Lompat ke isi

Bacillus anthracis: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Jelajahi riwayat secara interaktif
← Revisi sebelumnyaRevisi selanjutnya →
Konten dihapus Konten ditambahkan
VisualTeks wiki
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: Menghilangkan kategori Mengosongkan sebagian besar isi
Baris 4: Baris 4:
}}
}}


'''''Bacillus anthracis''''' adalah [[bakteri]] [[Gram-positif]] berbentuk batang yang merupakan penyebab penyakit [[antraks]].<ref name="Spencer">{{cite journal|last=Spencer|first=RC|title=Bacillus anthracis.|journal=Journal of Clinical Pathology|date=March 2003|volume=56|issue=3|pages=182–7|pmid=12610093|pmc=1769905|doi=10.1136/jcp.56.3.182}}</ref> Nama ''anthracis'' berasal dari [[bahasa Yunani]] ''anthrax'' (ἄνθραξ), yang berarti [[batu bara]], merujuk kepada penghitaman kulit pada korban. Bakteri ini berukuran 1–1.5 × 3–10 μm dan merupakan satu-satunya patogen obligat pada genus ''[[Bacillus]]''. ''B. anthracis'' adalah bakteri pertama yang terbukti dapat menyebabkan penyakit. Hal ini diperlihatkan oleh [[Robert Koch]] pada tahun [[1877]].
'''''Bacillus anthracis''''' merupakan penyebab [[anthrax]]—sebuah penyakit yang umum ditemukan pada hewan ternak dan terkadang pada— dan satu-satunya [[patogen]] [[obligat]] pada genus ''[[Bacillus]]''. Penyakit ini dapat diklasifikasikan sebagai penyakit yang menyebar secara zoonosis, transmisi penyakit dari hewan terinfeksi kepada manusia. <ref name="Spencer">{{cite journal|last=Spencer|first=RC|title=Bacillus anthracis.|journal=Journal of Clinical Pathology|date=March 2003|volume=56|issue=3|pages=182–7|pmid=12610093|pmc=1769905|doi=10.1136/jcp.56.3.182}}</ref> ''B. anthracis'' memiliki karakteristik [[Gram-positif]], membentuk endospora, bakteri berbentuk batang, dengan lebar sebesar 1.0-1.2 [[µm]] dan panjang 3-5 &nbsp;µm.<ref name="Spencer" /> Bakteri ini dapat tumbuh pada medium nutrisi biasa dalam kondisi aerobik atau anaerobik.<ref>Koehler, TM (August 2009). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2784286/ “''Bacillus anthracis'' Physiology and Genetics”]. ''Molecular Aspects of Medicine.'' '''30''' (6): 386-96. [[Digital object identifier|doi]]:[[doi:10.1016/j.mam.2009.07.004|10.1016/j.mam.2009.07.004]]</ref>


[[File:Bacillus anthracis belongs to the Bacillus cereus group of strains.png|thumb|''B. anthracis'' tergolong kelompok strain ''B. cereus''.]]
Bakteri ini umumnya terdapat di tanah dalam bentuk [[spora]] dan dapat hidup selama beberapa dekade dalam bentuk ini. Jika spora masuk ke dalam tubuh [[herbivora]], bakteri ini akan berkembang biak dalam hewan tersebut dan akhirnya membunuhnya, lalu terus berkembang biak di bangkai hewan tersebut.
[[Image:B anthracis diagram en.png|thumb|right|Struktur ''B. anthracis'']]
Bakteri Ini merupakan salah satu dari sedikit bakteri yang diketahui mensintesis kapsul protein (asam poli-D-gamma-glutamat). Seperti ''Bordetella pertussis'', ia membentuk eksotoksin adenilat siklase yang bergantung pada kalmodulin yang dikenal sebagai faktor edema antraks, bersama dengan faktor mematikan antraks. Ia memiliki kemiripan genotipik dan fenotipik yang dekat dengan ''Bacillus cereus'' dan ''Bacillus thuringiensis''. Ketiga spesies berbagi dimensi seluler dan morfologi. Semua membentuk spora oval yang terletak di tengah dalam sporangium yang tidak bengkak. Endospora ''B. anthracis'' khususnya, sangat tangguh, bertahan pada suhu ekstrem, lingkungan nutrisi rendah, dan perlakuan kimia yang keras selama beberapa dekade atau abad.


Endospora merupakan sel terdehidrasi dengan dinding yang tebal dan terdapat lapisan tambahan yang terbentuk di dalam membran sel. Endospora dapat bersifat tidak aktif selama bertahun-tahun, akan tetapi jika terjadi kontak dengan lingkungan yang bersifat menguntungkan akan terjadi germinasi kembali. Pada awalnya endospora berkembang di dalam sel. Fitur seperti lokasi dalam batang, ukuran, bentuk endospora, dan apakah dia akan menyebabkan dinding sel menonjol keluar dari sel merupakan karakteristik dari genus ''Bacillus''. Tergantung spesies, endospora memiliki karakteristik bulat, oval, atau terkandang silinder. Mereka bersifat refraktil dan mengandung asam dipikolinat. Elektron mikroskop menunjukkan mereka memiliki endospora lapisan luar yang tipis, korteks spora tebal, dan bagian dalam membran spora yang mengelilingi konten endospora. Endospora dapat menahan panas, kekeringan, dan berbagai senyawa disinfektan (termasuk etanol 95%).<ref>Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, vol. 2, p. 1105, 1986, Sneath, P.H.A.; Mair, N.S.; Sharpe, M.E.; Holt, J.G. (eds.); Williams & Wilkins, Baltimore, Maryland, USA</ref>. Karena sifat ini, endospora ''B. anthracis'' cocok sebagai senjata biologis dalam bentuk bubuk atau aerosol. Senjata biologis dengan menggunakan ''B. anthracis'' telah dibuat setidaknya 5 program senjata biologis oleh Inggris, Jepang, Amerika Serikat, Rusia, dan Irak dan telah terdapat beberapa percobaan oleh beberapa negara lain.<ref>Zilinskas, Raymond A. (1999), "Iraq's Biological Warfare Program: The Past as Future?", Chapter 8 in: [[Joshua Lederberg|Lederberg, Joshua]] (editor), ''Biological Weapons: Limiting the Threat'' (1999), [[The MIT Press]], pp 137-158.</ref>
''Bacillus anthracis'' mempunyai gen dan ciri-ciri yang menyerupai ''[[Bacillus cereus]]'', bakteri yang biasa ditemukan dalam tanah di seluruh dunia, serta menyerupai ''[[Bacillus thuringiensis]]'', patogen larva ''[[Lepidoptera]]''.

==Deskripsi==
''B. anthracis'' adalah bakteri berbentuk batang, dengan panjang sekitar 3 sampai 5 µm dan lebar 1 sampai 1,2 µm.<ref name=Bergeys>{{cite book|chapter=Bacillus |title=Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria |pages=1–163 |author1=Logan NA |author2=De Vos P |date=March 2015 |doi=10.1002/9781118960608.gbm00530 |publisher=John Wiley & Sons |editor=Whitman WW|isbn=9781118960608 }}</ref> Ketika dibudidayakan, mereka cenderung membentuk rantai panjang bakteri. Pada piring agar-agar, mereka membentuk koloni besar beberapa milimeter yang umumnya berwarna putih atau krem.<ref name=Bergeys/> Kebanyakan strain ''B. anthracis'' menghasilkan kapsul yang membuat koloni tampak seperti lendir berlendir. <ref name=Bergeys/>

