Streptococcus
pneumoniae
Dalam mikrobiologi
dipelajari berbagai mikroorganisme, hubungan antara sesamanya dan juga
organismenya, guna pengendalian peranan dan kesehatan serta kesejahteraan
manusia dan hewan. Pada dasarnya mikoorganisme sangat berhubungan dengan kesehatan
yaitu penyebab penyakit. Berbagai penyakit
yang disebabkan oleh mikroorganisme bakteri, virus dan jamur.
Streptococcus
pneumoniae adalah bakteri gram positif berbentuk bulat telur atau seperti bola,
secara khas terdapat berpasangan atau rantai pendek. Bagian ujung belakang tiap
pasangan sel secara khas berbentuk tombak (runcing tumpul), tidak membentuk
spora dan tidak bergerak tetapi galur yang ganas berkapsul, menghasilkan
α-hemolisis pada agar darah dan akan terlisis oleh garam empedu dan deterjen. Streptococcus pneumoniae adalah penghuni
normal pada saluran pernapasan bagian atas manusia dan dapat menyebabkan
pneumonia, sinusitis, otitis, bronchitis, bakteremia, meningitis, dan proses
infeksi lainnya (Jawetz, dkk., 1996).
KASUS
A. ANAMNESA
Nama Pemilik : Nova
Alamat Pemilik : Limpuk
Jenis Hewan : Kucing
Umur :
± 1,5 tahun
Jenis Kelamin : Betina
Status Gizi : Buruk
Gejala Klinis : Bulu kusam dan mudah rontok
Jenis Sampel :
Swab tenggorokan kucing
B. DIAGNOSA
LABORATORIUM
Cara Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dilakukan dengan cara
melakukan swab pada tenggorokan kucing
lalu dimasukkan kedalam tabung yang berisi Nutrient Broth (NB), tempat pegangan
swab dipatahkan untuk menghindari kontaminasi dan dihomogenkan. Nutrient Broth
(NB) dimasukkan ke dalam termos yang
berisi es. Selanjutnya sampel dibawa ke Laboratorium Mikrobiologi Fakultas
Kedokteran Hewan Universitas Syiah Kuala. Setelah sampai di Laboratorium Mikrobiologi,
sampel tersebut dilakukan pewarnaan sederhana untuk memastikan ada atau
tidaknya bakteri. Kemudian sampel diinkubasikan ke dalam inkubator pada suhu 37o C selama 18-24 jam.
C. METODE YANG DILAKUKAN
1)
Pewarnaan Sederhana
Pewarnaan sederhana
dilakukan untuk melihat ada tidaknya bakteri, menurut Lay (1994), prosedur
pewarnaan sederhana mudah dan cepat, sehingga pewarnaan ini sering digunakan
juga untuk melihat bentuk, ukuran dan pemetaan mikroorganisme. Pada uji ini
hanya digunakan satu macam zat warna untuk meningkatkan kontras antara mikroorganisme dan
sekelilingnya. Lazimnya, prosedur pewarnaan ini menggunakan zat warna seperti kristal violet, safranin dan malachite green.
Cara Kerja:
Di buat suspensi kuman dengan menggunakan NaCl
fisiologis steril pada kaca object dan keringkan di udara. Kemudian difiksasi dengan cara melewatkan kaca benda
tersebut di atas lampu spiritus, tujuannya agar sediaan dapat menempel kuat pada
permukaan kaca benda. Setelah itu teteskan zat warna kristal
violet pada kaca benda dan
biarkan 1-2 menit. Kemudian buang sisa zat warna dari kaca benda dengan mencuci dengan
air kran yang mengalir. Kemudian keringkan kaca benda tersebut
dengan kertas pengering. Setelah
sediaan kering, tetesi
sediaan dengan minyak emersi lalu diamati dibawah mikroskop, pembesaran 1000x.
2)
Penanaman
pada Media Nutrient Agar (NA)
Media ini berfungsi untuk mendapatkan koloni
yang terpisah dari biakan bakteri dan untuk melihat morfologi koloni.
Cara Kerja:
1. Ose dipijarkan dengan posisi tegak lurus di api bunsen lalu didinginkan sejenak.
2. Dengan menggunakan ose diambil suspensi kuman dari biakan
NB, kemudian digoreskan pada media NA dengan menggunakan metode gores
(dilakukan didekat nyala api bunsen).
