococcus lainnya

• Ini adalah komensal yang hadir pada tubuh manusia sebagai bagian dari flora normal yang berfungsi untuk melindungi inang dari berbagai organisme patogen.

• Namun, kasus S. anginosus bertindak sebagai patogen oportunistik di mana ia menyebabkan berbagai infeksi pada situs oral dan non-oral telah dijelaskan.

• Salah satu bukti penting dari sifat patogen organisme ini adalah hubungannya dengan karsinoma kolorektal atau abses, yang jarang dikaitkan dengan keganasan.

• S. anginosus pertama kali diisolasi dan diidentifikasi oleh Andrewes dan Horder pada tahun 1906 dari usus manusia.

• Nama spesies 'anginosus' diambil dari istilah 'angina', menunjukkan hubungan antara spesies dan penyakit angina, menyebabkan nyeri dada karena kekurangan oksigen ke otot.

Klasifikasi Streptococcus anginosus

• Spesies genus Streptococcus telah diklasifikasikan berdasarkan hibridisasi DNA dan urutan rRNA menjadi sekitar 60 spesies berbeda dan 12 subspesies.

• Genus tersebut termasuk dalam famili Streptococcaceae yang merupakan bagian dari cabang Eubacteria dengan kandungan G+C yang rendah (<50%) berdasarkan urutan rRNA-nya.

• Spesies Streptococcus terkait erat dengan kelompok bakteri asam laktat karena mereka menghasilkan asam laktat sebagai produk akhir utama mereka selama metabolisme karbon.

• Ini termasuk kelompok anginosus Streptococci, yang dengan sendirinya telah menjadi subjek banyak kebingungan taksonomi, sebagian karena kurangnya konsensus internasional tentang terminologi dan sebagian karena kurangnya penanda fenotipik yang dapat diandalkan.

• Meskipun istilah 'kelompok Streptococcus milleri' masih banyak digunakan, istilah 'kelompok Anginosus' yang diusulkan oleh Kawamura lebih disukai karena dapat menghilangkan banyak kebingungan tata nama.

• Kelompok tersebut terdiri dari dua spesies lain, yaitu; S. intermedius dan S. constellatus, yang sebelumnya dianggap sebagai subspesies S. anginosus tetapi kemudian disadari sebagai spesies terpisah berdasarkan karakteristik molekulernya.

• Beberapa galur S. anginosus termasuk dalam kelompok F dari kelompok antigen Lancefield sementara sisanya tidak dapat dikelompokkan.

Berikut ini adalah klasifikasi taksonomi Streptococcus anginosus:

Domain:	Bacteria
Phylum:	Firmicutes
Class:	Bacilli
Order:	Bacillales
Family:	Streptoococcaceae
Genus:	Streptococcus
Species:	S. anginosus

Habitat Streptococcus anginosus

• Streptococcus anginosus adalah bagian dari flora normal bakteri pada manusia di mana ia menjajah berbagai bagian dalam tubuh manusia.

• Situs utama kolonisasi organisme adalah rongga mulut, saluran pencernaan, dan saluran vagina.

• Selain itu, mereka juga telah diisolasi dari area lain di tubuh seperti situs hati, saluran pernapasan bagian atas, dan saluran kemih.

• S. anginosus tidak berbahaya sebagai komensal tetapi dapat menyebabkan berbagai infeksi jika masuk ke bagian tubuh yang steril.

• Habitat alami atau sumber bakteri tersebut belum diketahui; namun, diasumsikan bahwa itu ditularkan ke manusia segera setelah lahir melalui lingkungan dan pemberi perawatan utama.

• Organisme memiliki mekanisme yang berbeda untuk bertahan hidup di bagian tubuh manusia tersebut dan mengurangi persaingannya.

• Suhu rata-rata untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup organisme adalah suhu rata-rata tubuh manusia, tetapi dapat bertahan hidup pada kisaran suhu 30-40 °C.

Morfologi Streptococcus anginosus

• Sel-sel S. anginosus adalah Gram-positif, bulat, bulat, atau kokus yang kecil dengan diameter rata-rata sekitar 0,5-1,0 µm.

• Sel-sel tersebut tersusun dalam rantai pendek dengan rantai yang lebih panjang terlihat ketika ditumbuhkan pada media kultur cair. Susunan selnya merupakan ciri dari genus Streptococci dengan bidang pembelahan berurutan yang sejajar sehingga menghasilkan sel yang tersusun dalam bentuk rantai.

