Dasar-Dasar Mikrobiologi PDF

Dasar-Dasar Mikrobiologi MM Suryani Hutomo, Dr. drg MDSc  Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup yang terkecil dan hanya dapat dilihat dengan mempergunakan mikroskop. Makluk2 keci...

Dasar-Dasar Mikrobiologi MM Suryani Hutomo, Dr. drg MDSc  Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup yang terkecil dan hanya dapat dilihat dengan mempergunakan mikroskop. Makluk2 kecil itu disebut mikroorganisme atau mikroba atau jasad renik Mikroorganisme ini diasosiasikan dengan Pendahuluan terjadinya penyakit infeksi Mikrobiologi dari kata : Micros = kecil Bios = hidup dan Logos = ilmu Sejarah Mikrobiologi Penyakit infeksi telah dikenal sejak jaman dahulu, meskipun pada saat itu penyebabnya tidak jelas Pada jaman Hippocrates, penyebab penyakit infeksi yang mengenai suatu daerah (endemic) diasosiasikan pada udara yang kotor Pada awal abad 17, Anthony van Leuwenhook mendiskripsikan bakteri untuk pertama kalinya dengan pengamatan menggunakan mikroskop buatannya. Pada akhir abad 19, mikroorganisme diidentifikasi sebagai penyebab berbagai penyakit dengan mengaplikasikan Henle-Koch postulates yang diformulasikan oleh R. Koch pada tahun 1890  ROBERT KOCH (1890) DAPAT MEMBUKTIKAN BAHWA SESEORANG DENGAN PENYAKIT INFEKSI DISEBABKAN OLEH MIKROBA. POSTULAT KOCH 1.MIKROORGANISME DAPAT DIISOLASI DARI KELAINAN PATOLOGIS / PRODUK DARI INDIVIDU YG SAKIT. 2.MIKROORGANISME TSB DAPAT DIBIAKkAN SECARA MURNI DI LABORATORIUM 3.MIKROORGANISME YG TELAH DIBIAKAN DI INOKULASI KEMBALI KEPADA INDIVIDU LAIN YG SEHAT DAN MENYEBABKAN SAKIT YG SAMA SEPERTI INVIDU PERTAMA 4.SELANJUTNYA MIKROORGANISME DAPAT DIISOLASI KEMBALI DARI DARAH/SPESIMEN INDIVIDU YG DICOBAKAN TADI DAN HASILNYA SAMA DNG YG PERTAMA  JENIS MIKROSKOP 1.MIKROSKOP CAHAYA - LENSA OKULER (PEMBESARAN 10x) -LENSA OBYEKTIF ADA 3 (10x,40x DAN 100x) -PEMBUAT MIKROSKOP PERTAMA ANTHONY VAN -PENGAMAT MIKROORGANISME LEUWENHOEK PERTAMA YG SANGAT TELITI → BENTUK-BENTUK BAKTERI (300 X) (1632-1723) 2.MIKROSKOP ELEKTRON -SUMBER CAHAYA ADALAH BERKAS ELEKTRON -PEMBESARAN 200.000 x -UNTUK MELIHAT STRUKTUR INTERN DALAM SEL 3.Scanning electrone microscope (SEM) UNTUK MELIHAT PERMUKAAN SEL DAN MEKANISME PERLEKATAN MENGHASILKAN GAMBAR TIGA DEMENSI HANYA DIPERMUKAAN, BUKAN UNTUK BAGIAN DALAM 4. MIKROSKOP MEDAN GELAP Adalah Mikroskop Cahaya dng kondensor yang ditambah filter khusus Untuk melihat mikroorganisme yang transparan Insersi diaphragma ke dalam slot filter Identifikasi Spirochaeta dari condenser akan menghasilkan medan eksudat pasien sifilis gelap yang cocok untuk perbesaran rendah Mikroorganisme Kehidupan Manusia MENGUNTUNGKAN -INDUSTRI FERMENTASI MERUGIKAN -OBAT-OBATAN -PENYEBAB PENYAKIT -BIDANG PERTANIAN -PERUSAK, PELAPUK --FLORA NORMAL 8  SIFAT MIKROBA YG MENGUNTUNGKAN Keuntungan : Mampu mengurai bahan /limbah/sampah /sisa makanan melalui dekomposisi bahan organik atau proses fermentasi Pemanfaatan mikroba yang menguntungkan: =Pembuatan obat2an =Pembuatan makanan (roti,anggur,tape keju dll) =laboratorium (pembuatan vaksin,reagen diagnostik