3.
Diinkubasikan
pada suhu 370 C dalam inkubator selama 18-24 jam.
4.
Diamati
morfologi koloni yang terbentuk.
3)
Pewarnaan
Gram
Pewarnaan Gram merupakan pewarnaan
differensial yang sangat berguna dan merupakan tahap penting dalam perincian
dan identifikasi. Pewarnaan ini memisahkan bakteri menjadi kelompok Gram
positif dan Gram negatif. Bakteri
Gram positif berwarna ungu dan bakteri Gram negatif berwarna merah.
Cara Kerja:
1. Bersihkan kaca benda dengan kapas yang dibasahi dengan
Alkohol 70%.
2. Diambil setetes NaCl fisiologis dengan menggunakan ose steril, teteskan diatas kaca benda.
3. Diambil sebahagian koloni bakteri yang terpisah dari media NA
dengan menggunakan mata ose yang steril, letakkan di atas kaca benda yang
terlebih dahulu ditetesi NaCl fisiologis. Kemudian campurkan bakteri dan NaCl pada kaca benda
hingga rata, dan lebarkan campuran itu, sehingga di dapat sediaan yang tidak
tebal dan tidak terlalu tipis.
4. Fiksasi dengan cara
melewatkan kaca benda tersebut di atas api bunsen,
tujuannya supaya sediaan tersebut dapat menempel kuat pada permukaan kaca benda.
5. Tambahkan zat
warna kristal violet pada kaca
benda dan biarkan selam 3-5 menit,
kemudian bilas dengan air
mengalir.
6. Teteskankan larutan lugol pada kaca
benda dan biarkan selama 1 menit lalu cuci dengan air mengalir.
7. Lunturkan dengan alkohol 96% selama 10 detik sampai zat warna hilang. Bilas
kembali dengan air mengalir.
8. Teteskan safranin pada kaca benda dan biarkan selama 30-60 detik.
Buang sisa Safranin dan bilas dengan air mengalir.
9. Keringkan dan tetesi sediaan itu dengan minyak emersi
lalu amati di bawah mikroskop dengan pembesaran 1000x.
4)
Penanaman
pada NA Miring
Cara Kerja:
1. Dengan menggunakan ose steril, ambil 1 koloni terpisah
(koloni yang sama) dari nutrient agar.
2. Bekerja asepsis di dekat lampu spiritus.
3. Tanamkan pada media nutrient agar miring dengan goresan membentuk zig zag menggunakan ose steril.
4. Inkubasikan pada inkubator dengan suhu 37ºC selama 24 jam.
5) Uji Katalase
Cara Kerja:
1. Pada
kaca benda steril diteteskan H2O2.
2. Ambil
bakteri dari biakan NA miring dengan menggunakan ose steril lalu dihomogenkan
ke cairan H2O2 pada kaca benda.
3. Amati
pembentukan gelembung gas pada cairan H2O2.
6) Penanaman pada Blood Agar
Cara Kerja:
1.
Sediakan blood agar.
2. Dengan menggunakan ose steril, diambil biakan dari
koloni di media agar miring,
kemudian ditanam pada media blood agar dengan menggunakan
metode gores (dilakukan didekat nyala api bunsen).
3. Diinkubasikan pada suhu 370 C dalam inkubator
selama 18-24 jam.
4. Diamati morfologi koloni yang terbentuk.
7) Uji Sensitifitas Terhadap Antibiotik
Cara Kerja:
1.
Sediakan
Mueller Hinton Agar (MHA).
2.
Swab
yang steril dicelupkan ke dalam biakan bakteri pada nutrient broth, kemudian
diswab ke seluruh permukaan media MHA dengan merata dibiarkan selama ± 5 menit.
3.
Selanjutnya
diletakkan 5 jenis cakram disk antibiotik (Vancomisin, Tetrasiklin,
Penisillin, Ampisilin dan Gentamisin).
4.
Kemudian
diinkubasikan pada suhu 370 C selama 24 jam.
D. HASIL PENGAMATAN
1.
