Informasi

Mengapa sulfonamid tidak menghambat pertumbuhan Rickettsia?

Mengapa sulfonamid tidak menghambat pertumbuhan Rickettsia?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sulfonamid adalah agen antimikroba, mengapa tidak berpengaruh pada pertumbuhan Rickettsia?


Sulfonamida secara kompetitif menghambat enzim dihidropteroat sintase, yang terlibat dalam jalur sintesis tetrahidrofolat pada sebagian besar bakteri. Rickettsia kekurangan target enzim ini, dan dengan demikian memiliki resistensi alami terhadap antibiotik. Karena tetrahidrofolat adalah senyawa penting, diyakini bahwa Rickettsia memiliki proses enzimatik alternatif yang tidak rentan terhadap sulfonamida, atau bakteri hanya memperoleh senyawa (atau prekursor langsungnya) dari lingkungan mereka.


richettsiae tidak memiliki gen folP yang mengkode dihydropteroate synthase dan folA yang mengkode enzim dihydrofolate reductase. Hal ini menunjukkan bahwa richettsiae tidak memiliki target sulfonilamid. oleh karena itu sulfonilamide tidak efektif untuk menghambat pertumbuhannya dan dengan demikian jika diberikan dapat menyebabkan peningkatan mortilitas dan morbilditas.

referensi: http: escholarship.org


Mikroorganisme: Sejarah dan Penghambatan

Ketika diasumsikan bahwa penyakit menular disebabkan oleh mikroorganisme, metode sterilisasi, desinfeksi dan sanitasi diadopsi dalam praktik sehari-hari. Pada awal abad kesembilan belas, rumah sakit adalah bangunan kotor yang menampung pasien di atas tikar yang tersebar di lantai, penuh sesak, meninggal dan sekarat di ranjang yang sama.

Ahli bedah mengenakan mantel hitam dengan benang linen, dililitkan di sekitar kancing mantelnya, yang digunakan sebagai bahan jahitan. Pisau bedahnya, yang ditempelkan di saku dadanya, digunakan secara berkala untuk sayatan dan diasah pada tumit sepatu botnya.

Para dokter mencuci tangan mereka ketika mereka kotor dengan nanah dan darah. Lengan mantel digulung ke belakang agar tidak rusak, karena kondisi tidak higienis ini terjadi pada masa itu di rumah sakit.

Selama abad ini datang, Louis Pasteur (1863) yang membuktikan bahwa mikroba menyebabkan penyakit. Robert Koch (1865) menjelaskan banyak penyakit mikroba dan mengisolasi mikroba penyebab dalam kultur murni. Kemudian, Lister (1867) menganjurkan dalam pembedahan penggunaan asam karbol encer sebagai desinfektan.

Dalam praktik kebidanan dan kandungan, cuci tangan sebelum melahirkan dan operasi diwajibkan. Praktek antisepsis dan desinfektan dimulai dari tahun 1867. Napoleon Bonaparte memerintahkan untuk menyajikan makanan yang lebih baik untuk pasukannya.

Untuk mematuhi perintahnya, seorang ilmuwan Prancis, Nicholas Appert mengembangkan sebuah proses yang disebut sebagai “selera” yang melibatkan uap, panas, dan tekanan-seperti dalam autoklaf-prinsip ini bahkan sekarang diadopsi dalam metode modern sterilisasi di setiap rumah sakit.

Kemudian Pasteur menganjurkan metode untuk memeriksa pembusukan bir dengan menempatkannya pada suhu 50°-60°C selama beberapa menit dan menamakannya sebagai “Pasteurisasi” yang digunakan dalam praktik kita sehari-hari, yaitu Pasteurisasi susu.

Koch mensterilkan media kultur dengan metode panas intermiten dan 100 °C. Tyndall memodifikasi, menyempurnakan metode dan menyebutnya sebagai “Tyndallisasi“.

Pada tahun 1880, Pasteur membuat miniatur autoklaf awal yang mirip dengan pressure cooker modern. Pada tahun 1890, untuk pertama kalinya di dunia, sebuah autoklaf dipasang di Rumah Sakit Kota Rochester, New York. Sudah diketahui bahwa mikroorganisme (baik berbahaya maupun tidak berbahaya) ada di mana-mana di alam.

Bakteri patogen (berbahaya) harus dibunuh atau dihilangkan sepenuhnya terutama dalam operasi, lingkungan bedah, rumah sakit dan kesehatan masyarakat. Prosedur ini dapat dilakukan oleh perawat terlatih profesional dengan aplikasi cerdasnya yang terampil dari pengetahuan mikrobiologi Keperawatannya dalam praktik medis dan keperawatan.

Di laboratorium bakteriologi, sebagian besar kultur murni yang ditanam pada media nutrisi ditangani.

Oleh karena itu, metode desinfeksi dan sterilisasi yang dianjurkan untuk biakan murni diikuti di laboratorium diagnostik, sedangkan dalam praktik keperawatan, situasinya berbeda tidak seperti laboratorium, sehingga perawat profesional yang cerdik harus berurusan dengan biakan campuran, misalnya, bentuk resisten dan bentuk vegetatif. mikroorganisme yang hidup di jaringan, eksudat, sekret, feses, lendir, nanah, darah, Oleh karena itu, perawat yang cerdas dan terlatih harus menggunakan penilaiannya sendiri setelah mengevaluasi setiap situasi untuk mengadopsi metode terbaik untuk menghilangkan, mendisinfeksi, menghambat, atau menghancurkan sepenuhnya mikroorganisme patogen .

Berikut ini adalah prosedur terbaik yang mungkin:

(a) Melewati cairan melalui filter yang sangat halus yang menahan bakteri

(b) Sentrifugasi kecepatan tinggi.

(a) Suhu rendah (es kering)

(b) Desikasi (proses pengeringan)

(c) Kombinasi suhu rendah dan desikasi,

(d) Tekanan osmotik tinggi (air garam)

(e) Bahan kimia dan obat-obatan mikro-biostatik

(i) dyes-eosin, methylene blue, crystal violet

(ii) Bahan kimia-sulfonamida, antiseptik.

(a) Panas-kering (oven udara panas) lembab (autoklaf)

(b) Bahan kimia (desinfektan)

(c) Radiasi (sinar-x, ultraviolet)

(d) Agen mekanis (penghancur).

Penghambatan Mikroorganisme: Agen Antimikroba:

Agen antimikroba adalah bahan kimia yang menghambat pertumbuhan dan menyebabkan kematian organisme.

Agen dapat dikelompokkan sesuai:

1. Jika zat tersebut semata-mata menyebabkan terhentinya pertumbuhan mikroorganisme, hal ini berbanding terbalik bila zat kimianya dihilangkan. Disebut static agent, jika zat tersebut membunuh bakteri disebut cidal agent. Agen statis dapat menjadi cidal jika konsentrasinya ditingkatkan. Disinfektan memiliki aksi cidal, sedangkan agen kemoterapi sering statis pada konsentrasi yang digunakan.

2. Agen yang bekerja pada bakteri bersifat bakteriostatik atau bakterisida, yang bekerja pada jamur bersifat fungistatik atau fungisida.

