Serratia marcescens marcescens 1. Identifik Identifikasi asi Bakteri Bakteri
Serratia Serratia marcescens marcescens merupakan bakteri berjenis gram negatif yang memiliki bentuk bacillus. Bakteri ini telah dikenal sebagai patogen terhadap manusia semenjak dulu sekitar pada tahun 1960, terutama pada bidang kesehatan karena pernah menjadi penyebab terjadinya infeksi pencernaan pada manusia (Hejai, 199!".
Bakteri eri
ini
meru erupaka akan
bakter teri
yang
terma rmasuk suk
kedala alam
keluarg arga
#ntero #nterobact bacteria eriaceae ceae.. Bakteri Bakteri ini merupa merupakan kan organi organisme sme yang yang berger bergerak ak dengan dengan cepat cepat (motil" karena mempunyai flagela peritrik, dapat tumbuh dalam kisaran suhu $ 0%&'0 0% dan dalam kisaran pH antara $&9. erratia marcescens dapat digambarkan digambarkan secara detail karena ia adalah spesies yang umumnya ditemukan dalam spesimen ilmu pengobatan. )oloni erratia marcescens pada media agar biasa tidak terbedakan pada hari pertama atau hari kedua dan kemudian mungkin berkembang menjadi cembung. *ada suhu kamar, bakteri patogen ini menghasilkan at +arna (pigmen" merah .Bakteri ini jenis fakultatif anaerobik yang tidak terlalu membutuhkan ksigen (aputra, -010".
Bakteri merah ini dikenal juga dengan nama %hromobacterium prodigiosum, karena memiliki kemampuan menghasilkan pigmen merah yang disebut prodigiosin. Habitat . marcescens berada di air, tanah, permukaan daun, dalam tubuh serangga, he+an, dan manusia (aputra, -010". Bakteri ini dapat tumbuh dalam keadaan anaerob. Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan, . marcescens mengalami pertumbuhan yang tinggi pada keadaan anaerob. Bakteri ini memiliki kemampuan hidup pada keadaan ekstrim misalnya pada lingkungan yang terpapar antiseptik, desinfektan, dan pada air destilasi (aputra, -010". Bakteri Serratia marcescens ini merupakan organisme umum yang dijumpai pada tanah dan air dan sangat sering ditemukan sebagai kontaminan didalam alat entilasi udara, tabung trakeotomi, dan didalam cairan dialisis peritoneal (Hejai, 199!". Bakteri Serratia marcescens
ini juga merupakan bakteri patogen terhadap
manusia yang umum ditemui pada tempat terisolasi dari penanganan kesehatan dari infeksi terkait pernapasan dan saluran kemih (Hejai, 199!".
erratia marcescens dapat digambarkan secara detil karena merupakan spesies yang sudah umum ditemukan dalam spesimen ilmu pengobatan. el bakteri .
marcescens ditunjukkan pada /ambar 1. alah satu karakteristik dari bakteri ini dapat menghasilkan pigmen merah yang disebut prodigiosin. arna prodigiosin yang dihasilkan bergantung pada umur biakan, mulai dari +arna merah muda hingga merah tua. Berdasarkan penelitian, pigmen biologis yang dihasilkan oleh bakteri ini ternyata memiliki aktiitas antifungal, imunosupresi, dan antiproliferasi (umiarti, -01-". erratia marcescens merupakan bakteri yang patogen terhadap serangga karena dapat menghasilkan beberapa enim hidrolitik seperti protease, kitinase, nuclease, dan lipase yang bersifat toksin. Bakteri ini juga dapat menghasilkan serra+etin, senya+a surfaktan yang membantu dalam proses kolonisasi (umiarti, -01-". Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh 2lyg pada tahun 1934 di 5niersitas tockholm, strain . marcescens yang diisolasi dari serangga sering kali memproduksi protease dibandingkan tipe liarnya. *rotease ekstraseluler dari . marcescens yang telah dimurnikan bersifat toksik pada serangga. *enelitian mengenai efek irulensi strain erratia terhadap lara %ostelytra ealandica (ulat rumput e+ 7ealand" juga membuktikan bah+a strain erratia memiliki efek toksik yang tinggi terhadap serangga hama ketika protein toksiknya diinjeksikan ke tubuh serangga (umiarti, -01-". 8arga erratia terdiri atas bakteri patogen serangga. #ntomopatogen dari marga erratia, kecuali erratia pentomophila dan erratia proteamaculans, dikenal sebagai patogen oportunistik atau fakultatif karena tidak irulen ketika berada dalam saluran pencernaan, tetapi menjadi sangat irulen ketika masuk ke dalam haemolim akibat serangga terluka atau dalam keadaan stres (umiarti, -01-". #ntomopatogen erratia entomophila dan erratia proteamaculans merupakan strain erratia yang telah diketahui secara pasti merupakan bakteri entomopatogen yang irulensinya tinggi terhadap serangga hama. )edua strain erratia ini menghasilkan kompleks toksin yang mekanisme toksinnya mirip dengan kompleks toksin yang dihasilkan (umiarti, -01-".
