Bacillus Cereus - Habitat, Morfologi, Karakteristik dan Pengobatannya

Tinjauan Umum dari Bacillus Cereus :

Habitat Bacillus cereus

• Bacillus cereus diisolasi dari tanah, sayuran, susu, sereal, rempah-rempah, nasi goreng, daging dan unggas yang dimasak, sup, dan makanan penutup.
• Ini juga ditemukan di kentang tumbuk, sup daging sapi, apel, coklat panas yang dijual di mesin penjual otomatis, dan area penanganan makanan yang tidak tepat lainnya.
• Pada tahun 1887, B.  cereus diisolasi dari udara di kandang sapi oleh Frankland dan Frankland.
• Ini adalah spesies saprofit dari Bacillus .
• Sel vegetatif dan spora tersebar luas di alam.
• Ini adalah patogen oportunistik untuk pasien dengan gangguan kekebalan dan terkadang patogen manusia.
• Itu tidak dianggap sebagai flora normal manusia tetapi mungkin sementara menjajah kulit atau saluran pencernaan atau pernapasan.
• Endospora menunjukkan ketahanan yang jauh lebih besar terhadap agen fisik dan kimia seperti panas, dingin, pengeringan, radiasi, desinfeksi, antibiotik, dan racun lainnya.
• Ia dapat tumbuh baik di hadapan atau tanpa oksigen.
• Ia berinteraksi dengan mikroorganisme lain di rizosfer, wilayah sekitar akar tanaman.
• Ini juga ditemukan di usus mikroflora invertebrata dan merupakan simbion arthropoda usus di mana ia menunjukkan pertumbuhan berserabut pada kumbang kecil, kecoak, dan rayap.
• Bacillus cereus tidak mudah terbunuh oleh alkohol; Faktanya, mereka telah dikenal untuk menjajah minuman keras suling dan penyeka dan bantalan yang direndam alkohol dalam jumlah yang cukup untuk menyebabkan infeksi.
• Keberadaan B. cereus dalam feses pasien tidak cukup untuk mendiagnosis B. cereus karena bakteri mungkin ada dalam spesimen feses normal, konsentrasi 10 5 bakteri atau lebih per gram makanan dianggap diagnostik.

Morfologi Bacillus cereus

• Bacillus cereus adalah basil berbentuk batang gram positif dengan ujung persegi.
• Kadang-kadang mungkin muncul variabel gram atau bahkan gram negatif seiring bertambahnya usia.
• Mereka berbentuk batang tunggal atau muncul dalam rantai pendek.
• Persimpangan yang jelas antara anggota rantai mudah terlihat.
• Pewarnaan bagian jaringan mungkin tampak panjang dan berserabut.
• Bentuknya lurus atau agak melengkung.
• Mereka non-kapsul.
• Ini berisi spora dengan spora pusat.
• Spora berbentuk oval (ellipsoidal) dan tidak membengkak pada sel induk, dan tidak terbentuk dalam darah dan jaringan hewan atau dalam kultur aerobik.
• Ukurannya 1 × 3-4 µm.
• Itu motil dan ditandai dengan flagela peritrichous.
• Itu motil oleh dua jenis motilitas, berenang dan mengerumuni.
• Endospora mampu bertahan dalam waktu lama terpapar udara dan kondisi lingkungan yang merugikan lainnya.
• Ini adalah bakteri beta-hemolitik yang menyebabkan penyakit bawaan makanan.
• Faktor virulensinya termasuk cerolysin dan fosfolipase.

Struktur Genom

1. Kromosom melingkar dengan panjang 5.411.809 nt.
2. Ini berisi 5481 gen, 5234 protein coding, 147 struktural RNA, dan 5366 RNA operon.
3. Plasmid berukuran 5 sampai 500 kb.

