Gardnerella vaginalis: karakteristik, morfologi, siklus hidup

Gardnerella vaginalis milik keluarga Bifidobacteriaceae dalam ordo Bifidobacteriales dari Actinobacteria. Spesies ini dicirikan karena dapat berperilaku sebagai Gram positif atau Gram negatif, tergantung pada strain dan media kultur.

Ini adalah anaerobik fakultatif, terutama menghasilkan asam asetat dalam proses fermentasi . Ini adalah pleomorfik (memiliki dua bentuk struktural), dan dapat berbentuk seperti basil atau kelapa (bulat).

GAMBAR: Tampilan mikroskop Gardnerella vaginalis. Penulis: Dr. FC Turner [Domain publik], melalui Wikimedia Commons

Bentuk bulat (coccobacilli) dan memanjang (basil) dapat terjadi pada strain yang sama pada tahap perkembangan yang berbeda. Demikian juga, jenis pewarnaan yang ada (Gram positif atau negatif) dapat terpengaruh.

Ketika pertama kali dijelaskan, itu ditempatkan di genus Haemophilus . Selanjutnya, perbedaan morfologi dan fungsional spesies dibuktikan. Itu terletak di genus Gardnerella, yang terdiri dari satu spesies.

Indeks artikel

Karakteristik umum

G. vaginalis bersifat anaerobik fakultatif, meskipun beberapa galur dapat bersifat anaerobik obligat.

Produk utama dari fermentasi gula adalah asam asetat. Namun, beberapa strain dapat menghasilkan asam laktat, format, atau suksinat. Tidak ada gas yang dihasilkan dalam proses fermentasi.

Bakteri ini dapat memfermentasi berbagai jenis gula seperti dekstrin, glukosa, maltosa, dan pati.

Untuk mengenali spesies ini, karakteristik yang paling penting adalah hidrolisis pati dan hippurate (senyawa organik aromatik). Demikian juga, mereka menghasilkan hemolisis di hadapan darah manusia, tetapi tidak dalam darah domba.

G. vaginalis dianggap sebagai agen penyebab utama bakteriosis vagina. Spesies ini adalah bagian dari mikroflora bakteri vagina, tetapi bisa menjadi ganas.

Bakteriosis vagina dikaitkan dengan terjadinya ketidakseimbangan mikrobiota di dalam vagina. Dengan demikian, laktobasilus yang menghasilkan hidrogen peroksida dalam jumlah besar digantikan oleh bakteri anaerob.

Spesies G. vaginalis menghambat pertumbuhan lactobacillus dan pH vagina dapat meningkat hingga mendekati 7. Bakteri tersebut memiliki kemampuan untuk mendegradasi musin yang disekresikan dalam sel epitel vagina.

Gejala yang paling jelas dari bakteriosis vagina adalah produksi cairan putih atau kekuningan dan bau yang tidak sedap. Bisa juga gatal dan merah.

Bentuk infeksi yang paling umum adalah hubungan seks tanpa kondom dan memiliki banyak pasangan seksual. Juga umum untuk mendapatkan penyakit dari berbagi mainan seks atau menggunakan IUD (alat kontrasepsi).

Perawatan yang paling umum adalah penggunaan antibiotik seperti metronidazol dan klindamisin.

Kondisi media kultur

Suhu optimal untuk perkembangan bakteri berkisar antara 35 – 37 ° C meskipun mereka dapat berkembang dari 25 – 42 ° C. Kisaran pH adalah 6 – 6,5, tetapi beberapa pertumbuhan dapat terjadi pada pH 4,5.

Koloni tidak hemolitik dalam darah domba. Mereka menghasilkan hemolisis yang tumbuh dalam darah manusia dan kelinci.

Mereka dianggap bakteri “mengganggu”, karena mereka membutuhkan nutrisi spesifik tertentu untuk pertumbuhannya dalam media kultur. Di antaranya kita memiliki kehadiran biotin, asam folat, tiamin, riboflavin dan purin / piramida.

Telah diamati bahwa dengan adanya karbohidrat dan pepton yang dapat difermentasi, pertumbuhan bakteri dalam medium dipercepat.