==Struktur Genom==
''B. anthracis'' memiliki kromosom tunggal yang berbentuk lingkaran, molekul DNA 5.227.293-bp.<ref name="Read">{{cite journal|last=Read|first=TD |author2=Peterson, SN |author3=Tourasse, N |author4=Baillie, LW |author5=Paulsen, IT |author6=Nelson, KE |author7=Tettelin, H |author8=Fouts, DE |author9=Eisen, JA |author10=Gill, SR |author11=Holtzapple, EK |author12=Okstad, OA |author13=Helgason, E |author14=Rilstone, J |author15=Wu, M |author16=Kolonay, JF |author17=Beanan, MJ |author18=Dodson, RJ |author19=Brinkac, LM |author20=Gwinn, M |author21=DeBoy, RT |author22=Madpu, R |author23=Daugherty, SC |author24=Durkin, AS |author25=Haft, DH |author26=Nelson, WC |author27=Peterson, JD |author28=Pop, M |author29=Khouri, HM |author30=Radune, D |author31=Benton, JL |author32=Mahamoud, Y |author33=Jiang, L |author34=Hance, IR |author35=Weidman, JF |author36=Berry, KJ |author37=Plaut, RD |author38=Wolf, AM |author39=Watkins, KL |author40=Nierman, WC |author41=Hazen, A |author42=Cline, R |author43=Redmond, C |author44=Thwaite, JE |author45=White, O |author46=Salzberg, SL |author47=Thomason, B |author48=Friedlander, AM |author49=Koehler, TM |author50=Hanna, PC |author51=Kolstø, AB |author52=Fraser, CM |title=The genome sequence of Bacillus anthracis Ames and comparison to closely related bacteria.|journal=Nature|date=May 1, 2003|volume=423|issue=6935|pages=81–6|pmid=12721629|doi=10.1038/nature01586|bibcode=2003Natur.423...81R |url=https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/62580/1/nature01586.pdf }}</ref> Bakteri ini juga memiliki dua plasmid DNA melingkar, ekstrakromosomal, beruntai ganda, pXO1 dan pXO2. Baik plasmid pXO1 dan pXO2 diperlukan untuk virulensi penuh dan mewakili dua famili plasmid yang berbeda.<ref name="Kolstø">{{cite journal|last=Kolstø|first=Anne-Brit|author2=Tourasse, Nicolas J.|author3= Økstad, Ole Andreas|title=What Sets Apart from Other Species?|journal=Annual Review of Microbiology|date=1 October 2009|volume=63|issue=1|pages=451–476|doi=10.1146/annurev.micro.091208.073255|pmid=19514852}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
! Keterangan !! scope="col" width="100px" | Kromosom !! scope="col" width="100px" | pXO1 !! scope="col" width="100px" | pXO2
|-
| Ukuran genom (bp) || align="right"|5,227,293 || align="right"|181,677 || align="right"|94,829
|-
| Jumlah gen || align="right"|5,508 || align="right"|217 || align="right"|113
|-
| [[Replicon (genetics)|Replicon]] coding (%) || align="right"|84.3 || align="right"|77.1 || align="right"|76.2
|-
| Rata-rata panjang gen (nt) || align="right"|800 || align="right"|645 || align="right"|639
|-
| Konten G+C (%) || align="right"|35.4 || align="right"|32.5 || align="right"|33.0
|-
| Operon [[rRNA]] || align="right"|11 || align="right"|0 || align="right"|0
|-
| [[tRNA]]s || align="right"|95 || align="right"|0 || align="right"|0
|-
| sRNAs || align="right"|3 || align="right"|2 || align="right"|0
|-
| Gen faga || align="right"|62 || align="right"|0 || align="right"|0
|-
| Gen [[Transposon]] || align="right"|18 || align="right"|15 || align="right"|6
|-
| Reading frame terganggu || align="right"|37 || align="right"|5 || align="right"|7
|-
| Gen yang telah diketahui fungsinya || align="right"|2,762 || align="right"|65 || align="right"|38
|-
| Gen lestari hipotetis|| align="right"|1,212 || align="right"|22 || align="right"|19
|-
| Gen yang belum diketahui fungsinya || align="right"|657 || align="right"|8 || align="right"|5
|-
| Gen hipotetis || align="right"|877 || align="right"|122 || align="right"|51
|}

===Plasmid pXO1===
Plasmid pXO1 (182 kb) berisi gen yang menyandikan komponen [[toksin antraks]]: '' pag '' (antigen pelindung, PA), '' lef '' (faktor mematikan, LF), dan '' cya '' (faktor edema, EF). Faktor-faktor ini terkandung dalam pulau patogenisitas 44,8 kb. Toksin mematikan adalah kombinasi PA dengan LF dan toksin edema adalah kombinasi PA dengan EF. PAI juga mengandung gen yang menyandikan aktivator transkripsi AtxA dan penekan PagR, keduanya mengatur ekspresi gen toksin antraks..<ref name="Kolstø" />

===Plasmid pXO2===
pXO2 mengkodekan operon lima gen (capBCADE) yang mensintesis kapsul asam poli-γ-D-glutamat (poliglutamat). Kapsul ini memungkinkan ''B. anthracis'' menghindari sistem kekebalan tubuh dengan melindungi dirinya dari fagositosis. Ekspresi operon kapsul diaktifkan oleh regulator transkripsi AcpA dan AcpB, yang terletak di pulau patogenisitas pXO2 (35 kb). Ekspresi AcpA dan AcpB berada di bawah kendali AtxA dari pXO1.<ref name="Kolstø" />

==Strain==
89 strain ''B. anthracis'' yang diketahui meliputi:

*Strain Sterne (34F2; alias "strain Weybridge"), digunakan oleh Max Sterne dalam vaksin tahun 1930-an
*Strain vollum, sebelumnya dipersenjatai oleh AS, Inggris, dan Irak; diisolasi dari seekor sapi di Oxfordshire, Inggris, pada tahun 1935
**Vollum M-36, strain penelitian Inggris yang ganas; melewati kera 36 kali
**Vollum 1B, dipersenjatai oleh AS dan Inggris pada 1940-an-60-an
**Vollum-14578, digunakan dalam uji coba bio-senjata Inggris yang sangat mencemari Pulau Gruinard pada tahun 1942
**V770-NP1-R, strain avirulen, nonenkapsulasi yang digunakan dalam vaksin BioThrax
*Anthrax 836, strain yang sangat ganas yang dipersenjatai oleh Uni Soviet; ditemukan di Kirov pada tahun 1953
*Strain Ames, diisolasi dari seekor sapi di Texas pada tahun 1981; terkenal digunakan dalam serangan surat AMERITHRAX (2001)
**Leluhur Ames
**Ames Florida
*H9401, diisolasi dari pasien manusia di Korea; digunakan dalam penelitian vaksin antraks. <ref name="Chun" />

==Evolusi==
Sekuensing genom secara keseluruhan telah membuat rekonstruksi filogeni ''B. anthracis'' sangat akurat. Faktor yang berkontribusi pada rekonstruksi adalah ''B. anthracis'' bersifat monomorfik, yang berarti memiliki keragaman genetik yang rendah, termasuk tidak adanya transfer DNA lateral yang dapat diukur sejak turunannya sebagai spesies. Kurangnya keragaman disebabkan oleh sejarah evolusi yang singkat yang menghalangi kejenuhan mutasi pada polimorfisme nukleotida tunggal.<ref name="Keim">{{cite journal|last=Keim|first=Paul|author2=Gruendike, Jeffrey M.|author3= Klevytska, Alexandra M.|author4= Schupp, James M.|author5= Challacombe, Jean|author6= Okinaka, Richard|title=The genome and variation of Bacillus anthracis|journal=Molecular Aspects of Medicine|date=1 December 2009|volume=30|issue=6|pages=397–405|doi=10.1016/j.mam.2009.08.005|pmid=19729033|pmc=3034159}}</ref>

Waktu evolusioner yang singkat tidak selalu berarti waktu kronologis yang singkat. Saat DNA direplikasi, terjadi kesalahan yang menjadi mutasi genetik. Penumpukan mutasi ini dari waktu ke waktu mengarah pada evolusi suatu spesies. Selama siklus hidup ''B. anthracis'', ia menghabiskan banyak waktu di tahap reservoir spora tanah, di mana replikasi DNA tidak terjadi. Periode dormansi yang berkepanjangan ini telah sangat mengurangi laju evolusi organisme. <ref name="Keim" />

===Strain terkait===
''B. anthracis'' tergolong dalam kelompok ''B. cereus'' yang terdiri dari strain: ''B. cereus'', ''B. anthracis'', ''B. thuringiensis'', ''B. weihenstephanensis'', ''B. mycoides'', dan ''B. pseudomycoides''. Tiga strain pertama bersifat patogen atau oportunistik terhadap serangga atau mamalia, sedangkan tiga strain terakhir tidak dianggap patogen. Strain dari kelompok ini secara keseluruhan heterogen secara genetik dan fenotip, tetapi beberapa strain lebih dekat hubungannya dan bercampur secara filogenetik pada tingkat kromosom. Kelompok ''B. cereus'' umumnya menunjukkan genom kompleks dan sebagian besar membawa jumlah plasmid yang bervariasi.<ref name="Kolstø" />

''B. cereus'' adalah bakteri yang hidup di tanah yang dapat menjajah usus invertebrata sebagai simbion <ref>{{cite journal|last=Jensen|first=G. B.|author2=Hansen, B. M.|author3= Eilenberg, J.|author4= Mahillon, J.|title=The hidden lifestyles of Bacillus cereus and relatives|journal=Environmental Microbiology|date=18 July 2003|volume=5|issue=8|pages=631–640|doi=10.1046/j.1462-2920.2003.00461.x|pmid=12871230}}</ref> dan sering menyebabkan keracunan makanan<ref>{{cite journal|last=Drobniewski|first=FA|title=Bacillus cereus and related species.|journal=Clinical Microbiology Reviews|date=October 1993|volume=6|issue=4|pages=324–38|pmid=8269390|pmc=358292|doi=10.1128/cmr.6.4.324}}</ref> Ia menghasilkan racun emetik, enterotoksin, dan faktor virulensi lainnya. Faktor enterotoksin dan virulensi dikodekan pada kromosom, sedangkan toksin emetik dikodekan pada plasmid 270-kb, pCER270. <ref name="Kolstø" />