dll) BIOTEKNOLOGI  Makanan dan minuman hasil fermentasi mikroba Yunani : Bir  Anggur Cina : Kiu  Beras / Nasi Jepang & Cina : Kecap  Kedele Balkan : Susu Fermentasi Joghurt Asia Tengah : Koumiss  Susu Unta  Pasteurisasi : Pemanasan pada suhu 62,8O C selama 30’ MANFAAT LAIN UNTUK PENCEGAHAN DAN PENGOBATAN PENYAKIT YANG DISEBABKAN MIKROORGANISME  Imunisasi : penyuntikan dengan biakan patogen yang telah diatenuasikan (umur biakan telah beberapa minggu/dibunuh) → virulensinya berkurang → antigen menimbulkan antibodi dalam darah pasien yang diimunisasi Edward Jenner 1796 → vaksin cacar Pasteur → vaksin rabies → Joseps Meister  Antiseptis : cara-cara untuk mengurangi / meniadakan infeksiASEPTI : - Zat kimia : fenol. Alkohol, jodium dll - Teknik fisik : saringan udara, lampu UV  Bidang kesehatan masyarakat : pemurnian air, pembuangan limbah, pengawetan makanan  SIFAT MIKROBA YG MERUGIKAN 1.Menimbulkan kerusakan bahan/jaringan -PEMBUSUKAN 2.Menimbulkan penyakit: --- penyakit infeksi -TIFUS,DIARE,TBC 3.menyebabkan penyakit degeneratif -HPV --- ca 4.Menyebabkan cacat bawaan -TOKSOPLAMOSIS Dengan adanya sifat2 mikroba yang merugikan bagi kehidupan manusia maka kita dapat ber-upaya untuk : -Menghindari, -Membunuh -Melakukan pencegahan dini, agar tidak terjadi kerusakan lebih lanjut.  MAKHLUK HIDUP KELOMPOK KELOMPOK HEWAN TUMBUH2AN KELOMPOK PERALIHAN PROTISTA PROKARIOTA EUKARIOTA -BAKTERI -ALGAE -SIANOBAKTERI -JAMUR -PROTOZOA PERBEDAAN ANTARA EUKARIOTA DENGAN PROKARIOTA  sel prokariotik → ciri-ciri dasar : 1. tidak ada membran internal yang memisahkan nukleus dengan sitoplasma 2. Pembagian nukleus → pembelahan 3. Dinding sel → molekul kompleks → mukopeptide → struktur kaku PERBANDINGAN SEL EUKARIOTA DAN PROKARIOTA Pembeda Eukariot Prokariot Struktur Organel Berbagai tipe selalu Tidak pernah ada ada Nukleus Membran nukleus DNA berhubungan dan gelendong dengan sitoplasma aparat Komposisi Lipida Umum Sangat jarang Sterol Selalu Hanya ada mikroplasma Dinding sel Tidak ada atau dari Peptidoglikan dg asam selulose muramat Organisasi Kromosom Banyak 1 lingkaran (+plasmid) genetik Haploid Diploidi Biasanya diploid Tidak ada Histon atau Nukleosom Ada Berpasangan dan Perpapasan transkipsi dan Terpisah dlm waktu berlangsung singkat translasi dan berlangsung lama Klasifikasi Bakteri Jamur Virus Commensal dan pathogen commensal microorganism species yang hidup pada host tetapi tidak menyebabkan penyakit pada beberapa keadaan commensal bacteria dapat diasosiasikan dengan terjadinya penyakit  Seseorang dengan sistem imun yang tidak bekerja optimal, i.e. immunocompromised, adalah yang akan terkena penyakit yang disebabkan oleh bakteri komensal pada individu yang sehat Kommensal saat ini cenderung digolongkan sebagai opportunistic pathogen. -Patogenesis Adalah mekanisme infeksi di mulai dari proses invasi, berkembang biak merusak jaringan dan menimbulkan gejala Infeksi inang oleh mikroba yang memperbanyak diri dan berasosiasi dengan jaringan inang Kapasitas Bakteri/jamur/virus menyebabkan penyakit tergantung pada patogenitasnya Mikroba dikelompokkan menjadi 3, yaitu agen penyebab penyakit, patogen oportunistik, dan nonpatogen  Pendahuluan-Patogenesis ”Patogenesis infeksi bakteri diawali permulaan proses infeksi hingga mekanisme timbulnya tanda dan gejala penyakit 1. Apatogen: pertumbuhan dan perbanyakan mikroba pada/dalam tubuh manusia dengan/tanpa menimbulkan penyakit. 