• Organisme ini bersifat katalase-negatif, anaerob fakultatif, tidak berkapsul, dan biasanya membawa fibril panjang yang tersebar di permukaan.

• Dinding sel terdiri dari peptidoglikan, asam teikoat, dan berbagai jenis karbohidrat. Jenis peptidoglikan yang ditemukan pada S. anginosus adalah Lys-Ala1-3.

• Asam teikoat yang ada di dinding sel adalah asam teikoat ribitol dan Rhamnose, Glukosa dan Galaktosa adalah konstituen karbohidrat dinding sel utama.

• Peptidoglikan di dinding sel adalah rantai panjang glikan yang dihubungkan silang melalui peptida pendek, dan glikan individu terbuat dari unit terkait -1,4 bergantian dengan N-asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramat.

• Polisakarida kapsul luar juga terdapat pada S. anginosus yang terlibat dalam patogenesis infeksi yang disebabkan oleh organisme.

• Lapisan ganda lipid-protein hadir di bawah dinding sel yang berfungsi sebagai membran sel. Ini berisi berbagai rantai transpor yang membantu pergerakan molekul antara sel dan lingkungan.

Karakteristik Kultur Streptococcus anginosus

• Streptococcus anginosus tidak menunjukkan pertumbuhan yang banyak pada media tradisional seperti Nutrient Agar dan mungkin memerlukan suplemen seperti karbohidrat dan nutrisi lainnya.

• Media seperti Blood agar dan Chocolate agar biasanya digunakan untuk pengamatan pola hemolisis yang penting selama identifikasi S. anginosus.

• Untuk isolasi yang lebih selektif, media seperti Brain Heart Infusion Agar dan Trypticase soy agar/kaldu dengan darah domba yang didefibrinasi dapat digunakan.

• Ini adalah anaerob fakultatif, sehingga pertumbuhan yang melimpah diamati di udara dengan 5% karbon dioksida pada 37°C.

• Pertumbuhan berkurang dalam kondisi aerobik, sering ditingkatkan dengan penambahan CO2 dengan beberapa strain yang membutuhkan inkubasi anaerobik.

• Tidak ada pertumbuhan yang terlihat pada suhu 10°C, tetapi pertumbuhan positif pada suhu 45°C. Organisme dapat mentolerir 40% empedu tetapi tidak dapat mentolerir NaCl 6,5% dan pH 9,6.

1. Nutrient Agar

• Koloni berwarna putih sampai abu-abu dengan ukuran rata-rata diameter 1 mm. Koloni berbentuk bulat dengan elevasi terangkat dan seluruh margin.

• Pertumbuhan sebagian besar buruk dan membutuhkan udara dengan karbon dioksida yang dipasok.

2. Blood Agar

• Koloni pada blood (horse) agar berdiameter 0,5-2,0 mm, putih atau tembus cahaya, cembung, dan utuh. Beberapa galur mungkin menghasilkan koloni yang berwarna putih, dan matte dengan diameter rata-rata 0,5-1,0 mm.

• Kebanyakan galur memberikan α-hemolisis atau tidak ada hemolisis pada agar darah dengan beberapa galur memberikan β-hemolisis.

• Penghijauan yang diucapkan diamati pada chocolate agar.

• Karakteristik biokimia dari Streptococcus anginosus

Karakteristik biokimia S. anginosus dapat ditabulasikan sebagai berikut:

S.N	Biochemical Characteristics	S. anginosus
1.	Capsule	Some strains produce a polysaccharide capsule.
2.	Shape	Cocci
3.	Catalase	Negative (-)
4.	Oxidase	Negative (-)
5.	Citrate	Negative (-)
6.	Methyl Red (MR)	Negative (-)
7.	Voges Proskauer (VR)	Positive (+)
8.	OF (Oxidative-Fermentative)	Facultative anaerobes
9.	Coagulase	Negative (-)
10.	DNase	Negative (-)
11.	Clumping factor	Negative (-)
12.	Gas	Positive (+)
11.	H2O2	Produced by some strains.
12.	Hemolysis	α-hemolytic
13.	Motility	Non-motile
14.	Nitrate Reduction	Negative (-)
15.	Gelatin Hydrolysis	Not determined
16.	Pigment Production	Variable
17.	Bile esculin test	Positive (+)
18.	Ig A1 protease	Negative (-)
19.	Urease	Negative (-)
19.	Lancefield group	The majority of strains are either serologically ungroupable or belong to Lancefield group F, although strains might possess the Lancefield group A, C, or G antigen.

