Student Log Book Biologi Oral Dasar

Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Indonesia Semester 1 / 2012

Nama Mahasiswa :Irvi Firqotul Aini (NPM.1206237630)

Nama Fasilitator : drg. Niniarty Z Djamal, M.Kes

Diskusi Kelompok Pertama

Tanggal / Jam Diskusi : 12 November 2012/ 08.00-10.30

Skenario No. : 4

1. Identifikasi istilah yang belum diketahui dan keywords:

Lesi

Mukosa

Infeksi

Bengkak di gusi

Lesi di mukosa

Warna merah dan ada putihnya

Sakit bila ditekan

Kuman penyakit

Tidak sembuh-sembuh

Karang gigi

2. Rumusan masalah: Apa yang menyebabkan gusi disekitar gigi geraham bawah membengkak? Apakah pengertian infeksi dan bagaimana tanda-tandanya baik klinis maupun laboratoris? Bagaimanakah mekanisme terjadinya infeksi? Apakah yang menyebabkan munculnya lesi pada mukosa pipi kanan? Apa yang dimaksud dengan lesi? Apa sajakah penyebab infeksi? Apa yang menyebabkan warna merah dan putih pada lesi? Mengapa infeksi di pipi kanan ibu Cantika tidak-sembuh-sembuh? Apakah infeksi pada ibu Cantika menular, jika menular bagaimanakah cara penularannya? Bagaimanakah upaya pencegahan penularan infeksi? Apakah macam-macam jenis infeksi? Apakah yang diebut karang gigi? Apakah karang gigi menyebabkan infeksi dan bagaimana mekanismenya? Kenapa karang gigi harus dibuang? Apa saja jenis mikroorganisme penyebab infeksi?

Istilah yang belum diketahui

Istilah yang belum diketahui Keywords

3. Analisis masalah:

4. Menyusun pokok bahasan berdasarkan Prior Knowledge Mikroorganisme dapat menyebabkan penyakit bergantung pada virulensi, sistem imun, dan lingkungan Mekanisme terjadinya infeksi melibatkan interaksi agen dan host Antigen sangat berperan dalam proses kontrol infeksi Kontrol infeksi diperlukan untuk pencegahan penularan infeksi

5. Menyusun topik dan sasaran belajar skenario Menjelaskan morfologi, fisiologi, taksonomi, dan genotip bakteri dan jamur Menjelaskan morfologi, taksonomi, struktur, dan reproduksi virus Menjelaskan mekanisme patogenesis penyakit oleh mikroorganisme patogen dan nonpatogen Menjelaskan prinsip atau metode pemeriksaan laboratorium Menjelaskan mekanisme respons imun pada infeksi Menjelaskan proses terjadinya infeksi silang, prinsip, dan prosedur kontrol infeksi Menjelaskan fokus infeksi

Pembengkakan/ Lesi

Respon

imun

Penyebab terjadinya

Bakteri Virus Jamur

Morfologi

Struktur (komponen)

Penamaan (taksonomi)

Fisiologi

Genotip

Cara berkembang biak

Terapi

Pemberian obat

secara klinis

(antibiotik)

Pemeriksaan

laboratorium

Pencegahan

Kontrol

infeksi

Prinsip

Prosedur

Mekanisme infeksi Fokus Infeksi

Karang gigi

Plak

Karies

Host

Agen

Prodak

Komponen

Imunitas Pertahanan terhadap benda asing yang ada pada lingkungan ada 2 buah yaitu kulit dan membran mukosa kemudian sistem kekebalan. Terdapat 2 jenis yaitu kekebalan nonspesifik dan kekebalan spesifik. Kekebalan spesifik ini kemudian dibagi lagi menjadi 2 yaitu kekebalan yang diperantarai sel dan kekebalan humoral (diperantarai antibodi).

Interaksi dan fungsi komponen sistem imun

Kekebalan nonspesifik akan bekerja dalam hitungan menit ketika terjadi infeksi, sedangkan kekebalan spesifik membutuhkan waktu aktivasi yang cukup lama.

Fungsi sel B dan sel T

Mekanisme aktivasi sel B dan sel T ketika terpapar virus

Cell-mediated immunity Antigen atau epitope pada permukaan macrofag kemudian berasosiasi dengan Major Histocompability Protein (MHC II). Antigen tipe MHC II ini kemudian akan dikenalkan pada sel Thelper. Aktivasi dan proliferasi klonal tampak sebagai akibat sekresi interleukin (IL-1 dan IL-2). Reaksi ini disebut delayed hypersensitivity reaction pada M.tubercululosis. Sel T sitotoksik berperan dalam infeksi virus. Selubung glikoprotein virus akan berasosiasi dengan MHC I. Sel ini kemudian akan berproliferasi dengan bantuan IL-2 yang disekresikan sel T helper. Sel ini membunuh virus dengan melepaskan perforin dapa permukaan sel yang terinfeksi. Antibody-mediated immunity Memerlukan kooperasi makrofag, sel T helper, dan sel B. Setelah diproses makrofag antigen kemudian berasosiasi dengan MHC II dan akan berikatan dengan reseptor spesifik sel T. Sel T akan memproduksi IL-2, IL-4, dan IL-5 (faktor diferensiasi sel B). Faktor-faktor ini akan mengaktivasi sel B dan sel B mampu berdiferensiasi menjadi sel plasma kemudian membentuk imunoglobulin (Ig).

Kekebalan nonspesifik

Pertahanan Hospes

Bakteri

A. Struktur Bakteri

1. Nukleoid

Struktur bakteri merupakan sel prokariotik yang tidak memiliki nukleus yang sebenarnya melainkan hanya

sebuah nukleoid. Feulgen-positif menandakan adanya DNA. Gambaran mikroskop elektron menunjukkan tidak

adanya aparatus golgi dan membran nukleus, nukleus dipenuhi oleh serabut DNA. Nukleoid merupakan

kumpulan DNA sirkular yang utuh dengan ukuran bervariasi antara 0,58-10 juta pasang basa. Benerapa bakteri

memiliki kromosom yang berbeda seperti Vibrio cholerae dan Brucella melitensis. Keduanya menunjukkan

penyimpangan yaitu kromosom berbentuk sirkular bukan kromosom berbentuk linear.