3. Dalam prakteknya, agen kemoterapi dapat dibedakan.

(a) Disinfektan adalah bahan kimia yang digunakan untuk membunuh organisme yang berpotensi menular yang biasanya terdapat pada benda mati, permukaan, air, dll. Zat tersebut berpotensi beracun bagi manusia, jika bersentuhan langsung dengan manusia.

(b) Antiseptik (disinfektan ringan) relatif tidak beracun dan tidak mengiritasi, agen antimikroba yang dapat digunakan untuk aplikasi topikal pada permukaan tubuh untuk membunuh atau menghambat mikroorganisme patogen.

(c) Agen kemoterapi adalah bahan kimia yang digunakan untuk menghambat atau membunuh bakteri yang sudah ada di jaringan tubuh dan digunakan untuk tujuan terapeutik dalam pengobatan infeksi mikroba.

Agen kemoterapi harus bekerja pada konsentrasi yang dapat ditoleransi oleh jaringan inang dan, oleh karena itu, mereka harus memiliki toksisitas selektif untuk mikroorganisme dibandingkan dengan sel inang.

Agen kemoterapi yang paling banyak digunakan adalah antibiotik yang merupakan agen antimikroba alami yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Kelompok produsen antibiotik yang paling umum adalah actinomycetes dan jamur.

Penemuan sulfonamid pada tahun 1935, oleh Dmagk, ahli kimia Jerman, dimulai dengan penemuan bahwa pewarna merah, Prontosil, mampu menghambat infeksi Streptococcus pyogenes, Prontosil sendiri tidak berpengaruh pada streptokokus in vitro tetapi untuk menjadi efektif harus dipecah pada hewan menjadi sulfonamida. Sulfonamida sendiri efektif dalam dosis yang tidak beracun.

Dengan mensubstitusi gugus organik yang berbeda (diwakili oleh gugus R dalam rumus di bawah). Misalnya, penambahan gugus piridin memberi sulfiridin, tiazol memberi sulfatiazol dan seterusnya. Dengan cara ini, ribuan turunan yang disebut sulfonamida diproduksi dan banyak dari mereka ditemukan sebagai agen antimikroba yang efektif.

Karena perkembangan antibiotik yang lebih baru, relatif sedikit sulfonamid yang telah menemukan penggunaan terapeutik yang praktis. Diamati bahwa ragi dan ekstrak daging memiliki sifat mengatasi efek penghambatan sulfonamida pada bakteri in vitro. Sulfonamida & #8220antagonis” dalam ekstrak diisolasi dan terbukti menjadi para (p)-asam amino benzoat (PABA).

Juga ditunjukkan bahwa PABA adalah metabolit penting dalam organisme apa pun dan diubah oleh mereka menjadi asam dihidrofolat kemudian menjadi asam tetrahidrofolat, yang bertindak sebagai kofaktor dalam reaksi yang mengarah pada sintesis asam nukleat dan protein yang diperlukan untuk pertumbuhan sel.

Ditemukan bahwa sulfonamida menghambat tahap pertama sintesis asam dihidrofolat dari asam para-amino benzoat. Obat ini, trimetoprim, yang kemudian ditemukan dan dimasukkan ke dalam obat di kemudian hari, menghambat konversi asam dihidrofolat menjadi asam tetrahidrofolat.

Ringkasan:

Karena asam p-amino benzoat dan sulfonamida memiliki struktur kimia yang mirip (Gambar 85.1), ada persaingan antara sulfonamida dan PABA untuk situs aktif pada permukaan enzim yang memulai konversi PABA menjadi asam dihidrofolat. Untuk menghambat konversi satu molekul PABA menjadi asam folat, diperlukan sejumlah besar molekul sulfonamida dalam penghambatan kompetitif (Gbr. 85.2).

Antibiotik Menghambat Sintesis Dinding Sel:

Mucopeptide dari dinding sel bakteri bertanggung jawab atas kekuatan mekaniknya. Jika sintesis mukopeptida dihambat, sementara sintesis komponen sel lainnya berlanjut, maka sel tersebut diharapkan dapat dilisiskan dengan cepat dalam lingkungan osmotik normal. Penisilin menghambat konversi nukleotida kompleks (uridine diphosphate UDP-N-acetyl muramic acid pentapeptide) menjadi mucopeptide (Gbr. 85.3).

Penisilin ditemukan oleh Alexander Fleming pada tahun 1922.

Antibiotik yang Mempengaruhi Sintesis Protein:

Sejumlah antibiotik (Streptomycin, Kanamycin, Tetracyclines, Erythromycin dan Puromycin) diketahui menghambat sintesis protein. Streptomisin, ditemukan oleh Waksman, adalah antibiotik pertama yang diperkenalkan secara klinis setelah penisilin.

Antibiotik yang Mempengaruhi Sintesis Asam Nukleat:

Beberapa antibiotik menggabungkan ketahanan, mengubah fungsi asam nukleat meskipun mereka umumnya beracun untuk penggunaan terapeutik. Sintesis asam ribonukleat (RNA) dicegah oleh Actinomycin, karena ia membentuk kompleks dengan asam Deoksiribonukleat (DNA) untai ganda, tetapi tidak dengan DNA untai tunggal, tetapi pada konsentrasi yang lebih tinggi, sintesis DNA terhambat.

Di sisi lain, mitomycin menghubungkan untai DNA komplementer yang mengakibatkan penyumbatan dalam sintesis DNA.

Tindakan Antibiotik pada Membran Sitoplasma:

Polimiksin bekerja pada membran sitoplasma sebagai deterjen kationik yang mengikat membran, akibatnya sifat semipermeabel hilang dan zat antara berat molekul rendah esensial dan koenzim masuk ke lingkungan yang menyebabkan kematian bakteri. Polymyxin harus digunakan dengan hati-hati karena mengikat juga dengan membran sel inang.

Sumber Antibiotik:

Tidak seperti sulfonamid sintetik, sebagian besar antibiotik diproduksi di media kultur selama pertumbuhan mikroorganisme tertentu (Streptomyces, Bacillus, Penicillium, Aspergillus). Antibiotik baru ditemukan pada tumbuhan dan hewan, darat dan laut.

Pembuatan Antibiotik:

Organisme penghasil antibiotik yang diinginkan dibudidayakan dalam tangki besar media cair yang sesuai untuk jangka waktu yang telah ditentukan. Kultur kemudian disentrifugasi dan disaring untuk menghilangkan mikroorganisme. Cairan yang disaring, mengandung antibiotik kemudian mengalami proses pemurnian dan konsentrasi.

Ini pada akhirnya menghasilkan kristal antibiotik murni yang kemudian diuji kemurniannya, sterilitasnya, kemudian dikemas dan didistribusikan.

Kelas Antibiotik:

Antibiotik dapat dikelompokkan menjadi:

(Penisilin, Streptomycin, Bacitracin, Polymyxin B) dapat digunakan bersama-sama, mereka sering sinergis tidak pernah antagonis. Misalnya, ketika penisilin dan streptomisin digabungkan, keduanya bermanfaat dalam endokarditis. Kombinasi lebih efektif daripada jumlah keduanya.

(Tetrasiklin, Kloramfenikol, Eritromisin, Karbomisin, Neomisin, Oleandromisin, Novobiocin) tidak antagonis atau sinergis. Ini kadang-kadang -bekerja dengan baik dalam kombinasi dengan antibiotik kelompok pertama. Kelompok kedua ini umumnya dari “tipe spektrum luas“.

