Mekanisme Diare dan Muntah
Berbagai mikroba seperti bakteri, parasit, virus dan kapang bisa menyebabkan menyebabkan diare dan muntah. Keracunan pangan pangan yang menyebabkan menyebabkan diare dan muntah, disebabkan disebabkan oleh pangan dan atau atau air yang terkontaminasi oleh mikroba. Pada tulisan ini akan dijelaskan mekanisme diare dan muntah yang disebabkan oleh mikroba melalui pangan terkontaminasi. A. DIARE
1. Definisi Diare Secara klinis, istilah diare digunakan untuk menjelaskan terjadinya peningkatan likuiditas tinja yang dihubungkan dengan peningkatan berat atau volume tinja dan frekuensinya. Seseorang dikatakan diare jika jika secara secara kuantitatif berat tinja tinja per-2 jam lebih dari 2!! gram atau lebih dari dari 2!! ml dengan frekuensi frekuensi lebih dari tiga kali sehari. "iare bisa dikelompokkan berdasarkan beberapa factor seperti durasi dari penyakit #akut atau kronis$, mekanisme patofisiologis #osmotic atau sekretori$, tingkat keparahan #ringan atau berat$, atau karakteristik tinja #berair, berlemak atau berdarah$. Secara medis, durasi durasi dari penyakit penyakit dan karakteristik tinja digunakan untuk mengevaluasi mengevaluasi penyakit dan dan pengobatan pasien diare. "iare akut didefinisikan sebagai penyakit penyakit diare yang berlangsung berlangsung kurang kurang dari minggu. "iare yang bertahan lebih dari minggu dikenal dikenal sebagai diare kronis. kronis. Penye-bab dari sebagian sebagian besar kasus diare akut adalah agen penyebab infeksi #virus, bakteri dan parasit$ dan enterotoksin yang yang diproduksi di dalam pangan. pangan. Penyebab lain diluar yang yang diba%a oleh pangan adalah pengobatan, peradangan atau penyakit ischemic pada perut, radang panggul dan penyerapan gula yang kurang baik #misalnya laktulosa$.
Sebagian besar diare yang disebabkan oleh infeksi, terjadi melalui rute fekal-oral baik melalui pangan atau air yang tercemar. tercemar. &irus #misalnya #misalnya adenovirus, rotavirus dan Norwalk virus$ virus$ merupakan penyebab utama dari diare di 'merika Serikat. Bakteri yang menyebabkan diare diantaranya Escherichia coli , Clostridium difficile, Campylobacter, Salmonella dan Salmonella dan Shigella. (ksotoksin Shigella. (ksotoksin bakteri penyebab diare diproduksi oleh Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, Salmonella species Salmonella species dan species lainnya. Entamoeba histolytica, Giardia, Cryptosporidium dan Cyclospora adalah jenis parasit)proto*oa penyebab diare. 2. Mekanisme Diare Yang Disebabkan Disebabkan Oleh Patogen Patogen Enterik "iare yang disebabkan oleh patogen enterik terjadi dengan beberapa mekanisme sebagai berikut #+ambar $ 1.
Beberapa patogen menstimulasi sekresi dari fluida dan elektrolit, seringkali dengan melibatkan enterotoksin yang akan menurunkan absorpsi garam dan air dan)atau meningkatkan meningkatkan sekresi sekresi anion aktif. Pada kondisi kondisi diare ini tidak terjadi gap osmotic dan diarenya tidak berhubungan dengan isi usus sehingga tidak bisa dihentikan dihentikan dengan puasa. puasa. "iare jenis ini dikenal dikenal sebagai diare diare
2.
sekretory. ontoh dari diare sekretori adalah kolera dan diare yang disebabkan oleh enteroto/igenic E coli. Beberapa patogen menyebabkan diare dengan meningkatkan daya dorong pada kontraksi otot, sehingga menurunkan %aktu kontak antara permukaan absorpsi usus dan cairan luminal. Peningkatan daya dorong ini mungkin secara langsung distimu-lasi oleh proses patofisiologis yang diaktivasi oleh patogen, atau oleh peningkatan tekanan luminal karena adanya akumulasi fluida. Pada umumnya, peningkatan daya dorong tidak dianggap sebagai penyebab utama diare tetapi lebih kepada faktor tambahan yang kadangkadang menyertai akibat-akibat patofisiologis dari diare yang diinduksi oleh
3.