Genetika

Ukuran genom pada G. vaginalis adalah 1.490-1.700 pasangan basa, dengan kandungan GC berkisar antara 41-43% di antara strain yang berbeda. Genom inti (gen yang dimiliki oleh semua galur) hanya 716 gen. Sedemikian rupa, hanya 27% genom yang umum untuk semua galur spesies yang dipelajari.

Dalam studi molekuler yang dilakukan pada strain yang berbeda, telah ditentukan bahwa setidaknya ada empat kelompok yang berbeda. Kelompok-kelompok ini memiliki ukuran genom dan hubungan GC yang berbeda satu sama lain.

Taksonomi

Spesies ini pertama kali diisolasi pada tahun 1953 oleh Leopold. Penulis ini memperoleh bakteri dari sistem genitourinari pria.

Isolasi berhubungan dengan bakteri yang berperilaku sebagai Gram negatif, tidak bergerak dan tanpa adanya kapsul. Kultur pertama ini dibuat pada agar darah pada suhu 37°C.

Leopold menganggap spesies tersebut berkerabat dengan genus Haemophilus . Kemudian, Gardner dan Dukes pada tahun 1955 mengidentifikasinya sebagai Haemophilus vaginalis , karena pewarnaan Gram negatif dan bentuk basilnya. Selain itu, mereka menganggap bahwa itu adalah penyebab keputihan yang khas.

Namun, ketika studi spesies berlanjut, ditentukan bahwa itu tidak memerlukan beberapa unsur yang diperlukan untuk pertumbuhan spesies Haemophilus untuk perkembangannya . Di sisi lain, bakteri menunjukkan kecenderungan untuk mempertahankan warna kristal violet pada pewarnaan Gram.

Ciri-ciri tersebut menunjukkan bahwa spesies tersebut lebih berkerabat dengan genus Corynobacterium, yang merupakan kelompok Gram positif dari Actinobacteria. Untuk alasan ini, pada tahun 1963 Zinnemann dan Turner mengidentifikasinya sebagai Corynobacterium vaginale .

Genus Gardnerella

Pada tahun 80-an abad ke-20, berbagai penelitian dilakukan dengan teknik biokimia dan molekuler serta pengamatan dengan mikroskop elektron transmisi. Greenwood dan Picket menentukan bahwa tidak ada genus dengan karakteristik spesies ini.

Penulis mengusulkan genus baru bernama Gardnerella untuk menghormati Gardner, yang bersifat monospesifik (dengan hanya satu spesies). Mereka menunjukkan bahwa bakteri dari genus adalah Gram negatif hingga variabel, berbentuk batang dan memiliki dinding sel laminasi.

Saat ini genus tersebut terletak di keluarga Bifidobacteriaceae dari ordo Bifidobacteriales dari Actinobacteria. Studi molekuler terbaru menunjukkan bahwa spesies tersebut membentuk clade dengan spesies dari genus Bifidobacterium ( B. coryneforme dan B. minimum ).

Morfologi

Bakteri adalah basil pleomorfik dengan lebar sekitar 0,5 m dan panjang 1,5-2,5 m. Tidak seperti Actinobacteria lainnya, mereka tidak membentuk filamen.

Koloni berdiameter 0,4-0,5 mm setelah 48 jam inkubasi. Koloni ini bulat, buram, dan halus dalam penampilan. Setelah waktu inkubasi ini, mereka tumbuh lebih dari 0,5 mm. Kelangsungan hidup koloni dengan cepat hilang.

Dinding seluler

Struktur dinding sel pada bakteri menentukan reaksinya terhadap pewarnaan Gram.

Dalam kasus kelompok Gram negatif, mereka menyajikan membran luar yang ditutupi oleh polisakarida, protein dan fosfolipid. Dindingnya memiliki tiga lapisan yang ditutupi oleh lapisan tipis peptidoglikan.

Untuk kelompok Gram positif, dindingnya tebal, menyajikan matriks amorf yang terjalin dengan peptidoglikan. Rupanya jumlah peptidoglikan di dinding menentukan apakah pewarnaan Gram negatif atau positif.

Dalam kasus G. vaginalis , ultrastruktur dinding sel cenderung Gram positif. Strain cenderung bereaksi sebagai Gram positif dalam fase pertumbuhan eksponensial. Namun, ketika kultur lebih tua, lapisan peptidoglikan menjadi sangat tipis dan bereaksi sebagai Gram negatif.