2. Patogen: mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit 3. Patogenisitas: kemampuan agen infeksi untuk menimbulkan penyakit 3. Virulensi adalah kemampuan kuantitatif agen infeksi untuk menimbulkan penyakit, ukuran PATOGENISITAS suatu mikroba VIRULENSI Adalah ukuran patogenitas organisme Tingkat virulensi berbanding lurus dengan kemampuan organisme menyebabkan penyakit Tingkat virulensi dipengaruhi oleh jumlah mikroba, jalur masuk ke tubuh inang, mekanisme pertahanan inang, dan faktor virulensi mikroba Secara eksperimental virulensi diukur dengan menentukan jumlah mikroba yang menyebabkan kematian, sakit, atau lesi dalam waktu yang ditentukan setelah introduksi  Kategori Patogen Patogen opportunistik biasanya adalah flora normal dan menyebabkan penyakit bila menyerang Potensial Patogen bagian yg tidak terlindungi, biasanya terjadi pada orang yg kondisinya tidak sehat. Patogen virulen Patogen opportunistik (lebih berbahaya), dapat menimbulkan penyakit pada tubuh kondisi sehat/normal Patogen virulen  PROSES PERLEKATAN A. Pioner melekat pada pellicle B. Saling berikatan C. Berkembang biak dan berikatan D. Membentuk komunitas dengan spesies lain  ORGAN TEMPAT PELEKATAN MIKROBA I. Membran mukosa a. Saluran pernafasan (paling sering) b. Saluran pencernaan: bakteri masuk melalui air, makanan, jari kotor dsb. Bakteri tahan thp asam lambung, enzim dan empedu c. Saluran kencing: penularan penyakit seksual d. Konjungtiva: membran yg melapisi bola mata  II. Kulit -Bakteri tidak bisa terpenetrasi pada sel kulit yg sehat -Beberapa mikroba dapat menyerang melalui folikel rambut & kelenjar keringat -Beberapa fungi dapat tumbuh pada kulit karena mampu memproduksi enzim keratinase  III. Organ dalam Mikroba dapat langsung beradhesi pada organ di bawah kulit atau membran mukosa melalui rute parenteral. Ex: injeksi, gigitan, luka, sayatan, bedah dsb Beberapa mikroba hanya dpt menimbulkan penyakit apabila masuk via rute parenteral Ex: Streptococcus pneumoniae menyebabkan pneumonia bila terhirup; jika tertelan tidak menimbulkan penyakit. Prosedur aseptis semua tindakan yang dilakukan dalam diagnosis mikrobiologi, sterilitas sangat diutamakan alat-alat yang dipakai maupun media Alat atau bahan dikatakan steril bila alat/bahan tersebut bebas dari mikroba baik dalam bentuk vegetative maupun spora Tindakan untuk membebaskan alat/media dari mikroorganisme disebut dengan sterilisasi. Secara garis besar sterilisasi dapat dibagi sebagai berikut : Pemanasan Filtrasi Penyinaran dengan sinar gelombang pendek (radiasi) Kimia (khemis) Pemanasan kering Pemanasan basah  Filtrasi dilakukan dengan mengalirkan cairan atau gas pada saringan berpori kecil sehingga dapat menahan mikroorganisme dengan ukuran tertentu. - untuk