Staphylococcus Hominis

Read Also

Staphylococcus hominis adalah Gram-positif koagulase-negatif anggota Staphylococci yang ada sebagai komensal pada tubuh manusia, terutama di daerah dengan kelenjar apokrin, aksila, dan daerah kemaluan.

• Seperti kebanyakan Staphylococci koagulase-negatif lainnya, S. hominis juga diketahui menyebabkan berbagai infeksi nosokomial atau hospital-acquired infections dan kadang-kadang dapat menyebabkan infeksi pada pasien dengan sistem kekebalan yang lemah secara abnormal.

• Istilah 'hominis' berasal dari istilah Latin 'hominis' yang berarti manusia, dan dengan demikian dinamai untuk host yang kulitnya spesies ini biasa ditemukan.

• Seperti semua Staphylococci, S. hominis juga mengelompokkan kokus Gram-positif, nonmotil, tidak membentuk spora, dan anaerobik fakultatif.

• Ini telah ditetapkan sebagai patogen potensial, tetapi sejauh ini mekanisme patogenik yang tepat dari bakteri ini belum ditentukan.

• S. hominis telah dibagi lagi menjadi dua subspesies; S.hominis subsp. hominis dan novobiosepticus.

• S.hominis subsp. hominis pertama kali diisolasi oleh Kloos dan Schleifer pada tahun 1975 sedangkan S. hominis subsp. novobiosepticus pertama kali diisolasi pada tahun 1996 oleh Kloos.

• Strain S. hominis diketahui menjajah kulit seseorang untuk waktu yang relatif singkat, biasanya beberapa minggu hingga beberapa bulan, dibandingkan dengan banyak strain spesies utama Staphylococcus epidermidis yang bertahan selama satu hingga beberapa tahun.

• S. hominis menjadi penting akhir-akhir ini karena telah ditemukan sebagai strain yang resistan terhadap banyak obat.

Klasifikasi Staphylococcus hominis

Spesies Staphylococci diklasifikasikan ke dalam spesies yang berbeda terutama berdasarkan DNA–DNA hybridization. Selain itu, karakteristik lain seperti komposisi asam lemak dan kandungan G+C juga diamati. Subspesies S. hominis dibagi lagi berdasarkan aktivitasnya melawan novobiocin dan habitatnya. S.hominis subsp. hominis terdiri dari strain yang rentan terhadap novobiocin dan terutama ditemukan pada permukaan kulit, sedangkan S. hominis subsp. novobiosepticus resisten terhadap novobiocin dan dapat diisolasi dari darah.

Domain:	Bacteria
Phylum:	Firmicutes
Class:	Bacilli
Order:	Bacillales
Family:	Staphylococcaceae
Genus:	Staphylococcus
Species:	S. hominis
Subspecies:	S. hominis subsp. hominis
Subspecies:	S. hominis subsp. novobiosepticus

Habitat Staphylococcus hominis

• Manusia adalah inang utama bagi kedua subspesies S. hominis karena sebagian besar ditemukan sebagai organisme komensal di permukaan kulit.

• Sementara Staphylococci koagulase-negatif lainnya seperti S. epidermidis menjajah bagian atas tubuh, S. hominis banyak ditemukan di bagian bawah tubuh seperti daerah perineum dan selangkangan.

• Ini ditemukan dalam jumlah besar di daerah dengan banyak kelenjar apokrin yang mempertahankan sejumlah kelembaban.

• Dalam penelitian terbaru, ditemukan bahwa S. hominis menyumbang sekitar 22% dari semua spesies Staphylococci yang ditemukan pada kulit manusia.

• Selain itu, juga ditemukan pada kulit kepala anak praremaja bersama dengan spesies Staphylococci lainnya seperti S. capitis.

• S. hominis, tidak seperti spesies Staphylococci lain seperti S. lugdunensis, ditemukan di hampir semua bagian tubuh dalam jumlah yang berbeda. Jumlahnya juga berubah selama beberapa minggu karena mereka cenderung menjajah daerah tertentu untuk jangka waktu yang lebih singkat.

Morfologi Staphylococcus hominis

• Kedua spesies S. hominis adalah kokus Gram-positif, nonmotil, tidak membentuk spora dengan ukuran diameter rata-rata 1,0-1,5 µm.

• Susunan sel adalah karakteristik dari semua spesies Staphylococci di mana organisme terjadi secara tunggal atau membentuk tetrad dan jumlah pasangan yang lebih sedikit. Susunan ini disebabkan oleh sifat organisme untuk membelah lebih dari satu bidang untuk membentuk kelompok seperti anggur yang tidak beraturan.

