Staphylococcus saprophyticus - Klasifikasi, Habitat, Morfologi, Karakteristik dan pengobatan

Tinjauan Umum Staphylococcus saprophyticus :

Pengertian 

Apa itu Staphylococcus saprophyticus?

Staphylococcus saprophyticus adalah kokus Gram-positif, koagulase-negatif yang merupakan bagian penting dari kelompok mikroorganisme penyebab infeksi saluran kemih (ISK), terutama pada wanita muda yang aktif secara seksual.

• Seperti semua Stafilokokus, S. saprophyticus juga mengelompokkan kokus Gram-positif, nonmotil, tidak membentuk spora, dan anaerobik secara fakultatif.
• S. saprophyticus  adalah bagian dari flora normal pada manusia yang menjajah area seperti perineum, rektum, uretra, leher rahim, dan saluran pencernaan.
• Bakteri ini juga merupakan flora gastrointestinal yang umum pada babi dan sapi dan dapat ditularkan ke manusia dengan memakan makanan tersebut.
• Selain manusia, juga dapat diisolasi dari sumber lingkungan lain seperti daging dan produk susu.
• Ini adalah penyebab ISK paling umum kedua pada wanita muda dan paruh baya, setelah Escherichia coli . Lebih jarang, ini juga bertanggung jawab untuk komplikasi seperti pielonefritis akut, uretritis, epididimitis, dan prostatitis.
• Di antara stafilokokus , S. saprophyticus adalah satu-satunya spesies yang biasanya bersifat uropatogenik karena kemampuannya untuk melekat pada sel uroepitel dan terus tumbuh di saluran kemih.
• S. saprophyticus berbeda dari S. aureus karena bersifat koagulase-negatif, artinya ia tidak memiliki enzim koagulase. Ini dapat dibedakan dari stafilokokus koagulase-negatif lainnya dengan ketahanannya terhadap Novobiocin.
• Ini pertama kali diisolasi dari manusia oleh Shaw pada tahun 1951, dan Torres Pereira pertama kali mengidentifikasi hubungannya dengan ISK pada tahun 1962.

Klasifikasi Staphylococcus saprophyticus

• Klasifikasi spesies yang berbeda dari genus Staphylococci didasarkan pada berbagai faktor mulai dari morfologi, sifat kimia, urutan asam amino, karakteristik biokimia, dan urutan nukleotida.
• Staphylococcus spp. diklasifikasikan berdasarkan hibridisasi DNA-DNA di mana anggota spesies yang sama menunjukkan nilai pengikatan DNA relatif umumnya 70 persen atau lebih.
• Subspesies stafilokokus, pada gilirannya, telah diidentifikasi berdasarkan karakter fenotipik dan keterkaitan DNA, dan ribotipe.

Ada dua subspesies S. saprophyticus yang diketahui ; S. s. saprophyticus dan S. s. bovis yang dibedakan berdasarkan diameter koloni dan aktivitas reduksi nitratnya.

Domain:	Bakteri
Divisi:	Firmicutes
Kelas:	Bacilli
Memesan:	Bacillales
Keluarga:	Staphylococcaceae
Marga:	Staphylococcus
Jenis:	S. saprophyticus
Subspesies:	S. saprophyticus subsp. saprophyticus
Subspesies:	S. saprophyticus subsp. bovis

Habitat dari Staphylococcus saprophyticus

Gambar : Pewarnaan Gram Staphylococcus saprophyticus (Gram-positif). Sumber Gambar : Riraq25 (Wikipedia) .