sterilisasi media yang tidak tahan terhadap pemanasan, misalnya urea broth ataupun untuk sterilisasi vaksin , serum, enzim, vitamin Radiasi - cara ini diperlukan jika sterilisasi panas maupun dingin tidak dapat dilakukan. - Beberapa macam radiasi mengakibatkan letal terhadap sel-sel jasad renik dan mikroorganisme lain. Jenis radiasi ini termasuk bagian dari spectrum elektromagnetik, misalnya : sinar ultra violet, sinar gamma, sinar X dan juga sinar katoda elektron kecepatan tinggi.  Kimia - cara sterilisasi dengan bahan kimia. - Desinfektan adalah suatu bahan kimia yang dapat membunuh sel-sel vegetatif dari jasad renik. Biasanya digunakan untuk objek yang tidak hidup, karena akan merusak jaringan. Prosesnya disebut desinfeksi - Antiseptik adalah suatu bahan/zat yang dapat mencegah, melawan maupun membunuh pertumbuhan dan kegiatan jasad renik. Biasanya digunakan untuk tubuh. Prosesnya disebut antiseptis - Biocidal adalah suatu zat yang aksinya dipakai untuk membunuh mikroorganisme, misal : bakterisid, virusid, sporosit. - Biostatik adalah zat yang aksinya untuk mencegah/menghambat pertumbuhan mikroorganisme, misal : bakteriostatik, fungistatik. Tahap-tahap pemeriksaan mikrobiologi 1. Pengumpulan/pengambilan spesimen 2. Kultur: isolasi, identifikasi 3. Identifikasi  1. Pengumpulan spesimen 1. Bahan untuk pemeriksaan mikrobiologi diambil dari spesimen klinik dari berbagai bagian tubuh 2. bahan dibawa ke laboratorium dalam media transport Alat untuk mengambil spesimen Transport spesimen 2. Kultur Media - penggunaan media sangat penting, baik untuk transport, isolasi, identifikasi, maupun differensiasi - Media juga digunakan untuk membawa material dari tempat pengambilan spesimen ke laboratorium agar kuman tetap hidup sesampainya di laboratorium - terdiri dari campuran zat makanan (nutrisi) yang diperlukan untuk menumbuhkan suatu mikroorganisme Media yang sudah dituang dalam tabung harus selalu ditutup Untuk mendapatkan suatu lingkungan kehidupan yang cocok bagi bakteri, maka harus memenuhi syarat-syarat dalam hal : Susunan makanan Tekanan osmose Derajat keasaman (pH) Temperatur Sterilitas Mengukur pH dengan pH meter - Bila pH terlalu tinggi, ditambahkan 1N HCl - Bila pH terlalu rendah ditambahkan 1N NaOH Pada media KIA: Pada media Mc Conkey: Bakteri menghasilkan asam *koloni mucoid atau tidak atau tidak *Fermentasi laktosa atau tidak  Memindahkan sel bakteri/jamur/virus ke media dinamakan inokulasi Populasi bakteri/jamur/virus yang tumbuh di media dinamakan kultur Kalau populasi homogen --- kultur murni / pure culture Pertumbuhan sel-sel individual pada permukaan media padat yang dapat diamati dinamakan koloni Hal-hal yang diamati pada koloni: 1. Gambaran koloni 2. Kecepatan pertumbuhan 3. Sifat pertumbuhan Berbagai bentuk koloni jamur Pustaka Benson. Microbiological Aplication, Laboratory Manual. 8th edition. McGraw Hill. 2001 Ryan KJ., Ray CG. Sherris Medical Microbiology, an introduction to infectious disease. McGraw Hill. 2005 Kayser FH., Bienz KA., Eckert J., Zinkernagel RM. Medical Microbiology. Thieme. 2005