2. Patogenesis Patogenesis adalah mekanisme infeksi dan mekanisme perkembangan penyakit. Infeksi adalah invasi inang oleh mikroba yang memperbanyak dan
berasosiasi dengan jaringan inang. Infeksi berbeda dengan penyakit. Kapasitas bakteri menyebabkan penyakit tergantung pada patogenitasnya. Dengan kriteria ini, bakteri dikelompokan menjadi 3, yaitu agen penyebab penyakit, patogen oportunistik, nonpatogen. Agen penyebab penyakit adalah bakteri patogen yang menyebabkan suatu penyakit (Serratia mercescens. Patogen oportunistik adalah bakteri yang berkemampuan sebagai patogen ketika mekanisme pertahanan inang diperlemah (!ontoh
E.
Col)i
menginfeksi
saluran
urin
ketika
sistem
pertahanan
inang
dikompromikan (diperlemah. "onpatogen adalah bakteri yang tidak pernah menjadi patogen. "amun bakteri nonpatogen dapat menjadi patogen karena kemampuan adaptasi terhadap efek mematikan terapi modern seperti kemoterapi, imunoterapi, dan mekanisme resistensi. #akteri tanah Serratia marcescens yang semula nonpatogen, berubah menjadi patogen yang menyebabkan pneumonia, infeksi saluran urin, dan bakteremia pada inang terkompromi ($ubramani, %&'%. irulensi adalah ukuran patogenitas organisme. )ingkat virulensi berbanding lurus dengan kemampuan organisme menyebabkan penyakit. )ingkat virulensi dipengaruhi oleh jumlah bakteri, jalur masuk ke tubuh inang, mekanisme pertahanan inang, dan faktor virulensi bakteri. $e!ara eksperimental virulensi diukur dengan menentukan jumlah bakteri yang menyebabkan kematian, sakit, atau lesi dalam *aktu yang ditentukan setelah introduksi ($ubramani, %&'%. Pada orang de*asa, $erratia mar!es!ens terlibat dalam infeksi pada saluran ken!ing, saluran pernapasan (pneumonia, infeksi mata, meningitis, dan infeksi pada kulit yang terluka. $edangkan pada anak+anak, $erratia mar!es!ens menginfeksi saluran
pen!ernaan.
Karena
$erratia
mar!es!ens
juga
menginfeksi
saluran
pen!ernaan manusia, maka kotoran manusia dari hasil pen!ernaan yang terinfeksi tersebut dapat mematikan terumbu karang jenis tanduk rusa (A!ropora palmate . Penyakit !a!ar putih (*hite+band disease menyerang A!ropora palmate di perairan Karibia ($ubramani, %&'%. Penyakit !a!ar putih menyerang daging dari kulit karang yang tipis dan menguliti jaringan hidup dari !abang+!abangnya sehingga meninggalkan kerangka batu kapur mati. asalah ini semakin parah selama berbulan+bulan musim panas, saat suhu meninggi yang memper!epat pertumbuhan bakteri dan mengurangi ketahanan dari sistem kekebalan karang tanduk rusa ($ubramani, %&'%.