Pewarnaan
Sederhana
Pada pewarnaan sederhana,
setelah diamati di bawah mikroskop terlihat adanya bakteri dengan bentuk coccus dan ada beberapa
bakteri lain yang berbentuk basil seperti tampak pada gambar 1. Hal ini membuktikan bahwa sampel yang diuji
terdapat bakteri
Pewarnaan sederhana dilakukan untuk melihat ada atau tidaknya bakteri dalam sampel. Pada pewarnaan sederhana digunakan satu macam zat
warna yang bersifat basa yaitu kristal violet. Pewarnaan ini terjadi karena kation zat warna
berkaitan dengan anion protoplasma bakteri (Lay, 1994).
Gambar
1. Hasil pewarnaan
sederhana memperlihatkan bakteri
berbentuk
kokus pada mikroskop
dengan pembesaran 1000X.
2.
Penanaman pada Media Nutrien
Agar (NA)
Gambar
2. Hasil
penanaman bakteri pada media NA
Hasil pengamatan terhadap media NA yang telah ditanam dari biakan
media NB didapatkan beberapa koloni terpisah, berbentuk bulat berdiameter 2 mm,
permukaannya cembung, berwarna putih kekuningan dengan tepi koloni rata dan
media agar tidak mengalami perubahan.
Nutrient agar (NA)
merupakan media sederhana yang dibuat dari ekstrak
beef, pepton, dan agar. NA merupakan salah satu media yang umum digunakan dalam
prosedur bakteriologi seperti uji biasa dari air, untuk pertumbuhan sampel pada
uji bakteri, dan untuk mengisolasi organisme dalam kultur murni. Media
ini berbentuk padat yang digunakan untuk pembiakan bakteri sehingga ditemukan koloni
bakteri yang berjenis sama sehingga dapat diketahui bentuk, ukuran,
konsistensi, warna koloni bakteri, serta perubahan medium sebelum dilakukannya
uji lanjutan.
3.
Pewarnaan Gram
Hasil dari pewarnaan Gram
diketahui bahwa bakteri bersifat Gram positif dan berbentuk coccus. Tujuan dari pewarnaan Gram ini adalah untuk mengetahui apakah bakteri
bersifat Gram positif atau Gram negatif (Anonimus, 2007).
Gambar 3. Hasil pewarnaan
Gram pada
mikroskop dengan pembesaran 1000x.
Golongan bakteri Gram positif akan terlihat berwarna
ungu violet setelah dilakukan pewarnaan Gram, hal ini disebabkan oleh struktur
dinding bakteri golongan Gram positif memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal
yang terdiri dari 30 lapisan dan pori-pori yang lebih sedikit dibandingkan
golongan bakteri Gram negatif. Sehingga menghambat pelepasan zat warna kri violet saat di
dehidrasi oleh alkohol 96%, struktur dinding sel bakteri Gram positif yang
memiliki pori-pori yang lebih sedikit memungkinkan tidak terserapnya larutan
safranin saat di teteskan, hal ini dikarenakan permeabilitas yang rendah dari
pori-pori dinding sel bakteri golongan Gram positif di bandingkan bakteri
golongan Gram negatif (Aguskrisno, 2002).
Penggolongan atas bakteri Gram positif dan Gram negatif
dilakukan setelah dihidrasi dengan alkohol. Bakteri bersifat Gram negatif saat
dihidrasi dengan alkohol, lipid akan terektraksi dari dinding sel, pori-porinya
mengembang. Zat warna yang mula-mula diberikan keluar dari sel sehingga sel
menjadi tidak berwarna komposisi dinding sel bakteri Gram positif berbeda
dengan dinding sel Gram negatif. Dinding sel yang lebih tebal pada bakteri Gram
positif menyusut oleh perlakuan hidrasi alkohol 96% karena terjadinya dehidrasi, menyebabkan
pori-pori dinding sel menutup sehingga mencegah keluarnya larutnya gentian
violet (Aguskrisno, 2002).
Gambar 4. Komposisi dinding
sel bakteri Gram
positif dan Gram
negatif
Sel bakteri Gram positif mengikat zat warna gentian violet dengan
kuat sehingga tidak dapat di lunturkan oleh alkohol dan tidak dapat di warnai
lagi oleh larutan safranin. Sedangkan dinding sel Gram negatif mempunyai
kandungan lipid yang lebih tinggi, lipid pada umumnya larut dalam alkohol dan
aseton. Larutan lipid oleh pencucian dengan alkohol yang di gunakan dalam
pewarnaan Gram diduga memperbesar pori- pori dinding sel bakteri Gram negatif,
sehingga proses pemucatan pada sel-sel Gram negatif berlangsung lebih cepat.