Pada beberapa diare karena infeksi, patogen menginduksi kerusakan mukosa dan menyebabkan peningkatan permeabilitas mukosa. Sebaran, karakteristik dan daerah yang terinfeksi akan bervariasi antar organisme. Kerusakan mukosa yang terjadi bisa berupa difusi nanah oleh pseudomembran sampai dengan luka halus yang hanya bisa dideteksi secara mikroskopik. Kerusakan mukosa atau peningkatan permeabilitas tidak hanya menyebabkan pengeluaran cairan seperti plasma, tetapi juga mengganggu kemampuan mukosa usus untuk melakukan proses absorbsi yang efisien karena terjadinya difusi balik dari fluida dan elektrolit yang diserap. "iare jenis ini dikenal sebagai diare eksudatif. Penyebabnya adalah bakteri patogen penyebab infeksi yang bersifat invasive #Shigella, Salmonella$.
4.
0alabsorpsi komponen nutrisi di usus halus seringkali menyertai kerusakan mucosal yang diinduksi oleh patogen. Seperti terlihat pada +ambar , kegagalan pencernaan dan penyerapan karbohidrat #1$ akan meningkat dengan hilangnya hidrolase pada permukaan membrane mikrovillus #misalnya lactase, sukrase-isomaltase$ atau kerusakan membran microvillus dari enterosit. Peningkatan solut didalam luminal karena malabsorbsi 1 menyebabkan osmolalitas luminal meningkat dan terjadi difusi air ke luminal. "iare jenis ini dikenal sebagai diare osmotik dan bisa dihambat dengan berpuasa.
3. Diare Sekretory karena Enterotoksin (nterotoksin bakteri seperti cholera to/in maupun enterotoksin heatlabile dan heatstable dari (. coli seringkali menyebabkan diare sekretory. 3iga ciri utama dari diare sekretory #+ambar 2$ adalah . (nterotoksin menstimulasi sekresi dari cairan dan elektrolit intestinal dengan meningkatkan sekresi anion aktif dan menghambat absopsi 4al. 2. 3idak menyebabkan kerusakan morfologi. 'kumulasi fluida didalam luminal dan terjadinya diare disebabkan oleh gangguan fungsional terhadap sistim transpor air dan elektrolit. 5. 3idak mengganggu absorpsi solut yang tergantung pada natrium #4a$. Karena itu, pemberian larutan gula-garam #4a$ secara oral dilakukan untuk
mengganti caiaran tubuh yang hilang #mencegah dehidrasi$ karena diare yang diinduksi oleh enterotoksin.
+ambar . 0ekanisme diare yang disebabkan oleh patogen enterik
+ambar 2. iri diare sekretori yang disebabkan oleh enterotoksin a. Mekanisme diare oleh kolera toksin holera to/in #3$ yang dihasilkan oleh Vibrio cholerae merupakan molekul protein yang terdiri dari sub unit beta #terdiri dari 6 molekul yang berikatan secara nonkovalen$ dan sub unit alpha #memiliki 2 peptida, alpha and 2$ dengan B0 78,!!!. Sub unit 6B, berfungsi sebagai alat pengikatan #penempelan$ 3 ke membran reseptor spesifik #disebut +0-ganglioside$ yang ada pada membrane luminal dari enterosit. Sub unit ' kemudian masuk kedalam sel dan mengaktivasi adenilat siklase yang ada pada membrane basolateral, menginisiasi pembentukan '0P siklik dari '3P. Peningkatan jumlah '0P siklik ini mengubah proses metabolisme yang berperan dalam mengatur transport garam dan air didalam usus. Kondisi ini akhirnya menyebabkan penghambatan absorpsi 4al netral dan menstimulasi sekresi anion sehingga terjadi akumulasi fluida didalam luminal yang memicu terjadinya diare #+ambar 5$.
