Escherichia coli, suatu enterobacterium

Apa itu Enterobacteriaceae?

Enterobacteriaceae adalah bakteri milik keluarga Enterobacteriaceae . Ini adalah mikroorganisme prokariotik – seperti semua bakteri – yang umumnya Gram negatif, berbentuk batang dan biasanya menghuni saluran usus berbagai hewan, termasuk manusia.

Namanya berasal dari karakteristik terakhir ini, karena sebagian besar bakteri yang termasuk dalam kelompok ini terkait dengan saluran pencernaan hewan: enteron adalah kata Yunani untuk “usus”.

Beberapa Enterobacteriaceae adalah bagian dari flora usus normal dari banyak hewan, sementara yang lain dapat menjadi patogen, artinya mereka menyebabkan penyakit.

Namun, sejumlah besar Enterobacteriaceae secara universal ditemukan di lingkungan lain, menjajah jaringan tanaman, tanah, badan air, jaringan hewan lain, dll.; itulah sebabnya kita mengatakan bahwa mereka tidak terbatas hanya pada saluran pencernaan hewan.

Ada banyak contoh spesies umum Enterobacteriaceae yang terkait dengan manusia, di antaranya Escherichia coli yang menonjol , yang juga merupakan caral studi bakteri Gram-negatif utama di bidang ilmiah.

Kita juga dapat menyebutkan spesies genera seperti Klebsiella , Salmonella , Enterobacter , Serratia, antara lain.

Karakteristik Enterobacteriaceae

Mereka adalah mikroorganisme prokariotik

Seperti bakteri lainnya, Enterobacteriaceae adalah organisme bersel tunggal prokariotik. Ini berarti bahwa mereka tidak memiliki organel sitosol yang dibatasi oleh membran (inti, mitokondria, kompleks Golgi, retikulum endoplasma, lisosom, peroksisom , dll.).

Mereka adalah bakteri Gram negatif

Ketika diwarnai dengan metode pewarnaan Gram, bakteri ini tidak mampu memperoleh warna ungu atau biru seperti yang dilakukan bakteri Gram-positif, melainkan pewarnaan dengan rona merah muda.

Karakteristik ini berkaitan dengan dinding sel yang menutupinya, yang memiliki komposisi kimia dan struktur berlapis-lapis yang kompleks:

Bakteri gram negatif memiliki dinding sel yang kompleks, dibentuk oleh lapisan tipis peptidoglikan yang ditutupi dengan membran lipid kedua yang terkait dengan berbagai jenis molekul gula dan protein.

Membran plasma bakteri ini ditutupi oleh dinding tipis atau lapisan senyawa yang dikenal sebagai peptidoglikan yang, pada gilirannya, dikelilingi oleh membran lipid luar lain dengan sejumlah besar gula yang melekat.

Struktur ini mencegah lewatnya pewarna selama pewarnaan Gram.

Mereka adalah bakteri berbentuk batang

Enterobacteriaceae adalah mikroba dengan panjang antara 1 dan 3 mikron dan diameter 0,5 mikron, dengan ciri bentuk yang sangat mirip dengan batang.

Mereka mobile dan tidak membentuk spora

Umumnya kelompok bakteri ini memiliki flagela yang memungkinkan mereka berpindah dari satu tempat ke tempat lain dengan cara “berenang”.

Selain itu, mereka tidak mampu membentuk endospora ketika menghadapi kondisi yang merugikan, seperti halnya dengan kelompok bakteri lainnya.

Mereka menghadirkan antigen khusus

Enterobacteriaceae dapat dengan mudah dibedakan dengan ekspresi serangkaian antigen enterobakteri umum pada permukaannya – daerah yang mudah dikenali oleh antibodi – spesifik untuk kelompok mikroba ini.

Antigen ini biasanya terdapat pada lapisan terakhir membran luar dan dibentuk oleh glikofosfolipid yang terdiri dari gula amino berbeda yang dihubungkan dengan residu L-gliserofosfatidil atau dengan kompleks lipopolisakarida.

Mereka memiliki bentuk metabolisme yang berbeda

Banyak Enterobacteriaceae adalah mikroorganisme anaerob fakultatif , ini berarti mereka dapat hidup tanpa oksigen jika diperlukan.

Selain itu, beberapa mampu memfermentasi gula yang mereka konsumsi (menghasilkan gas atau tidak) dan mereduksi nitrat menjadi nitrit (yang merupakan senyawa nitrogen yang diproduksi oleh organisme yang berbeda).

Banyak yang positif untuk produksi katalase (khas bakteri yang hidup dengan adanya oksigen) dan negatif untuk produksi oksidase (khas bakteri yang hidup dalam anaerobiosis atau tanpa oksigen).

Mereka ditemukan di habitat yang berbeda

Enterobacteriaceae sangat melimpah di flora usus banyak hewan – terutama manusia – tetapi mereka juga ada di mana-mana di alam: mereka ditemukan sebagai mikroba yang hidup bebas di lingkungan darat dan air, dan dapat menjajah berbagai jaringan hewan dan tumbuhan.

Mereka yang termasuk dalam flora usus hewan dianggap saprofit , karena mereka memakan bahan organik yang dicerna dalam jaringan ini.

Beberapa adalah patogen hewan atau tumbuhan

Beberapa Enterobacteriaceae menyebabkan penyakit ketika mereka menginfeksi hewan atau tumbuhan , sementara yang lain sama sekali tidak berbahaya dan malah memiliki hubungan simbiosis dengan organisme lain, biasanya sebagai endosimbion .