Bakteri Gram negatif daya pengikatan warna Gentian Violet tidak kuat sehingga
dapat di lunturkan dan dapat di warnai kembali oleh larutan Safranin (Gusti,
2010).
Gambar 5. Skematis terbentuknya warna pada pewarnaan
Gram
4. Penanaman pada NA Miring
Pada penanaman NA
Miring terlihat koloni berwarna putih kekuningan dengan bentuk pertumbuhan menyebar. Media ini berfungsi untuk mendapatkan koloni
yang terpisah dari biakan koloni (koloni murni), sebelum dilanjutkan pada uji
berikutnya dan juga berfungsi untuk stok bakteri.
5) Uji
Katalase
Pada
uji katalase tidak terbentuk
gelembung-gelembung gas hasil reaksi
bakteri dan H2O2. Tidak
terbentuknya gelembung-gelembung gas tersebut
menandakan katalase negatif
Gambar 6. Tidak terbentuk gelembung O2 pada uji katalase
Uji katalase digunakan untuk
mengetahui aktifitas katalase pada bakteri yang diuji. Kebanyakan
bakteri memproduksi enzim katalase yang dapat memecah H2O2
menjadi H2O dan O2. Enzim katalase diduga
penting untuk pertumbuhan aerobik karena H2O2 yang
dibentuk dengan pertolongan berbagai enzim pernafasan bersifat racun terhadap
sel mikroba. Beberapa bakteri yang termasuk katalase negatif adalah Streptococcus,
Leuconostoc, Lactobacillus, dan Clostridium (Anonimus,
2008).
Bakteri
katalase positif seperti S. epidermidis bisa menghasilkan gelembung-gelembung oksigen
karena adanya pemecahan H2O2 (hidrogen peroksida) oleh
enzim katalase yang dihasilkan oleh bakteri itu sendiri. Bakteri katalase
negatif tidak menghasilkan gelembung-gelembung oksigen. Hal ini berarti H2O2 yang
diberikan tidak dipecah oleh bakteri katalase negatif, seperti streptococus sp sehingga tidak
menghasilkan oksigen. Bakteri katalase negatif tidak memiliki enzim katalase
yang menguraikan H2O2 (Fardiaz, 1992).
6) Blood Agar
Hasil pengamatan menunjukkan terjadi aktifitas
hemolisis pada media blood agar karena terjadi
perubahan warna pada di sekitar koloni menjadi abu-abu
kehijauan., hal ini
membuktikan bakteri yang di indentifikasi memiliki daya hemolisa dan digolongkan pada alfa.
Gambar 7. Hasil
Penanaman pada Media Blood Agar
Agar darah merupakan media diferensial, bukan media selektif.
Agar darah memungkinkan membedakan bakteri berdasarkan kemampuan mereka untuk
melisiskan sel-sel darah merah. Tiga jenis hemolisis adalah:
1. Beta hemolisis, yang merupakan lisis lengkap sel darah merah dan
hemoglobin. Darah secara lengkap digunakan oleh mikroba. Media yang ada
koloninya menjadi tidak berwarna.
2. Alfa hemolisis mengacu pada lisis parsial/ lisis sebagian dari sel
darah merah dan hemoglobin. Hal ini menghasilkan perubahan warna di sekitar
koloni menjadi abu-abu kehijauan.
3. Gamma hemolisis, yaitu tidak terjadi
hemolisis, dimana tidak ada perubahan warna dalam medium (Anonimus, 2010).