''B. thuringiensis'' adalah patogen serangga dan ditandai dengan produksi kristal parasit dari racun insektisida Cry dan Cyt. Gen yang mengkode protein ini umumnya terletak pada plasmid yang dapat hilang dari organisme, sehingga tidak dapat dibedakan dari ''B. cereus''. <ref name="Kolstø" />

===Pseudogene===
''PlcR'' adalah regulator transkripsi global yang mengontrol sebagian besar faktor virulensi yang disekresikan di ''B. cereus'' dan ''B. thuringiensis''. Ia dikodekan secara kromosom dan ada di mana-mana di seluruh sel.<ref>{{cite journal|last=Agaisse|first=H|author2=Gominet, M|author3= Okstad, OA|author4= Kolstø, AB|author5= Lereclus, D|title=PlcR is a pleiotropic regulator of extracellular virulence factor gene expression in Bacillus thuringiensis.|journal=Molecular Microbiology|date=June 1999|volume=32|issue=5|pages=1043–53|pmid=10361306|doi=10.1046/j.1365-2958.1999.01419.x}}</ref> Dalam ''B. anthracis'', bagaimanapun, gen ''plcR'' mengandung satu perubahan basa pada posisi 640, mutasi nonsense, yang menciptakan protein disfungsional. Sementara 1% dari kelompok ''B. cereus'' membawa gen ''plcR'' yang tidak aktif, tidak satupun dari mereka membawa mutasi spesifik yang hanya ditemukan pada ''B. anthracis''.<ref>{{cite journal|last=Slamti|first=L|author2=Perchat, S|author3=Gominet, M|author4=Vilas-Bôas, G|author5=Fouet, A|author6=Mock, M|author7=Sanchis, V|author8=Chaufaux, J|author9=Gohar, M|author10= Lereclus, D|title=Distinct mutations in PlcR explain why some strains of the Bacillus cereus group are nonhemolytic.|journal=Journal of Bacteriology|date=June 2004|volume=186|issue=11|pages=3531–8|pmid=15150241|doi=10.1128/JB.186.11.3531-3538.2004|pmc=415780}}</ref>

Gen ''plcR'' adalah bagian dari operon dua gen dengan ''papR''.<ref>{{cite journal|last=Okstad|first=OA|author2=Gominet, M|author3= Purnelle, B|author4= Rose, M|author5= Lereclus, D|author6= Kolstø, AB|title=Sequence analysis of three Bacillus cereus loci carrying PIcR-regulated genes encoding degradative enzymes and enterotoxin.|journal=Microbiology|date=November 1999|volume=145|pages=3129–38|pmid=10589720|issue=11|doi=10.1099/00221287-145-11-3129|doi-access=free}}</ref><ref name="Slamti">{{cite journal|last=Slamti|first=L|author2=Lereclus, D|title=A cell-cell signaling peptide activates the PlcR virulence regulon in bacteria of the Bacillus cereus group.|journal=The EMBO Journal|date=Sep 2, 2002|volume=21|issue=17|pages=4550–9|pmid=12198157|pmc=126190|doi=10.1093/emboj/cdf450}}</ref> Gen ''papR'' mengkodekan protein kecil yang disekresikan dari sel dan kemudian diimpor kembali sebagai heptapeptida yang diproses membentuk sistem penginderaan kuorum.<ref name="Slamti" /><ref>{{cite journal|last=Bouillaut|first=L|author2=Perchat, S|author3=Arold, S|author4=Zorrilla, S|author5=Slamti, L|author6=Henry, C|author7=Gohar, M|author8=Declerck, N|author9= Lereclus, D|title=Molecular basis for group-specific activation of the virulence regulator PlcR by PapR heptapeptides|journal=Nucleic Acids Research|date=June 2008|volume=36|issue=11|pages=3791–801|pmid=18492723|doi=10.1093/nar/gkn149|pmc=2441798}}</ref> Kurangnya ''PlcR'' pada ''B. anthracis'' adalah karakteristik prinsip yang membedakannya dari anggota lain dari kelompok ''B. cereus''. Sementara ''B. cereus'' dan ''B. thuringiensis'' bergantung pada gen ''plcR'' untuk ekspresi faktor virulensinya, ''B. anthracis'' bergantung pada plasmid pXO1 dan pXO2 untuk virulensinya.<ref name="Kolstø" /> ''Bacillus cereus biovar anthracis'', yaitu ''B. cereus'' dengan dua plasmid, juga mampu menyebabkan antraks.

==Aspek Klinis==
{{Main|Anthrax}}

===Patogenesis===
''B. anthracis'' memiliki kapsul anti-fagositosis yang penting untuk virulensi penuh. Organisme ini juga menghasilkan tiga eksotoksin berkode plasmid: faktor edema, siklase adenilat yang bergantung pada kalmodulin yang menyebabkan peningkatan cAMP intraseluler dan bertanggung jawab atas edema parah yang biasanya terlihat pada infeksi ''B. anthracis'', toksin mematikan yang menyebabkan nekrosis jaringan, dan antigen pelindung, dinamai demikian karena penggunaannya dalam memproduksi vaksin antraks pelindung, yang memediasi masuknya sel faktor edema dan toksin mematikan.

===Manifestasi dalam penyakit manusia===
Gejala antraks tergantung pada jenis infeksinya dan dapat muncul mulai dari 1 hari hingga lebih dari 2 bulan. Semua jenis antraks berpotensi, jika tidak diobati, menyebar ke seluruh tubuh dan menyebabkan penyakit parah bahkan kematian.<ref name="Symptoms">{{cite web|title=Symptoms|url=https://www.cdc.gov/anthrax/basics/symptoms.html|website=Centers for Disease Control and Prevention|accessdate=16 November 2015}}</ref>

Empat bentuk penyakit antraks manusia dikenali berdasarkan portal masuknya:

*Kulit, bentuk yang paling umum (95%), menyebabkan lesi lokal, inflamasi, hitam, nekrotik (eschar). Seringkali sakit akan muncul di wajah, leher, lengan, atau tangan. Perkembangan dapat terjadi dalam 1-7 hari setelah terpapar.
*Penghirupan, bentuk yang jarang tetapi sangat fatal, ditandai dengan gejala mirip flu, ketidaknyamanan dada, diaphoresis, dan nyeri tubuh.<ref name="Symptoms"/> Perkembangan terjadi biasanya seminggu setelah terpapar, tetapi bisa memakan waktu hingga dua bulan.
*Gastrointestinal, jenis yang jarang tetapi juga fatal (menyebabkan kematian hingga 25%), hasil dari menelan spora. Gejala termasuk: demam dan menggigil, leher bengkak, nyeri saat menelan, suara serak, mual dan muntah (terutama muntah berdarah), diare, kemerahan dan mata merah, dan pembengkakan perut.<ref name="Symptoms"/> Gejala bisa berkembang dalam 1-7 hari.
*Jika disuntikkan, gejalanya mirip dengan antraks kulit, tetapi antraks injeksi dapat menyebar ke seluruh tubuh lebih cepat dan lebih sulit untuk dikenali dan diobati dibandingkan dengan antraks kulit.<ref name="Symptoms"/> Gejala berupa demam, menggigil, sekelompok benjolan kecil atau lepuh yang mungkin gatal, muncul di tempat obat disuntikkan. Sakit tanpa rasa sakit dengan bagian tengah hitam yang muncul setelah lecet atau benjolan. Bengkak di sekitar luka. Abses jauh di bawah kulit atau di otot tempat obat disuntikkan. Jenis entri ini tidak pernah ditemukan di AS.

===Pencegahan dan pengobatan===
Sejumlah vaksin antraks telah dikembangkan untuk penggunaan pencegahan pada ternak dan manusia. Vaksin antraks yang diadsorpsi (AVA) dapat melindungi antraks kulit dan inhalasi. Namun, vaksin ini hanya digunakan untuk orang dewasa yang berisiko sebelum terpapar antraks dan belum disetujui untuk digunakan setelah terpapar.<ref>https://www.cdc.gov/anthrax/medicalcare/prevention/antibiotics.html</ref> Infeksi ‘'B. anthracis'’ dapat diobati dengan antibiotik β-laktam seperti penisilin , dan lain-lain yang aktif melawan bakteri Gram-positif. <ref>{{cite journal |author = Barnes JM |title=Penicillin and ''B. anthracis'' |journal= J. Pathol. Bacteriol. |volume=194|issue=1–2 |year=1947|pages=113–125 |doi=10.1002/path.1700590113|pmid=20266354 }}</ref> ''B. anthracis'' yang resisten terhadap penisilin dapat diobati dengan fluoroquinolones seperti ciprofloxacin atau antibiotik tetrasiklin seperti doksisiklin.