2. Sitoplasma

Bakteri biasanya menyimpan materi dalam granula tak larut, bagian ini disebut badan inklusi yang berfungsi

sebagai penyimpanan energi. Salah satu bagian badan inklusi adalah rantai poli-β-asam hidroksibutrik senyawa

mirip lipid yang merupakan gabungan rantai asam β hidroksibutrik yang terhubung karena adanya ikatan ester.

Bentuk lain penyimpanan energi adalah glikogen. Beberapa prokariot yang mampu mengoksidasi sulfur akan

seperti hidrogen sulfida dan tiosulfat akan mulai mengoksidasi granula elemental jika jumlah sulfur berkurang.

Beberapa bakteri juga memiliki kemampuan mengumpulkan fosfat dalam bentuk polifosfat pada granula. Granula

ini dapat mengalami degradasi ketika sel membutuhkan tambahan fosfat. Granula ini disebut granula volutin atau

granula metakromatik.

3. Membran plasma

Terdiri atas fosfolipid dan berbagai jenis protein, perbedaannya dengan membran sel eukariotik adalah tidak

adanya kolesterol pada membran plasma prokariotik. Membran plasma sel archaeabacteria dapat dibedakan

dengan bacteria karena adanya lipid khusus yang disebut isoprenoid. Fungsi membran plasma ini adalah (1)

permeabilitas selektif dan transpor sel, (2) transpor elektron dan fosforilasi oksidatif pada aerob, (3) ekskresi

enzim hidrolitik, (4) enzim yang berfungsi sebagai pembawa dalam biosintesis DNA, polimerisasi dinding sel, dan

lipid membran, (5) reseptor dalam kemotaksis dan sistem transduksi lain. Transpor pasif terdiri dari (1) difusi, (2)

osmosis, dan (3) difusi terfasilitasi. Transpor aktif terdiri atas (1) ion-coupled transport dan (2) ATP-binding

cassette transport (ABC transport). Ion-coupled transport terdiri atas (1) uniport, (2) simport, dan (3) antiport.

Mekanisme ion-coupled transpor

Ekskresi eksoenzim hidrolitik dan protein patogen pada bakteri gram negatif dilakukan secara langsung,

semnetara itu pada bakteri gram positif dilakukan melalui proses yaitu proses tipe I, tipe II, tipe III,tipe IV, dan

tipe V. Pada proses tipe I dan tipe III protein sekresikan ke lingkungan luar dalam satu tahapan. Tipe II dan V

dilakukan dalam tahapan berbeda. Preprotein akan berikatan dengan chaperon dan kemudian akan mengalami

transpor ke lingkungan luar.

Proses sekresi protein patogen

Dinding sel bakteri tersusun atas murein, mucopeptida, atau peptidoglikan. Dinding peptidoglikan tersusun atas

tulang punggung yang merupakan N-asetilglukosamin, dan N-asam asetilmuramik, empat rantai tetrapeptida identik

terikat pada N-asam asetilmuramik, dan satu set peptida identik tumpang tindih. Asam diaminopimelik merupakan

karakteristik pada dinding bacteria yang tidak dimiliki archaeabacteria.

Struktur peptidoglikan

Struktur khusus bakteri gram positif

a. Asam Teichoic dan asam Teichuronic

Istilah asam teichoic merujuk pada semua struktur membran plasma, dinding, atau polimer kapsul yang

mengandung residu ribitol fosfat yang merupakan penyusun 50% berak kering dinding sel dan 10% berat sel

secara menyeluruh. Ada dua macam asam teichoic yaitu asam teichoic dinding yang berikatan kovalen dengan

peptidoglikan dan asam teichoic membran yang berikatan dengan glikolipid membran. Sebagian besar antigen

bakteri gram positif terletak pada asam teichoic ini. Struktur ini juga berkaitan dengan elastisitas dinding sel,

meskipun begitu ketiadaan struktur ini tidak akan berpengaruh terlalu besar.

Asam teichuronic merupakan polimer yang sama dengan asam teichoic, tetapi pada asam teichuronic ini

merupakan gula bukan merupakan polimer fosfat seperti pada asam teichoic. Asam ini disintesis menggantikan

asam teichoic pada keaddan dimana fosfat terbatas.

b. Polisakarida

Beberapa gula netral seperti mannose, arabinose, rhamnose, dan glucosamine serta gula yang bersifat netral

seperti asam glucuronik and asam mannuronik terdapat dalam struktur sel bakteri.

Struktur khusus bakteri gram negatif

Mengandung membran bagian luar berupa lipoprotein dan membran dalam berupa lipopolisakarida.

Struktur membran plasma bakteri gram negatif

Membran bagian luar tersusun atas struktur lipid yang mencegah masuknya molekul hidrofilik, panetrasi antibiotik

juga sulit untuk masuk karena adanya lipid tersebut hal ini menyebabkan bakteri gram negatif terkenal akan

resistensinya terhadap antibiotik. Membran bagian dalam terdapat porin yang memungkinkan masuknya molekul

hidrofilik dengan berat molekul kecil masuk melalui difusi. Molekul protein dominan pada membran bagian luar

bergantung pada gen pengkodenya.

a. Lipid A

Merupakan glikolipid kompleks yang berikatan dengan polisakarida untuk membentuk lipopolisakarida. Terdiri

atas disakarida glukosamin terfosforilasi yang mana merupakan tempat melekatnya asam lemak berantai

panjang. Asam β-Hidroksimiristik menjadi komponen khas struktur ini. Inti polisakarida mengandung gula asam

ketodeokitanoid dan heptosa. Lipopolisakarida yang bersifat sangat toksik disebut endotoksin.

Struktur kimia lipid A, inti polisakaridan, dan unit perulangan

b. Polipeptida

c. Celah periplasmik

Merupakan celah antara membran dalam dan luar, mengandung substansi protein menyerupai gel.

4. Permukaan kristalin

Merupakan struktur 2 dimensi yang tersusun atas protein atau lipoprotein, struktur ini dimiliki bakteri maupun

archaea.