• Ini adalah anaerobik fakultatif tetapi menunjukkan pertumbuhan yang lemah dan tertunda dalam kondisi anaerobik.

• Tidak seperti Staphylococci koagulase-positif seperti S. aureus, S. hominis tidak memiliki kapsul yang mengelilingi dinding sel.

• Dinding sel, bagaimanapun, terdiri dari peptidoglikan karakteristik dan asam teikoat yang memberikan bentuk dan perlindungan pada sel.

• Membran sel terdiri dari bilayer lipid-protein yang terdiri dari peptidoglikan dan protein lainnya.

• Seperti semua Staphylococci koagulase-negatif lainnya, S. hominis juga memiliki lebih sedikit adhesi dinding sel dan protein terkait dinding sel.

 

Karakteristik Kultur Staphylococcus hominis

Media selektif untuk sebagian besar spesies Staphylococci termasuk media seperti P  agar, Mannitol Salt Agar, Baird-Parker agar, dan liquid medium seperti media tioglikolat. Meskipun organisme anaerobik fakultatif, ia menunjukkan pertumbuhan yang lemah atau tertunda dalam kondisi anaerobik. Suhu optimum untuk pertumbuhan adalah 37°C, tetapi beberapa pertumbuhan terlihat dari 20°C sampai 45°C. Pertumbuhan yang cukup dapat dilihat pada NaCl 10% dengan penurunan pertumbuhan pada 15%.

Berikut ini adalah morfologi koloni yang diamati pada media yang berbeda:

1. Nutrient Agar (NA)

• Koloni S. hominis berbentuk lingkaran berwarna krem ​​hingga putih diamati pada NA. Koloni kebanyakan berdiameter 1mm dengan seluruh margin.

• Koloni telah meningkatkan ketinggian dan pusat padat dengan batas transparan.

2. Mannitol Salt Agar (MSA)

• Koloni kecil berwarna merah muda hingga merah terbentuk pada MSA. Media tetap berwarna merah karena bakteri tidak dapat memfermentasi manitol.

• Koloni berdiameter 1-2 mm dengan seluruh margin.

3. P agar

• S.hominis subsp. hominis: Koloni tak berwarna hingga krem ​​hingga kuning-oranye dengan diameter 3-5 mm terlihat pada P agar. Koloni halus, buram, terangkat ke umbonate, dan berbutir, dengan seluruh margin.

• S.hominis subsp. novobiosepticus: Koloni putih keabu-abuan, cembung hingga umbonat, berbutir, dan buram, dengan seluruh tepi. Koloni dengan ukuran diameter 4-6 mm setelah inkubasi pada 34-35°C selama tiga hari.

Karakteristik biokimia Staphylococcus hominis

Karakteristik biokimia S. hominis dapat ditabulasikan sebagai berikut:

S.N	Biochemical Characteristics	S. hominis
1.	Capsule	No capsule
2.	Shape	Cocci
3.	Catalase	Positive (+)
4.	Oxidase	Negative (-)
5.	Citrate	Negative (-)
6.	Methyl Red (MR)	Negative (-)
7.	Voges Proskauer (VR)	Negative (-)
8.	Urease	Positive (+)
9.	Coagulase	Negative (-)
10.	DNase	Negative (-)
11.	Clumping factor	Negative (-)
12.	Gas	Positive (+)
11.	H2S	Positive (+)
12.	Hemolysis	Negative (-)
13.	Motility	Negative (-)
14.	Nitrate Reduction	Positive (+)
15.	Gelatin Hydrolysis	Negative (-)
16.	Pigment Production	Variable
17.	Novobiocin resistance	Susceptible (S. hominis subsp. hominis), Resistant (S. hominis subsp. novobiosepticus)
18.	Bile esculin test	Negative (-)

Fermentasi

S.N	Substrate	S. hominis
1.	Mannitol	Negative (-)
2.	Glucose	Positive (+) May produce only d-lactate or both l- and d-lactate from glucose anaerobically.
3.	Fructose	Positive (+)
4.	Galactose	Positive (+)
5.	Lactose	Positive (+)
6.	Maltose	Positive (+)
7.	Mannose	Negative (+)
8.	Raffinose	Negative (-)
9.	Ribose	Negative (-)
10.	Sucrose	Positive (+)
11.	Starch	Negative (-)
12.	Trehalose	Negative (+)
13.	Xylose	Negative (-)
14.	Salicin	Positive (-)
15.	Glycerol	Positive (+)
16.	Dulcitol	Negative (-)
17.	Cellobiose	Negative (-)
18.	Rhamnose	Negative (-)
19.	Arabinose	Negative (-)
20.	Inulin	Negative (-)
21.	Sorbitol	Negative (-)
22.	Pyruvate	Negative (-)