== Penelitian laboratorium ==
Komponen teh, seperti polifenol, memiliki kemampuan untuk menghambat aktivitas ''B. anthracis'' dan toksinnya secara signifikan; spora, bagaimanapun, tidak terpengaruh. Penambahan susu ke dalam teh benar-benar menghambat aktivitas antibakterinya terhadap antraks.<ref>{{cite web|url=http://www.sfam.org.uk/newsarticle.php?214&2 |title=Anthrax and tea |publisher=Society for Applied Microbiology |accessdate=2011-12-21 |date=2011-12-21 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20090213231226/http://www.sfam.org.uk/newsarticle.php?214&2 |archive-date=February 13, 2009 }}</ref> Aktivitas melawan ''B. anthracis'' di laboratorium tidak membuktikan bahwa minum teh mempengaruhi jalannya infeksi, karena tidak diketahui bagaimana polifenol ini diserap dan didistribusikan di dalam tubuh. ''B. anthracis'' dapat dibiakkan pada agar PLET, media selektif dan diferensial yang dirancang untuk menyeleksi secara spesifik ''B. anthracis''.

===Penelitian terbaru===
Kemajuan dalam metode genotipe telah menyebabkan peningkatan analisis genetik untuk variasi dan keterkaitan. Metode ini mencakup analisis pengulangan tandem nomor variabel lokus ganda (MLVA) dan sistem pengetikan menggunakan polimorfisme nukleotida tunggal kanonik. Kromosom nenek moyang Ames diurutkan pada tahun 2003<ref name="Read" /> dan berkontribusi pada identifikasi gen yang terlibat dalam virulensi ''B. anthracis''. Baru-baru ini, isolat ''B. anthracis'' H9401 diisolasi dari pasien Korea yang menderita antraks gastrointestinal. Tujuan Republik Korea adalah menggunakan strain ini sebagai strain tantangan untuk mengembangkan vaksin rekombinan melawan antraks.<ref name="Chun">{{cite journal|last=Chun|first=J.-H.|author2=Hong, K.-J.|author3=Cha, S. H.|author4=Cho, M.-H.|author5=Lee, K. J.|author6=Jeong, D. H.|author7=Yoo, C.-K.|author8= Rhie, G.-e.|title=Complete Genome Sequence of Bacillus anthracis H9401, an Isolate from a Korean Patient with Anthrax|journal=Journal of Bacteriology|date=18 July 2012|volume=194|issue=15|pages=4116–4117|doi=10.1128/JB.00159-12|pmid=22815438|pmc=3416559}}</ref>

Strain H9401 yang diisolasi di Republik Korea diurutkan dengan menggunakan teknologi 454 GS-FLX dan dianalisis menggunakan beberapa alat bioinformatika untuk menyelaraskan, menjelaskan, dan membandingkan H9401 dengan strain ''B. anthracis'' lainnya. Tingkat cakupan sekuensing menunjukkan rasio molekuler pXO1: pXO2: kromosom sebagai 3: 2: 1 yang identik dengan strain Ames Florida dan Ames Ancestor. H9401 memiliki homologi sekuens 99,679% dengan Ames Ancestor dengan homologi sekuens asam amino 99,870%. H9401 memiliki kromosom melingkar (5.218.947 bp dengan 5480 diprediksi ORFs ), plasmid pXO1 (181.700 bp dengan 202 ORFs diprediksi), dan plasmid pXO2 (94.824 bp dengan 110 ORFs diprediksi).<ref name="Chun" /> Dibandingkan dengan kromosom Leluhur Ames di atas, kromosom H9401 lebih kecil sekitar 8,5 kb. Karena tingginya patogenesitas dan kemiripan urutan dengan Leluhur Ames, H9401 akan digunakan sebagai acuan untuk menguji efikasi calon vaksin antraks oleh Republik Korea.<ref name="Chun" />

Sejak genom ''B. anthracis'' diurutkan, cara alternatif untuk memerangi penyakit ini terus diupayakan. Bakteri telah mengembangkan beberapa strategi untuk menghindari pengenalan oleh sistem kekebalan. Mekanisme utama untuk menghindari deteksi, yang digunakan oleh semua bakteri adalah kamuflase molekuler. Sedikit modifikasi pada lapisan luar yang membuat bakteria hampir tidak terlihat oleh lisozim.<ref> Callewaert L, Michiels CW. Lysozymes in the animal kingdom. J Biosci 35(1): (2010); 127-60.</ref> Tiga dari modifikasi ini telah diidentifikasi dan dikarakterisasi. Ini termasuk (1) N-glikosilasi asam N-asetil-muramat, (2) O-asetilasi asam N-asetilmuramat dan (3) N-deasetilasi N-asetil-glukosamin. Penelitian selama beberapa tahun terakhir difokuskan pada penghambatan modifikasi tersebut.<ref>Balomenou, Stavroula, Sofia Arnaouteli, Dimitris Koutsioulis, Vassiliki E. Fadouloglou, and Vassilis Bouriotis. "Polysaccharide Deacetylases: New Antibacterial Drug Targets."Frontiers in Anti-Infective Drug Discovery 4 (2015): 68-130.</ref> Akibatnya mekanisme enzimatik dari polisakarida de-asetilase sedang diselidiki, yang mengkatalisis penghapusan gugus asetil dari N-asetil-glukosamin dan asam N-asetil-muramat, komponen dari lapisan peptidoglikan.

== Interaksi dengan inang ==
Seperti kebanyakan bakteri patogen lainnya, ''B. anthracis'' harus memperoleh zat besi untuk tumbuh dan berkembang biak di lingkungan inangnya. Sumber zat besi yang paling tersedia untuk bakteri patogen adalah kelompok heme yang digunakan oleh inang dalam pengangkutan oksigen. Untuk mengais heme dari hemoglobin dan mioglobin inang, ''B. anthracis'' menggunakan dua protein siderofor sekretorik, IsdX1 dan IsdX2. Protein ini dapat memisahkan heme dari hemoglobin, memungkinkan protein permukaan ''B. anthracis'' untuk mengangkutnya ke dalam sel.<ref>{{cite journal |vauthors=Maresso AW, Garufi G, Schneewind O |title=Bacillus anthracis Secretes Proteins That Mediate Heme Acquisition from Hemoglobin |journal= PLOS Pathogens |volume=4 |issue=8 |page=e1000132|year=2008 |doi=10.1371/journal.ppat.1000132|pmid=18725935 |pmc=2515342 |doi-access=free }}</ref>

==Sampling==
Keberadaan ''B. anthracis'' dapat ditentukan melalui sampel yang diambil pada permukaan yang tidak berpori.

<gallery>
File:Anthrax surface sampling - How to sample with cellulose sponge on nonporous surfaces.webm| Cara pengambilan sampel dengan menggunakan sponge selulosa pada permukaan tidak berpori
Anthrax surface sampling- How to sample with macrofoam swab on nonporous surfaces.webm| Cara pengambilan sampel dengan swab macrofoam pada permukaan tidak berpori
</gallery>

== Sejarah ==
Dokter Perancis Casimir Davaine (1812-1882) menunjukkan gejala antraks selalu disertai oleh mikroba ''B. anthracis''.<ref>{{cite journal
|last=Théodoridès
|first=J
|date=April 1966
|title=Casimir Davaine (1812-1882)
|journal=Medical History
|volume=10
|issue=2
|pages=155–65
| pmid = 5325873
|pmc=1033586
| doi=10.1017/S0025727300010942
}}</ref> Tabib Jerman Aloys Pollender (1799–1879) dianggap sebagai penemu. ''B. anthracis'' adalah bakteri pertama yang secara meyakinkan terbukti menyebabkan penyakit, oleh Robert Koch pada tahun 1876.<ref>Koch, R. (1876) "Untersuchungen über Bakterien: V. Die Ätiologie der Milzbrand-Krankheit, begründet auf die Entwicklungsgeschichte des ''Bacillus anthracis''" (Investigations into bacteria: V. The etiology of anthrax, based on the ontogenesis of ''Bacillus anthracis''), Cohns ''Beitrage zur Biologie der Pflanzen'', vol. 2, no. 2, [http://edoc.rki.de/documents/rk/508-5-26/PDF/5-26.pdf pages 277–310].</ref> Nama spesies ''anthracis'' berasal dari bahasa Yunani ''anthrax'' (ἄνθραξ), yang berarti batu bara dan mengacu pada bentuk penyakit yang paling umum, antraks kulit , di mana lesi kulit hitam besarterbentuk. Sepanjang abad ke-19, Antraks adalah infeksi yang melibatkan beberapa perkembangan medis yang sangat penting. Vaksin pertama yang mengandung organisme hidup adalah vaksin antraks hewan Louis Pasteur.<ref>
Sternbach G. "The History of Anthrax." Ncbi (2003): n. pag. Web. Oct. 2016.
</ref>


== Galeri ==
== Galeri ==
Baris 28: Baris 166:
| Foto mikrograf ''B. anthracis'' dengan [[pewarnaan Gram]]
| Foto mikrograf ''B. anthracis'' dengan [[pewarnaan Gram]]
}}
}}
== References ==
{{Reflist|2}}
References from SDH
1. Abakar, Mahamat H., and Hassan H. Mahamat. “Properties and Antibiotic Susceptibility of Bacillus Anthracis Isolates from Humans, Cattle and Tabanids, and Evaluation of Tabanid as Mechanical Vector of Anthrax in the Republic of Chad.” Jordan Journal of Biological Sciences, vol. 5, no. 3, Sept. 2012, pp. 203–208. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=79730545&site=ehost-live&scope=site.