5. Kapsul dan Glikokaliks

Merujuk pada lapisan protein pada bagian paling luar bakteri.

6. Flagela

Flagela tersusun atas protein yang disebut flagelin. Ada 3 jenis bakteri berdasarkan letak dan jumlah flagelnya:

a. Monotrik

b. Lopotrik

c. Peritrik

Struktur flagela prokariota

7. Pili (jembatan seks)

8. Endospora

Terbentuk ketika sel inang mengalami autolisis sebagai akibat lingkungan yang tidak menguntungkan. Spora ini

sangat resisten terhadap bahan kimia, panas, dan faktor tak menguntungkan lain. Apabila lingkungan berubah

menjadi menguntungkan maka spora akan teraktivasi menjadi individu baru.

Mekanisme terbentuknya endospora

B. Reproduksi

Prokariota bereproduksi secara aseksual dengan cara pembelahan biner. Mutasi terjadi akibat adanya

pembelahan biner serta mutasi secara cepat. Mutasi terjadi ketika terdapat kesalahan pengkodean DNA sel induk

pada saat replikasi. Faktor lain terjadinya keberagaman genetik adalah rekombinasi genetik melalui transformasi,

transduksi, dan konjugasi. Transformasi merupakan proses pengambilan DNA asing dari lingkungan sekitarnya.

Transduksi terjadi dalam proses replikasi bakteriofag. Sedangkan konjugasi terjadi melalui serah-terima DNA

melalui vili atau jembatan seks.

Mekanisme transduksi dan konjugasi

Mekanisme transformasi

C. Taksonomi

Taksonomi, penamaan, dan identifikasi adalah tiga hal berbeda yang saling berkaitan sebagai bagian taksonomi.

Klasifikasi didasarkan pada persamaan dan perbedaan. Proses ini membutuhkan metode observasi karena proses

penamaan didasarkan pada perbedaan biokimia. Metode pengklasifikasian:

1. Mengisolasi dan mengidentifikasi organisme yang diharapkan dan tidak diharapkan

2. Memverifikasi keaslian dengan melihat sifat spesifik kultur

3. Mengisolasi dan mengidentifikasi penyebab terjadinya suatu penyakit

Menurut bentuknya bakteri diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok besar yaitu:

a. Kokus (berbentuk bulat)

i. Diplococcus

ii. Streptococcus

iii. Staphylococcus

b. Basil

i. Diplobacillus

ii. Streptobacillus

c. Spirochaeta

Klasifikasi berdasarkan bentuk bakteri

Dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan yang merupakan polimerisasi asam amino dan gula. Adanya

karakeristik ini menimbulkan suatu klasifikasi baru seiring ditemukannya pewarnaan Gram. Mekanisme pewarnaan ini

berdasarkan sifat lipid yang akan larut ketika terpapar pelarut seperti aseton dan alkohol, tetapi tidak demikian

dengan peptidoglikan. Sebagai hasilnya bakteri gram positif (didnding sel mengandung peptidoglikan) berwarna ungu

akibat adanya ikatan crystal violet dan dinding sel sedangkan bakteri Gram negatif berwarna merah muda karena

didnding sel berupa adanya lapisan lemak yang luntur sehingga ia hanya akan menyerap zat warna yang kedua yaitu

safranin. Metode ini bermanfaat sebagai salah satu media mengetahui tindakan terapi yaitu pemberian antibiotik.

Seperti yang kita ketahui bahwa bakteri gram negatif memiliki sifat resisten terhadap beberapa jenis antibiotik

sehingga efektivitas antibiotik ini berkurang akibat lapisan lipid yang membantu bakteri bertahan di dalam tubuh

hospes ditambah lagi sifat dinding sel yang mengandung lipida ini bersifat toksik.

Klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan gram

D. Genom Bakteri

Genom bakteri tersusun atas DNA sirkular dengan panjang antara 580 kbp-5220 kbp. Beberapa bakteri seperti

Brucella memiliki 2 buah DNA sirkular. DNA sirkular yang mengandung kode genetik (plasmid dan kromosom)

yang mengandung kode esensial bagi replikasi mereka disebut replikon.

Perbandingan genom bakteri

Contoh aktivitas metabolik yang ditentukan enzim

Tranasposon adalah elemen genetik yang mengandung informasi perpindahan dari satu lokus ke lokus lainnya.

Keterkaitan transposon pendek memungkinkan terjadinya mutasi insersi.

E. Prinsip atau metode pemeriksaan laboratorium

Identifikasi mikroorganisme diperlukan untuk menentukan antimikroba dan terapi efektif. Proses ini biasanya

melibatkan lima tahapan yaitu (1) visualisasi mikroskopik langsung organisme, (2) kultur dan identifikasi organisme,

(3) identifikasi antigen mikroorganisme, (4) identifikasi RNA dan DNA mikroorganisme, dan (5) identifikasi reaksi

peradangan atau respons host terhadap antigen. Proses pewarnaan berfungsi sebagai salah satu untuk

mempermudah identifikasi bakteri ketika berada di bawah mikroskop cahaya.

1. Pewarnaan gram

Pewarnaan ini bertujuan membedakan bakteri menjadi dua golongan yaitu gram positif dan gram negatif

berdasarkan komposisi dinding selnya. Gelas objek dioleskan dengan menggunakan larutan crystal violet

kemudian bakteri akan berwarna ungu, jika bakteri ini diberikan pelarut seperti aseton atau alkohol dan

warna ungu ini menghilang maka bakteri ini digolongkan sebagai bakteri gram negatif. Penambahan

counterstrain safranin akan menyebabkan bakteri gram negatif ini berwarna pink. Pewarnaan gram penting

bagi identifikasi bakteri karena bakteri gram positif dan negatif memiliki ketahanan yang berbeda terhadap

antibiotik. Kelemahan dari pewarnaan gram adalah sample bakteri yang dibutuhkan harus dalam jumlah

besar yaitu 104 bakteri/ml.