Aktivitas #iokimia dari organisme $erratia diantaranya menfermentasikan mannitol, salisin, dan sukrosa dengan produknya berupa asam dan kadang+kadang terdapat buih-gelembung. $erratia mar!es!ens dibedakan dari bakteri gram negatif lainnya karena ia melakukan hidrolisis kasein. idrolisis kasein yang dilakukan $erratia mar!es!ens untuk menghasilkan metalloprotease ekstraselular yang berfungsi dalam interaksi sel ke matriks ekstraselular (eje/i, '001. $erratia mar!es!ens juga menunjukkan adanya triptofan dan degradasi sitrat. $alah satu produk akhir dari degradasi triptofan adalah asam piruvat. $itrat dan asetat dapat digunakan sebagai sumber karbon satusatunya. #anyak galur menghasilkan pigmen merah muda, merah-magenta. 2lukosa difermentasikan dengan atau tanpa produksi gas dengan volume ke!il selobiose, inositol, dan gliserol difermentasi tanpa menghasilkan gas (eje/i, '001. Kandungan 2 4 5 D"A berkisar dari 63 samapi 60 mol 7. abitat $erratia mar!es!ens banyak ditemukan di alam terutama di air dan tanah, tetapi beberapa terdapat dalam usus manusia. Penularannya melalui kontak langsung, tetesan dan dalam beberapa kasus ditemukan tumbuh pada saluran ken!ing, pada larutan garam, dan dalam larutan lain yang semula diduga steril (eje/i, '001. Dalam hal pengobatan, antibiotik yang digunakan untuk infeksi pada manusia adalah 5ephalosporins, 2entami!in, dan Amika!in. "amun, sebagian bakteri ada yang resistan dengan beberapa antibiotik karena banyaknya faktor 8 di dalam plasmid (eje/i, '001.
2aktor patogenitas dari bakteri Serratia marcescens ini disebabkan oleh beberapa hal diba+ah ini 1. :ipopolisakarida :ipopolisakarida atau (:*" terletak pada membran luar dari suatu bakteri gram negatif. :* &polysaccharides dapat berkontribusi sebagai faktor irulensi dari sebuah bakteri dengan cara mengaktifkan resistensi terhadap serum antimikroba. :* sendiri memiliki tiga daerah. :ipid ;, &antigen, dan inti (eje/i, '001. Serratia marcescens memproduksi dua buah &*olysaccharides netral. )omponen permukaan bakteri dari bakteri patogen merupakan faktor utama
untuk memisahkan hasil dari kontak dengan host. Bakteri ber&gram negatif dilindungi dengan sebuah membran layer terluar yang mana fungsinya adalah melindungi sel dari agen toksik dengan memperlambat penetrasi mereka dan menghalangi akses mereka kepada target (eje/i, '001. 2. Adherence dan hidrofobik Phili telah terlihat sebagai sebuah determinan dari mikroba adherence terhadap permukaan epitel dari host. Serratia marcescens merupakan penyebab dari nosokomial 5<= (eje/i, '001. 4. *roduk ekstraseluler Serratia marcescens memproduksi beberapa enim ekstraseluler, dan dia merupakan salah satu organisme yang paling efisien untuk degradasi biologi dari kitin (eje/i, '001. 3. Resistensi bakteri =nfeksi yang disebabkan oleh Serratia mercescens kemungkinan sangat
sulit untuk ditangani karena resistensinya terhadap beberapa jenis antibiotik, termasuk didalamnya
adalah resisten terhadap ampicilin dan generasi
cephalosporins satu dan dua (Hejei, 199!". ;mino glikosida memiliki aktiitas yang bagus terhadap bakteri Serratia merescens, tetapi strain resisten terhadap antibiotika tersebut telah dilaporkan baru&baru ini. Bakteri ini pun mempunyai daya resisten terhadap antibiotik jenis lain diantaranya adalah resisten terhadap B&:aktam, ;minoglikosida dan 2luoro>uinolone (Hejei, 199!". ?esisten @&laktam • )etika b&:aktam dimediasi
karbapenem
resisten.