• S. saprophyticus subsp. saprophyticus hadir sebagai flora normal di sebagian besar primata dan hewan darat yang lebih kecil di Ordo Skandentia. Anggota Rodentia mungkin bertindak sebagai tuan rumah sementara.
• S. s. bovis , bagaimanapun, ditemukan sebagai flora normal pada sapi domestik seperti sapi dan babi.
• S. s. saprophyticus juga hadir pada manusia sebagai flora normal perineum, rektum, uretra, leher rahim, dan saluran pencernaan.
• Selain menjadi bagian dari mikrobiota manusia  , spesies ini tersebar luas di lingkungan dan telah diisolasi dari keju, daging, dan susu mentah. Selain itu, laporan  S. saprophyticus  di lingkungan laut dan makanan yang berasal dari ikan telah dibuat.
• Selain itu, S. saprophyticus juga telah diisolasi dari lingkungan laut, baik di perairan yang tercemar maupun perairan rekreasi.
• Pada manusia, S. saprophyticus kadang-kadang ditemukan di daerah inguinal dan perineum yang ditandai dengan kelembaban tinggi, pasokan nutrisi yang kaya, suhu tubuh mendekati, dan pH lebih tinggi daripada yang ditemukan di permukaan kulit umum, faktor-faktor yang meningkatkannya. pertumbuhan.
• Peran fisiologis yang tepat dari bakteri sebagai flora normal belum diketahui; Namun, diasumsikan bahwa itu mungkin terlibat dalam metabolisme lipid kulit dan dapat berfungsi sebagai penghalang utama melawan patogen mikroba yang menyerang.

Morfologi dari Staphylococcus saprophyticus

• Sel S. saprophyticus adalah kokus gram positif, nonmotil, non pembentuk spora dengan diameter rata-rata 0,8 - 1,2 µm.
• Ini terjadi terutama berpasangan atau sebagai agregat lepas dari sel tunggal sebagai akibat dari pembelahannya di bidang yang tidak beraturan.
• Membran sel terdiri dari lapisan ganda protein-lipid yang terdiri dari fosfolipid dan protein berbeda yang bersama-sama bertindak sebagai penghalang selektif dan memenuhi fungsi seperti transpor elektron, transpor aktif, pembentukan septum, dan pemisahan DNA.
• Dinding sel terdiri dari asam peptidoglikan dan teichoic yang berfungsi untuk menjaga bentuk bola sel.
• Seperti stafilokokus negatif koagulase lainnya, S. saprophyticus juga memiliki lebih sedikit adhesi dinding sel dan protein yang berhubungan dengan dinding sel.
• S. saprophyticus memiliki hemagglutinin yang dimediasi oleh protein permukaan yang berlabuh di dinding selnya atau yang terkait yang membantu organisme tersebut berlabuh ke sel-sel urogenital.
• Ia juga memiliki sistem transporter yang melimpah untuk beradaptasi dengan pH yang selalu berubah, osmolaritas, dan konsentrasi urea dalam urin manusia.

Karakteristik dari Staphylococcus saprophyticus

• Stafilokokus menghasilkan koloni berbeda yang berbeda pada berbagai media agar komersial, selektif, dan nonselektif.
• Media selektif yang umum digunakan termasuk agar garam manitol, agar lipase-garam-manitol, agar fenil etil alkohol, agar asam colistin-nalidixic (CNA) Columbia, dan agar kedelai tryptic yang dilengkapi dengan pengayaan telur kuning telur.
• Media ini menghambat pertumbuhan bakteri gram negatif, tetapi memungkinkan pertumbuhan stafilokokus dan bakteri gram positif tertentu lainnya.
• Pilihan media juga tergantung pada sumber atau sampel infeksi. Untuk makanan atau spesimen lingkungan lainnya, agar garam Mannitol digunakan bersama dengan kaldu selektif yang terdiri dari tryptone, asam nalidixic, dan novobiocin.
• Untuk sampel manusia seperti urin, agar darah digunakan.

1. Nutrient Agar (NA)

• Koloni S. saprophyticus melingkar, berwarna krem ​​sampai putih diamati pada NA. Koloni sebagian besar berdiameter 1mm dengan seluruh margin.
• Koloni-koloni tersebut memiliki ketinggian dan pusat yang padat dengan batas-batas transparan.
• Spesies S. saprophyticus anaerobik tumbuh dengan baik pada kondisi anaerobik tetapi tumbuh sangat buruk pada kondisi aerobik.