Mekanisme pewarnaan gram

2. Pewarnaan acid-fast

Pewarna seperti ziehl-neelsen digunakan untuk bakteri yang memiliki lapisan lilin dipermukaan dinding

selnya. Bakteri yang telah diwarnai dengan carbolfuchsin akan memudar warnanya jika ditambahkan alkohol,

tetapi beberapa jenis bakteri tidak akan kehilangan warnanya meskipun telah diberikan alkohol. Pewarnaan

jenis ini diperlukan bagi identifikasi pasien dengan kemungkinan menderita infeksi akibat mycobacterium.

Mycobacterium pada tes acid-fast

3. Tinta India

Satu ml cairan serebrospinal yang telah mengalami sentrifugasi kemudian akan ditambahkan tinta India.

Pewarnaan jenis ini digunakan untuk mengidentifikasi cryptococci.

Cryptococcus neoformans pada cairan serebrospinal

4. Penggunaan KOH

Penggunaan KOH berguna dalam identifikasi fungi, bakteri dan sel inang yang terkena akan meleleh dan

hanya akan meninggalkan fungi. Identifikasi dengan menggunakan dahak yang diberi KOH 10 persen.

Fungi yang ada pada eksudat pada sinus nasalis

5. Kultur bakteri dalam media khusus

Mikroorganisme yang dikultur diidentifikasi berdasarkan ukuran koloni, hasil metabolik, reaksi hemolisis,

warna, bentuk, dan baunya. Kesuksesan proses ini bergantung pada ketepatan pengumpulan dan transpor

sample. Tahapan kultur bakteri:

a. Pengumpulan sample

Jika memang diperlukan dibutuhkan media sementara agar mikroorganisme tetap dalam viabilitas yang

baik dan dapat dikultur, sementara itu bakteri anaerob harus dijaga dari efek toksik oksigen.

b. Media

Ada dua jenis media yaitu media yang diperkaya yang bertujuan mencegah pertumbuhan bakteri lain

yang tak diinginkan dan media nonselektif yang memungkinkan pertumbuhan bakteri lain selain bakteri

yang diinginkan.

i. Media yang diperkaya menggunakan darah, infusi otak atau jantung, dan ragi.

ii. Media selektif menggunakan agar Mac Conkey mencegah pertumbuhan bakteri gram positif

tetapi menunjang pertumbuhan bakteri gram negatif, selain itu media jenis ini juga menjadi

tempat isolasi yang baik bagi bakteri yang mampu memetabolisme laktosa. Thayer-Martin juga

merupakan salah satu jenis media spesifik yang tersusun atas agar cokelat yang diberi tambahan

antibiotik, digunakan untuk menekan pertumbuhan bakteri nonpatogen Neisseria serta flora

normal dan abnormal, biasa digunakan untuk mengisolasi Gonococci.

Perubahan warna pada medium agar akibat aktivitas bakteri fermentasi laktosa

c. Identifikasi

i. Single-enzyme test

Bakteri yang berbeda akan menghasilkan enzim yang berbeda untuk mendukung

pertumbuhannya.

Tes katalase

Enzim katalase berfungsi sebagai katalis perubahan hidrogen peroksida menjadi air.

Organisme positif katalase akan menghasilkan gelembung udara jika terpapar enzim ini.

Contohnya adalah stafilokokus merupakan organisme positif katalase sementara

streptokokus dan enterokokus merupakan organisme katalase negatif.

Tes oksidase

Memiliki peranan dalam metabolisme nitrat, enzim ini dapat menerima elektron dari

substansi artifisial seperti turunan fenildiamin dan menghasilkan produk hasil oksidasi

berwarna gelap. Digunakan untuk membedakan penggolongan bakteri gram negatif,

contohnya Pseudomonas aeruginosa merupakan oksidase positif.

Tes urease

Enzim ini menghidrolisis urea menjadi amonia dan karbon dioksida, adanya amonia dapat

dideteksi dengan indikator basa. Digunakan untuk identifikasi Enterobactericeae seperti

Corynebacterium urealyticum dan Helitobacter pylori.

Tes koagulase

Enzim ini menyebabkan koagulasi bakteri ketika diinkubasi dengan plasma, digunakan untuk

membedakan Staphylococcus aureus dengan stafilokokus koagulase negatif.

ii. Tes berdasarkan metabolisme pathway

Tes ini menggunakan mikrotube berisi kultul yang kemudian diberi reagen kimia untuk

mengetahui hasil metabolisme apa saja yang dihasilkan bakteri. Sebelumnya bakteri yang telah

diisolasi akan mengalami proses inkubasi selama 5 jam.

iii. Sistem otomatis

Contohnya tes dengan menggunakan sistem vitek dimana terdapat 30 bagian berbeda dalam

suatu tempat berbentuk kartu yang masing-masingnya mengandung reagen kimia berbeda. Data

disimpan, dianalisis, dan dicetak dalam database dengan sistem komputer.

iv. Identifikasi imunologis bakteri

Identifikasi antigen bakteri menggunakan antiserum

Proses ini menyerupai teknik kultur mikroorganisme, perbedaannya terletak pada hasil yang

dapat menentukan ciri khusus mikroorganisme seperti sensitivitasannya terhadap antibiotik.

a. Capsular swelling reaction

b. Slide agglutination test

Identifikasi antibodi serum

a. Fiksasi komplemen

Serum pasien diinkubasi dengan antigen spesifik mikroorganisme tertentu kemudian

ditambahkan komplemen, jika serum mengandung IgM dan IgE maka akan terbentuk

kompleks antigen-antibodi-komplemen. Selanjutnya ditambahkan darah domba yang

telah dilapisi antibodi. Jika komplemen tidak terikat maka darah akan mengalami lisis,

jika komplemen terikat maka darah tidak akan mengalami lisis, proses ini dapat diamati

dengan spektrofotometer.

b. Aglutinasi direk

Digunakan untuk mengidentifikasi pasien dengan penyebab demam yang tidak diketahui

atau terlalu berbahaya untuk membentuk kultur di laboratorium. Tes ini menguji

kemampuan serum antibodi pasien menggumpalkan mikroorganisme spesifik. Digunakan

untuk identifikasi Brucella abortus atau Francisella tularensis.

c. Hemaglutinasi direk

Antibodi yang melawan sel darah merah dapat terbentuk ketika terjadi infeksi contohnya

ketika terjadi infeksi akibat virus Epstein-Barr

Tes lain yang biasa digunakan

a. Tes aglutinasi lateks

b. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

c. Tes antibodi flurosence

v. Identifikasi RNA dan DNA mikroorganisme

Metode hibridisasi langsung

Pertama dibutuhkan media berupa agar nutrien stelir dan organisme yang akan dikultur,

kemudian berikan antibiotik yang berbeda, dan lakukan inkubasi selama 12-24 jam. Antibiotik

akan berdifusi pada agar dan akan terbentuk zona inhibisi tumbuhnya mikroorganisme, pada

bagian yang terbentuk zona inhibisi inilah bakteri tersebut dinyatakan sensitif terhadap

antibiotik yang diberikan.