Ada banyak antibiotik spektrum luas lainnya. Respon biasa terhadap terapi antibiotik dan resistensi antibiotik atau ketahanan terhadap obat adalah dua sifat penting organisme.


Jelaskan bagaimana masing-masing menghentikan bakteri tanpa merusak sel manusia.

Penemuan antibiotik Penisilin pada 1920-an membuat dampak besar pada sejarah manusia. Tidak hanya memberikan obat untuk infeksi bakteri yang pernah mematikan, tetapi juga menyebabkan zaman keemasan dalam penemuan antibiotik baru. Manfaat besar dari obat ini adalah bahwa antibiotik menghambat pertumbuhan sel bakteri atau membunuhnya secara langsung, namun secara keseluruhan, tidak membahayakan sel eukariotik.

Jawab KEDUA pertanyaan berikut:

  1. Mengingat daftar antibiotik berikut dan targetnya, jelaskan bagaimana masing-masing menghentikan bakteri tanpa merusak sel manusia. Dasarkan analisis Anda pada perbedaan antara sel eukariotik dan prokariotik.
  2. Mengingat target antibiotik ini, jelaskan mengapa mereka tidak berguna untuk mengobati infeksi virus.

Baca ini untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang perbedaan antara sel prokariotik dan eukariotik: Bagaimana antibiotik membunuh sel bakteri tetapi tidak membunuh sel manusia?

Lihat perbandingan fitur bakteri dan virus di sini: Perbedaan antara bakteri dan virus.


Manifestasi Klinis

Biasanya pasien dengan demam berbintik Rocky Mountain datang dengan demam, sakit kepala parah, dan mialgia (67). Ruam makulopapular adalah tanda khas yang biasanya terkait dengan demam berbintik Rocky Mountain. Ini muncul pada 90% pasien, biasanya antara hari ke 3 dan 5, tetapi kadang-kadang setelah 6 hari atau lebih sakit. Hanya 49% yang mengalami ruam dalam 3 hari pertama sakit, yang dapat menunda diagnosis klinis ketika pasien datang ke perawatan medis di awal perjalanan penyakit mereka. Ruam biasanya dimulai di sekitar pergelangan tangan dan pergelangan kaki dan menyebar ke proksimal, tetapi mungkin awalnya terlihat di batang tubuh. Keterlibatan telapak tangan dan telapak kaki adalah temuan yang terlambat, terjadi pada 36-82%. Nekrosis kulit dan gangren pada jari dan ekstremitas dapat terjadi pada kasus demam berbintik Rocky Mountain yang parah (78). Eschars di situs gigitan kutu telah dijelaskan, tetapi ini adalah temuan yang sangat langka (11, 137). Beberapa, terkait dengan defisiensi glukosa-6-fosfat dehidrogenase, memiliki perjalanan penyakit fulminan selama 5 hari atau kurang tanpa ruam atau ruam yang dengan cepat bergabung menjadi ekimosis besar (138).

Biasanya di awal perjalanan, gejala gastrointestinal termasuk mual, muntah, dan anoreksia menonjol dan berpotensi membingungkan secara diagnostik (67, 87). Gejala gastrointestinal yang menonjol bahkan dapat menyerupai operasi perut.

Sakit kepala sering parah. Manifestasi neurologis lain seperti tuli sementara, fotofobia, dan meningismus menunjukkan meningoensefalitis. Memang, analisis cairan serebrospinal (CSF) mengungkapkan pleositosis (limfositik atau polimorfonuklear) pada sepertiga pasien. Konsentrasi protein CSF yang meningkat juga ditemukan pada sepertiga, tetapi hipoglikorrhachia hanya ditemukan pada 8% pasien (74). Sekuele neurologis dapat terdiri dari ensefalopati, ataksia, kebutaan, dan gangguan perilaku (18, 59). Komplikasi ini lebih sering terjadi pada mereka yang mengalami gangguan kesadaran yang parah. Mereka jauh lebih jarang pada mereka yang menerima terapi antimikroba segera.

Dalam satu penelitian, gagal ginjal (didefinisikan sebagai kreatinin serum lebih dari 2 mg/dL) ditemukan pada hampir 20% kasus (32). Cedera ginjal akut, akibat hipovolemia dan azotemia prerenal, bersifat reversibel dengan pemberian cairan intravena, tetapi dapat berkembang menjadi nekrosis tubular akut yang memerlukan hemodialisis (16, 139). Keterlibatan multisistem mencerminkan infeksi endotel diseminata yang mengancam kehidupan seperti edema paru non-kardiogenik, sindrom gangguan pernapasan dewasa, dan ensefalitis dengan kejang dan koma pada kasus yang paling parah.


Penghambatan replikasi DNA oleh kuinolon

Modulasi superkoil kromosom melalui pemecahan untai yang dikatalisis topoisomerase dan reaksi penggabungan kembali diperlukan untuk sintesis DNA, transkripsi mRNA, dan pembelahan sel 11 – 13 . Reaksi-reaksi ini dimanfaatkan oleh kelas antimikroba sintetik kuinolon, termasuk fluorokuinolon yang relevan secara klinis, yang menargetkan kompleks DNA-topoisomerase 4 , 14 , 15 . Kuinolon adalah turunan dari asam nalidiksat, yang ditemukan sebagai produk sampingan dari sintesis klorokuin (kina) dan diperkenalkan pada tahun 1960 untuk mengobati infeksi saluran kemih 16 . Asam nalidiksat dan kuinolon generasi pertama lainnya (yaitu asam oksolinat) jarang digunakan saat ini karena toksisitasnya 17 . Antibiotik kuinolon generasi kedua (yaitu, ciprofloxacin), ketiga (yaitu, levofloxacin) dan keempat (yaitu, gemifloxacin) (Tabel 1) dapat diklasifikasikan berdasarkan struktur kimianya bersama dengan perbedaan kualitatif dalam cara obat ini membunuh bakteri 16 , 18 .

Kelas kuinolon antimikroba mengganggu pemeliharaan topologi kromosom dengan menargetkan DNA girase (topoisomerase II) dan topoisomerase IV (topoIV), menjebak enzim ini pada tahap pembelahan DNA dan mencegah untai bergabung kembali 4 , 19 , 20 ( Gambar 1a ). Meskipun kesamaan fungsional umum antara topoIV dan girase, kerentanan target ini terhadap antibiotik kuinolon bervariasi di seluruh spesies bakteri 20 (Tabel 1). Sebagai contoh, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa topoIV adalah target utama kuinolon pada bakteri Gram-positif (misalnya, Streptococcus pneumoniae 21 ), sedangkan girase adalah target utama dan topoIV target sekunder obat ini pada bakteri Gram-negatif (misalnya, E. coli 13 dan Neisseria gonore 22 ).