Fermentasi

S.N	Substrate	S. anginosus
1.	Glucose	Positive (+)
2.	Fructose	Positive (+)
3.	Galactose	Positive (+)
4.	Lactose	Positive (+)
5.	Maltose	Positive (+)
6.	Mannitol	Positive (+)
7.	Mannose	Positive (+)
8.	Raffinose	Positive (+)
9.	Ribose	Positive (+)
10.	Sucrose	Positive (+)
11.	Starch	Negative (-)
12.	Trehalose	Positive (+)
13.	Xylose	Negative (-)
14.	Salicin	Positive (+)
15.	Glycerol	Negative (-)
16.	Dulcitol	Not determined
17.	Cellobiose	Variable
18.	Rhamnose	Negative (-)
19.	Arabinose	Negative (-)
20.	Inulin	Negative (-)
21.	Sorbitol	Negative (-)
22.	Pyruvate	Negative (-)
23.	Glycogen	Negative (-)

Reaksi Enzimatik

S.N	Enzymes	S. anginosus
1.	Acetoin	Positive (+)
2.	Acid Phosphatase	Not determined
3.	Alkaline Phosphatase	Positive (+)
4.	Ornithine Decarboxylase	Not determined
5.	Hyaluronidase	Positive (+) for a few strains.
6.	β-D-glucosidase	Positive (+)
7.	Leucine aminopeptidase	Positive (+)
8.	Neuraminidase	Negative (-)

Faktor virulensi Streptococcus anginosus

Meskipun S. anginosus hadir sebagai komensal dalam tubuh manusia, semakin banyak laporan telah diterbitkan yang menekankan peran S. anginosus sebagai bakteri patogen penting. Secara tradisional, S. anginosus diabaikan sebagai patogen karena disalahartikan sebagai kontaminasi komensal, terutama dalam sampel diagnostik infeksi polimikroba. Struktur dan protein yang berbeda yang dihasilkan oleh organisme membantu dalam kolonisasi dan invasi permukaan tubuh inang, yang membantu dalam patogenesis penyakit. Beberapa faktor virulensi yang dipelajari dengan baik yang terlibat dalam produksi penyakit oleh S. anginosus adalah:

1. Adhesin

• Keterikatan pada sel inang merupakan prasyarat kolonisasi bakteri dan memainkan peran penting selama infeksi.

• Pengikatan bakteri ke protein matriks ekstraseluler adalah mekanisme umum Streptococcus yang juga telah diamati pada S. anginosus.

• Reseptor fibronektin kuat sekitar 14 kDa diisolasi dari salah satu galur S. anginosus. Tampaknya terlokalisasi pada permukaan sel pada antarmuka antara sel anak yang berdekatan.

• Reseptor ini memainkan peran penting dalam adhesi strain bakteri ke katup jantung pada infeksi endokarditis infektif.

• Selain itu, perlekatan pada jaringan katup babi diperantarai oleh laminin yang terjadi pada area di mana membran basal terpapar.

• Protein pengikat laminin juga telah ditunjukkan pada permukaan sel galur S. anginosus.

• Beberapa sekuens asam amino S. anginosus juga menunjukkan kemiripan yang tinggi dengan beberapa protein bakteri pengikat peptida dari Streptococcus gordonii dan Streptococcus pneumonia, yang mungkin lebih membantu dalam proses kolonisasi.

• Selain protein ini, homolog dari beberapa adhesin Streptococcus lain yang diketahui juga terdeteksi pada S. anginosus.

• Ini termasuk pneumococcal surface Adhesin A (PsaA) dari S. pneumoniae dan pullulanase PulA dari S. pyogenes, keduanya memiliki afinitas tinggi terhadap plasmin manusia.

• Efek pengikatan plasminogen yang serupa ditunjukkan oleh enzim enolase yang pada S. anginosus dikodekan oleh gen enolase 'eno'.

2. Kapsul bakteri

• Lokus gen yang diperlukan untuk sintesis polisakarida kapsular baru-baru ini telah diidentifikasi pada S. anginosus, yang secara signifikan mirip dengan pada S. pneumonia.

• Penghambatan fagositosis dan pembunuhan fagosit melalui produksi kapsul diamati pada S. anginosus, tetapi penelitian mengenai perannya sebagai faktor virulensi yang kuat belum dilakukan.

3. Produksi H2S

• Faktor lain yang dihasilkan oleh S. anginosus yang dapat berinteraksi dengan hemoglobin adalah hidrogen sulfida (H2S), yang sangat beracun.