Reaksi Enzimatik

S.N	Enzymes	S. hominis
1.	Hyaluronidase	Variable
2.	Acetoin	Positive (+)
3.	Alkaline Phosphatase	Negative (-)
4.	Ornithine Decarboxylase	Negative (-)
5.	Pyrrolidonyl aminopeptidase	Positive (+)
6.	β-galactosidase	Negative (-)

S.hominis subsp. novobiosepticus dapat dibedakan dari S. hominis subsp. hominis oleh resistensi novobiocin, ketidakmampuan untuk memanfaatkan arginin, dan ketidakmampuan untuk menghasilkan asam secara aerobik dari D-trehalosa dan N-asetilglukosamin.

Faktor virulensi Staphylococcus hominis

Mekanisme pasti infeksi yang disebabkan oleh S. hominis belum diketahui, tetapi telah terlihat bahwa beberapa faktor yang ada pada spesies tersebut membantu dalam proses infeksi. Faktor virulensi ini juga menjadi topik yang menarik bagi banyak penelitian karena organisme semakin menjadi lebih resisten terhadap berbagai antibiotik seperti aminoglikosida.

1. Adhesin

• Kolonisasi permukaan adalah langkah pertama menuju patogenesis infeksi yang disebabkan oleh S. hominis.

• Dalam kasus spesies Staphylococcus, adhesi ke jaringan inang dicapai oleh keluarga besar protein permukaan yang mengikat dengan berbagai tingkat spesifisitas protein matriks inang, seperti fibronektin, fibrinogen, vitronektin, laminin, dan faktor von Willebrand yang ada pada sel host.

• Perlekatan ini diikuti oleh kolonisasi yang dibawa oleh berbagai protein dan protein terkait dinding sel yang memungkinkan pengikatan bakteri ke permukaan sel.

• Salah satu protein pengikat yang paling penting adalah protein pengikat fibrinogen yang ditemukan di sebagian besar stafilokokus koagulase-negatif.

• Staphylococci surface protein (Ssp) dan autolysin protein (Aas) adalah dua protein terkait dinding sel yang memiliki kemampuan untuk mengikat dengan fibrinogen yang ada pada permukaan sel host.

• Strain S. hominis memiliki kemampuan yang sangat baik untuk mengikat sel HeLa pada pasien yang telah menjalani kemoterapi. Mekanisme pasti dari pengikatan ini belum diketahui.

2. Invasi sel epitel

• Setelah bakteri mengikat ke permukaan sel inang, ia kemudian memiliki kemampuan untuk menyerang sel dengan melepaskan protein ekstraseluler yang memiliki aktivitas sitotoksik.

• Kisaran toksisitas mungkin berbeda antara strain yang berbeda, tetapi diketahui mempengaruhi sel epitel dan sel HeLa.

• Kemampuan organisme untuk menyebabkan invasi sel epitel dianggap sebagai mekanisme utama masuknya bakteri ke dalam aliran darah, menyebabkan sepsis dan sindrom syok.

3. Gen yang memberikan resistensi antibiotik

• Gen MecA yang ditemukan pada berbagai bakteri dianggap sebagai gen utama yang memberikan resistensi antibiotik pada bakteri terhadap berbagai kelompok antibiotik.

• Gen mecA mengkodekan protein pengikat penisilin, dan sebagai akibat dari ekspresi mecA, antibiotik beta-laktam tidak efektif melawan antibiotik tersebut.

• Gen MecA baru-baru ini ditemukan dalam genom S. hominis, yang menunjukkan kemampuan organisme untuk menyebabkan infeksi yang serupa dengan MRSA lainnya.

• Selain itu, gen lain seperti ant(4′)–Ia, aac(6′)/aph(2″) dan aph(3′)–IIIajuga telah terlihat pada S. hominis yang mungkin menjadi penyebab resistensi organisme terhadap aminoglikosida.

4. Biofilm

• Pembentukan biofilm merupakan faktor virulensi penting bagi sebagian besar Staphylococci koagulase-negatif yang menyebabkan infeksi yang berkaitan dengan implan perangkat medis.