?esisten
ini
kemungkinan dihasilkan lebih tinggi dari dua mekanisme. *ertama, tingginya produksi ;mp% %hepalosporinase dikombinasikan dengan at yang menurunkan permeabilitas. Aan yang kedua merupakan sintesis dari @& •
lactamase untuk menghidrolisis carbapenem(
menonaktifkan enim adenilat, acetylate, atau memfosforilasi hidroksil aminoglikosida atau gugus amino (Hejei, 199!". #nim ;;% (6 C" kelas = mengkodekan resistensi terhadap tobramycin, dibekacin, amikasin, netilmisin, -Cðylnetilmicin dan sisomicin. 5rutan A; dari 4 gen yang mengkode tipe 6C&&asetil&transferase telah ditentukan gen aac;1 dari %itrobacter Aiersus Daac (6 C" & =aE, dan gen aac;' dari plasmid =%8 diisolasi dari . 8arcescens Daac (6 C" & =bE. Bagian amino& terminal dari ;;% bifunctional (6 C" F ;*H (- G" enim dari #nterococcus faecalis telah ditunjukkan untuk mengkodekan ;;% (6C" aktiitas Daac (6 C" & =eE. ebuah enim resistance yang baru ditemukan bifunctional antibiotik dari
.
8arcescens
catalyes
adenilasi
dan
asetilasi
antibiotik
aminoglikosida. truktur tugas dari produk enymic menunjukkan bah+a asetilasi terjadi pada 6C&amina dari kanamisin ; dan adenilasi pada 4 CC. & dan kelompok 9&hidroksil streptomisin dan spectinomycin, masing&masing. Aomain adenyltransferase tampaknya sangat spesifik terhadap spektinomisin dan streptomisin, sedangkan domain acetyltransferase menunjukkan profil substrat yang luas ()im et al., -006". *rotein ;;% (6 C"&=c adalah anggota ketiga dari keluarga ;;% (6C" protein yang termasuk daerah coding yang telah diidentifikasi antara aadB dan ;ada gen
1993 dan -001&-006 di sebuah rumah sakit uniersitas di )orea elatan, plasmid conjugatie =ncl K 8 memba+a ;?8; terdeteksi pada enam . 8arcescens isolat . . 8arcescens memproduksi noel 16 r?; methylase. #nim noel ini ?mtB diberikan resistensi tingkat tinggi untuk berbagai aminoglikosida, termasuk ',6&tersubstitusi aminoglikosida deoLytreptamine seperti kanamisin, tobramycin, amikasin, arbekacin, gentamisin, sisomicin dan isepamicin. ?mtB bersama 3- identitasM dengan ?mt; *. aeruginosa, sedangkan kesamaan dengan methylases 16 r?; dari genus treptomyces dan 8icromonospora relatif rendah (hingga 44M". rmtB+as dilakukan pada plasmid besar, yang nonconjugatie tapi dialihkan ke #. coli oleh elektroporasi. ilayah 0.3&kb hilir rmtBshared signifikan fi identitas tidak bisa dengan +ilayah yang sesuai rmt;, sehingga reenforcing gagasan bah+a - gen mungkin berasal dari spesies bakteri yang sama. ()ang et al., -003".
A;2<;? *5<;); Hejai, ;. 199!. Serratia marcescens. Aepartment of clinical microbiology Britania, =reland Nol. '6, 904&91-. umiarti, *utri. -01-. PEMURNIAN DAN KARAKTERISASI PROTEIN INSEKTISIDAL
DARI
BAKTERI
ENTOMOPATOEN
Serratia
marcescens. =nstitut *ertanian Bogor Bogor.
Kang HY, Kim KY, Kim J, Lee JC, Lee YC, Cho DT, Seol SY . 2008. Distribution of conjugative-plasmid-mediated 16S rRNA methylase
genes
among
amikacin-resistant
nterobacteriaceae isolates collected in 1!!" to 1!!# and
$%%1 to $%%6 at a university hospital in South &orea and identi'cation
of
conjugative
plasmids
mediating
dissemination of 16S rRNA methylase. J. Clin. Microbiol., 46:
00!06. Kim C, He"e# D, $a%&ce# J, 'a#(len#o S), Moba"her* S. 2006. (haracteri)ation modifying
of
en)yme
the
bifunctional
AN*+,.-/i0AA(+6.-//d
aminoglycosidefrom
Serratia
marcescens )iochemi"+r*, 4: 8-68!8-. aputra. -010. Serratia merescens. ?epository&55 umatera 5tara. ubramani, *arimala. -01-.
Serratia marcescens! an "n"s"al #ath$%en
ass$ciated &ith sna'e(ite cell"litis. Aepartment of microbiology ri Aearaj 5rs ;cademy =ndia.
