Shiga Toxin-Producing Escherichia Coli (STEC)

Read Also

• Shiga toxin-producing E. coli (STEC), juga disebut sebagai verocytotoxin-producing E. coli (VTEC), dan enterohemorrhagic E. coli (EHEC).

• Semua anggota kelompok ini ditentukan oleh keberadaan Shiga toxin 1 (Stx1) atau  2 (Stx2). Beberapa tetapi tidak semua galur EHEC adalah LEE positif dan membentuk sitopatologi A/E, menyerupai galur EPEC.

• Serotipe paling umum yang terkait dengan penyakit manusia adalah O157:H7. Namun, itu mewakili kurang dari 50% dari serotipe yang bertanggung jawab dan serotipe yang lazim akan bervariasi secara geografis.

• Hal ini lazim terutama di negara-negara industri (berbeda dengan E. coli diaregenik lainnya yang umum di daerah berkembang).

• Dosis infektif STEC sangat rendah. Hanya beberapa organisme (<10² basil) yang diperlukan untuk memulai infeksi.

• Penyakit yang disebabkan oleh STEC berkisar dari diare ringan tanpa komplikasi hingga kolitis hemoragik dan Hemolytic uremic syndrome (HUS). Penyakit parah lebih sering dikaitkan dengan STEC O157:H7.

Faktor Risiko dan Cara Penularannya

• Penyakit STEC paling sering terjadi pada bulan-bulan hangat, dan insiden tertinggi pada anak-anak di bawah 5 tahun.

• Sebagian besar infeksi dikaitkan dengan konsumsi daging giling yang kurang matang atau produk daging lainnya, air, susu yang tidak dipasteurisasi atau jus buah (misalnya, sari apel yang terbuat dari apel yang terkontaminasi kotoran sapi), sayuran mentah seperti bayam, dan buah-buahan.

• Menelan kurang dari 100 bakteri dapat menyebabkan penyakit, dan penyebaran terjadi dari orang ke orang

Toksin dan Patogenesis

• Stx1 pada dasarnya identik dengan toksin Shiga yang dihasilkan oleh Shigella dysenteriae (dengan demikian sumber namanya); Stx2 memiliki 60% homologi.

• Kedua racun diperoleh oleh bakteriofag lisogenik.

• Keduanya memiliki satu subunit A dan lima subunit B, dengan subunit B mengikat glikolipid spesifik pada sel inang (globotriaosylceramide [Gb3]).

• Konsentrasi tinggi reseptor Gb3 ditemukan di vili usus dan sel endotel ginjal.

• Setelah subunit A diinternalisasi, ia dibelah menjadi dua molekul, dan fragmen A1 berikatan dengan 28S rRNA dan menyebabkan penghentian sintesis protein.

• Strain STEC dengan toksin Shiga dan aktivitas penempelan dan pengikisan lebih patogen daripada strain yang hanya menghasilkan satu toksin Shiga.

• HUS secara istimewa dikaitkan dengan produksi Stx2, yang telah terbukti menghancurkan sel-sel endotel glomerulus.

• Kerusakan sel endotel menyebabkan aktivasi trombosit dan deposisi trombin yang mengakibatkan penurunan filtrasi glomerulus dan gagal ginjal akut.

• Toksin Shiga juga merangsang ekspresi sitokin inflamasi (misalnya, tumor necrosis factor [TNF]-γ, interleukin [IL]-6), meningkatkan ekspresi reseptor subunit B Gb3.

Fitur Klinis dan Komplikasi

• Penyakit yang disebabkan oleh STEC berkisar dari diare ringan tanpa komplikasi hingga kolitis hemoragik dengan nyeri perut yang parah dan diare berdarah.

• Awalnya, diare dengan sakit perut berkembang pada pasien setelah 3 hingga 4 hari inkubasi.

• Muntah diamati pada sekitar setengah pasien, tetapi demam tinggi umumnya tidak ada.

• Dalam 2 hari setelah onset, penyakit pada 30% hingga 65% pasien berkembang menjadi diare berdarah dengan nyeri perut yang parah.

• Hemolytic uremic syndrome (HUS), gangguan yang ditandai dengan gagal ginjal akut, trombositopenia, dan anemia hemolitik mikroangiopati, merupakan komplikasi pada 5% hingga 10% anak-anak yang terinfeksi di bawah 10 tahun.

Tanda dan gejala HUS dapat meliputi:

• buang air kecil berkurang

• pembengkakan anggota badan

• tekanan darah tinggi

• penyakit kuning (perubahan warna kekuningan pada kulit dan bagian putih mata)

• kejang (fits) atau gejala neurologis lainnya

• pendarahan ke dalam kulit.

Komplikasi

Resolusi gejala terjadi pada penyakit tanpa komplikasi setelah 4 sampai 10 hari pada sebagian besar pasien yang tidak diobati; namun, kematian dapat terjadi pada 3% hingga 5% pasien dengan HUS, dan gejala sisa yang parah (misalnya, gangguan ginjal, hipertensi, manifestasi sistem saraf pusat [SSP]) dapat terjadi pada sebanyak 30% pasien HUS.

Diagnosa

Sorbitol MacConkey agar: EHEC, berbeda dengan E. coli lainnya, tidak memfermentasi sorbitol dan menghasilkan koloni pucat.

Agar pelangi: Strain 0157 muncul sebagai koloni hitam pada media ini karena negatif untuk beta-glucuronidase.

Deteksi racun:

• Demonstrasi sitotoksisitas dalam Vero cell line (gold standart)

• Deteksi toksin tinja dengan ELISA atau rapid tes

• PCR dapat digunakan 10 gen pembeda yang mengkode Stxl dan Stx2.

Perlakuan

• Resolusi lengkap gejala biasanya terjadi setelah 4 sampai 10 hari pada sebagian besar pasien yang tidak diobati.

• Dalam kebanyakan kasus, terapi antibiotik tidak diresepkan karena antibiotik membasmi bakteri, yang dapat menyebabkan peningkatan pelepasan racun yang memperburuk perjalanan penyakit.

• Pantau kemungkinan perkembangan HUS.

• Dalam kasus HUS, pantau dan perbaiki:

• Kelainan status cairan

• Gangguan elektrolit

• Kelainan asam basa

• Tekanan darah

• Transfusi sel darah merah

• Hingga 50% pasien HUS memerlukan dialisis.

• Hindari agen antiperistaltik (misalnya, difenoksilat/atropin) karena meningkatkan risiko komplikasi sistemik.