2. Mannitol Agar

• Koloni berwarna kuning menunjukkan adanya fermentasi manitol sebagai warna media yang diubah dari merah menjadi kuning.
• Koloni berdiameter 1-2 mm dengan seluruh tepi.

3. Blood Agar (BA)

• Koloni non-hemolitik putih cerah krem, diameter sekitar 5-8 mm terlihat pada BA.
• Beberapa varian (50-60%) spesies mungkin menghasilkan pigmen.

4. P agar

• Koloni halus, berkilau, dan biasanya buram terlihat yang tumbuh menjadi agak cembung, melingkar, biasanya utuh, dan diameter 4,0 hingga 9,0 mm.
• Pigmen koloni bervariasi; Namun, sebagian besar strain tidak berpigmen atau memiliki sedikit warna kuning yang intensitasnya meningkat seiring bertambahnya usia.

5. Media tioglikolat

• Pertumbuhan terjadi pada bagian aerobik dan anaerobik dari media tioglikolat.
• Pertumbuhan di bagian anaerobik biasanya padat atau menunjukkan gradien dari padat ke pertumbuhan ringan di bagian medium yang lebih dalam, lebih anaerobik.

Karakteristik biokimia dari Staphylococcus saprophyticus

Karakteristik biokimia S. saprophyticus dapat ditabulasikan sebagai berikut :

SN	Karakteristik Biokimia	S. saprophyticus
1.	Kapsul	Sebagian besar strain terkapsulasi.
2.	Bentuk	Cocci
3.	Katalase	Positif (+)
4.	Oksidase	Negatif (-)
5.	Garam sitrat	Negatif (-)
6.	Metil Merah (MR)	Negatif (-)
7.	Voges Proskauer (VR)	Negatif (-)
8.	Urease	Positif (+)
9.	Koagulase	Negatif (-)
10.	Gas	Positif (+)
11.	H 2 S	Positif (+)
12.	Hemolisis	Negatif (-)
13.	Motilitas	Negatif (-)
14.	Pengurangan Nitrat	Negatif (-)
15.	Hidrolisis Gelatin	Negatif (-)
16.	Produksi Pigmen	Negatif (-)
17.	Resistensi Novobiocin	Tahan
18.	Tes esculin empedu	Negatif (-)

Fermentasi

SN	Substrat	S. saprophyticus
1.	Mannitol	Positif (+)
2.	Glukosa	Positif (+) Ini memfermentasi glukosa terutama menjadi etanol, asam asetat, dan CO2, dan hanya sejumlah kecil asam laktat dan format yang diproduksi .
3.	Fruktosa	Positif (+)
4.	Galaktosa	Positif (+)
5.	Laktosa	Positif (+)
6.	Maltosa	Positif (+)
7.	Mannose	Negatif (-)
8.	Raffinose	Negatif (-)
9.	Ribose	Variabel
10.	Sukrosa	Positif (+)
11.	Pati	Negatif (-)
12.	Trehalose	Positif (+)
13.	Xilosa	Negatif (-)
14.	Salicin	Negatif (-)
15.	Gliserin	Positif (+)
16.	DNase	Negatif (-)
17.	Dulcitol	Negatif (-)
18.	Selobiosa	Negatif (-)
19.	Rhamnose	Negatif (-)
20.	Arabinose	Negatif (-)
21.	Inulin	Negatif (-)
22.	Sorbitol	Negatif (-)
23.	Piruvat	Negatif (-)

Reaksi Enzimatis

SN	Enzim	S. saprophyticus
1.	Hyaluronidase	Variabel
2.	Acetoin	Positif (+)
3.	Fosfatase	Negatif (-)
4.	Dekarboksilase ornithine	Variabel
5.	Deaminase serin-D	Positif (+)
6.	Arginine Dehydrolase	Negatif (-)

Berbagai asam amino seperti arginin, sistin, glisin, leusin, prolin, dan valin sangat penting untuk pertumbuhan S. saprophyticus .