Metode amplifikasi

Salah satunya adalah metode PCR atau polymerase chain reaction, metode ini

menguntungkan karena memungkinkan identifikasi sekuens DNA dan RNA bakteri tanpa

diperlukan kultur. Kekurangannya adalah adanya kemungkinan positif palsu akibat

kontaminasi asam nukleat mikroorganisme lain.

Tes susceptibility

Digunakan untuk mengidentifikasi terapi yang tepat bagi bakteri yang memiliki pola

sensitivitas yang sulit diprediksi seperti basilus gram negatif, enterokokus, dan stafilokokus.

a. Metode difusi disk Kirby-Bauer

b. Konsentrasi inhibitor minimal

Mekanisme pembuatan kultur dan pewarnaan

1. Mekanisme Pembuatan kultur

Bahan dan Alat

Nutrien agar kering

Kaldu nutrien kering

Neraca

Sebuah erlenmeyer 1 L

Sebuah gelas kimia 1 L

Sebuah silinder ukur 1 L

Pengaduk (panjang minimal 10 cm)

Cawan petri

Langkah pembuatan:

Bacaalah petunjuk pada kemasan agar nutrient, timbang bahan yang diperlukan untuk membuat agar nutrien

tersebut dalam 500 mL air.

Masukkan air suling ke dalam erlenmeyer kemudian tambahkan agar dan aduk rata untuk mencegah

penggumpalan.

Letakkan erlenmeyer di atas pemanas bunsen, aduk dan biarkan hingga mendidih.

Setelah itu matikan api, sumbat erlenmeyer dengan kapas dan sterilisasi di dalam autoclave.

Tuang agar ke dalam cawan petri dan masukkan ke dalam inkubator untuk mencegah kontaminasi.

Mekanisme pembuatan media kultur

Beberapa jenis medium kultur dan penggunaannya

2. Mekanisme pewarnaan

a. Pewarnaan gram

Alat dan bahan:

Hucker crystal violet

Iodium gram (sebagai mordant, suatu substansi pengikat zat warna dengan dinding sel menjadi substansi

tak mudah larut)

Etil alkohol 95%

Safranin (counterstain)

Gelas objek

Spesimen

Label

Langkah pewarnaan:

Tuangkan Hucker’s crystal violet diatas spesimen yang telah terlebih dahulu diletakkan diatas gelas objek,

diamkan hingga waktu yang ditentukan instruktor

Cuci bersih dengan air

Tuangkan iodium, diamkan

Cuci bersih dengan air

Cuci dengan menggunakan alkohol selama 10-20 detik

Cuci bersih dengan air

Tuangkan counterstain safranin, diamkan

Cuci bersih dengan air

Keringkan dengan menggunakan tisu, angin-anginkan, teteskan beberapa tetes minyak imersi kemudian

amati di bawah mikroskop

Interpretasi:

Bakteri gram positif tetap berwarna ungu karena dindingnya tersusun atas peptidoglikan yang tidak larut

di dalam alkohol atau aseton

Bakteri gram negatif akan berwana merah muda karena dindingnya yang kaya akan lemak larut di dalam

alkohol, warna ini didapat dari proses pewarnaan kedua yaitu safranin.

b. Pewarnaan acid-fast

Teknik pewarnaan carbolfuchsin yang original dengan menggunaan pemanasan disebut pewarnaan Ziehl-

Neelsen, sementara pewarnaan dengan menggunakan reagen carbolfuchsin lebih pekat untuk

emenggantikan pemanasan disebut pewarnaan Kinyoun. Pewarnaan tipe ini digunakan untuk genus

mycobacterium yang akan tetap mengandung pigmen jika menggunakan jenis pewarnaan biasa karena

adanya lapisan fatty wax.

Alat dan bahan:

Specimen

Reagen pewarnaan gram

Kinyoun carbolfuchsin

Acid-alcohol solution

Metil biru

Gelas objek

Diamond-glass marking pencil

Langkah pewarnaan:

Baurkan sample dan sputum pada gelas objek, kemudian beri metanol dan panaskan pada suhu 65-75 C

untuk memastikan semua mycobacterium sudah mati. Untuk membuat kultur pada medium agar

pertama taruh setetes air pada gelas objek kemudian emulsikan sedikit koloni sample.

Beri lingkaran dan tanda salah satu gelas objek dari setiap pasang dengan menggunakan pensil atau

ballpoint seperti biasa

Pada setiap gelas objek lainnya beri lingkaran dan kode dengan menggunakan diamond-glass pencil.