• Paparan eritrosit terhadap H2S menyebabkan produksi sulfhaemoglobin, methemoglobin, dan lisis eritrosit.

• L-sistein desulfhidrase dari S. anginosus menghasilkan H2S dari l-sistein, menghasilkan peningkatan pembentukan abses.

4. Enzim hidrolitik

• Enzim hidrolitik yang menghancurkan asam nukleat atau komponen asam hialuronat seperti matriks ekstraseluler dan kondroitin sulfat juga merupakan beberapa faktor virulensi penting pada S. anginosus. Nuklease penting dalam penghindaran imun dari perangkap ekstraseluler neutrofil, sementara hyaluronidase dan kondroitin sulfat merupakan faktor penyebaran melalui pencernaan matriks ekstraseluler.

Patogenesis Streptococcus anginosus

Secara tradisional, S. anginosus telah dianggap non-patogen, tetapi studi baru menunjukkan bahwa S. anginosus terlibat dalam berbagai infeksi di berbagai bagian tubuh. Mekanisme pasti infeksi belum dipahami dengan jelas tetapi keterlibatan beberapa struktur dan protein yang homolog dengan yang ditemukan pada spesies Streptococcus patogen lainnya.

1. Kolonisasi

• Streptococcus anginosus adalah komensal yang mencapai berbagai bagian tubuh melalui sumber yang berbeda setelah lahir.

• Organisme ini terutama menjajah saluran pencernaan di mana ia melekat pada sel-sel epitel membran mukosa.

• Adhesi adalah langkah pertama dalam patogenesis infeksi, yang disebabkan oleh struktur dan protein yang berbeda yang dihasilkan oleh bakteri.

• Pengikatan bakteri ke protein matriks ekstraseluler adalah mekanisme umum Streptococcus yang juga telah diamati pada S. anginosus.

• S. anginosus mengkode protein pengikat fibrinogen dan protein pengikat laminin yang mengikat matriks ekstraseluler sel inang.

• Perlekatan lebih lanjut ditingkatkan oleh adhesin permukaan yang homolog dengan pneumococcal surface Adhesin A (PsaA) dari S. pneumoniae dan pullulanase PulA dari S. pyogenes.

• Selain itu, enzim enolase yang dihasilkan oleh bakteri membantu dalam kolonisasi permukaan epitel.

2. Invasi

• Kolonisasi permukaan epitel kemudian diikuti oleh invasi, yang didukung oleh berbagai enzim yang membantu mengganggu penghalang luar.

• S. anginosus dikelilingi oleh polisakarida kapsuler yang menghambat fagositosis dan pembunuhan fagosit dan memungkinkan bakteri untuk membelah.

• L-sistein desulfhidrase dari S. anginosus menghasilkan H2S dari l-sistein, menghasilkan peningkatan pembentukan abses melalui interaksi dengan hemoglobin.

• Paparan eritrosit terhadap H2S menyebabkan produksi sulfhaemoglobin, methemoglobin, dan lisis eritrosit.

• S. anginosus juga menghasilkan enzim hidrolitik yang menghancurkan asam nukleat atau komponen matriks ekstraseluler seperti asam hialuronat dan kondroitin sulfat dan membantu penghancuran lapisan mukosa.

• Enzim hidrolitik nuklease memainkan peran penting dalam penghindaran imun dari perangkap ekstraseluler neutrofil, sementara hyaluronidase dan kondroitin sulfat bertindak sebagai faktor penyebar melalui pencernaan matriks ekstraseluler.

• Bakteri kemudian bergerak melalui aliran darah dan mencapai berbagai bagian tubuh seperti katup jantung.

• Dalam beberapa kasus, S. anginosus menginduksi reaksi peradangan dan menyebabkan pelepasan IL-8 yang, pada gilirannya, menyebabkan pelepasan karsinogen yang dapat memicu keganasan.

Manifestasi Klinis Streptococcus anginosus

• Streptococcus anginosus dikaitkan dengan berbagai bentuk penyakit dengan endokarditis infektif yang paling menonjol.

• Selain itu, kolonisasi pada saluran cerna menyebabkan pembentukan abses melalui saluran tersebut. Pembentukan abses adalah karakteristik dari anggota kelompok anginosus.

• Sebagian besar pasien biasanya memiliki kondisi mendasar yang melemahkan respons imun dan mengakibatkan infeksi parah.