Faktor virulensi dari Staphylococcus saprophyticus

S. saprophyticus dianggap bertanggung jawab atas sekitar 20-40% dari semua ISK yang diamati pada wanita muda dan paruh baya. Sampai saat ini, beberapa faktor virulensi telah dijelaskan pada S. saprophyticus , termasuk beberapa protein permukaan. Selain itu, beberapa strain  S. saprophyticus  memiliki kemampuan untuk membuat biofilm, meningkatkan virulensinya, terutama pada penderita kateter.

Beberapa faktor virulensi yang terkait dengan infeksi yang disebabkan oleh S. saprophyticus adalah:

1. Protein permukaan

• Enam protein permukaan yang berbeda dikaitkan dengan kemampuan S. saprophyticus untuk menyebabkan infeksi.
• Di antara mereka, sejauh ini dua protein yang berasosiasi dengan permukaan non-kovalen telah dikarakterisasi. Salah satunya adalah protein yang berasosiasi dengan permukaan S. saprophyticus (Ssp) dan yang lainnya adalah autolysin pengikat fibronektin (Aas).
• Selain itu, protein berlabuh dinding empat sel; faktor kepatuhan-uro A (UafA), protein pengikat serine-aspartat-pengulangan kolagen (SdrI), faktor kepatuhan-uro B (UafB), dan protein permukaan F dari S. saprophyticus juga telah diidentifikasi yang membantu dalam perlekatan dan kolonisasi epitel urogenital.
• Protein permukaan ini menghasilkan hemaglutinasi, menyebabkan bakteri mengikat fibronektin dan ureter manusia sebagai akibat dari sifat autolitik dan perekatnya.

2. Enzim 

• S. saprophyticus memiliki enzim urease yang menyebabkan alkalisasi urin dan dengan demikian dapat menyebabkan pembentukan batu ginjal dan kandung kemih.
• Selain itu, urease juga dikaitkan dengan pembentukan batu saluran kemih yang membantu peradangan di kandung kemih dan penyebaran bakteri ke organ lain.
• D-serine deaminase adalah enzim lain yang mendukung kelangsungan hidup organisme di saluran kemih.
• Ini penting untuk kelangsungan hidup uropatogen di lingkungan kemih karena memberikan toleransi organisme terhadap konsentrasi toksik D-serine dalam urin.
• The permukaan terkait lipase hadir pada bentuk dinding sel fimbria-seperti pelengkap permukaan, membantu bakteri untuk menjaga kepatuhan yang ketat untuk permukaan ini.

3. Pembentukan biofilm

• Beberapa strain S. saprophyticus mampu membentuk biofilm di sekitar perangkat medis seperti kateter yang dapat menyebabkan infeksi nosokomial atau yang didapat di rumah sakit.
• Pembentukan biofilm memberikan perlindungan pada bakteri karena ia bekerja sebagai penghalang terhadap sel kekebalan serta agen antimikroba.
• Proses pembentukan biofilm dibantu dengan adanya adhesi pengikat fibrinogen dan beberapa enzim lainnya.

Patogenesis dari Staphylococcus saprophyticus

Sekitar 20-40% dari semua ISK yang terjadi pada wanita paruh baya ditemukan disebabkan oleh S. saprophyticus . Infeksi ini juga umum terjadi pada wanita dalam beberapa hari setelah berhubungan seks, itulah sebabnya infeksi ini disebut sebagai 'sistitis bulan madu'. Selain itu, komplikasi seperti pielonefritis akut, uretritis, epididimitis, dan prostatitis juga ditemukan disebabkan oleh S. saprophyticus .