Warnai gelas objek yang diberi perlakuan langkah kedua dengan pewarnaan gram

Warnai gelas objek yang mendapat perlakuan tiga dengan menggunakan pewarnaan Kinyoun:

i. Tempatkan gelas objek pada rak atau baki pewarnaan berbahan dasar logam

ii. Lapisi sample dengan 2-3 buah kertas filter untuk menyaring zat pewarna yang tidak membaur

iii. Tuangkan zat warna (calbolfuchsin) dan biarkan selama 5 menit

iv. Bilas dengan menggunakan air dan keringkan

v. Lapisi dengan larutan asam-alkohol dan biarkan selama 2 menit

vi. Bilas dengan air dan keringkan

vii. Tuangkan metil biru dan counterstain selama 1-2 menit

viii. Bilas dan keringkan

tambahkan beberapa tetes minyak imersi dan amati dibawah mikroskop

Interpretasi:

genus Mycobacterium yang mengandung lapisan fatty wax disebut acid fast staining, yaitu sekali bagian

sitoplasmanya terwarnai maka akan sulit dihapus meski menggunakan larutan asam-alkohol

genus Nocardia memiliki spesies yang disebut sebagai partially acid staining yaitu pewarnaan akan larut

apabila terpapar larutan asam-alkohol tetapi akan tetap jika hanya terpapar larutan asam sulfur 1%

bakteri yang tidak memiliki lapisan fatty wax akan mengalami pemudaran pewarnaan jika terpapar

larutan asam-alkohol disebut non acid fast

c. Mekanisme pewarnaan khusus

Pewarnaan endospora bakteri

Digunakan untuk melihat endospora Bacillus dan Clostridium

Alat dan bahan:

Kultur bakteri Bacillus subtilis berumur 3-5 hari

Kultur bakteri Staphylococcus epidermidis berusia 24 jam

Larutan Malachite hijau

Safranin

Diamond-glass marking pencil

Gelas kimia berukuran 500 mL

Pembakar bunsen

Gelas objek

Langkah pewarnaan

Tambahkan tetesan air pada gelas objek, emulsifikan kultur dengan jumlah yang sama dengan air

Lingkari dan tandai dengan diamond-glass marking pencil

Warnai dengan menggunakan pewarnaan endospora:

i. Tempatkan gelas objek diatas gelas kimia berisi air yang tengah dipanaskan

ii. Tuangkan larutan Malachite hijau dan biarkan selama 5-10 menit

iii. Dinginkan perlahan dengan cara mencelupkannya ke dalam air, keringkan

iv. Tuangkan safranin, diamkan selama 30 detik, dan bilas

v. Amati di bawah mikroskop dengan terlebih dahulu ditetesi minyak imersi

Mekanisme pewarnaan endospora

Virus A. Morfologi virus

Studi untuk menentukan simetri virus membutuhkan pewarnaan dengan penggunaan logam berat. Akan tetapi

metode ini dianggap kurang efektif sehingga digunakanlah metode baru seperti cryoelectron mikroskopik dengan

menggunakan pembekuan sample. Selain itu digunakan pula metode proses penggambaran struktur dengan

menggunakan sistem komputer. Macam-macam simetri virus:

a. Simetri kubus contoh adenovirus

b. Simetri heliks contoh orthomyxovirus

Simetri kubus dan simetri heliks

B. Struktur Virus

1. Protein virus

Protein struktural virus memiliki beberapa fungsi penting:

Memfasilitasi transfer asam nukleat virus dari satu hospes ke hospes lain sebagai pelindung genom ketika terjadi inaktivasi oleh enzim nuklease.

Berperan dalam proses adsorpsi dan menyediakan simetri struktural virus. Menentukan karakteristik antigen virusThe structural proteins of viruses have several important

functions.

2. Asam nukleat virus

Dapat berupa DNA atau RNA, genomnya dapat berbentuk sirkular atau linear, bersegmen atau tidak

bersegmen bergantung pada jenis virusnya.

3. Lapisan lipid virus

Struktur ini merupakan derivat dari membran plasma hospes.

Mekanisme pembentukan lapisan lipid virus

4. Glikoprotein virus

Berbeda dengan lipid yang merupakan derivat membran sel hospes, glikoprotein merupakan lapisan yang

dienkode oleh virus sendiri.

C. Cara Reproduksi

Virus hanya dapat melakukan replikasi di dalam hospes karena seperti yang kita ketahui bahwa virus tidak

memiliki sitoplasma sebagai tempat melakukan sintesis protein dan energi. Infeksi virus bermula dengan adsopsi

virus pada sel hospes. Kemudian terjadi penetrasi genom virus pada sel hospes, setelah itu terjadi replikasi

komponen virus. Setelah berhasil terbentuk komponen virus maka akan terjadi lisis pada sel hospes dan virus

baru akan keluar.

Daur litik dan lisogenik virus

D. Klasifikasi virus

Berdasarkan:

a. Morfologi virion termasuk bentuk, ukuran, simetri, ada dan tidak adanya peplomer, serta ada dan tiadanya

membran.

b. Karakteristik genom virus termasuk jenis asam nukleat (RNA atau DNA), ukuran genom dalam kilobase (kb)

atau pasangan kilobase (kbp), dsb.

c. Karakteristik fisiokimia virus, termasuk stabilitas pH, berat molekuler, dsb

d. Karakteristik protein virus

e. Organisasi genom dan replikasi

f. Karakteristik antigen

g. Karakteristik biologis, seperti jenis jaringan, patogenesis, dsb.

Famili virus yang mampu menginfeksi manusia

D. Identifikasi virus

1. Pengumpulan partikel dari daerah yang mengalami infeksi 2. Pengumpulan partikel dari berbagai sumber yang identik dari sel asal dimana virus tersebut tumbu. 3. Tingkat aktivitas inefektif pada persiapan bergantung pada jumlah partikel yang ada. 4. Pengrusakan partikel fisik oleh agen kimia atau fisik berhubungan dengan hilangnya aktivitas virus. 5. Beberapa sifat tertentu dari partikel dan inektivitas akan tampak identik seperti pengendapan pada

ultrasentrifugasi dan kurva kestabilan pH-nya. 6. Spektrum serap dari partikel yang dimurnikan pada jangkauan ultraviolet seharusnya berhimpit dengan

spektrum inaktivasi virus. 7. Antisera yang dipersiapkan untuk melawan virus yang menginfeksi harus bereaksi dengan partikel dan

sebaliknya. 8. Partikel harus mampu menginduksi penyakit secara in vivo. 9. Bagian partikel dari jaringan yang dikultur menghasilkan progeni dengan sifat biologis dan antigenik dari

virus.

E. Penyakit akibat virus

Infeksi virus biasanya tidak langsung menyebabkan penyakit. Virus dinyatakan patogen jika menimbulkan tanda-

tanda penyakit pada hospes. Virus yang memiliki virulen lebih tinggi akan mengakibatkan tanda-tanda yang lebih

parah pada suatu hospes.