A) Antibiotik kuinolon mengganggu perubahan supercoiling DNA dengan mengikat topoisomerase II atau IV. Ini mengarah pada pembentukan pemutusan DNA untai ganda dan kematian sel baik dalam mode sintesis protein atau independen sintesis protein. B) β-laktam menghambat transpeptidasi dengan mengikat PBP pada untaian peptidoglikan yang matang. Penurunan sintesis peptidoglikan dan peningkatan autolisin menyebabkan lisis dan kematian sel. C) Aminoglikosida mengikat subunit 30S ribosom dan menyebabkan misinkorporasi asam amino menjadi peptida memanjang. Protein yang salah diterjemahkan ini dapat salah lipat, dan penggabungan protein membran yang salah lipatan ke dalam selubung sel menyebabkan peningkatan penyerapan obat, yang bersama-sama dengan peningkatan pengikatan ribosom telah dikaitkan dengan kematian sel.

Pengenalan pemutusan DNA dan penghentian garpu replikasi

Kemampuan antibiotik kuinolon untuk membunuh bakteri merupakan fungsi dari kompleks interaksi stabil yang terbentuk antara enzim topoisomerase yang terikat obat dan DNA yang dibelah 4 . Secara mekanis, berdasarkan penelitian yang menggunakan mutan pembelahan DNA girase 23 dan topoIV 24 yang tidak mencegah pengikatan kuinolon, serta penelitian yang menunjukkan bahwa kerusakan untai dapat terjadi dengan adanya kuinolon 25 , diterima bahwa kerusakan untai DNA terjadi setelah obat telah mengikat enzim. Oleh karena itu, efek bersih dari pengobatan kuinolon adalah menghasilkan pemutusan DNA untai ganda yang terperangkap oleh topoisomerase terkait kovalen (namun reversibel) yang fungsinya terganggu 26 – 28 . Sebagai hasil dari pembentukan kompleks quinolone-topoisomerase-DNA, mesin replikasi DNA terhenti pada garpu replikasi yang diblokir, menyebabkan penghambatan sintesis DNA, yang segera menyebabkan bakteriostasis dan akhirnya kematian sel 4 ( Gambar 1a ). Perlu dicatat, bagaimanapun, bahwa efek pada replikasi DNA ini dapat dikorelasikan dengan konsentrasi bakteriostatik kuinolon, dan dianggap sebagai reversibel 4 , 29 . Meskipun demikian, mengingat bahwa girase telah ditemukan didistribusikan kira-kira setiap 100 kilobasa sepanjang kromosom 30 , keracunan topoisomerase oleh antibiotik kuinolon dan pembentukan kompleks stabil dengan DNA yang dihasilkan memiliki konsekuensi negatif yang substansial bagi sel dalam hal kemampuannya untuk menangani dengan kerusakan DNA akibat obat 31 .

Peran ekspresi protein dalam kematian sel yang dimediasi kuinolon

Pengenalan pemutusan DNA untai ganda setelah penghambatan topoisomerase oleh kuinolon menginduksi respons stres DNA (respon SOS), di mana RecA diaktifkan oleh kerusakan DNA dan mempromosikan pembelahan otomatis protein represor LexA, menginduksi ekspresi gen respons SOS termasuk Enzim perbaikan DNA 32 . Khususnya, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa mencegah induksi respon SOS berfungsi untuk meningkatkan pembunuhan oleh antibiotik kuinolon (kecuali dalam kasus kuinolon generasi pertama, asam nalidiksat) 8 , 33 . Mencegah induksi respons SOS juga telah terbukti mengurangi pembentukan mutan yang resistan terhadap obat dengan menghalangi induksi DNA polimerase yang rawan kesalahan 34 , rekombinasi homolog 20 , dan transfer horizontal elemen resistensi obat 35 , 36 .

Bersama dengan penelitian yang mengungkapkan bahwa pengobatan bersama dengan kuinolon dan penghambat sintesis protein, kloramfenikol, menghambat kemampuan kuinolon tertentu untuk membunuh bakteri 19 , 37 , tampaknya ada hubungan yang jelas antara efek utama pembentukan kompleks kuinolon-topoisomerase-DNA dan respons bakteri (melalui ekspresi protein yang diinduksi stres) terhadap efek ini dalam aktivitas bakterisida antibiotik kuinolon. Misalnya, kematian sel yang diperantarai ROS baru-baru ini terbukti terjadi melalui jalur yang bergantung pada sintesis protein 38 . Juga, toksin yang dikodekan secara kromosom, MazF, telah terbukti diperlukan dalam kondisi tertentu untuk pembunuhan yang efisien oleh obat kuinolon karena kemampuannya untuk mengubah karbonilasi protein 39 , suatu bentuk stres oksidatif 40 .


Pertanyaan Fisiologi Patologis

Materi ini dapat berupa penjelasan langkah-demi-langkah tentang cara memecahkan masalah atau contoh penulisan yang benar, termasuk penggunaan kutipan, referensi, daftar pustaka, dan format. Materi ini disediakan hanya untuk tujuan belajar dan belajar - penyalahgunaan dilarang keras.

Borrelia berulang
a) Adhesi: Reseptor PLG manusia (reseptor plasminogen/plasmin) yang ada pada sel endotel menjadi target organisme ini.
b) Invasi: pengikatan bakteri ke reseptor PLG dikaitkan dengan aktivitas penting lain dari produksi enzim proteolitik. Mereka memanfaatkan peningkatan kapasitas proteolitik mereka untuk menembus persimpangan ketat endotelium, melintasi membran basal, dan untuk memulai proses patofisiologis di organ yang terkena.
c) Pelepasan kekebalan: Baru-baru ini dilaporkan bahwa B. recurenis mengekspresikan lipoprotein permukaan multifungsi, yang disebut HcpA, yang memanfaatkan protein inang dan menawarkan resistensi terhadap serangan komplemen dan opsonisasi. HcpA yang sama mampu meningkatkan potensi untuk menyerang jaringan inang. Fitur penting lainnya adalah variasi antigenik.
d) Kerusakan langsung: Menyebabkan demam berulang pada manusia dan hewan.
e) Kerusakan tidak langsung: Dapat menyebabkan reaksi Jarisch-Herxheimer yang parah, yang merupakan efek pelepasan lebih cepat dari endotoksin berbahaya di dalam tubuh daripada yang dapat dihilangkan oleh tubuh, selama pembunuhan bakteri dengan pengobatan antibiotik. Ini bahkan dapat menyebabkan kondisi yang fatal.
Borrelia burgdorferi:
a) Adhesi:
b) Invasi: Pada permukaan sel Borreia burgdorferi mengekspresikan protein permukaan yang berbeda, terutama OspA dan OspC. Protein ini diasumsikan memainkan peran penting dalam keberhasilan invasi dan kehidupan dalam organisme yang berbeda.
c) Pelepasan kekebalan: kutu ini mampu menghasilkan protein bernama Salp15, yang bekerja sebagai protein imunosupresif. Protein ini diyakini terlibat dalam transmisi bakteri dari vektor ke inang. Dan itu mungkin melapisi organisme dan melindunginya dari antibodi inang begitu berada di dalam sistem. Salp15 juga menghambat aktivasi sel T.
Variasi antigenik dari protein permukaan, menonaktifkan sistem komplemen dan bersembunyi di matriks ekstraseluler.
d) Kerusakan langsung: Penyakit Lyme adalah penyakit terkait utama. Gejala khas untuk penyakit ini termasuk demam, sakit kepala, kelelahan, dan ruam kulit khas yang disebut eritema migrans.
e) Kerusakan tidak langsung: Dapat menyebabkan kelumpuhan saraf wajah, nyeri, kehilangan sensorik, atau kelemahan otot.

