Staphylococcal Food Poisoning (SFP) - Staphylococcus Aureus Enterotoxins

Read Also

Staphylococcal food poisoning (SFP) adalah salah satu penyakit bawaan makanan yang paling mungkin terjadi yang menyebabkan keracunan dari konsumsi makanan yang mengandung staphylococcal enterotoxins (SEs). Enterotoksin Staphylococcus terutama diproduksi oleh Staphylococcus aureus yang merupakan strain enterotoksigenik dari koagulase dan Staphylococcus positif Thermo nuclease (TNase). Sedangkan spesies staphylococcus koagulase-negatif yang kadang-kadang menyebabkan SFP adalah Staphylococcus intermedius, Staphylococcus hyicus, Staphylococcus lutrae, Staphylococcus agnetis, dan Staphylococcus schleiferi subsp. koagulan. Demikian pula, salah satu kasus luar biasa dari Staphylococcus koagulase-positif TNase negatif adalah Staphylococcus delphini. Karakteristik khas S. aureus (yaitu, memfermentasi manitol dan positif asetoin) adalah apa yang membedakannya dari spesies Staphylococcus lainnya.

Sumber kontaminasi Staphylococcal food poisoning

• S. aureus adalah bakteri patogen bawaan makanan gram positif, non-spora yang dapat diisolasi dari berbagai lingkungan (tanah, air, dan udara).

• Sumber utama kontaminasi enterotoksin dikaitkan dengan penjamah makanan yang membawa enterotoksin di hidung atau tangan mereka dan melalui pisau penggiling daging ke produk makanan dan permukaan kontak makanan.

• Mereka juga ditularkan melalui kontak fisik dan melalui sekresi pernapasan saat batuk dan bersin.

• Dalam makanan mentah, kompetensi S. aureus rendah dengan mikrobiota asli, oleh karena itu; penanganan yang tidak tepat dari makanan yang dimasak atau diproses dan penyimpanan pada suhu yang tidak tepat juga berfungsi sebagai reservoir utama kontaminasi.

• S. aureus juga ditemukan pada unggas dan hewan perah seperti sapi, domba, dan kambing jika terkena mastitis subklinis.

• Makanan yang sering terkontaminasi oleh UK antara lain daging dan produk daging, unggas dan produk telur, susu dan produk susu, salad mentah, kue kering isi krim, isian sandwich, es krim, dan produk makanan asin.

Produksi toksin Staphylococcal food poisoning

• Suhu pertumbuhan S. aureus berkisar antara 7 – 48°C, dengan suhu optimum 37°C tetapi kelangsungan hidupnya tergantung pada beberapa faktor lingkungan seperti pH, suhu, ater activity (aw), salinitas, ketersediaan oksigen, dan komposisi makanannya.

• Organisme ini tidak dapat menahan suhu tinggi di atas 60°C; namun, di bawah kondisi stres lingkungan, ia mulai berkembang biak dan menghasilkan sejumlah besar extracellular proteins dan toxins.

• Sampai saat ini, 17 enterotoksin yang berbeda secara serologis telah diidentifikasi yaitu SEA hingga SER tanpa SEF.

• SEC mengandung 3 subtipe yang berbeda secara antigen: SEC1, SEC2, dan SEC3 dan SEG memiliki bentuk varian SEGv.

• Setiap gen penyandi enterotoksin dibawa dan didistribusikan oleh elemen genetik seluler yang berbeda seperti prophages, plasmids, pathogenicity islands (SaPIs), enterotoxin gene cluster (egc), and the staphylococcal cassette chromosome (SCC).

• Enterotoksin tahan terhadap perlakuan panas, pengeringan, pembekuan, dan tahan protease tetapi larut dalam air.

• Namun, kasus baru-baru ini telah dilaporkan bahwa SEA dan SED ditemukan terakumulasi dalam kaldu, makanan cincang, dan susu pasteurisasi mentah.

• Enterotoksin klasik (enterotoksin yang dikodekan oleh profag), SEA – SEE adalah wabah SFP utama yang dilaporkan.

Gejala dan komplikasi Staphylococcal food poisoning

Infeksi enterotoksin terjadi dalam 1-7 jam setelah menelan dan berlangsung tidak lebih dari 1 sampai 2 hari. Tingkat keparahan penyakit tergantung pada jumlah racun yang tertelan yang ada dalam makanan dan kesehatan umum serta kelompok usia korban.

Beberapa gejala umum termasuk:

• Mual
• muntah
• Diare
• Kelemahan
• Berkeringat
• Kram perut
• Kelelahan
• Panas dingin
• mialgia
• Sakit kepala
• Demam
• Dalam kasus paparan aerosol, demam mendadak, menggigil, dan batuk terjadi yang dapat berlangsung selama 10-14 hari.

Epidemiologi Staphylococcal food poisoning

• Penyakit terkait makanan pertama dilaporkan di Michigan (AS) pada tahun 1884 ketika insiden serius terjadi karena konsumsi keju yang terkontaminasi Staphylococcus.

• Penulis gagal melacak penyebab utama dan menyatakan Micrococcus atau beberapa mikroorganisme lainnya.

• Setelah satu dekade, Denys menyimpulkan adanya Staphylococcus piogenik ketika penyakit terjadi dalam sebuah keluarga setelah mengkonsumsi daging sapi sakit yang mati.