+ambar 5. 0ekanisme diare oleh cholera to/in b. Mekanisme diare oleh heat-stable enterotoxin 1eat-stable enteroto/in dari (. Coli #S3a$ adalah peptide dengan B0 rendah #72,!!! daltons$, stabil terhadap panas, nonantigenik dan menyebabkan diare air #diare sekretory$. S3a berikatan dengan reseptor membran lumina spesifik #guanilat siklase$ pada enterosit untuk menstimulasi pembentukan siklik +0P dari +3P. Peningkatan dari siklik +0P mengaktivasi +-kinase yang berperan penting dalam mengatur transport fluida dan elektrolit didalam usus. 1anya saja, tidak seperti cholera to/in atau heat-labile to/in dari E. Coli, S3a terutama menghambat absorpsi 4al netral dan hanya sedikit menstimulasi sekresi anion aktif. Sehingga, diare yang disebabkannya tidak separah yang disebabkan oleh cholera to/in #+ambar $. B. MUNTAH
1. Penyebab Mntah 0untah adalah aktivitas mengeluarkan isi perut melalui mulut yang disebabkan oleh kerja motorik dari saluran pencernaan. Kemampuan untuk muntah dapat mempermudah pengeluaran toksin dari perut. Penyebab muntah bisa karena $. Penyakit infeksi atau radang di saluran pencernaan atau di pusat keseimbangan, 2$. Penyakit-penyakit karena gangguan metabolisme seperti kelainan metabolisme karbohidrat #galaktosemia dan sebagainya$, kelainan metabolisme asam amino)asam organic #misalnya gangguan siklus urea dan fenilketonuria$, 5$. +angguan pada system syaraf #neurologic$ bisa karena gangguan pada struktur #misalnya hidrosefalus$, adanya infeksi #misalnya meningitis dan ensefalitis$, maupun karena keracunan #misalnya keracunan syaraf oleh asiodosis dan hasil samping metabolisme lainnya$, juga karena $. Kondisi fisiologis misalnya yang terjadi pada anak-anak yang sedang mencari perhatian dari lingkungan sekitarnya dengan mengorek kerongkongan dengan jari telunjuknya.
+ambar . 0ekanisme diare oleh heat-stable enteroto/in Penyakit gastroenteritis akut merupakan penyebab muntah yang paling sering terjadi pada anak-anak. Pada kondisi ini, muntah biasanya terjadi bersama-sama dengan diare dan rasa sakit pada perut. Pada umumnya disebabkan oleh virus dan bakteri patogen. &irus utama penyebab muntah adalah rotavirus, sementara bakteri patogen mencakup Salmonella, Shigella, Campylobacter dan Escherichia coli. 2. Mekanisme Mntah 0untah terjadi setelah adanya rangsangan yang diberikan kepada pusat muntah #vomiting center , &$ atau pada *ona pemicu kemoreceptor #chemoreceptor trigger zone, 39$ yang berada di sistim syaraf pusat #central nervous system$ seperti dapat dilihat pada +ambar 6. Pusat-pusat koordinasi muntah ini dapat diaktifkan oleh berbagai cara. 0untah yang terjadi karena stress fisiologis, berlangsung karena adanya sinyal yang dikirimkan melalui lapisan otak luar dan limbic system ke pusat muntah #&$. 0untah yang berhubungan dengan gerakan terjadi jika & distimulasi melalui sistim pengaturan otot #vestibular atau vestibulocerebellar system$ dari labirin yang terdapat pada telingan bagian dalam. Sinyal kimia dari aliran darah dan cairan cerebrospinal #jaringan syaraf otak sampai tulang ekor$ dideteksi oleh 39. :jung syaraf dan syaraf-syaraf yang ada didalam saluran pencernaan merupakan penstimulir muntah jika terjadi iritasi saluran pencernaan, kembung dan tertundanya proses pengosongan lambung.