Ciri Culture Bacillus cereus

• Kebanyakan Bacillus spp tumbuh dengan mudah pada nutrient agar atau media pepton.
• Suhu optimal untuk pertumbuhan bervariasi dari 20 ° C hingga 40 ° C, kebanyakan 37 ° C.
• B. cereus bersifat mesofilik dan mampu beradaptasi dengan berbagai kondisi lingkungan.
• Pada Nutrient Agar pada suhu 37 ° C, ia membentuk koloni granular besar (2-5 mm) berwarna abu-abu-putih dengan tepi yang tidak terlalu bergelombang dan konsistensi membran yang lebih sedikit.
• Pada agar darah domba 5% pada suhu 37 ° C, koloni B. cereus berukuran besar, berbulu, kusam, abu-abu, berbutir, koloni menyebar, dan buram dengan permukaan kusut kasar dan perimeter tidak beraturan.
• Pada agar darah, itu beta-hemolitik.
• Garis perimeter koloni tidak beraturan dan menunjukkan konfigurasi gerombolan dari tempat inokulasi awal, mungkin karena motilitas kawanan B. cereus .
• Dalam beberapa kasus, koloni halus berkembang sendiri atau di tengah koloni kasar.
• Ketika tumbuh terpisah dari inokulum awal, koloni halus dikelilingi oleh zona seragam beta-hemolisis yang membingkai koloni yang terletak di pusat.
• Agar MYP telah menjadi media standar untuk pelapisan  B. cereus , tetapi memiliki sedikit selektivitas sehingga flora latar tidak terhambat dan dapat menutupi keberadaan  B. cereus. B . koloni cereus biasanya lesitinase-positif dan manitol-negatif pada agar MYP.
• Bacara adalah agar selektif dan diferensial kromogenik yang mendorong pertumbuhan dan identifikasi  B. cereus  tetapi menghambat pertumbuhan flora latar. Koloni Bacillus cereus berubah menjadi merah jambu-jingga dengan lingkaran cahaya buram.
• Agar kromogenik telah disarankan untuk pencacahan kelompok B. cereus sebagai pengganti MYP. Koloni tipikal akan tumbuh sebagai koloni seragam merah jambu-jingga yang dikelilingi oleh zona pengendapan.

Karakteristik Biokimia Bacillus cereus

Faktor Patogenisitas dan Virulensi Bacillus cereus

• B. cereus paling sering dikaitkan dengan keracunan makanan, tetapi organisme ini juga dapat menyebabkan oftalmitis pasca-trauma, yang memerlukan penanganan lokal yang cepat dan agresif.
• Organisme ini tersebar luas di lingkungan dan ditemukan di sebagian besar makanan mentah, terutama sereal seperti nasi.
• Gastroenteritis yang disebabkan oleh B. cereus dimediasi oleh salah satu dari dua enterotoksin .
• Enterotoksin yang tahan panas dan tahan proteolisis menyebabkan bentuk penyakit muntah. Mekanisme kerja enterotoksin tahan panas tidak diketahui.
• Bentuk muntah dimanifestasikan oleh mual, muntah, kram perut, dan kadang-kadang diare dan sembuh sendiri, dengan pemulihan yang terjadi dalam waktu 24 jam.
• Enterotoksin tahan panas menyebabkan bentuk penyakit diare ; masing-masing merangsang sistem adenilat siklase-siklik adenosin monofosfat dalam sel epitel usus, yang menyebabkan diare berair yang banyak.
• Bentuk diare memiliki masa inkubasi 1-24 jam dan dimanifestasikan oleh diare berat dengan nyeri perut dan kram; demam dan muntah jarang terjadi.

B. cereus adalah spesies Bacillus yang paling sering ditemui pada infeksi oportunistik termasuk infeksi mata pasca trauma, endokarditis, dan bakteremia. Patogenesis infeksi mata B. cereus juga tidak ditentukan secara lengkap.

1. Setidaknya tiga racun telah terlibat; mereka adalah toksin nekrotik (enterotoksin tahan panas), cereolysin, dan fosfolipase C ( lesitinase kuat).
2. Kemungkinan kerusakan mata yang cepat yang merupakan karakteristik dari infeksi B.  cereus diakibatkan oleh interaksi racun ini dan faktor tak teridentifikasi lainnya. Spesies Bacillus dapat menjajah kulit untuk sementara waktu dan dapat ditemukan kembali sebagai kontaminan yang tidak signifikan dalam kultur darah.
3. Akan tetapi, jika terdapat benda asing intravaskular, organisme ini dapat bertanggung jawab atas bakteremia persisten dan tanda-tanda sepsis (misalnya demam, menggigil, hipotensi, syok).
4. Infeksi pada tempat lain jarang terjadi dan biasanya melibatkan penyalahguna obat intravena atau pasien dengan gangguan sistem imun.

Manifestasi klinis Bacillus cereus

A. Keracunan makanan

Dua bentuk keracunan makanan: penyakit muntah (bentuk muntah) dan penyakit diare (bentuk diare).