• Biofilm adalah lapisan yang terdiri dari bakteri yang hidup dalam struktur agregat sebagai kelompok seluler atau mikrokoloni bersama dengan matriks ekstraseluler baik yang dilepaskan oleh organisme atau berasal dari lingkungan.

• Biofilm dienkapsulasi dalam matriks yang terdiri dari zat polimer ekstraseluler dan sering dipisahkan oleh saluran air terbuka. Saluran ini bertindak sebagai sistem peredaran darah untuk memberikan nutrisi dan membuang produk sisa metabolisme masuk dan keluar dari biofilm.

• Biofilm memungkinkan bakteri untuk menempel pada bahan inert dan juga menghasilkan peningkatan resistensi antibiotik.

• Infeksi yang berhubungan dengan kateter dan katup buatan juga terlihat pada kasus S. hominis, yang sebagian besar disebabkan karena kemampuan organisme untuk membentuk biofilm.

• Biofilm memberikan perlindungan pada spesies bakteri baik terhadap sel imun maupun molekul obat antimikroba.

• Selain itu, juga membantu bakteri untuk menyesuaikan diri dengan perubahan faktor lingkungan.

Patogenesis Staphylococcus hominis

Infeksi yang berhubungan dengan S. hominis kebanyakan nosokomial atau didapat di rumah sakit. Infeksi ini biasanya terjadi pada pasien yang kekebalannya terganggu atau baru saja menjalani kemoterapi. Dalam kasus pasien kanker, sel target S. hominis adalah sel HeLa karena memiliki kemampuan untuk menjajah dan menyerang sel tersebut. Patogenesis pasti dari infeksi yang disebabkan oleh S. hominis belum sepenuhnya dipahami; Namun, diketahui bahwa genom organisme membawa beberapa urutan gen yang membantu proses infeksi oleh bakteri ini.

1. Attachment / Adhesi / Kolonisasi

• Sebagai komensal, S. hominis dilengkapi dengan protein dan molekul permukaan yang berbeda yang membantu dalam proses perlekatan dan kolonisasi.

• Salah satu faktor terpenting yang mendukung perlekatan bakteri pada sel epitel adalah Staphylococci surface protein (Ssp).

• Selain itu, ada  icaADBC-encoded polysaccharide intercellular adhesin (PIA) yang selanjutnya mendukung perlekatan ini.

• Perlekatan bakteri pada permukaan sel memungkinkan bakteri untuk menjajah permukaan dan menyebabkan invasi ke dalam sel.

• Perlekatan juga merupakan langkah pertama selama pembentukan biofilm, yang selanjutnya ditingkatkan oleh berbagai produk protein yang membantu dalam agregasi sel dan mengikat satu sama lain.

2. Invasi sel epitel

• Invasi sel epitel dan sel HeLa adalah mekanisme lain dari infeksi yang digunakan oleh S. hominis.

• Telah dipelajari bahwa organisme mampu melepaskan racun ekstraseluler yang berbeda yang memiliki efek sitopatik pada sel epitel dan sel HeLa.

• Komposisi toksin yang tepat belum diketahui, tetapi ini mungkin mirip dengan sitotoksin yang dikeluarkan oleh S. aureus.

3. Resistensi terhadap antibiotik

• S. hominis mampu mempertahankan infeksi karena memiliki berbagai mekanisme yang memberikan perlindungan terhadap berbagai kelompok antibiotik.

• Gen MecA yang ada pada S. hominis diketahui mengkode protein yang mengikat penisilin atau agen antimikroba lainnya.

• Ini mencegah aksi penisilin yang memberikan resistensi terhadap antibiotik tersebut.

• Selain itu, kelompok gen lain yang terdiri dari gen ant(4′)-Ia bertanggung jawab atas resistensi terhadap aminoglikosida.

Manifestasi Klinis Staphylococcus hominis

• S. hominis adalah bakteri komensal, sebagian besar hadir sebagai bagian dari flora normal kulit manusia; namun, baru-baru ini dikaitkan dengan infeksi nosokomial, kadang-kadang bahkan mengakibatkan sepsis dan infeksi aliran darah.

• Sebagian besar infeksi terkait dengan implan perangkat medis seperti katup dan kateter, sedangkan yang lain biasanya terjadi setelah operasi bedah.

• Endokarditis adalah infeksi lain yang berhubungan dengan S. hominis yang berhubungan dengan katup buatan.

• S.hominis subsp. novobiosepticus ditemukan menyebabkan sepsis pada neonatus yang ada di unit perawatan intensif. Ini juga telah diamati pada pasien kanker setelah kemoterapi.