+ambar 6. Koordinasi sistim saraf pusat #central nervous system$ yang menyebabkan muntah: S ! limbic system, C"# ! chemoreceptor trigger zone, VC ! vomiting center, V$$$ ! vestibular nerve, % ! vagus nerve. Ketika pusat muntah #&$ distimulasi, maka motor dari cascade akan bereaksi menye-babkan muntah. Kontraksi non peristaltic didalam usus halus meningkat, gallbladder berkontraksi dan sebagian isi dari usus dua belas jari masuk kedalam lambung. Kondisi ini diikuti dengan melambatnya gerakan peristaltik yang akan mendorong masuknya isi usus halus dan sekresi pankreas kedalam lambung dan menekan aktivitas lambung. Sementara itu, otot-otot pernapasan akan berkontraksi untuk mela%an celah suara yang tertutup, sehingga terjadi pembesaran kerongkongan. Pada saat otot perut #abdominal$ berkontraksi, isi lambung akan didorong masuk kedalam kerongkongan. ;elaksasi dari otot-otot perut memungkinkan isi kerongkongan masuk kembali kedalam lambung. Siklus dari muntah-muntah berlangsung cepat sampai semua isi lambung yang masuk ke kerongkongan dikeluarkan semua. Pada kondisi muntah juga terjadi peningkatan pro-duksi air ludah, peningkatan kecepatan pernapasan dan detak jantung serta pelebaran pupil mata. 3. Sta!hylo"o""s ares Pada kasus keracunan pangan oleh S. aureus, muntah yang terjadi disebabkan oleh tertelannya enterotoksin staphylococcal yang dibentuk oleh bakteri ini. Staphylococcal yang tertelan, akan berikatan dengan antigen ma&or histocompatability comple' #01$ yang menstimulasi sel 3 untuk melepaskan cyto(ine. Sitokin ini selanjutnya akan menstimulasi neuroreseptor yang ada di saluran pencernaan dan rangsangan tersebut akan diteruskan ke sistim syaraf pusat, sehingga memicu pusat muntah #&$ dan mengakibatkan terjadinya muntah. (nterotoksin staphylococcal sendiri merupakan protein rantai tunggal dengan B0 rendah #2<-5! k"a$ dan titik isoelektrik 6.= > 8.< dan bersifat tahan terhadap panas serta aktivitas en*im proteolitik. #. Sindrom Emetik Dari $a"ills "eres B. cereus menghasilkan toksin cereulide yang memicu muntah #sindrom emetik$.
0ekanisme diare disebabkan oleh pengikatan toksin cereulide pada reseptor 6-135 yang selanjutnya menstimulasi vagus afferent nerve yang akan mengirimkan rangsangan ke pusat muntah di otak. 3oksin ini merupakan produk metabolit sekunder bakteri yang diproduksi didalam pangan yang dikontaminasinya. Karakteristik dari toksik ini adalah merupakan peptide siklik, dengan B0 .2 k"a, tidak bermuatan, tidak memiliki antigen, menyebabkan sindrom emetik, bersifat stabil terhadap panas dan tahan aktivitas en*im proteolitik. C. DAFTAR PUSTAKA
+ranum, P.( dan 3.. Baird-Parker. 2!!!. Bacillus species. )idalam 3he 0icrobiologycal Safety and ?uality of @ood #&olume AA$. B.0. und, 3.. BairdParker dan +.C. +ould #ed$. 'spen Publisher, Anc. 0aryland. Baird-Parker, 3.. 2!!!. Staphylococcus aureus. )idalam 3he 0icrobiologycal Safety and ?uality of @ood #&olume AA$. B.0. und, 3.. Baird-Parker dan +.C. +ould #ed$. 'spen Publisher, Anc. 0aryland. 0urray, K.@., dan ".. hristie. DD8. &omiting. Pediatrics in ;evie% &ol. D 4o. !. http))pedsinrevie%.aappublications.org)cgi)reprint)D)!)55= #2-2-2!!<$ Sanaka, 0 dan (.(. Soffer. 2!!. 'cute "iarrhea. http))%%%.clevelandclinicmeded. com)"AS('S(0'4'+(0(43)gastro)diarrhea)diarrhea.htm #2-2-2!!<$ 'nonim. 2!!!. "iarrheas "iseases ' ;evie% of 4ormal Physiology, Pathophysiology, and 'pproach to 3reatment. http))gi.vghtc.gov.t%)3eaching);esources.htm #2-2-2!!<$