• Pada tahun 1907, wabah simtomatologi SFP terjadi dari daging sapi kering tempat Owen mengisolasi Staphylococcus.

• Barber pada tahun 1914, membuktikan bahwa Staphylococcus adalah penyebab utama keracunan makanan dengan bereksperimen sendiri. Dia mengonsumsi susu tanpa pendingin dari sapi yang menderita mastitis dan menunjukkan karakteristik yang mirip dengan SFP.

• Salah satu dari total 5.550 wabah telah dilaporkan oleh EFSA di Eropa pada tahun 2009 di mana hampir 49.000 orang terkena dampak dan 46 kematian dilaporkan.

• Sebagian besar wabah disebabkan oleh enterotoksin Staphylococcal sementara racun lainnya diproduksi oleh spesies Bacillus dan Clostridium.

• Angka kematian adalah 0,02%, terjadi pada bayi yang paling rentan, orang tua dan orang dengan imunosupresi.

Mekanisme Patogenesis Staphylococcal food poisoning

• Sekitar 105 hingga 108 cfu/g S. aureus dan konsentrasi toksin dosis 1µg/g sudah cukup untuk menyebabkan infeksi.

• Dosis emetik toksin SEA yang diperlukan untuk menunjukkan sindrom intoksikasi pada manusia adalah 200µg/kg dan toksin SEB adalah 0,4µg/kg.

• Setelah dikonsumsi, racun diserap di perut dan menyebabkan gastroenteritis yang khas.

• Toksin merangsang pusat muntah di otak melalui ujung saraf vagus di lapisan perut dan saraf simpatik dan menunjukkan respons emetik yang hebat.

• Enterotoksin juga menyebabkan kerusakan pada lapisan epitel, distensi vili, pemanjangan kripta, dan hiperplasia limfoid sel usus.

• Sifat super antigenik SE merangsang sejumlah besar sel T dibandingkan dengan racun bakteri lainnya.

• SE memasuki darah dan mengikat molekul MHC kelas II kemudian menempel pada sel-T dengan bantuan reseptor sel-T-nya.

• Sel T berproliferasi menghasilkan sejumlah besar IL-2 dan IFN-ƴ.

• Lebih banyak IFN-ƴ menginduksi lebih banyak molekul MHC kelas II yang mengikat lebih banyak superantigen dan mengaktifkan lebih banyak sel T.

• Persentase sitokin inflamasi yang tinggi merangsang reseptor neuron di saluran usus dan menyebabkan diare.

Diagnosis laboratorium Staphylococcal food poisoning

Metode kultur konvensional

• Isolasi pada Baird-Parker Agar menghasilkan koloni hitam, mengkilat, melingkar, halus dengan seluruh margin dan zona buram yang lebar di sekitar koloni.

Bioassay

• Memeriksa toksin pada hewan atau kultur sel berdasarkan kapasitas sampel untuk menginduksi gejala SFP.

• Dosis toksin SEA sebesar 2,3µg mampu menimbulkan gejala pada hewan yang jumlahnya jauh lebih tinggi daripada yang menyebabkan keracunan makanan pada manusia.

Biologi molekuler

• Urutan nukleotida spesifik gen digunakan sebagai probe dalam teknik hibridisasi asam nukleat.

• Dengan hibridisasi koloni blot, probe oligonukleotida ini menargetkan gen enterotoksin berbeda yang membantu dalam mendeteksi dan membedakan SE.

• PCR jauh lebih cepat dan andal untuk mendeteksi SE dengan memperkuat gen yang sesuai tetapi mahal dan membutuhkan personel terlatih.

Tes serologi

• Uji serologi meliputi uji difusi gel dan uji aglutinasi.

• Uji difusi gel menunjukkan pengendapan interaksi antigen-antibodi yang terlihat.

• Aglutinasi menggunakan partikel lateks yang dilapisi dengan antibodi anti-SE spesifik.

• Tes serologis tidak memiliki spesifisitas dan sensitivitas sehingga tidak relevan untuk mendeteksi SE.

Metode kromatografi

• Liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry (LC-ESI-MS) digunakan untuk deteksi SE.

• Konsentrasi rendah sampel makanan protein larut menghasilkan sejumlah besar peptida untuk mengisolasi racun dari makanan.

Imunoassay

Elemen immunosensing digunakan dalam proses deteksi dan perangkat memberikan output dalam bentuk energi yang terukur.

Beberapa immunoassay yang banyak digunakan dalam deteksi SE adalah:

• Colorimetric
• Fluorescence
• Chemiluminescence
• Electrochemiluminescent
• Refractive index
• Raman scattering

Perlakuan Staphylococcal food poisoning

• Terapi cairan dan penyembuhan istirahat disarankan.

• Pengobatan dengan antibiotik yang tepat dapat menurunkan gejala tetapi dapat berdampak buruk jika racun resisten.

• Oleh karena itu, flora normal saluran usus menghilangkan pertumbuhan Staphylococci.

Pencegahan dan Pengendalian Staphylococcal food poisoning

• Pendinginan yang tepat untuk susceptible foods.

• Menjaga suhu antara makanan yang disiapkan dan sebelum disajikan.

• Praktik penanganan makanan yang benar.

• Melarang penjamah makanan dengan infeksi.

• Kenakan sarung tangan, masker, celemek saat menyiapkan makanan.