Diagram response hospes terhadap infeksi virus

Patogenesis penyakit akibat virus:

1. Masuknya virus dan replikasi awal

a. Melalui permukaan tubuh seperti kulit, konjungtiva, dsb

b. Mukosa sistem pernapasan dan pencernaan

c. Aliran darah melalui jarum

2. Penyebaran virus dan tropisme sel

Mekanisme penyebaran yang umum adalah melalui aliran darah dan limfatik. Adanya virus dalam darah

disebut viremia. Tropisme sel dan jaringan biasanya merujuk pada adanya reseptor khusus di permukaan sel

atau jaringan untuk jenis virus tersebut.

3. Jejas seluler dan gejala klinis

Penghancuran sel yang terinfeksi pada sel target dan perubahan fisiologis hospes akibat jejas bertanggung

jawab atas terjadinya suatu penyakit.

4. Penyembuhan infeksi

Mekanisme penyembuhan termasuk pertahanan pasif dan adaptif. Pada infeksi akut penyembuhan termasuk

proses pembersihan virus.

5. Penularan virus

Biasanya terjadi melalui jalur masuknya virus dan selama masa hospes berada dalam tahap menginfeksi.

F. Imunitas Hospes

Kekebalan non-spesifik akan langsung bekerja sesaat setelah virus menginfeksi. Mekanisme respons yang umum

adalah induksi interferon. Hal ini mencegah pertumbuhan virus selama waktu yang dibutuhkan untuk

mengembangkan kekebalan humoral dan kekebalan yang diperantarai sel.

Mekanismenya berbeda dengan infeksi akibat bakteri dimana terdapat PMN pad inflamasi akut, pada infeksi virus

imunitas diperantarai sel mononuklear dan limfosit. Sel yang terinfeksi akan mengalami lisis oleh limfosit T,

kekebalan humoral membantu agar hospes tak mengalami infeksi yang sama. Virus memiliki banyak cara untuk

menghindari proses penghancuran, diantaranya memodulasi hospes agar menciptakan lingkungan yang baik bagi

perkembangannya. Protein hasil enkode virus yang menghambat mediator sistem imun hospes disebut Cytokine

decoys. Faktor virulen virus disebut virokines.

G. Sifat Persisten Virus: Laten dan Kronik

Infeksi kronis adalah suatu kondisi dimana replikasi virus tetap terjadi dan dapat diamati meskipun tidak terdapat

gejala klinis tertentu. Pada periode ini penderita dalam fase carrier artinya dapat menjadi vektor penularan virus.

Laten merupakan suatu kondisi dimana virus ‘tersembunyi’ selama periode tertentu.

Virus Herpes misalnya memiliki periode laten sporadik dimana lesi akan muncul pada bagian perifer di saat- saat

tertentu. Cacar ular (vericella-zooster) laten pada ganglia sensoris, akan kembali tampak dalam beberapa tahun

(meskipun jarang terjadi) mengikuti pola sel saraf. Semua ini diakibatkan ketika imunitas melemah.

Infeksi laten virus Herpes

H. Pencegahan dan Terapi bagi Penyakit akibat Virus

Antivirus harus mampu mencegah terjadinya replikasi virus tanpa merusak sel hospes.

Beberapa senyawa yang digunakan untuk terapi penyakit akibat virus

Senyawa lainnya adalah Interferon suatu substansi yang mencegah terjadinya replikasi virus dan merupakan

bagian famili Cytokines.

Sifat-sifat interferon manusia

I. Vaksin

Vaksinasi untuk virus dilakukan untuk tujuan pencegahan, ada 2 metode yaitu

a. Vaksin hidup

Vaksin jenis ini memiliki beberapa kerugian diantaranya:

Risiko virulensi reversinya lebih besar dalam tahap multiplikasi virus

Agen yang secara tak sengaja masuk bisa jadi menginfeksi substrat secara laten

Penyimpanannya menimbulkan permasalahan

Gangguan infeksi tambahan yang terjadi secara alami.

b. Vaksin mati

Kerugian vaksin jenis ini:

Perawatan khusus dibutuhkan untuk memastikan tidak ada sisa virulen hidup

Kekebalan yang didapat hanya dalam waktu singkat dan terkadang harus ditingkatkan

Respons yang didapat kurang sesuai dengan yang diharapkan karena induksi yang terlalu lemah

Respons kekebalan yang diperantarai sel yang didapat terlalu lemah

Beberapa kasus ditemui adanya reaksi hipersensitivitas

Fungi A. Morfologi dan Struktur

Didnding sel tersusun atas kitin, sehingga tidak peka terhadap antibiotik yang bekerja mencegah sintesis

peptidoglikan seperti bakteri. Membran sel mengandung ergolsterol.

B. Klasifikasi

Ada 2 jenis jamur yaitu molds dan yeast.

Dari atas ke bawah kanan ke kiri: Saccharomyces, chlamydospores, Geotrichum, Rhizopus, Scopulariopsis,

Alternaria, Cladosporium, Penicillium, Aspergillus fumigatus.

1. Zygomycota

Reproduksi seksual: zigospora

Reproduksi aseksual: sporangia

2. Ascomycota

Reproduksi seksual: askospora

Reproduksi aseksual: konidia

3. Basidiomycota

Reproduksi seksual: basidiospora

Beberapa jenis jamur dan mycosis yang terjadi

C. Identifikasi

1. Spesimen

Material bipsi dan eksudat dari lesi granuloma dan ulcer

2. Pemeriksaan mikroskopis

Menggunaan pewarnaan KOH atau pewarna putih calcofluor, pewarnaan dinding sel methenamine perak

Gomori (warna hitam pada dinding sel), atau pewarnaan periodik asam-Schiff (warna merah pada dinding

sel).

3. Kultur

Menggunakan media agar Sabouraud yang mengandung antibiotik dan diletakkan pada suhu 25-30 C, pada

suhu 35 C terjadi perubahan bentuk menjadi yeast.