2. Edmonds, Jason, et al. “Multigeneration Cross-Contamination of Mail with Bacillus Anthracis Spores.” PLoS ONE, vol. 11, no. 4, Apr. 2016, pp. 1–13. EBSCOhost, doi:10.1371/journal.pone.0152225.

3. Sekhavati, Mohammad, et al. “‘In-House’ Production of DNA Size Marker from a Vaccinal Bacillus Anthracis Strain.” Iranian Journal of Microbiology, vol. 7, no. 1, Feb. 2015, pp. 45–49. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=103072230&site=ehost-live&scope=site.

4. Roy, P., et al. “Biochemical and Immunological Characterization of Anthrax Spore Vaccine in Goat.” Bangladesh Journal of Veterinary Medicine, vol. 11, no. 2, Dec. 2013, pp. 151–157. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=96279450&site=ehost-live&scope=site.

5. Kušar, D., et al. “Detection of Bacillus Anthracis in the Air, Soil and Animal Tissue.” Acta Veterinaria, vol. 62, no. 1, Jan. 2012, pp. 77–89. EBSCOhost, doi:10.2298/AVB1201077K.


== Rujukan ==
== External links ==
{{Commons category|Bacillus anthracis}}
{{reflist}}
* [https://web.archive.org/web/20110106071145/http://patricbrc.org/portal/portal/patric/Taxon?cType=taxon&cId=1392 Bacillus anthracis] genomes and related information at [http://patricbrc.org/ PATRIC], a Bioinformatics Resource Center funded by [https://www.niaid.nih.gov/ NIAID]
* [https://web.archive.org/web/20080427061414/http://pathema.jcvi.org/cgi-bin/Bacillus/PathemaHomePage.cgi Pathema-''Bacillus'' Resource]


{{Gram-positive bacterial diseases}}
{{bakteri-stub}}
{{Taxonbar|from=Q614156}}


[[Kategori:Antraks]]
[[Category:Anthrax]]
[[Kategori:Bacillus]]
[[Category:Bacillus|anthracis]]
[[Category:Bacteria described in 1872]]

Revisi per 25 Desember 2020 15.24

Bacillus anthracis Edit nilai pada Wikidata

Foto mikrograf Bacillus anthracis dari kultur agar dengan pengecatan Fuchsin-biru metilen.
PenyakitAntraks Edit nilai pada Wikidata
Pewarnaan GramGram-positif Edit nilai pada Wikidata
Taksonomi
KerajaanBacillati
FilumBacillota
KelasBacilli
OrdoCaryophanales
FamiliBacillaceae
GenusBacillus
SpesiesBacillus anthracis Edit nilai pada Wikidata

Bacillus anthracis merupakan penyebab anthrax—sebuah penyakit yang umum ditemukan pada hewan ternak dan terkadang pada— dan satu-satunya patogen obligat pada genus Bacillus. Penyakit ini dapat diklasifikasikan sebagai penyakit yang menyebar secara zoonosis, transmisi penyakit dari hewan terinfeksi kepada manusia. [1] B. anthracis memiliki karakteristik Gram-positif, membentuk endospora, bakteri berbentuk batang, dengan lebar sebesar 1.0-1.2 µm dan panjang 3-5  µm.[1] Bakteri ini dapat tumbuh pada medium nutrisi biasa dalam kondisi aerobik atau anaerobik.[2]

B. anthracis tergolong kelompok strain B. cereus.
Struktur B. anthracis

Bakteri Ini merupakan salah satu dari sedikit bakteri yang diketahui mensintesis kapsul protein (asam poli-D-gamma-glutamat). Seperti Bordetella pertussis, ia membentuk eksotoksin adenilat siklase yang bergantung pada kalmodulin yang dikenal sebagai faktor edema antraks, bersama dengan faktor mematikan antraks. Ia memiliki kemiripan genotipik dan fenotipik yang dekat dengan Bacillus cereus dan Bacillus thuringiensis. Ketiga spesies berbagi dimensi seluler dan morfologi. Semua membentuk spora oval yang terletak di tengah dalam sporangium yang tidak bengkak. Endospora B. anthracis khususnya, sangat tangguh, bertahan pada suhu ekstrem, lingkungan nutrisi rendah, dan perlakuan kimia yang keras selama beberapa dekade atau abad.

Endospora merupakan sel terdehidrasi dengan dinding yang tebal dan terdapat lapisan tambahan yang terbentuk di dalam membran sel. Endospora dapat bersifat tidak aktif selama bertahun-tahun, akan tetapi jika terjadi kontak dengan lingkungan yang bersifat menguntungkan akan terjadi germinasi kembali. Pada awalnya endospora berkembang di dalam sel. Fitur seperti lokasi dalam batang, ukuran, bentuk endospora, dan apakah dia akan menyebabkan dinding sel menonjol keluar dari sel merupakan karakteristik dari genus Bacillus. Tergantung spesies, endospora memiliki karakteristik bulat, oval, atau terkandang silinder. Mereka bersifat refraktil dan mengandung asam dipikolinat. Elektron mikroskop menunjukkan mereka memiliki endospora lapisan luar yang tipis, korteks spora tebal, dan bagian dalam membran spora yang mengelilingi konten endospora. Endospora dapat menahan panas, kekeringan, dan berbagai senyawa disinfektan (termasuk etanol 95%).[3]. Karena sifat ini, endospora B. anthracis cocok sebagai senjata biologis dalam bentuk bubuk atau aerosol. Senjata biologis dengan menggunakan B. anthracis telah dibuat setidaknya 5 program senjata biologis oleh Inggris, Jepang, Amerika Serikat, Rusia, dan Irak dan telah terdapat beberapa percobaan oleh beberapa negara lain.[4]

Deskripsi

B. anthracis adalah bakteri berbentuk batang, dengan panjang sekitar 3 sampai 5 µm dan lebar 1 sampai 1,2 µm.[5] Ketika dibudidayakan, mereka cenderung membentuk rantai panjang bakteri. Pada piring agar-agar, mereka membentuk koloni besar beberapa milimeter yang umumnya berwarna putih atau krem.[5] Kebanyakan strain B. anthracis menghasilkan kapsul yang membuat koloni tampak seperti lendir berlendir. [5]

Struktur Genom

B. anthracis memiliki kromosom tunggal yang berbentuk lingkaran, molekul DNA 5.227.293-bp.[6] Bakteri ini juga memiliki dua plasmid DNA melingkar, ekstrakromosomal, beruntai ganda, pXO1 dan pXO2. Baik plasmid pXO1 dan pXO2 diperlukan untuk virulensi penuh dan mewakili dua famili plasmid yang berbeda.[7]

Keterangan Kromosom pXO1 pXO2
Ukuran genom (bp) 5,227,293 181,677 94,829
Jumlah gen 5,508 217 113
Replicon coding (%) 84.3 77.1 76.2
Rata-rata panjang gen (nt) 800 645 639
Konten G+C (%) 35.4 32.5 33.0
Operon rRNA 11 0 0
tRNAs 95 0 0
sRNAs 3 2 0
Gen faga 62 0 0
Gen Transposon 18 15 6
Reading frame terganggu 37 5 7
Gen yang telah diketahui fungsinya 2,762 65 38
Gen lestari hipotetis 1,212 22 19
Gen yang belum diketahui fungsinya 657 8 5
Gen hipotetis 877 122 51