Sehubungan dengan komposisi kimianya, dinding sel spesies memiliki berbagai senyawa organik . Ini termasuk N-asetilglukosamin, alanin, asam aspartat dan glutamat, glisin dan lisin.

Lapisan luar polisakarida

Terlihat bahwa di luar dinding sel terdapat lapisan yang tersusun dari polisakarida. Itu cenderung membentuk jaringan benang yang dapat menghubungkan sel satu sama lain.

Lapisan ini dianggap relevan dalam mekanisme perlekatan G. vaginalis pada sel epitel vagina. Demikian juga dapat menjadi penyebab terbentuknya kelompok sel pada media kultur.

Fimbriae

Fimbriae kecil (rambut pendek) telah diamati di sekitar bakteri. Ini memiliki diameter antara 3-7,5 nm. Sel-sel dengan fimbriae sering ditemukan pada isolat dari pasien dengan vaginitis bakterial. Dalam kasus galur yang diperoleh dalam kultur, keberadaan fimbriae kurang konstan.

Lingkaran kehidupan

Seperti semua sel bakteri, G. vaginalis bereproduksi secara aseksual dengan pembelahan biner. Pertama, duplikasi DNA terjadi dan setiap bakteri anak diberkahi dengan komplemen genetik yang identik dengan sel induk.

Begitu bakteri mulai membelah, mereka membentuk koloni. Ketika koloni G. vaginalis mulai terbentuk , sel-selnya dapat mengambil bentuk yang berbeda.

Coccobacilli kecil dan bentuk yang sedikit lebih memanjang telah diamati dalam media kultur 24 jam.

Jenis media kultur dapat mempengaruhi bentuk dan reaksi terhadap pewarnaan Gram spesies. Sel yang tumbuh pada agar vagina cenderung sangat pendek, batang Gram negatif. Dalam kultur pati, bakteri lebih pleomorfik, bergerombol, dan variabel Gram.

Dalam kasus kultur yang dilakukan dari darah pasien yang terinfeksi, bakteri berperilaku sebagai Gram positif. Hal ini juga terjadi pada fase eksponensial pertumbuhan koloni pada media kultur yang berbeda.

Penularan

G. vaginalis adalah agen penyebab utama bakteriosis vagina. Gardner pada tahun 1954 memverifikasi bahwa spesies tersebut adalah penyebab penyakit dengan menerapkan postulat Koch.

Beberapa penulis tidak menganggap bakteriosis vagina sebagai penyakit menular seksual, karena infeksi tidak disebabkan oleh patogen eksternal, tetapi oleh spesies yang biasanya ada dalam mikroflora vagina.

Namun, hubungan seksual dapat meningkatkan infeksi dengan memasukkan bakteri berlebih ke dalam vagina. Demikian juga, telah diindikasikan bahwa mungkin ada penularan melalui penggunaan alat kontrasepsi (IUD) atau dengan berbagi mainan seks.

Infeksi terjadi ketika ada ketidakseimbangan pH vagina (> 4,5), yang mendorong perkembangan G. vaginalis pada spesies Lactobacillus .

Saat menderita penyakit, berbagai komplikasi bisa terjadi. Bakteremia (pengeluaran bakteri ke dalam darah) dapat terjadi setelah operasi caesar. Demikian juga, dapat menyebabkan septikemia pada bayi baru lahir, menyebabkan kelahiran prematur atau infeksi setelah histerektomi.

epidemiologi

Dalam penelitian yang dilakukan, telah diamati bahwa bakteriosis vagina terjadi pada 10-20% wanita. Namun, ada beberapa faktor risiko yang meningkatkan persentase ini.

Pada pasien dengan infeksi menular seksual persentasenya meningkat menjadi 36%. Demikian pula, terjadi pada 28% wanita yang pernah melakukan aborsi.

Di sisi lain, meskipun lebih sering terjadi pada wanita yang telah berganti pasangan seksual, penyakit ini telah diamati pada wanita yang tidak memiliki kehidupan seksual yang aktif. Pada wanita yang sedang menopause kejadian penyakit belum dievaluasi.

Pasien kulit hitam ternyata lebih rentan terhadap penyakit ini. Pada populasi pedesaan Uganda, kejadiannya telah dilaporkan pada 50% wanita yang dievaluasi.