Rickettsia prowazekii:
a) Adhesi: adhesi dianggap dimediasi oleh protein membran luar. Protein membran luar OmpA terlibat dalam proses tersebut.
b) Penetrasi: Setelah menempel pada membran sel inang, rickettsiae difagositosis oleh sel inang. Rickettsiae menginduksi fagositosis sel inang dan memasuki sel yang biasanya tidak memfagosit partikel. Setelah difagositosis oleh sel inang, riketsia dengan cepat keluar dari membran fagosom oleh fosfolipase A2 dan masuk ke sitoplasma.
c) Pelepasan kekebalan: ia mampu keluar dari fagosom dengan produksi enzim fosfolipase A2 dan kemudian berkembang biak di sitoplasma.
d) Kerusakan langsung: menyebabkan tifus epidemik. Tanda dan gejala mungkin termasuk • Demam dan menggigil, Sakit kepala, Napas cepat, Nyeri tubuh dan otot, dll.
e) Kerusakan tidak langsung: Dapat menyebabkan penyakit Brill-Zinsser pada individu dengan kondisi sistem kekebalan, usia tua, atau penyakit tertentu yang terganggu. Ada individu yang tetap terinfeksi tanpa gejala selama bertahun-tahun, individu ini dapat memiliki penyakit Brill-Zinsser dalam kondisi yang disebutkan di atas.
Ehrlchia spp.:
a) Adhesi: Ehrlichiae memasuki sel inang melalui endositosis yang diperantarai reseptor. Bentuk ekstraseluler menular yang dikenal sebagai badan dasar, EB, atau sel inti padat, DC menempel pada permukaan sel target inang sebelum masuk melalui endositosis. Adhesi ini dimediasi oleh protein EtpE yang berikatan dengan protein berlabuh GPI DNase X.
b) Penetrasi: Dengan perlekatan dengan membran sel itu diambil di dalam sel dengan endositosis. Di dalam sel, mereka mengembangkan vakuola yang terikat membran di mana mereka bertahan hidup dan bereplikasi. Pertama mereka berdiferensiasi untuk menghasilkan sel retikulat, RB yang selanjutnya membelah dengan pembelahan biner untuk membentuk koloni besar yang disebut morula. Setelah beberapa hari mereka kembali berdiferensiasi menjadi badan dasar (EB) untuk dilepaskan dan memulai siklus infeksi baru.
c) Pelepasan kekebalan: Ehrlichia lolos dari degradasi lisosom dengan sekresi ECH_0825, efektor T4SS (sistem sekresi Tipe IV), untuk menghambat apoptosis dan produksi ROS.
Vakuola yang mengandung Ehrlichia adalah situs untuk replikasi mereka di dalam sel saat mereplikasi mereka menghasilkan protein efektor T1SS (termasuk TRP32, TRP47, TRP120, dan Ank200). Protein efektor ini membantu mereka untuk melarikan diri dari respon imun bawaan inang. Dalam proses bertahan hidup di sel inang, mereka juga mengganggu jalur pensinyalan sel penting tertentu seperti JAK/STAT untuk mencegah respons imun bawaan.
d) Kerusakan langsung: Ehrlichia spp. menyebabkan berbagai gejala pada individu yang terinfeksi seperti demam, sakit kepala, lesu, limfadenopati, splenomegali, mialgia dan malaise. Distribusi terbesar bakteri diamati terutama pada jaringan yang mengandung banyak sel fagosit mononuklear.
e) Kerusakan tidak langsung : Manifestasi lain seperti trombositopenia, leukopenia, dan anemia.

Ini hanya preview dari solusi. Silakan gunakan tombol beli untuk melihat seluruh solusi


Mengapa sulfonamid tidak menghambat pertumbuhan Rickettsia? - Biologi

Pertahanan Bakteri terhadap Fagositosis

Beberapa bakteri patogen secara inheren mampu melawan komponen bakterisida jaringan inang, biasanya sebagai fungsi dari beberapa sifat struktural. Misalnya, kapsul poli-D-glutamat dari Bacillus anthracis melindungi organisme terhadap aksi protein kationik (defensins) dalam serum atau dalam fagosit. Membran luar bakteri Gram negatif merupakan penghalang permeabilitas lisozim dan tidak mudah ditembus oleh senyawa hidrofobik seperti garam empedu di saluran GI yang berbahaya bagi bakteri. Mikobakteri patogen memiliki dinding sel seperti lilin yang tahan terhadap serangan atau pencernaan oleh sebagian besar bakterisida jaringan. Dan lipopolisakarida (LPS) utuh dari patogen Gram-negatif dapat melindungi sel dari lisis yang diperantarai komplemen atau aksi lisozim.

Patogen yang paling sukses, bagaimanapun, memiliki fitur struktural atau biokimia tambahan yang memungkinkan mereka untuk melawan pertahanan seluler inang melawan mereka, yaitu, respon fagositik dan imun. Jika patogen melanggar pertahanan permukaan inang, maka patogen tersebut harus mengatasi respons fagositosis inang agar berhasil dalam infeksi.

Kemampuan Patogen untuk Menghindari atau Mengatasi Fagosit

Mikroorganisme yang menyerang jaringan pertama-tama dan terutama terpapar fagosit. Bakteri yang mudah menarik fagosit dan yang mudah dicerna dan dibunuh umumnya tidak berhasil sebagai patogen. Sebaliknya, sebagian besar bakteri yang berhasil sebagai patogen sampai batas tertentu mengganggu aktivitas fagosit atau dengan cara tertentu menghindari perhatian mereka.

Patogen bakteri telah merancang banyak dan beragam strategi untuk menghindari menelan dan membunuh fagosit. Sebagian besar ditujukan untuk memblokir satu atau lebih langkah dalam fagositosis, sehingga menghentikan proses. Proses fagositosis dibahas dalam bab tentang Imunitas Bawaan terhadap patogen bakteri.

Menghindari Kontak dengan Fagosit

Bakteri dapat menghindari perhatian fagosit dalam beberapa cara.

1. Patogen dapat menyerang atau tetap terkurung di daerah yang tidak dapat diakses oleh fagosit. Jaringan internal tertentu (misalnya lumen kelenjar, kandung kemih) dan jaringan permukaan (misalnya kulit yang tidak rusak) tidak dipatroli oleh fagosit.

2. Beberapa patogen mampu hindari memprovokasi respons peradangan yang luar biasa. Tanpa inflamasi, host tidak dapat memfokuskan pertahanan fagositik.

3. Beberapa bakteri atau produknya menghambat kemotaksis fagosit. Misalnya, streptolisin streptokokus (yang juga membunuh fagosit) menekan kemotaksis neutrofil, bahkan dalam konsentrasi yang sangat rendah. pecahan dari Mycobacterium tuberculosis diketahui menghambat migrasi leukosit. NS Klostridium Toksin & oslash juga menghambat kemotaksis neutrofil.