Patogenesis S. saprophyticus selama infeksi saluran kemih dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Adhesi / Lampiran / Kolonisasi

• Saluran pencernaan ditemukan sebagai reservoir utama S. saprophyticus yang diasumsikan sebagai jalur masuk ke saluran kemih.
• Kolonisasi bakteri pada epitel kandung kemih dan ureter oleh  S. Saphrophyticus  terjadi melalui beberapa jenis adhesi yang berbeda.
• Berbagai faktor virulensi seperti protein permukaan bertindak sebagai hemagglutinin dan hemolysin dan mengikat fibrinogen yang ada di permukaan sel urogenital. 
• Adhesin lain dan autolysin yang terkait dengan dinding bersama dengan enzim lipase membantu menjaga kepatuhan yang kuat pada dinding sel.
• Produksi lendir ekstraseluler juga mencegah serangan sel kekebalan terhadap bakteri penjajah.

2. Invasi

• Kolonisasi saluran kemih adalah cara utama infeksi S. saprophyticus , tetapi dalam beberapa kasus, aktivitas invasif terlihat di mana infeksi pada akhirnya menyebabkan bakteremia.
• Enzim urease membantu menjaga lingkungan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan organisme sekaligus menyebabkan pembentukan batu atau bate di seluruh saluran kemih.
• Diasumsikan bahwa obstruksi saluran kemih yang disebabkan oleh batu ginjal memungkinkan  S. saprophyticus  mencapai pelvis ginjal dengan mudah, dan memperburuk invasi jaringan bakteri dari saluran kemih.
• Meskipun   bakteremia S. saprophyticus dari ISK jarang terjadi, nefrolitiasis obstruktif dianggap sebagai faktor predisposisi bakteremia dari ISK.

3. Infeksi terkait kateter

• Dalam kasus infeksi terkait kateter, patogenesis infeksi dapat dijelaskan karena pembentukan biofilm.
• Pembentukan biofilm didukung oleh berbagai adhesi yang berhubungan dengan dinding sel yang mengikat bakteri ke permukaan abiotik.
• Akumulasi bakteri kemudian dibawa oleh produksi matriks ekstraseluler atau lendir.
• Biofilm memberikan perlindungan terhadap sistem kekebalan bawaan dan agen antimikroba, sehingga meningkatkan pertumbuhan dan kolonisasi oleh organisme.

Manifestasi klinis dari Staphylococcus saprophyticus

• Manifestasi klinis yang paling umum dan penting dari infeksi S. saprophyticus adalah infeksi saluran kemih.
• Gejala umum termasuk peradangan saluran bawah, seperti hematuria dan piuria, diamati.
• Selain itu, gejala umum lainnya termasuk disuria, frekuensi kencing, urgensi kencing, dan nyeri suprapubik.
• Meskipun infeksi dapat segera diobati melalui pemberian obat, jika tidak diobati, dapat berkembang menjadi pielonefritis, dan pielonefritis yang tidak diobati dapat menyebabkan komplikasi lebih lanjut, seperti insufisiensi ginjal.
• Para pasien dengan pielonefritis mungkin juga mengalami nyeri punggung atau pinggang, mual, dan demam atau menggigil
• Dalam kasus infeksi yang parah, bakteremia dapat dilihat dengan bahkan dapat menyebabkan sepsis. Komplikasi parah lainnya seperti pielonefritis akut, uretritis, epididimitis, dan prostatitis juga umum terjadi pada beberapa pasien.

Lab Diagnosis dari Staphylococcus saprophyticus

Seperti kebanyakan infeksi bakteri, pengumpulan spesimen klinis adalah langkah pertama diagnosis laboratorium. Dalam kasus S. saprophyticus , urin adalah spesimen klinis. Namun, dalam beberapa kasus, sampel tinja dan darah juga harus diambil. Diagnosis organisme dapat dicapai melalui identifikasi morfologi dan biokimia organisme bersama dengan berbagai tes molekuler.