7) Uji
Sensitifitas terhadap Antibiotik
Hasil pengamatan dapat di
lihat pada tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2. Uji sensitifitas pada
media MHA
|
Antibiotik
|
Zona
Hambatan
(mm)
|
Keterangan
|
|
Penisilin
Ampisilin
Vankomisin
Gentamisin
Tetrasiklin
|
0
0
15
20
20
|
Resisten
Resisten
Susceptible
Susceptible
Susceptible
|
Gambar 8. Luas zona hambat
antibiotik terhadap bakteri S. Pneumonia
MHA (Mueller
Hinton Agar) merupakan media diferensial yang digunakan untuk uji
sensitifitas terhadap beberapa antibiotik yang dilakukan dengan cara mengambil
biakan bakteri dari NB dengan menggunakan swab steril. Lalu di usapkan pada
seluruh permukaan media MHA. Kemudian ditempatkan beberapa disk antibiotik di
atas agar plate dengan jarak tertentu dan diinkubasikan selama 24 jam pada suhu
37o C.
Antibiotik adalah bahan yang dihasilkan oleh
mikroorganisme atau sintetis yang dalam jumlah kecil mampu menekan menghambat
atau membunuh mikroorganisme lainnya. Antibiotik memiliki spektrum aktifitas
antibiotik yang beragam. Mekanisme kerja antibiotik antara lain: menghambat
sintesis dinding sel, merusak permeabilitas membran sel, menghambat sintesis
RNA (proses transkripsi), menghambat sintesis protein (proses translasi),
menghambat replikasi DNA. Prosedur difusi kertas
cakram agar yang distandarisasikan (metode Kirby-Bauer) merupakan cara untuk menentukan sensitifitas
antibiotik untuk bakteri. Sensitifitas suatu bakteri terhadap antibiotik
ditentukan oleh diameter zona hambat yang terbentuk.
Semakin besar diameternya maka semakin terhambat pertumbuhannya, sehingga
diperlukan standar acuan untuk menentukan apakah bakteri itu resisten atau peka
(susceptible) terhadap suatu antibiotik. Hasil pengukuran antibiotik pada tabel
diatas menunjukkan bahwa Penisilin dan Ampisilin bersifat resisten. Sehingga tidak dapat digunakan
untuk menghambat pertumbuhan bakteri.
Sedangkan Gentamisin, Tetrasiklin, dan Vancomisin bersifat peka
(susceptible) dan dapat digunakan untuk menghambat pertumbuhan bakteri.
E.
DIAGNOSA
Dari hasil pengamatan terhadap uji yang
dilakukan maka dapat diambil kesimpulan bahwa bakteri ini termasuk dalam golongan
Gram positif,
berbentuk bulat (coccus) , berantai
pendek, katalase negatif sehingga
dapat diidentifikasikan bahwa bakteri tersebut adalah Streptococus
pneumonia.
F.
KESIMPULAN
Setelah dilakukan isolasi dan identifikasi
bakteri terhadap swab tenggorakan kucing, maka dapat
disimpulkan bahwa bakteri ini merupakan
Streptococus pneumonia. Hal ini ditandai dengan sifat koloni bakteri pada media NA, katalase negatif, alfa hemolisa, serta bersifat resisten terhadap Penisilin dan Ampisilin. Sedangkan Gentamisin, Tetrasiklin, dan Vancomisin bersifat peka (susceptible)
dan dapat digunakan untuk menghambat pertumbuhan bakteri.
G.
PEMBAHASAN KASUS
Klasifikasi bakteri Streptococcus
pneumoniae:
Kingdom : Bacteria
Phylum : Firmicutes
Class : Diplococcic
Ordo : Lactobacillales
Family : Streptoccoceae
Genus : Streptococcus
Spesies : Streptococcus pneumoniae
Morfologi dan identifikasi
Streptococcus
pneumoniae adalah bakteri gram positif berbentuk bulat telur atau seperti bola,
secara khas terdapat berpasangan atau rantai pendek. Bagian ujung belakang tiap
pasangan sel secara khas berbentuk tombak (runcing tumpul), tidak membentuk
spora dan tidak bergerak tetapi galur yang ganas berkapsul, menghasilkan
α-hemolisis pada agar darah dan akan terlisis oleh garam empedu dan deterjen. Streptococcus pneumoniae adalah penghuni
normal pada saluran pernapasan bagian atas manusia dan dapat menyebabkan
pneumonia, sinusitis, otitis, bronchitis, bakteremia, meningitis, dan proses
infeksi lainnya (Jawetz, dkk., 1996).
Streptococcus
pneumoniae (pneumokokus) membentuk koloni bulat kecil, mula-mula berbentuk kubah dan
kemudian timbul lekukan di tengah-tengahnya dengan pinggiran yang meninggi dan
α-hemolisis pada agar darah. Pertumbuhan bakteri ditinggikan dengan 5-10% CO2.