Plasmid pXO1

Plasmid pXO1 (182 kb) berisi gen yang menyandikan komponen toksin antraks: pag (antigen pelindung, PA), lef (faktor mematikan, LF), dan cya (faktor edema, EF). Faktor-faktor ini terkandung dalam pulau patogenisitas 44,8 kb. Toksin mematikan adalah kombinasi PA dengan LF dan toksin edema adalah kombinasi PA dengan EF. PAI juga mengandung gen yang menyandikan aktivator transkripsi AtxA dan penekan PagR, keduanya mengatur ekspresi gen toksin antraks..[7]

Plasmid pXO2

pXO2 mengkodekan operon lima gen (capBCADE) yang mensintesis kapsul asam poli-γ-D-glutamat (poliglutamat). Kapsul ini memungkinkan B. anthracis menghindari sistem kekebalan tubuh dengan melindungi dirinya dari fagositosis. Ekspresi operon kapsul diaktifkan oleh regulator transkripsi AcpA dan AcpB, yang terletak di pulau patogenisitas pXO2 (35 kb). Ekspresi AcpA dan AcpB berada di bawah kendali AtxA dari pXO1.[7]

Strain

89 strain B. anthracis yang diketahui meliputi:

  • Strain Sterne (34F2; alias "strain Weybridge"), digunakan oleh Max Sterne dalam vaksin tahun 1930-an
  • Strain vollum, sebelumnya dipersenjatai oleh AS, Inggris, dan Irak; diisolasi dari seekor sapi di Oxfordshire, Inggris, pada tahun 1935
    • Vollum M-36, strain penelitian Inggris yang ganas; melewati kera 36 kali
    • Vollum 1B, dipersenjatai oleh AS dan Inggris pada 1940-an-60-an
    • Vollum-14578, digunakan dalam uji coba bio-senjata Inggris yang sangat mencemari Pulau Gruinard pada tahun 1942
    • V770-NP1-R, strain avirulen, nonenkapsulasi yang digunakan dalam vaksin BioThrax
  • Anthrax 836, strain yang sangat ganas yang dipersenjatai oleh Uni Soviet; ditemukan di Kirov pada tahun 1953
  • Strain Ames, diisolasi dari seekor sapi di Texas pada tahun 1981; terkenal digunakan dalam serangan surat AMERITHRAX (2001)
    • Leluhur Ames
    • Ames Florida
  • H9401, diisolasi dari pasien manusia di Korea; digunakan dalam penelitian vaksin antraks. [8]

Evolusi

Sekuensing genom secara keseluruhan telah membuat rekonstruksi filogeni B. anthracis sangat akurat. Faktor yang berkontribusi pada rekonstruksi adalah B. anthracis bersifat monomorfik, yang berarti memiliki keragaman genetik yang rendah, termasuk tidak adanya transfer DNA lateral yang dapat diukur sejak turunannya sebagai spesies. Kurangnya keragaman disebabkan oleh sejarah evolusi yang singkat yang menghalangi kejenuhan mutasi pada polimorfisme nukleotida tunggal.[9]

Waktu evolusioner yang singkat tidak selalu berarti waktu kronologis yang singkat. Saat DNA direplikasi, terjadi kesalahan yang menjadi mutasi genetik. Penumpukan mutasi ini dari waktu ke waktu mengarah pada evolusi suatu spesies. Selama siklus hidup B. anthracis, ia menghabiskan banyak waktu di tahap reservoir spora tanah, di mana replikasi DNA tidak terjadi. Periode dormansi yang berkepanjangan ini telah sangat mengurangi laju evolusi organisme. [9]

Strain terkait

B. anthracis tergolong dalam kelompok B. cereus yang terdiri dari strain: B. cereus, B. anthracis, B. thuringiensis, B. weihenstephanensis, B. mycoides, dan B. pseudomycoides. Tiga strain pertama bersifat patogen atau oportunistik terhadap serangga atau mamalia, sedangkan tiga strain terakhir tidak dianggap patogen. Strain dari kelompok ini secara keseluruhan heterogen secara genetik dan fenotip, tetapi beberapa strain lebih dekat hubungannya dan bercampur secara filogenetik pada tingkat kromosom. Kelompok B. cereus umumnya menunjukkan genom kompleks dan sebagian besar membawa jumlah plasmid yang bervariasi.[7]

B. cereus adalah bakteri yang hidup di tanah yang dapat menjajah usus invertebrata sebagai simbion [10] dan sering menyebabkan keracunan makanan[11] Ia menghasilkan racun emetik, enterotoksin, dan faktor virulensi lainnya. Faktor enterotoksin dan virulensi dikodekan pada kromosom, sedangkan toksin emetik dikodekan pada plasmid 270-kb, pCER270. [7]

B. thuringiensis adalah patogen serangga dan ditandai dengan produksi kristal parasit dari racun insektisida Cry dan Cyt. Gen yang mengkode protein ini umumnya terletak pada plasmid yang dapat hilang dari organisme, sehingga tidak dapat dibedakan dari B. cereus. [7]

Pseudogene

PlcR adalah regulator transkripsi global yang mengontrol sebagian besar faktor virulensi yang disekresikan di B. cereus dan B. thuringiensis. Ia dikodekan secara kromosom dan ada di mana-mana di seluruh sel.[12] Dalam B. anthracis, bagaimanapun, gen plcR mengandung satu perubahan basa pada posisi 640, mutasi nonsense, yang menciptakan protein disfungsional. Sementara 1% dari kelompok B. cereus membawa gen plcR yang tidak aktif, tidak satupun dari mereka membawa mutasi spesifik yang hanya ditemukan pada B. anthracis.[13]

Gen plcR adalah bagian dari operon dua gen dengan papR.[14][15] Gen papR mengkodekan protein kecil yang disekresikan dari sel dan kemudian diimpor kembali sebagai heptapeptida yang diproses membentuk sistem penginderaan kuorum.[15][16] Kurangnya PlcR pada B. anthracis adalah karakteristik prinsip yang membedakannya dari anggota lain dari kelompok B. cereus. Sementara B. cereus dan B. thuringiensis bergantung pada gen plcR untuk ekspresi faktor virulensinya, B. anthracis bergantung pada plasmid pXO1 dan pXO2 untuk virulensinya.[7] Bacillus cereus biovar anthracis, yaitu B. cereus dengan dua plasmid, juga mampu menyebabkan antraks.

Aspek Klinis

Artikel utama: Anthrax

Patogenesis

B. anthracis memiliki kapsul anti-fagositosis yang penting untuk virulensi penuh. Organisme ini juga menghasilkan tiga eksotoksin berkode plasmid: faktor edema, siklase adenilat yang bergantung pada kalmodulin yang menyebabkan peningkatan cAMP intraseluler dan bertanggung jawab atas edema parah yang biasanya terlihat pada infeksi B. anthracis, toksin mematikan yang menyebabkan nekrosis jaringan, dan antigen pelindung, dinamai demikian karena penggunaannya dalam memproduksi vaksin antraks pelindung, yang memediasi masuknya sel faktor edema dan toksin mematikan.

Manifestasi dalam penyakit manusia

Gejala antraks tergantung pada jenis infeksinya dan dapat muncul mulai dari 1 hari hingga lebih dari 2 bulan. Semua jenis antraks berpotensi, jika tidak diobati, menyebar ke seluruh tubuh dan menyebabkan penyakit parah bahkan kematian.[17]

Empat bentuk penyakit antraks manusia dikenali berdasarkan portal masuknya:

  • Kulit, bentuk yang paling umum (95%), menyebabkan lesi lokal, inflamasi, hitam, nekrotik (eschar). Seringkali sakit akan muncul di wajah, leher, lengan, atau tangan. Perkembangan dapat terjadi dalam 1-7 hari setelah terpapar.
  • Penghirupan, bentuk yang jarang tetapi sangat fatal, ditandai dengan gejala mirip flu, ketidaknyamanan dada, diaphoresis, dan nyeri tubuh.[17] Perkembangan terjadi biasanya seminggu setelah terpapar, tetapi bisa memakan waktu hingga dua bulan.
  • Gastrointestinal, jenis yang jarang tetapi juga fatal (menyebabkan kematian hingga 25%), hasil dari menelan spora. Gejala termasuk: demam dan menggigil, leher bengkak, nyeri saat menelan, suara serak, mual dan muntah (terutama muntah berdarah), diare, kemerahan dan mata merah, dan pembengkakan perut.[17] Gejala bisa berkembang dalam 1-7 hari.
  • Jika disuntikkan, gejalanya mirip dengan antraks kulit, tetapi antraks injeksi dapat menyebar ke seluruh tubuh lebih cepat dan lebih sulit untuk dikenali dan diobati dibandingkan dengan antraks kulit.[17] Gejala berupa demam, menggigil, sekelompok benjolan kecil atau lepuh yang mungkin gatal, muncul di tempat obat disuntikkan. Sakit tanpa rasa sakit dengan bagian tengah hitam yang muncul setelah lecet atau benjolan. Bengkak di sekitar luka. Abses jauh di bawah kulit atau di otot tempat obat disuntikkan. Jenis entri ini tidak pernah ditemukan di AS.