Klasifikasi Enterobacteriaceae

Enterobacteria adalah mikroba yang termasuk dalam famili Enterobacteriaceae milik Domain Bakteri, ke dalam filum proteobacteria, ke kelas gammaproteobacteria dan ordo Enterobacteria.

Ada 51 genera dalam keluarga Enterobacteriaceae , yang jumlah spesiesnya bervariasi antara 1 dan 22, sehingga totalnya menjadi 238 spesies untuk seluruh famili. Ini adalah genre:

  • Arsenofonus
  • Biostratikola
  • Breneria
  • Buchnera
  • budvicia
  • Buttiauxella
  • Cedecea
  • Citrobacter
  • Cosenzaea
  • Cronobacter
  • Dickeya
  • Edwardsiella
  • Enterobakter
  • Erwinia
  • Escherichia
  • Ewingella
  • Gibbsiella
  • Hafnia
  • Klebsiella
  • Kluyvera
  • Leclercia
  • Leminorella
  • London
  • Mangrovibacter
  • moellerella
  • Morganella
  • Obesumbacterium
  • pantoea
  • Pectobacterium
  • Phaseolibacter
  • fotorabdus
  • Plesiomonas
  • Pragia
  • proteus
  • penyediaan
  • Rahnella
  • Raoultella
  • Saccharobacter
  • Salmonella
  • Samsonia
  • serratia
  • Shigella
  • Shimwellia
  • Sodalis
  • Tatumella
  • Thorsellia
  • Trabulsiella
  • Wigglesworthia
  • Xenorhabdus
  • Yersinia
  • Yokenella

Yang ditunjukkan dalam huruf tebal adalah yang paling terkenal, terutama karena mereka terkait erat dengan flora usus manusia dan dengan berbagai jenis patologi.

Penyakit yang Disebabkan oleh Enterobacteriaceae

Meskipun Enterobacteriaceae sering dianggap sebagai bakteri umum dalam flora usus manusia dan hewan lain, beberapa genera dan spesies bertanggung jawab atas berbagai patologi, baik pada hewan maupun tumbuhan.

Penyakit yang disebabkan oleh sebagian besar bakteri ini disebabkan oleh perolehan fragmen materi genetik dengan faktor virulensi, baik berupa plasmid, materi yang berasal dari virus, atau unsur bergerak.

Ada strain yang berbeda dari Escherichia coli , misalnya, yang menyajikan berbagai jenis patogenisitas: beberapa enteropatogenik, yang lain enterohemorrhagic, enteroinvasif, enteroaggregative dan ada yang ekstraintestinal, tidak berhubungan dengan usus.

Berikut adalah beberapa penyakit yang paling umum terkait dengan E. coli dan Enterobacteriaceae lainnya:

  • Dehidrasi karena diare bayi ( E. coli dengan efek enterotoksigenik).
  • Diare perjalanan, diderita oleh mereka yang berubah dari lingkungan industri ke pedesaan ( E. coli dengan efek enterotoksigenik).
  • Diare pada bayi baru lahir ( enteropathogenic E. coli ).
  • Diare berdarah, kolitis hemoragik, sindrom uremik hemolitik ( enterohemorrhagic E. coli ).
  • Infeksi saluran kemih ( ekstraintestinal atau uropathogenic E. coli ).
  • Pneumonia lobaris ( Klebsiella pneumoniae ).
  • Demam tifoid ( Salmonella typhi , Salmonella paratyphi dan Salmonella typhimurium ).
  • Infeksi pada pasien rawat inap karena luka bakar, luka, kondisi saluran pernapasan dan saluran kemih (spesies dari genus Enterobacter ).
  • Infeksi saluran pernafasan ( Serratia marcescens ).

Salah satu aspek terpenting dari beberapa penyakit ini dan penyakit lain yang disebabkan oleh enterobakteri pada manusia – dan berbagai hewan peliharaan atau hewan pertanian lainnya – berkaitan dengan kapasitas mikroba ini untuk mengembangkan resistensi terhadap obat yang digunakan untuk eliminasinya: antibiotik.

Untuk alasan ini, pengobatan patologi ini dapat dikompromikan, terutama bila obat ini diberikan untuk jangka waktu yang sangat lama.

Contoh Enterobacteriaceae

Escherichia coli

Ilustrasi Escherichia coli

Ini adalah salah satu Enterobacteriaceae yang paling umum dan melimpah, terutama jika menyangkut manusia.

Ini umumnya bagian dari flora usus hewan berdarah panas, tetapi strain yang berbeda bertanggung jawab untuk beberapa patologi usus seperti diare dan kolik usus. Ada juga strain yang hidup bebas.

Salmonella bongori

Ini adalah spesies Enterobacteriaceae milik genus Salmonella . Ini adalah perwakilan patogen dari genus ini, yang menyebabkan beberapa gangguan usus pada hewan yang berbeda, terutama dari kelompok reptil atau “berdarah dingin”.

Proteus mirabilis

Ilustrasi Proteus mirabilis

Sebuah spesies enterobacteria yang tinggal di flora usus manusia dan hidup bebas. Ini menyebabkan infeksi yang berbeda pada manusia: di luka dangkal, di telinga, di dahak, dll.

Enterobacter cloacae

Kultur Enterobacter cloacae

Mereka adalah Enterobacteriaceae umum dari flora usus, tetapi mereka juga bertanggung jawab untuk beberapa infeksi sistem kemih .

Shigella disentri

Shigella disentri

Ini adalah spesies yang juga termasuk dalam flora usus manusia, tetapi dapat menyebabkan kondisi patologis yang dikenal sebagai disentri bakteri; menghasilkan racun yang dikenal sebagai racun Shiga , yang seringkali sangat kuat dan bahkan mematikan.