4. Beberapa patogen dapat menutupi permukaan sel bakteri dengan komponen yang dilihat sebagai "diri" oleh fagosit inang dan sistem imun. Strategi seperti itu menyembunyikan permukaan antigenik dari sel bakteri. Fagosit tidak dapat mengenali bakteri pada kontak dan kemungkinan opsonisasi oleh antibodi untuk meningkatkan fagositosis diminimalkan. Misalnya, patogen Stafilokokus aureus menghasilkan koagulase terikat sel dan faktor penggumpalan yang menggumpal fibrin pada permukaan bakteri. Treponema pallidum, agen sifilis, mengikat fibronektin ke permukaannya. Streptokokus grup A mampu mensintesis kapsul yang terdiri dari asam hialuronat. Asam hialuronat adalah zat dasar (semen jaringan) dalam jaringan ikat. Beberapa patogen memiliki atau dapat menyimpan residu asam sialat pada permukaannya yang mencegah opsonisasi oleh komponen komplemen dan menghambat pengenalan oleh fagosit.

Penghambatan Penelan Fagosit

Beberapa bakteri menggunakan strategi untuk menghindari menelan (penelanan) jika fagosit melakukan kontak dengan mereka. Many important pathogenic bacteria bear on their surfaces substances that inhibit phagocytic adsorption or engulfment. Clearly it is the bacterial surface that matters. Resistance to phagocytic ingestion is usually due to a component of the bacterial cell surface (cell wall, or fimbriae, or a capsule). Classical examples of antiphagocytic substances on bacterial surfaces include:

1. Polysaccharide capsules dari S. pneumoniae, Haemophilus influenzae, Treponema pallidum dan Klebsiella pneumoniae

2. protein M dan fimbriae of Group A streptococci

3. Surface slime (polysaccharide) produced as a biofilm oleh Pseudomonas aeruginosa

4. O polysaccharide associated with LPS of E. coli

5. K antigen (acidic polysaccharides) of E. coli or the analogous Vi antigen dari Salmonella typhi

6. Cell-bound or soluble Protein A produced by Stafilokokus aureus. Protein A attaches to the Fc region of IgG and blocks the cytophilic (cell-binding) domain of the Ab. Thus, the ability of IgG to act as an opsonic factor is inhibited, and opsonin-mediated ingestion of the bacteria is blocked.

Survival Inside of Cells

Some bacteria survive inside of phagocytes, either neutrophils or macrophages. Bacteria that can resist killing and survive or multiply inside of phagocytes or other cells are considered intracellular parasites. The intracellular environment of a phagocyte may be a protective one, protecting the bacteria during the early stages of infection or until they develop a full complement of virulence factors. The intracellular environment also guards the bacteria against the activities of extracellular bactericides, antibodies, drugs, etc. Some bacteria that are intracellular parasites because they able to invade eucaryotic cells are listed in Table 1.

Table 1. BACTERIAL INTRACELLULAR PATHOGENS

Organism Penyakit
Mycobacterium tuberculosis Tuberkulosis
Mycobacterium leprae Leprosy
Listeria monocytogenes Listeriosis
Salmonella typhi Typhoid Fever
Shigella dysenteriae Disentri basiler
Yersinia pestis Wabah
Brucella species
Brucellosis
Legionella pneumophila Radang paru-paru
Rickettsiae Typhus Rocky Mountain Spotted Fever
Klamidia Chlamydia Trachoma

Some intracellular parasites have special genetically-encoded mechanisms to get themselves into host cells that are nonphagocytic. Pathogens such as Yersinia, Listeria, E. coli, Salmonella, Shigella dan Legionella possess complex machinery for cellular invasion and intracellular survival. These systems involve various types of non-toxin virulence factors. Sometimes these factors are referred to as bacterial invasins. Still other bacteria such as Bordetella pertussis dan Streptococcus pyogenes, have recently been discovered in the intracellular habitat of epithelial cells.

Legionella pneumophila enters mononuclear phagocytes by depositing complement C3b on its surfaces and using that host protein to serve as a ligand for binding to macrophage cell surfaces. After ingestion, the bacteria remain in vacuoles that do not fuse with lysosomes, apparently due to the influence of soluble substances produced by the bacteria.

Salmonella bacteria possesses an invasin operon (inv A - H) that encodes for factors that regulate their entry into host cells. Mutations in the operon yield organisms that can adhere to target cells without being internalized. This suggests that one or more of the inv proteins stimulates signal transduction in the host cell that results engulfment of the salmonellae. A similar invasin gene in Yersinia is known to encode a protein that both promotes adherence and activates the cytochalasin-dependent engulfment process. This invasin can confer invasive capacity on noninvasive E. coli, and even latex particles.

Intracellular parasites survive inside of phagocytes by virtue of mechanisms which interfere with the bactericidal activities of the host cell. Some of these bacterial mechanisms include:

1. Inhibition of fusion of the phagocytic lysosomes (granules) with the phagosome. The bacteria survive inside of phagosomes because they prevent the discharge of lysosomal contents into the phagosome environment. Specifically, phagolysosome formation is inhibited in the phagocyte. This is the strategy employed by Salmonella, M. tuberculosis, Legionella and the chlamydiae.

-With M. tuberculosis, bacterial cell wall components (sulfatides) are thought to be released from the phagosome that modify lysosomal membranes to inhibit fusion.

-In Klamidia, some element of the bacterial (elementary body) wall appears to modify the membrane of the phagosome in which it is contained.

-In L. pneumophila, as with the chlamydia, some structural feature of the bacterial cell surface, already present at the time of entry (ingestion), appears to modify the membranes of the phagosomes, thus preventing their merger with lysosomal granules. Di dalam Legionella, it is known that a single gene is responsible for the inhibition of phagosome lysosome fusion.

-In Salmonella typhimurium, the pH that develops in the phagosome after engulfment actually induces bacterial gene products that are essential for their survival in macrophages.

2. Survival inside the phagolysosome. With some intracellular parasites, phagosome-lysosome fusion occurs, but the bacteria are resistant to inhibition and killing by the lysosomal constituents. Also, some extracellular pathogens can resist killing in phagocytes utilizing similar resistance mechanisms. Little is known of how bacteria can resist phagocytic killing within the phagocytic vacuole, but it may be due to the surface components of the bacteria or due to extracellular substances that they produce which interfere with the mechanisms of phagocytic killing. Some examples of how certain bacteria (both intracellular and extracellular pathogens) resist phagocytic killing are given below.

-Mycobacteria (including M. tuberculosis dan Mycobacterium leprae) grow inside phagocytic vacuoles even after extensive fusion with lysosomes. Mycobacteria have a waxy, hydrophobic cell wall containing mycolic acids and other lipids, and are not easily attacked by lysosomal enzymes.

-Cell wall components (LPS?) of Brucella abortus apparently interfere with the intracellular bactericidal mechanisms of phagocytes.

-B. abortus dan Stafilokokus aureus are vigorous catalase and superoxide dismutase producers, which might neutralize the toxic oxygen radicals that are generated by the NADPH oxidase and MPO systems in phagocytes. S. aureus also produces cell-bound pigments (carotenoids) that "quench" singlet oxygen produced in the phagocytic vacuole.

-The outer membrane and capsular components of Gram-negative bacteria (e.g. Salmonella, Yersinia, Brucella, E. coli) can protect the peptidoglycan layer from the lytic activity of lysozyme.