• Sebagian besar pasien mengalami demam yang berlangsung selama 1 hingga 33 hari, termasuk mereka yang menderita septikemia. Dalam kasus yang parah, demam, menggigil, dan toksemia sistemik dapat diamati.

• Infeksi orofaring berhubungan dengan odynophagia, cervicodynia, dan trachelophyma, yang menyebabkan kesulitan menelan dan membuka mulut.

• Pasien dengan kondisi yang mendasari seperti pneumonia dan abses paru cenderung memiliki gejala pernapasan seperti batuk dan sesak napas.

• Dalam kasus abses intra-abdominal dan peritonitis yang disebabkan oleh demam, nyeri perut, muntah, dan tanda-tanda iritasi peritoneum dapat diamati.

• Beberapa pasien bahkan mungkin mengalami pembengkakan yang menyakitkan di anus, sementara beberapa pasien mungkin mengalami abses diabrosis dan keluarnya cairan encer.

• Jika tidak diobati, bakteri dapat mencapai katup jantung, yang menyebabkan endokarditis karena bakteri membentuk biofilm di sekitar katup.

Diagnosa laboratorium Streptococcus anginosus

Diagnosis infeksi yang disebabkan oleh S. anginosus dimulai dengan pengumpulan sampel, yang tergantung pada lokasi infeksi dan luasnya. Sampel dapat diamati langsung di bawah mikroskop atau dalam kasus lain, dibiakkan untuk mendapatkan koloni organisme yang layak untuk diagnosis lebih lanjut. Diagnosis penyakit yang disebabkan oleh S. anginosus sebagian besar terkait dengan identifikasi organisme.

1. Karakteristik morfologi, kultur, dan biokimia

• Pengamatan organisme di bawah mikroskop, diikuti dengan kultur dan tes biokimia adalah metode yang paling umum selama diagnosis S. anginosus.

• Isolasi organisme dari spesimen klinis primer diperoleh pada media kultur selektif seperti agar darah yang dilengkapi dengan 5 persen darah domba, setelah masa inkubasi 18-24 jam di udara pada 35-37°C.

• Beberapa strain mungkin memerlukan inkubasi anaerobik sementara yang lain tumbuh dengan baik di udara yang dilengkapi dengan sekitar 5% karbon dioksida.

• Morfologi koloni dan hemolisis kemudian dapat memberikan dasar untuk pengujian biokimia untuk identifikasi tingkat spesies.

• Tes biokimia yang berbeda dimulai dengan katalase dan oksidase dapat memberikan perbedaan spesies yang lebih baik.

2. Sistem Rapid diagnosis

• Saat ini, teknik yang berbeda memanfaatkan sifat yang berbeda dari spesies seperti profil asam lemak dan antigen permukaan untuk identifikasi cepat organisme.

• Untuk organisme Gram-positif, kit tes yang berbeda seperti MicroScan Conventional Pos ID, Rapid Pos ID, dan BBL Crystal Gram-Pos ID tersedia.

• Tes ini, bagaimanapun, mungkin tidak terlalu dapat diandalkan dan dengan demikian hanya boleh digunakan sebagai metode identifikasi utama diikuti dengan identifikasi melalui metode kultur atau molekuler.

3. Metode molekuler

• Metode diagnosis molekuler didasarkan pada identifikasi organisme berdasarkan urutan nukleusnya.

• Ini adalah metode identifikasi yang paling akurat karena sekuens gen suatu organisme sebagian besar unik.

• Dalam metode molekuler digunakan teknik yang mempelajari sekuens DNA dan sekuens rRNA, beberapa di antaranya adalah PCR dan ribotyping.

• Metode ini menggunakan teknik polimorfisme fragmen restriksi dan hibridisasi DNA-DNA.

Pengobatan Streptococcus anginosus

• Pengobatan S. anginosus mungkin rumit karena beberapa strain terkenal resisten terhadap antimikroba seperti bacitracin dan nitrofurazone.

• Namun, strain lain telah terbukti rentan terhadap penisilin, ampisilin, eritromisin, dan tetrasiklin.

• Dalam beberapa kasus yang parah, perawatan invasif seperti pembedahan, tusukan, drainase mungkin diperlukan.

• Pasien dengan kondisi yang mendasarinya dapat diberikan dukungan nutrisi dan pengobatan kondisi yang mendasarinya.

• Tingkat kematian oleh infeksi S. anginosus relatif rendah dalam beberapa kasus diketahui mendukung infeksi yang disebabkan oleh Streptococcus patogen lainnya.