4. Serologi

Aglutinasi suspensi sel yeast yang diselimuti antigen

D. Terapi

Meskipun biasanya merupakan self-limiting disease ada beberapa pilihan terapi yang dapat digunakan salah

satunya penambahan kalium iodida dalam susu.

Beberapa obat yang dapat digunakan untuk terapi mikosis

Therapeutik

1. Antimikroba

Penggunaan obat antimikroba yaitu obat yang bertujuan membasmi mikroba yaitu jasad renik yang tidak termasuk

kelompok parasit. Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh bakteri dan dapat menghambat mikroba jenis lain.

Obat ini harus memiliki sifat toksisitas selektif setinggi mungkin, yaitu bersifat toksik bagi mikroba tetapi tidak bagi

hospes. Sensitivitas bakteri terhadap antibiotik berbeda-beda.

Bakteriostatik: menghambat pertumbuhan bakteri

Bakterisid: membunuh bakteri

Kadar minimal untuk mencegah pertumbuhan minimal disebut kadat hambat minimal (KHM) sedangkan kadar

minimal untuk membunuh mikroba disebut kadar bunuh minimal (KHM).

Mekanisme pemusnahan mikroba secara garis besar dibagi menjadi 5 yaitu:

1. Mengganggu metabolisme contohnya sulfonamid, trimetoprim, asam p-aminosalisilat (PAS), dan sulfon

2. Menghambat sintesis dinding sel contohnya penisilin, sefalosporin, basitrasin, vankomisin, dan sikloserin

3. Mengganggu permeabilitas membran contohnya polimiksin

4. Menghambat sintesis protein sel contohnya amoniglikosid, makrolid, linkomisin, tetrasiklin, dan kloramfenikol.

5. Menghambat sintesis atau merusak asam nukleat mikroba contohnya rimfampisin dan kuinolon

Resistensi dapat terjadi melalui tiga cara yaitu:

1. Obat tidak dapat mencapai tempat kerjanya, contohnya pada mutasi porin dan perubahan mekanisme transpor

aktif bakteri gram negatif

2. Inaktivasi obat karena mikroba mampu membuat enzim yang dapat merusak obat tersebut

3. Mikroba mengubah tempat ikatan antimikroba

Penyebaran resistensi dapat diturunkan dari generasi ke generasi atau melalui mekanisme sel donor bakteri. Hal yang

memungkinkan terjadinya resistensi pada bakteri:

1. Mutasi

2. Transformasi

3. Transduksi

4. Konjugasi

Penyebab memudahkan terjadinya resistensi:

1. Penggunaan yang terlalu sering

2. Penggunaan secara irasional

3. Penggunaan antimikroba baru yang berlebihan

4. Penggunaan untuk jangka waktu lama

5. Penggunaan antimikroba untuk ternak

Kontrol infeksi

Salah satu upaya untuk mencegah terjadinya penyakit akibat infeksi adalah degan cara mencegah mikroorganisme

mencapai tubuh pasien 1. Berikut merupakan beberapa upaya yang dapat dilakukan:

1. Sterilisasi

Merupakan proses penghilangan mikroorganisme secara menyeluruh dengan menggunakan metode pemanasan,

gas tertentu, radiasi, cairan kimia, dan filtrasi

2. Pasteurisasi

Penggunaan panas untuk menciptakan kondisi inaktif bagi mikroorganisme, dalam hal ini temperatur yang

digunakan lebih rendah jika dibandingkan dengan yang digunakan untuk sterilisasi.

3. Penggunaan desinfektan

Digunakan untuk membunuh bakteri patogen dengan kriteria yang tidak memenuhi untuk dilakukannya sterilisasi

4. Penggunaan antiseptik

Merupakan agen desinfektan yang dapat digunakan pada permukaan tubuh untuk mengurangi jumlah flora

normal maupun yang bersifat patogenik

5. Sanitasi

Merupakan istilah yang kurang spesifik, biasanya merujuk pada kebersihan rumah dan perisapan untuk makanan

6. Asepsis

Merupakan suatu istilah untuk mencegah penyebaran mikroorganisme pada suatu daerah

Proses sterilisasi bukan merupakan suatu proses untuk menciptakan keadaan steril mutlak, melainkan hanya

merupakan suatu probabilitas 1.

Kinetika pemusnahan bakteri sebagai suatu fungsi eksponen

Metode sterilisasi dan penggunaan desinfektan

Rujukan:

Joshephine A Morelo et al. 2003. Laboratory Manual and Workbook in Microbiology Applications to Patient Care 7th Edition. San Fransisce: Mc Graw Hill.

Richard A Harvey et al. 2007. Lippincotts’s Ilustrated Reviews Microbiology 2nd Edition. Lippincotts

Yi Wei Tang dan Charles W Stratton. 2006. Advanced Techniques in Diagnostic Microbiology. New York: Springer.

Kenneth J Ryan et al. 2004. Sherris Medical Microbiology an Introduction to Infectious Disease. 4th Edition. San

Fransisco: McGraw Hill.

Warren Levinson. 2008. Review of Medical Physiology and Immunology. San Fransisco: McGraw Hill.

Student Log Book Biologi Oral Dasar

Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Indonesia Semester 1 / 2012

Nama Mahasiswa :Irvi Firqotul Aini (NPM.1206237630)

Nama Fasilitator : drg. Niniarty Z Djamal, M.Kes

Diskusi Kelompok Kedua

Tanggal / Jam Diskusi : /08.00-10.00

Skenario No. : 4

1. Informasi tambahan dari diskusi kelompok/Sharing:

.............................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

2. Catatan pendapat teman yang berbeda dengan anda:

.............................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

3. Apa hal terpenting yang anda dapatkan pada diskusi skenario ini?

.............................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

3. Kesimpulan akhir skenario:

.............................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

4. Identifikasi sasaran belajar (hal-hal yang belum tercapai berdasarkan sasaran belajar yang ada):

.............................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................................

5. Catatan dari dosen fasilitator:

.............................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................................

Tanda Tangan Fasilitator: Nilai Log Book

(nilai diberikan oleh fasilitator setiap setelah DK 2)

............................................... ....................................................................