Pencegahan dan pengobatan

Sejumlah vaksin antraks telah dikembangkan untuk penggunaan pencegahan pada ternak dan manusia. Vaksin antraks yang diadsorpsi (AVA) dapat melindungi antraks kulit dan inhalasi. Namun, vaksin ini hanya digunakan untuk orang dewasa yang berisiko sebelum terpapar antraks dan belum disetujui untuk digunakan setelah terpapar.[18] Infeksi ‘'B. anthracis'’ dapat diobati dengan antibiotik β-laktam seperti penisilin , dan lain-lain yang aktif melawan bakteri Gram-positif. [19] B. anthracis yang resisten terhadap penisilin dapat diobati dengan fluoroquinolones seperti ciprofloxacin atau antibiotik tetrasiklin seperti doksisiklin.

Penelitian laboratorium

Komponen teh, seperti polifenol, memiliki kemampuan untuk menghambat aktivitas B. anthracis dan toksinnya secara signifikan; spora, bagaimanapun, tidak terpengaruh. Penambahan susu ke dalam teh benar-benar menghambat aktivitas antibakterinya terhadap antraks.[20] Aktivitas melawan B. anthracis di laboratorium tidak membuktikan bahwa minum teh mempengaruhi jalannya infeksi, karena tidak diketahui bagaimana polifenol ini diserap dan didistribusikan di dalam tubuh. B. anthracis dapat dibiakkan pada agar PLET, media selektif dan diferensial yang dirancang untuk menyeleksi secara spesifik B. anthracis.

Penelitian terbaru

Kemajuan dalam metode genotipe telah menyebabkan peningkatan analisis genetik untuk variasi dan keterkaitan. Metode ini mencakup analisis pengulangan tandem nomor variabel lokus ganda (MLVA) dan sistem pengetikan menggunakan polimorfisme nukleotida tunggal kanonik. Kromosom nenek moyang Ames diurutkan pada tahun 2003[6] dan berkontribusi pada identifikasi gen yang terlibat dalam virulensi B. anthracis. Baru-baru ini, isolat B. anthracis H9401 diisolasi dari pasien Korea yang menderita antraks gastrointestinal. Tujuan Republik Korea adalah menggunakan strain ini sebagai strain tantangan untuk mengembangkan vaksin rekombinan melawan antraks.[8]

Strain H9401 yang diisolasi di Republik Korea diurutkan dengan menggunakan teknologi 454 GS-FLX dan dianalisis menggunakan beberapa alat bioinformatika untuk menyelaraskan, menjelaskan, dan membandingkan H9401 dengan strain B. anthracis lainnya. Tingkat cakupan sekuensing menunjukkan rasio molekuler pXO1: pXO2: kromosom sebagai 3: 2: 1 yang identik dengan strain Ames Florida dan Ames Ancestor. H9401 memiliki homologi sekuens 99,679% dengan Ames Ancestor dengan homologi sekuens asam amino 99,870%. H9401 memiliki kromosom melingkar (5.218.947 bp dengan 5480 diprediksi ORFs ), plasmid pXO1 (181.700 bp dengan 202 ORFs diprediksi), dan plasmid pXO2 (94.824 bp dengan 110 ORFs diprediksi).[8] Dibandingkan dengan kromosom Leluhur Ames di atas, kromosom H9401 lebih kecil sekitar 8,5 kb. Karena tingginya patogenesitas dan kemiripan urutan dengan Leluhur Ames, H9401 akan digunakan sebagai acuan untuk menguji efikasi calon vaksin antraks oleh Republik Korea.[8]

Sejak genom B. anthracis diurutkan, cara alternatif untuk memerangi penyakit ini terus diupayakan. Bakteri telah mengembangkan beberapa strategi untuk menghindari pengenalan oleh sistem kekebalan. Mekanisme utama untuk menghindari deteksi, yang digunakan oleh semua bakteri adalah kamuflase molekuler. Sedikit modifikasi pada lapisan luar yang membuat bakteria hampir tidak terlihat oleh lisozim.[21] Tiga dari modifikasi ini telah diidentifikasi dan dikarakterisasi. Ini termasuk (1) N-glikosilasi asam N-asetil-muramat, (2) O-asetilasi asam N-asetilmuramat dan (3) N-deasetilasi N-asetil-glukosamin. Penelitian selama beberapa tahun terakhir difokuskan pada penghambatan modifikasi tersebut.[22] Akibatnya mekanisme enzimatik dari polisakarida de-asetilase sedang diselidiki, yang mengkatalisis penghapusan gugus asetil dari N-asetil-glukosamin dan asam N-asetil-muramat, komponen dari lapisan peptidoglikan.

Interaksi dengan inang

Seperti kebanyakan bakteri patogen lainnya, B. anthracis harus memperoleh zat besi untuk tumbuh dan berkembang biak di lingkungan inangnya. Sumber zat besi yang paling tersedia untuk bakteri patogen adalah kelompok heme yang digunakan oleh inang dalam pengangkutan oksigen. Untuk mengais heme dari hemoglobin dan mioglobin inang, B. anthracis menggunakan dua protein siderofor sekretorik, IsdX1 dan IsdX2. Protein ini dapat memisahkan heme dari hemoglobin, memungkinkan protein permukaan B. anthracis untuk mengangkutnya ke dalam sel.[23]

Sampling

Keberadaan B. anthracis dapat ditentukan melalui sampel yang diambil pada permukaan yang tidak berpori.

  • Cara pengambilan sampel dengan menggunakan sponge selulosa pada permukaan tidak berpori
  • Cara pengambilan sampel dengan swab macrofoam pada permukaan tidak berpori

Sejarah

Dokter Perancis Casimir Davaine (1812-1882) menunjukkan gejala antraks selalu disertai oleh mikroba B. anthracis.[24] Tabib Jerman Aloys Pollender (1799–1879) dianggap sebagai penemu. B. anthracis adalah bakteri pertama yang secara meyakinkan terbukti menyebabkan penyakit, oleh Robert Koch pada tahun 1876.[25] Nama spesies anthracis berasal dari bahasa Yunani anthrax (ἄνθραξ), yang berarti batu bara dan mengacu pada bentuk penyakit yang paling umum, antraks kulit , di mana lesi kulit hitam besarterbentuk. Sepanjang abad ke-19, Antraks adalah infeksi yang melibatkan beberapa perkembangan medis yang sangat penting. Vaksin pertama yang mengandung organisme hidup adalah vaksin antraks hewan Louis Pasteur.[26]

Galeri

  • Biakan B. anthracis pada media agar darah
    Biakan B. anthracis pada media agar darah
  • Foto mikrograf B. anthracis dengan pewarnaan Gram
    Foto mikrograf B. anthracis dengan pewarnaan Gram