-Some pathogens (e.g. Salmonella, E. coli) are known to produce extracellular iron-binding compounds (siderophores) which can extract Fe +++ from lactoferrin (or transferrin) and supply iron to cells for growth.

-Bacillus anthracis resists killing and digestion by means of its capsule which is made up of poly-D-glutamate. The "unnatural" configuration of this polypeptide affords resistance to attack by cationic proteins or conventional proteases and prevents the deposition of complement on the bacterial surface.

Escape from the phagosome. Early escape from the phagosome vacuole is essential for growth and virulence of some intracellular pathogens.

-This is a clever strategy employed by the Rickettsiae. Rickettsia enter host cells in membrane-bound vacuoles (phagosomes) but are free in the cytoplasm a short time later, perhaps in as little as 30 seconds. A bacterial enzyme, phospholipase A, may be responsible for dissolution of the phagosome membrane.

-Listeria monocytogenes relies on several molecules for early lysis of the phagosome to ensure their release into the cytoplasm. These include a pore-forming hemolysin (listeriolysin O) and two forms of phospholipase C. Once in the cytoplasm, Listeria induces its own movement through a remarkable process of host cell actin polymerization and formation of microfilaments within a comet-like tail.

-Shigella also lyses the phagosomal vacuole and induces cytoskeletal actin polymerization for the purpose of intracellular movement and cell to cell spread.

Products of Bacteria that Kill or Damage Phagocytes

One obvious strategy in defense against phagocytosis is direct attack by the bacteria upon the professional phagocytes. Any of the substances that pathogens produce that cause damage to phagocytes have been referred to as aggressins. Most of these are actually extracellular enzymes or toxins that kill phagocytes. Phagocytes may be killed by a pathogen before or after ingestion.

Killing Phagocytes Before Ingestion

Many Gram-positive pathogens, particularly the pyogenic cocci, secrete extracellular substances that kill phagocytes, acting either as enzymes or "pore-formers" that lyse phagocyte membrane. Some of these substances are described as hemolysins or leukocidins because of their lethal action against red blood cells or leukocytes.

-Pathogenic streptococci produce streptolysin. Streptolysin O binds to cholesterol in membranes. The effect on neutrophils is to cause lysosomal granules to explode, releasing their lethal contents into the cell cytoplasm.

-Pathogenic staphylococci produce leukocidin, which also acts on the neutrophil membrane and causes discharge of lysosomal granules.

-Extracellular proteins that inhibit phagocytosis include the Exotoxin A dari Pseudomonas aeruginosa which kills macrophages, and the bacterial exotoxins that are adenylate cyclases (e.g. anthrax toxin EF and pertussis toxin AC) which decrease phagocytic activity through disruption of cell equilibrium and consumption of ATP reserves needed for engulfment.

Killing Phagocytes After Ingestion. Some bacteria exert their toxic action on the phagocyte after ingestion has taken place. They may grow in the phagosome and release substances which can pass through the phagosome membrane and cause discharge of lysosomal granules, or they may grow in the phagolysosome and release toxic substances which pass through the phagolysosome membrane to other target sites in the cell. Many bacteria that are the intracellular parasites of macrophages (e.g. Mycobacterium, Brucella, Listeria) usually destroy macrophages in the end, but the mechanisms are not completely understood.

Other Antiphagocytic Strategies Used by Bacteria

The foregoing has been a discussion of the most commonly-employed strategies of bacterial defense against phagocytes. Although there are few clear examples, some other antiphagocytic strategies or mechanisms probably exist. For example, a pathogen may have a mechanism to inhibit the production of phagocytes or their release from the bone marrow.


Nutrisi

The nutrition of all protozoa is holozoic that is, they require organic materials, which may be particulate or in solution. Amebas engulf particulate food or droplets through a sort of temporary mouth, perform digestion and absorption in a food vacuole, and eject the waste substances. Many protozoa have a permanent mouth, the cytosome or micropore, through which ingested food passes to become enclosed in food vacuoles. Pinocytosis is a method of ingesting nutrient materials whereby fluid is drawn through small, temporary openings in the body wall. The ingested material becomes enclosed within a membrane to form a food vacuole.

Protozoa have metabolic pathways similar to those of higher animals and require the same types of organic and inorganic compounds. In recent years, significant advances have been made in devising chemically defined media for the in vitro cultivation of parasitic protozoa. The resulting organisms are free of various substances that are present in organisms grown in complex media or isolated from a host and which can interfere with immunologic or biochemical studies. Research on the metabolism of parasites is of immediate interest because pathways that are essential for the parasite but not the host are potential targets for antiprotozoal compounds that would block that pathway but be safe for humans. Many antiprotozoal drugs were used empirically long before their mechanism of action was known. The sulfa drugs, which block folate synthesis in malaria parasites, are one example.

The rapid multiplication rate of many parasites increases the chances for mutation hence, changes in virulence, drug susceptibility, and other characteristics may take place. Chloroquine resistance in Plasmodium falciparum and arsenic resistance in Trypanosoma rhodesiense are two examples.

Competition for nutrients is not usually an important factor in pathogenesis because the amounts utilized by parasitic protozoa are relatively small. Some parasites that inhabit the small intestine can significantly interfere with digestion and absorption and affect the nutritional status of the host Giardia dan Cryptosporidium adalah contoh. The destruction of the host's cells and tissues as a result of the parasites' metabolic activities increases the host's nutritional needs. This may be a major factor in the outcome of an infection in a malnourished individual. Finally, extracellular or intracellular parasites that destroy cells while feeding can lead to organ dysfunction and serious or life-threatening consequences.


Diagnosa

Klinis

It is not usually possible to diagnose streptococcal pharyngitis or tonsillitis on clinical grounds alone. Accurate differentiation from viral pharyngitis is difficult even for the experienced clinician, and therefore the use of bacteriologic methods is essential. However, distinguishing acute streptococcal pharyngitis from the carrier state may be difficult. When documented streptococcal pharyngitis is accompanied by an erythematous punctiform rash (Fig.13-4), the diagnosis of scarlet fever can be made. With streptococcal toxic shock syndrome, unlike staphylococcal toxic shock syndrome where the organism is elusive, there is often a focal infection or bacteremia. Criteria for diagnosis of streptococcal toxic shock syndrome include hypotension and shock, isolation of S pyogenes , as well as 2 or more of the following: ARDS, renal impairment, liver abnormality, coagulopathy, rash with desquamating soft tissue necrosis. The invasive, potentially fatal S pyogenes infections require early recognition, definitive diagnosis, and early aggressive treatment.

Rheumatic fever is a late sequela of pharyngitis and is marked by fever, polyarthritis, and carditis. A combination of clinical and laboratory criteria (Table 13-2) is used in the diagnosis of acute rheumatic fever. Since the original Jones criteria were published in 1944, these have been modified (1955), revised (1965, 1984) and updated (1992). The other late sequela, acute glomerulonephritis, is preceded by pharyngitis or pyoderma is characterized by fever, blood in the urine (hematuria), and edema and is sometimes accompanied by hypertension and elevated blood urea nitrogen (azotemia). Pneumococcal pneumonia is a life-threatening disease, often characterized by edema and rapid lobar consolidation.