Energi yang diperoleh kebanyakan dari peragian glukosa yang diikuti oleh
pembentukan asam laktat yang cepat, yang membatasi pertumbuhan.
Sifat-sifat perbenihan
Untuk pertumbuhan terbaik perlu media
dengan pH 7,6-7,8. Kuman ini tumbuh aerob dan fakultatif anaerob. Jarang
terlihat tumbuh pada suhu di bawah 25ºC dan di atas 41ºC. Suhu pertumbuhan
optimum 37ºC. Glukosa dan gliserin meningkatkan multiplication ratenya, tetapi
bertambahnya pembentukan asam laktat selain menghambat dapat pula membunuhnya,
kecuali bila ke dalam perbenihan ditambah kalsium karbonat 1% untuk
menetralkannya. Dalam lempeng agar darah sesudah pengeraman selama 48 jam akan
terbentuk koloni yang bulat kecil dan dikelilingi zona kehijau-hijauan identik
dengan zona yang dibentuk oleh streptococus
viridans.
Kuman pneumococus meragi inulin.
Inulin positif dapat menegakkan diagnosis, tetapi jika negatif belum tentu
bukan pneumokokus. Kuman ini berbeda dari kokus lainnya, dihambat oleh
optokhin. Koloni yang di duga pneumokokus, ditaman pada pelat agar darah,
kemudian ditempelkan cakram optokhin. Bila ternyata pneumokukus maka akan
nampak zona yang tidak ada pertumbuhan
kuman di sekeliling cakram.
Daya tahan kuman
Kuman pneumokokus dalam sputum yang
kering yang tidak terkena sinar matahari secara langsung dapat tahan beberapa
bulan. Dalam perbenihan biasa mati dalam beberapa hari, tetapi dapat
dipertahankan dan tetap virulen berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun bila di
simpan di dalam keadaan liofil. Pneumokokus rentan terhadap sabun, empedu,
natrium oleat, dan zat warna. Pneumokokus di hambat oleh sulfadiazin, tetapi
sering terjadi resistensi setelah beberapa hari.
Patogenesis
Pneumonia pneumococcus jarang berupa infeksi primer
dan hanya mengakibatkan gangguan barrier pertahanan normal saluran pernafasan
atas. Udara dingin, anastesia, morfin, dan intoksikasi alkoholik sering
mempengaruhi penyakit oleh penumococcus. Melemahnya refleks epiglotis,
merupakan faktor yang mempermudah aspirasi sekresi terinfeksi dari saluran
pernafasan atas. Infeksi virus pada saluran pernafasan atas merupakan penyebab
utama pneumonia pneumococcus dan sering mendahului serangan mendadak.
Pneumococcus terdapat pada nasofaring dan berbiak dalam lingkungan yang
termodifikasi oleh virus dan dibawa ke dalam alveoli melalui sekresi bronkhi.
Beberapa keadaan klinik yang mempengaruhi pneumonia pneumococcus akut yaitu:
gangguan jantung kongestif, keracunan gas, dan stasis pulmonari disebabkan oleh
perpanjangan masa istirahat. Pada kasus tersebut, akumulasi cairan dalam
alveoli,
merupakan media yang baik untuk bakteri (kusnadi, 2011).
Penularan Penyakit
Cara penularan dan sumber penularan penyakit tidak diketahui secara pasti, tetapi diketahui bahwa unggas dapat bertindak sebagai carrier bibit penyakit dalam jangka waktu beberapa bulan. Ransum dan air minum yang tercemar diduga menjadi sarana penularan.
Diagnosa Laboratorium
Isolasi dan identifikasi bakteri penyebab penyakit.
Pengobatan:
Tetra-Chlor, Doxyvet, Trimezyn, Erysuprim, Medoxy, Koleridin atau Neo Meditril (pilih salah satu dan berikan sesuai aturan pakai ). Berikan Vita Stress 4-5 hari setelah pemberian obat selesai untuk membantu penyembuhan.
Sumber:
Buku Ajar
Mikrobiologi. Fakultas Kedokteran Hewan. Universitas Syiah Kuala. Banda Aceh.