Gejala

Kebanyakan wanita dengan bakteriosis vagina tidak menunjukkan gejala. Dalam kasus gejala, yang utama adalah produksi keputihan putih atau kekuningan. Aliran ini meningkat dengan menstruasi atau setelah berhubungan seks tanpa kondom.

Juga, ada bau vagina yang tidak sedap karena produksi putrescine dan cadaverine. Di sisi lain, mungkin ada kemerahan dan gatal pada tingkat vagina. Pendarahan tepat dapat dilihat pada vulva.

Diagnosa

Ketika pergi ke dokter dengan gejala yang disebutkan di atas, aspek yang berbeda dievaluasi. PH vagina dipelajari, dianggap bahwa mungkin ada infeksi ketika lebih tinggi dari 4,5.

Demikian juga, studi mikroskopis keputihan dilakukan untuk mendeteksi keberadaan sel-sel kunci. Ini adalah sel-sel epitel di vagina yang dikelilingi oleh bakteri.

Saat ini, cara paling akurat untuk mendiagnosis penyakit ini adalah dengan melakukan tes PCR untuk mengidentifikasi G. vaginalis secara genetik .

Perlakuan

G. vaginalis rentan terhadap berbagai antibiotik termasuk ampisilin, karbenisilin, oksasilin, penisilin, dan vankomisin. Strain telah diamati untuk merespon secara berbeda terhadap tetrasiklin dan gentamisin, antara lain.

Di sisi lain, metrodinazole cukup efektif in vivo , tetapi memberikan hasil yang bervariasi dalam kultur in vitro .

Perawatan yang paling umum untuk mengobati penyakit ini termasuk penggunaan metronidazol atau klindamisin. Kegunaannya bisa berupa krim oral atau vagina.

Dalam kasus aplikasi oral, metronidazol biasanya digunakan dan pengobatan berlangsung sekitar tujuh hari. Ketika krim vagina diterapkan, mereka dapat didasarkan pada metronidazol atau klindamisin, yang diterapkan selama satu sampai dua minggu.

Untuk pasien hamil dengan penyakit ini, pengobatan oral dianjurkan karena dianggap lebih aman dan efektif.

Perawatan ini dapat memiliki beberapa efek samping seperti mual, sakit perut, batuk, dan rasa logam di mulut.

Ada beberapa pengobatan alternatif, seperti mengonsumsi probiotik, yang dapat membantu mencegah kekambuhan. Demikian juga, aplikasi asam borat telah menunjukkan beberapa efektivitas.

Referensi

  1. Ahmad A, J Earl. Untuk Retchless. S Hillier. LK Rabe. T Cherpes. E. Powell. B Xanthos, R Eutsey, NL Hiller. R Boissy, M Dahlgren.B Hall JW Costerton. Pos JC. FZ Hu dan GD Ehrlich (2012) Analisis genomik komparatif dari 17 isolat klinis Gardnerella vaginalis memberikan bukti beberapa klad yang diisolasi secara genetik konsisten dengan subspesiasi ke dalam genovar. Jurnal Bakteriologi 194: 3922-3937.
  2. Castellanos D, Galuppo C dan V Da Silva (2010) Vaginosis bakterial: fitur klinis, epidemiologis dan mikrobiologis. Majalah HU, Juiz de For a 36: 223-230.
  3. Catlin, W (1992) Gardnerella vaginalis: karakteristik, pertimbangan klinis dan kontroversi. Ulasan Mikrobiologi Klinis 5: 213-237.
  4. Hay, P (2002) Vaginosis bakterial. Jurnal pediatri, kebidanan dan ginekologi. Sep / Okt: 36-40.
  5. Badai V dan P Vandamme (2015) Gardnerella . Dalam: Whitman WB (editor) Bergey’s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc., bekerja sama dengan Bergey’s Manual Trust.
  6. Yeoman C, S Yildirim, S Thomas, AS Durkin, M Torralba, G Sutton, CJ Buhay, Y Ding, SP Dugan-Rocha, D Muzny, X Qin, RA Gibbs, S Leigh. R Stumpf, B White, SK Highlander, KE Nelson dan BA Wilson (2010) Perbandingan genomik galur Gardnerella vaginalis mengungkapkan perbedaan substansial dalam potensi virulensi metabolik. Plos SATU 5:1-15.