Table 13-2

Jones Diagnostic Criteria for Acute Rheumatic Fever a .

Specimens For Direct Examination And Culture

S pyogenes is usually isolated from throat cultures. In cases of cellulitis or erysipelas thought to be caused by S pyogenes , aspirates obtained from the advancing edge of the lesion may be diagnostic. S pneumoniae is usually isolated from sputum or blood. Precise streptococcal identification is based on the Gram stain and on biochemical properties, as well as on serologic characteristics when group antigens are present.Table 13-3shows biochemical tests that provide sensitive group-specific characteristics permitting presumptive identification of Gram-positive, catalase-negative cocci.

Table 13-3

Characteristics for the Presumptive Indentification of Streptococci of Human Clinical Importance.

Identification

Hemolysis should not be used as a stringent identification criterion. Bacitracin susceptibility is a widely used screening method for presumptive identification of S pyogenes namun, beberapa S pyogenes are resistant to bacitracin (up to 10%) and some group C and G streptococci (about 3-5%) are susceptible to bacitracin. Some of the group B streptococci also may be bacitracin sensitive, but are presumptively identified by their properties of hippurate hydrolysis and CAMP positivity. S pneumoniae can be separated from other α-hemolytic streptococci on the basis of sensitivity to surfactants, such as bile or optochin (ethylhydrocupreine hydrochloride). These agents activate autolytic enzymes in the organisms that hydrolyze peptidoglycan.

In many instances, presumptive identification is not carried further. Serologic grouping has not been performed as often as it might be because of the lack of available methods and the practical constraints of time and cost however, only serologic methods, as listed inTable 13-4, provide definitive identification of the streptococci. The Lancefield capillary precipitation test is the classical serologic method. S pneumoniae, which lacks a demonstrable group antigen by the Lancefield test, is conventionally identified by the quellung or capsular swelling test that employs type-specific anticapsular antibody. Inspection of Gram-stained sputum remains a reliable predictor for initial antibiotic therapy in community-acquired pneumonia.

Table 13-4

Methods of Serogrouping Streptococci.

New methods for serogrouping that show sensitivity and specificity now are being explored. Organisms from throat swabs, incubated for only a few hours in broth, can be examined for the presence of S pyogenes using the direct fluorescent antibody or enzyme-linked immunosorbent technique. Additional rapid antigen detection systems for the group carbohydrate have become increasingly popular. However, the sensitivity (70-90%) of these currently available rapid tests for group A streptococcal carbohydrate does not allow exclusion of streptococcal pharyngitis without conventional throat culture (sensitivity of a single throat culture is 90-99%). A third generation assay, the optical immunoassay, is currently being evaluated. S pneumoniae can be identified rapidly by counterimmuno-electrophoresis, a modification of the gel precipitin method. The coagglutination test, described in Ch.12, is a more sensitive modification of the conventional direct bacterial agglutination test. The Fc portion of group-specific antibody binds to the protein A of dead staphylococci, leaving the Fab portion free to react with specific streptococcal antigen. The attachment of antibody to other carrier particles in suspension (for example, latex) also is used. The fact that whole streptococcal cells can be used in recently developed methods circumvents the difficulties involved in extracting components that retain appropriate antigenic reactivity. These newer serogrouping methods should make it more practical to identify not only β-hemolytic isolates from the blood or normally sterile sites, but also α-and nonhemolytic strains. It has become increasingly important to identify more of these strains to avoid simply misclassifying them as contaminants. Such information will expand our understanding of the importance of non-group-A streptococci.

Serologic Titers

Antibodies to some of the extracellular growth products of the streptococci are not protective but can be used in diagnosis. The antistreptolysin O (ASO) titer which peak 2-4 wks after acute infection and anti-NADase titers (which peaks 6-8 weeks after acute infection) are more commonly elevated after pharyngeal infections than after skin infections. In contrast, antihyaluronidase is elevated after skin infections, and anti-DNase B rises after both pharyngeal and skin infections. Titers observed during late sequelae (acute rheumatic fever and acute glomerulonephritis) reflect the site of primary infection. Although it is not as well known as the ASO test, the anti-DNase B test appears superior because high-titer antibody is detected following skin and pharyngeal infections and during the late sequelae. Those titers should be interpreted in terms of the age of the patient and geographic locale.

Although not used in diagnosis, bacteriocin production and phage typing of streptococci are employed in research and epidemiologic studies.


Treatment of Infectious Diseases

Tetracyclines

Narkoba

Drugs are tetracycline, minocycline, doxycycline, demeclocycline, oxytetracycline, and tigecycline (all ending with “-cycline”).

Mekanisme aksi

Tetracyclines inhibit protein synthesis through reversible binding to bacterial 30 S ribosomal subunits, which prevent binding of new incoming amino acids (aminoacyl-tRNA) and thus interfere with peptide growth ( Fig. 4-5 ). Tigecycline is sometimes designated as the first glycylcycline antibiotic glycylcyclines are antibiotics derived from tetracycline that are designed to overcome two common mechanisms of tetracycline resistance—namely, resistance mediated by efflux pumps and ribosomal protection. Of all the tetracycline derivatives, tigecycline is most closely related structurally to minocycline. Despite the fact that tetracyclines are bacteriostatic against gram-negative and gram-positive bacteria, the modes of penetration are different: passive diffusion in gram-negative and active transport in gram-positive bacteria.

Farmakokinetik

Gastric absorption of tetracyclines may be inhibited by chelation to divalent cations (iron aluminum-, magnesium-, or calcium-containing antacids milk) or to bile acid resins. As a result, it is best to administer tetracyclines on an empty stomach. Of the drugs in this class, doxycycline is metabolized hepatically and excreted in the feces, so it is the safest option in patients with renal dysfunction.

Clinical use

Tetracyclines were the first broad-spectrum antibiotics. These drugs are bacteriostatic against numerous microorganisms ( Table 4-13 ). In addition to susceptible gram-positive and gram-negative microorganisms such as Borrelia burgdorferi (Lyme disease), tetracyclines are also effective against rickettsia (typhus, Rocky Mountain spotted fever) and mikoplasma. Tetracyclines are also active against Propionibacterium acnes and are commonly used to treat inflammatory acne vulgaris.

Perlawanan

Gram-positive microorganisms acquire resistance to tetracyclines by actively pumping the drugs out of the cells via an efflux pump. Gram-negative bacteria may acquire alterations in their outer membrane proteins that prevent tetracyclines from entering the microorganisms. Tigecycline is not affected by tetracycline resistance mechanisms, and cross-resistance between tigecycline and other antibiotics has not been observed.

Adverse effects

The most notable adverse effects associated with tetracyclines are discoloration of teeth when used in children younger than 8 years of age and disturbed fetal bone growth when used during gestation therefore tetracyclines should not be used in young children or pregnant women. Photosensitivity, exfoliative dermatitis, secondary superinfections (yeast, pseudomembranous colitis), hypersensitivity, liver disease (jaundice, nausea, vomiting, darkened urine, abdominal pain), renal disease, bone marrow suppression, and pseudotumor cerebri are adverse effects that may be associated with tetracyclines ( Table 4-14 ).


Tonton videonya: Mikrobiologi Makanan: Faktor Pertumbuhan Mikroba (November 2022).