• Infeksi S. hominis jarang mematikan, tetapi mereka secara signifikan berkontribusi terhadap morbiditas dan biaya perawatan kesehatan.

• Tetapi karena S. hominis subsp. novobiosepticus adalah spesies yang resisten terhadap banyak obat, dapat menyebabkan hasil yang parah pada pasien dengan gangguan sistem imun.

Diagnosis laboratorium Staphylococcus hominis

Seperti kebanyakan infeksi bakteri, pengumpulan spesimen klinis adalah langkah pertama diagnosis laboratorium. Dalam kasus S. hominis, spesimen klinis seperti keropeng, aspirasi sendi, dan nanah yang disedot dari tempat yang dalam harus dikumpulkan. Diagnosis penyakit pada kasus infeksi S. hominis sebagian besar berkaitan dengan identifikasi organisme.

1. Identifikasi molekuler dan karakteristik biokimia

• Pemeriksaan mikroskopis langsung dari spesimen ini dapat memberikan laporan dugaan cepat kokus gram positif yang menyerupai stafilokokus.

• Pengamatan langsung diikuti dengan isolasi organisme dari spesimen klinis primer pada media kultur selektif seperti blood agar yang dilengkapi dengan 5 persen sheep blood, mengikuti masa inkubasi 18-24 jam pada 35-37°C.

• Tergantung pada pemeriksaan mikroskopis dan karakteristik kultur, identifikasi spesies dapat dilakukan.

• Untuk menentukan subspesies, tes kerentanan antimikroba dapat dilakukan.

2. Rapid identification kits

• Banyak laboratorium klinis telah mulai menggunakan kit identifikasi komersial yang berbeda atau instrumen otomatis yang memungkinkan penentuan spesies bakteri dengan cepat.

• Dalam kasus S. hominis, komposisi asam lemak seluler mikroba digunakan untuk identifikasi.

• Beberapa sistem otomatis umum untuk identifikasi S. hominis termasuk MicroScan Conventional Pos ID, Rapid Pos ID, dan BBL Crystal Gram-Pos ID.

3. Diagnosis molekuler

• Diagnosis molekuler sekarang dianggap sebagai dasar untuk identifikasi karena dapat memberikan identifikasi spesies yang mudah dan terperinci berdasarkan urutan nukleotidanya.

• PCR real-time dan sistem sekuensing DNA throughput tinggi adalah teknik molekuler utama yang digunakan untuk analisis sekuens asam nukleat dan identifikasi spesies dan subspesies.

• Selain itu, ribotyping juga merupakan praktik umum yang mempelajari rRNA dengan restriction fragment length polymorphism dan memungkinkan diferensiasi molekul galur S. hominis.

Pengobatan Staphylococcus hominis

• Pengobatan infeksi yang disebabkan oleh S. hominis seringkali terbatas karena resistensinya terhadap agen antimikroba yang berbeda.

• Isolat yang resisten methicillin dan yang resisten terhadap antimikroba lain sangat penting karena memiliki pilihan terapi yang terbatas.

• Protokol pengobatan antibiotik tradisional berdasarkan uji kepekaan in vitro standar yang sebagian besar dirancang untuk bakteri planktonik mungkin tidak dapat diterapkan untuk membasmi infeksi S. hominis yang memproduksi biofilm.

• Jadi, glikopeptida biasanya merupakan pengobatan pilihan untuk infeksi yang disebabkan oleh S. hominis.

• Selain itu, bentuk perawatan lain yang melibatkan serum hiperimun dari donor manusia atau humanized monoclonal antibodies yang diarahkan ke komponen permukaan juga sedang dipelajari.

Pencegahan Staphylococcus hominis

• Karena S. hominis adalah spesies yang resistan terhadap banyak obat dan mampu membentuk biofilm yang rumit, maka perlu menggunakan strategi resisten yang berbeda untuk menghindari infeksi tersebut. Berikut ini adalah beberapa strategi pencegahan yang dapat diikuti untuk menghindari infeksi tersebut:

• Pelapisan biomaterial atau penggunaan pada pembalut keluar dapat digunakan untuk mencegah peralatan medis yang berhubungan dengan infeksi.

• Membersihkan dan membalut luka secara teratur mungkin juga berfungsi untuk mencegah infeksi Staph sampai batas tertentu.

• Penggunaan teknik aseptik untuk mencegah kontaminasi bakteri dari tempat insersi dan hub kateter selama insersi juga dapat diterapkan.