References

  1. ^ a b Spencer, RC (March 2003). "Bacillus anthracis". Journal of Clinical Pathology. 56 (3): 182–7. doi:10.1136/jcp.56.3.182. PMC 1769905 alt=Dapat diakses gratis. PMID 12610093. 
  2. ^ Koehler, TM (August 2009). “Bacillus anthracis Physiology and Genetics”. Molecular Aspects of Medicine. 30 (6): 386-96. doi:10.1016/j.mam.2009.07.004
  3. ^ Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, vol. 2, p. 1105, 1986, Sneath, P.H.A.; Mair, N.S.; Sharpe, M.E.; Holt, J.G. (eds.); Williams & Wilkins, Baltimore, Maryland, USA
  4. ^ Zilinskas, Raymond A. (1999), "Iraq's Biological Warfare Program: The Past as Future?", Chapter 8 in: Lederberg, Joshua (editor), Biological Weapons: Limiting the Threat (1999), The MIT Press, pp 137-158.
  5. ^ a b c Logan NA; De Vos P (March 2015). "Bacillus". Dalam Whitman WW. Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons. hlm. 1–163. doi:10.1002/9781118960608.gbm00530. ISBN 9781118960608. 
  6. ^ a b Read, TD; Peterson, SN; Tourasse, N; Baillie, LW; Paulsen, IT; Nelson, KE; Tettelin, H; Fouts, DE; Eisen, JA; Gill, SR; Holtzapple, EK; Okstad, OA; Helgason, E; Rilstone, J; Wu, M; Kolonay, JF; Beanan, MJ; Dodson, RJ; Brinkac, LM; Gwinn, M; DeBoy, RT; Madpu, R; Daugherty, SC; Durkin, AS; Haft, DH; Nelson, WC; Peterson, JD; Pop, M; Khouri, HM; Radune, D; Benton, JL; Mahamoud, Y; Jiang, L; Hance, IR; Weidman, JF; Berry, KJ; Plaut, RD; Wolf, AM; Watkins, KL; Nierman, WC; Hazen, A; Cline, R; Redmond, C; Thwaite, JE; White, O; Salzberg, SL; Thomason, B; Friedlander, AM; Koehler, TM; Hanna, PC; Kolstø, AB; Fraser, CM (May 1, 2003). "The genome sequence of Bacillus anthracis Ames and comparison to closely related bacteria" (PDF). Nature. 423 (6935): 81–6. Bibcode:2003Natur.423...81R. doi:10.1038/nature01586. PMID 12721629. 
  7. ^ a b c d e f g Kolstø, Anne-Brit; Tourasse, Nicolas J.; Økstad, Ole Andreas (1 October 2009). "What Sets Apart from Other Species?". Annual Review of Microbiology. 63 (1): 451–476. doi:10.1146/annurev.micro.091208.073255. PMID 19514852. 
  8. ^ a b c d Chun, J.-H.; Hong, K.-J.; Cha, S. H.; Cho, M.-H.; Lee, K. J.; Jeong, D. H.; Yoo, C.-K.; Rhie, G.-e. (18 July 2012). "Complete Genome Sequence of Bacillus anthracis H9401, an Isolate from a Korean Patient with Anthrax". Journal of Bacteriology. 194 (15): 4116–4117. doi:10.1128/JB.00159-12. PMC 3416559 alt=Dapat diakses gratis. PMID 22815438. 
  9. ^ a b Keim, Paul; Gruendike, Jeffrey M.; Klevytska, Alexandra M.; Schupp, James M.; Challacombe, Jean; Okinaka, Richard (1 December 2009). "The genome and variation of Bacillus anthracis". Molecular Aspects of Medicine. 30 (6): 397–405. doi:10.1016/j.mam.2009.08.005. PMC 3034159 alt=Dapat diakses gratis. PMID 19729033. 
  10. ^ Jensen, G. B.; Hansen, B. M.; Eilenberg, J.; Mahillon, J. (18 July 2003). "The hidden lifestyles of Bacillus cereus and relatives". Environmental Microbiology. 5 (8): 631–640. doi:10.1046/j.1462-2920.2003.00461.x. PMID 12871230. 
  11. ^ Drobniewski, FA (October 1993). "Bacillus cereus and related species". Clinical Microbiology Reviews. 6 (4): 324–38. doi:10.1128/cmr.6.4.324. PMC 358292 alt=Dapat diakses gratis. PMID 8269390. 
  12. ^ Agaisse, H; Gominet, M; Okstad, OA; Kolstø, AB; Lereclus, D (June 1999). "PlcR is a pleiotropic regulator of extracellular virulence factor gene expression in Bacillus thuringiensis". Molecular Microbiology. 32 (5): 1043–53. doi:10.1046/j.1365-2958.1999.01419.x. PMID 10361306. 
  13. ^ Slamti, L; Perchat, S; Gominet, M; Vilas-Bôas, G; Fouet, A; Mock, M; Sanchis, V; Chaufaux, J; Gohar, M; Lereclus, D (June 2004). "Distinct mutations in PlcR explain why some strains of the Bacillus cereus group are nonhemolytic". Journal of Bacteriology. 186 (11): 3531–8. doi:10.1128/JB.186.11.3531-3538.2004. PMC 415780 alt=Dapat diakses gratis. PMID 15150241. 
  14. ^ Okstad, OA; Gominet, M; Purnelle, B; Rose, M; Lereclus, D; Kolstø, AB (November 1999). "Sequence analysis of three Bacillus cereus loci carrying PIcR-regulated genes encoding degradative enzymes and enterotoxin". Microbiology. 145 (11): 3129–38. doi:10.1099/00221287-145-11-3129 alt=Dapat diakses gratis. PMID 10589720. 
  15. ^ a b Slamti, L; Lereclus, D (Sep 2, 2002). "A cell-cell signaling peptide activates the PlcR virulence regulon in bacteria of the Bacillus cereus group". The EMBO Journal. 21 (17): 4550–9. doi:10.1093/emboj/cdf450. PMC 126190 alt=Dapat diakses gratis. PMID 12198157. 
  16. ^ Bouillaut, L; Perchat, S; Arold, S; Zorrilla, S; Slamti, L; Henry, C; Gohar, M; Declerck, N; Lereclus, D (June 2008). "Molecular basis for group-specific activation of the virulence regulator PlcR by PapR heptapeptides". Nucleic Acids Research. 36 (11): 3791–801. doi:10.1093/nar/gkn149. PMC 2441798 alt=Dapat diakses gratis. PMID 18492723. 
  17. ^ a b c d "Symptoms". Centers for Disease Control and Prevention. Diakses tanggal 16 November 2015. 
  18. ^ https://www.cdc.gov/anthrax/medicalcare/prevention/antibiotics.html
  19. ^ Barnes JM (1947). "Penicillin and B. anthracis". J. Pathol. Bacteriol. 194 (1–2): 113–125. doi:10.1002/path.1700590113. PMID 20266354. 
  20. ^ "Anthrax and tea". Society for Applied Microbiology. 2011-12-21. Diarsipkan dari versi asli tanggal February 13, 2009. Diakses tanggal 2011-12-21. 
  21. ^ Callewaert L, Michiels CW. Lysozymes in the animal kingdom. J Biosci 35(1): (2010); 127-60.
  22. ^ Balomenou, Stavroula, Sofia Arnaouteli, Dimitris Koutsioulis, Vassiliki E. Fadouloglou, and Vassilis Bouriotis. "Polysaccharide Deacetylases: New Antibacterial Drug Targets."Frontiers in Anti-Infective Drug Discovery 4 (2015): 68-130.
  23. ^ Maresso AW, Garufi G, Schneewind O (2008). "Bacillus anthracis Secretes Proteins That Mediate Heme Acquisition from Hemoglobin". PLOS Pathogens. 4 (8): e1000132. doi:10.1371/journal.ppat.1000132 alt=Dapat diakses gratis. PMC 2515342 alt=Dapat diakses gratis. PMID 18725935. 
  24. ^ Théodoridès, J (April 1966). "Casimir Davaine (1812-1882)". Medical History. 10 (2): 155–65. doi:10.1017/S0025727300010942. PMC 1033586 alt=Dapat diakses gratis. PMID 5325873. 
  25. ^ Koch, R. (1876) "Untersuchungen über Bakterien: V. Die Ätiologie der Milzbrand-Krankheit, begründet auf die Entwicklungsgeschichte des Bacillus anthracis" (Investigations into bacteria: V. The etiology of anthrax, based on the ontogenesis of Bacillus anthracis), Cohns Beitrage zur Biologie der Pflanzen, vol. 2, no. 2, pages 277–310.
  26. ^ Sternbach G. "The History of Anthrax." Ncbi (2003): n. pag. Web. Oct. 2016.

References from SDH

1. Abakar, Mahamat H., and Hassan H. Mahamat. “Properties and Antibiotic Susceptibility of Bacillus Anthracis Isolates from Humans, Cattle and Tabanids, and Evaluation of Tabanid as Mechanical Vector of Anthrax in the Republic of Chad.” Jordan Journal of Biological Sciences, vol. 5, no. 3, Sept. 2012, pp. 203–208. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=79730545&site=ehost-live&scope=site.

2. Edmonds, Jason, et al. “Multigeneration Cross-Contamination of Mail with Bacillus Anthracis Spores.” PLoS ONE, vol. 11, no. 4, Apr. 2016, pp. 1–13. EBSCOhost, doi:10.1371/journal.pone.0152225.

3. Sekhavati, Mohammad, et al. “‘In-House’ Production of DNA Size Marker from a Vaccinal Bacillus Anthracis Strain.” Iranian Journal of Microbiology, vol. 7, no. 1, Feb. 2015, pp. 45–49. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=103072230&site=ehost-live&scope=site.

4. Roy, P., et al. “Biochemical and Immunological Characterization of Anthrax Spore Vaccine in Goat.” Bangladesh Journal of Veterinary Medicine, vol. 11, no. 2, Dec. 2013, pp. 151–157. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=96279450&site=ehost-live&scope=site.

5. Kušar, D., et al. “Detection of Bacillus Anthracis in the Air, Soil and Animal Tissue.” Acta Veterinaria, vol. 62, no. 1, Jan. 2012, pp. 77–89. EBSCOhost, doi:10.2298/AVB1201077K.

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Bacillus anthracis.

Templat:Gram-positive bacterial diseases

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Bacillus_anthracis&oldid=17753795"