Metode diagnosis laboratorium untuk infeksi yang disebabkan oleh S. saprophyticus adalah:

1. Karakteristik Morfologi dan Uji Biokimia

• Pemeriksaan mikroskopis langsung dari spesimen ini dapat memberikan laporan cepat, dugaan cocci gram positif menyerupai stafilokokus.
• Pengamatan langsung diikuti dengan isolasi organisme dari spesimen klinis primer pada media kultur selektif seperti agar garam Mannitol atau agar darah yang dilengkapi dengan 5 persen darah domba), setelah masa inkubasi 18-24 jam di udara pada suhu 35-37 ° C.
• Identifikasi awal dapat dilakukan dengan mengamati koloni pada media kultur. Koloni yang terisolasi kemudian dapat dilakukan berbagai uji biokimia.
• S. saprophyticus dapat dibedakan dari stafilokokus lain terutama berdasarkan komposisi dinding sel, pola reaksi karbohidrat, dan, pada tingkat yang lebih rendah, pada produksi asam rendah dalam kondisi anaerobik, produksi asetilmetilkarbinol, kegagalan untuk mereduksi nitrat, dan resistensi terhadap novobiocin.

2. Kit Identifikasi Cepat

• Beberapa kit identifikasi cepat dan sistem otomatis dapat ditemukan yang mampu mengidentifikasi sebagian besar spesies dan subspesies dalam beberapa jam hingga satu hari dengan akurasi 70–90 persen.
• Kit ini didasarkan pada berbagai faktor seperti kerentanan antibiotik, produksi enzim, reaksi imunologi, dan analisis asam lemak seluler.

3. Diagnosis molekuler

• Metode molekuler biasanya mencakup tes yang membantu dalam identifikasi organisme pada tingkat molekuler.
• Salah satu metode molekuler penting adalah Polymerase Chain Reaction (PCR) yang membantu dalam amplifikasi dan deteksi DNA bakteri.
• Selain itu, sekuensing DNA juga dapat dilakukan untuk menentukan sekuens DNA dari bakteri yang selanjutnya dapat digunakan untuk identifikasi.
• Metode diagnostik penting dan sukses lainnya adalah analisis RNA ribosom dengan penerapan metode restriksi panjang fragmen (RFLP) . 

Pengobatan dari Staphylococcus saprophyticus infeksi

• Pengobatan dengan antibiotik rawat jalan diindikasikan pada ISK yang bergejala atau rumit dan pielonefritis. 
• Pola resisten lokal yang spesifik harus dipertimbangkan saat memilih obat antibiotik yang sesuai.
• Obat pilihan pada  ISK S. saprophyticus tanpa komplikasi  adalah nitrofurantoin (Macrobid) yang diminum 100 mg secara oral dua kali sehari selama lima hari atau tujuh hari pada kasus yang rumit. 
• Trimethoprim-sulfamethoxazole (TMP-SMX) adalah obat lain yang diberikan dengan dosis 160 mg / 800 mg melalui mulut dua kali sehari selama tiga hari yang diberikan secara bergantian dalam kasus yang tidak rumit.
• Perawatan simptomatik untuk nyeri dan mual juga harus ditangani, dan dalam beberapa kasus, ISK akut tanpa komplikasi tidak mungkin menyebabkan cedera ginjal, yang juga harus diobati.

Pencegahan dari Staphylococcus saprophyticus infeksi

• Karena S. saprophyticus banyak diketahui sebagai penyebab infeksi saluran kemih, maka metode pencegahan infeksi saluran kemih dapat diterapkan untuk mencegah infeksi yang disebabkan oleh S. saprophyticus.
• Praktik sanitasi yang sehat sangat penting untuk mencegah semua jenis infeksi saluran kemih.
• Minum cukup air sepanjang hari juga membantu meminimalkan kemungkinan infeksi saluran kemih.
• Karena S. saprophyticus dikaitkan dengan infeksi yang disebabkan segera setelah hubungan seksual, maka kandung kemih juga disarankan untuk segera dikosongkan setelahnya.