• emetik Bentuk muntah dari penyakit hasil dari konsumsi beras yang terkontaminasi. Sebagian besar bakteri terbunuh selama pemasakan awal nasi, tetapi spora tahan panas tetap hidup. Jika nasi tidak disimpan di lemari es, spora akan berkecambah, dan bakteri dapat berkembang biak dengan cepat. Enterotoksin tahan panas yang dilepaskan tidak hancur saat nasi dipanaskan kembali. Bentuk penyakit muntah dari penyakit ini adalah keracunan, yang disebabkan oleh konsumsi enterotoksin dan bukan bakteri. Dengan demikian masa inkubasi setelah makan nasi yang tercemar pendek (1 sampai 6 jam), dan lama sakit juga pendek (kurang dari 24 jam). Gejala berupa muntah, mual, dan kram perut. Demam dan diare umumnya tidak ada.
• diare Bentuk diare dari keracunan makanan B. cereus adalah infeksi yang sebenarnya, akibat menelan bakteri dalam daging, sayuran, atau saus yang terkontaminasi. Ada masa inkubasi yang lama, di mana organisme berkembang biak di saluran usus pasien, dan diikuti pelepasan enterotoksin tahan panas. Enterotoksin ini bertanggung jawab atas diare berair yang banyak, mual, dan kram perut.

B. Infeksi mata

• Infeksi mata B. cereus biasanya terjadi setelah trauma, luka tembus mata dengan benda yang terkontaminasi tanah.
• Ini termasuk keratitis parah dan endophthalmitis.

C. Infeksi lainnya

• B. cereus juga telah dikaitkan dengan infeksi lokal, seperti infeksi luka, dan dengan infeksi sistemik, termasuk endokarditis, bakteremia terkait kateter, infeksi sistem saraf pusat, osteomielitis, dan pneumonia.
• Adanya perangkat medis atau penggunaan obat intravena merupakan predisposisi infeksi ini.

Diagnosis Laboratorium Bacillus cereus

SPESIMEN: Feses, muntah, sisa makanan (jika ada), spesimen mata (usap kornea)

METODE DETEKSI LANGSUNG

Gambar: Pewarnaan Gram dari Bacillus cereus.

• Secara mikroskopis organisme muncul sebagai batang gram positif besar dalam bentuk tunggal, berpasangan, atau serpentin dengan ujung persegi setelah pewarnaan Gram.
• Pembentukan endospora terlihat sebagai daerah oval atau bulat tanpa noda di tengah sel. Spora berbentuk oval (ellipsoidal) dan tidak terjadi pembengkakan pada sel induk.

CULTURE

• Pertumbuhan 5% agar darah domba, agar coklat, media kultur darah rutin, dan kaldu nutrisi.
• Pertumbuhan yang dapat dideteksi dalam 24 jam setelah inkubasi pada media yang diinkubasi pada suhu 35 ° C, di udara ambien, atau dalam 5% karbon dioksida (CO2).
• Karakter koloni pada agar darah: Besar, berbulu, menyebar, kusam, abu-abu, butiran, koloni menyebar dan buram dengan permukaan kasar kusut dan perimeter tidak beraturan, beta-hemolitik.
• Bacillus cereus dapat diisolasi dari feses dengan menggunakan media selektif seperti MYPA (manitol, kuning telur, polimiksin, merah fenol, dan agar), PEMBA (polimiksin, kuning telur, manitol, bromotimol, agar biru).
• Media ini memanfaatkan reaksi positif fosfolipase C pada agar kuning telur, tidak ada produksi asam dari manitol, dan penggabungan piruvat atau polimiksin sebagai agen selektif.

ANALISIS BIOKIMIA

1. Katalase: positif
2. Oksidase: negatif
3. Tes OF: fermentatif
4. Indole: negatif
5. Metil merah: positif
6. Vogues proskauer: positif
7. Glukosa: fermentatif, produksi asam
8. Sukrosa: fermentatif, produksi asam
9. Laktosa: tidak ada fermentasi
10. Hidrolisis pati: positif
11. Reduksi nitrat: positif
12. Hidrolisis gelatin: positif
13. Pewarnaan spora: bakteri pembentuk endospora
14. Motilitas: motil

SERODIAGNOSA  

1. Metode serologis tersedia untuk mendeteksi toksin B. cereus dalam makanan dan tinja.
2. Uji difusi gel mikroslaid umumnya digunakan sebagai sistem deteksi toksin.

METODE MOLEKULER

1. Potensi toksigenik isolat B.  cereus , gen penyandi emetik-toksin cereulide (ces), dan enterotoksin (nhe, hbl dan cytK) dapat dianalisis dengan PCR multipleks.
2. Pengobatan Bacillus cereus
3. Orang dengan keracunan makanan B. cereus hanya membutuhkan pengobatan suportif.
4. Rehidrasi oral atau, kadang-kadang, cairan intravena dan penggantian elektrolit untuk pasien dehidrasi berat diindikasikan. Antibiotik tidak diindikasikan.
5. Penderita penyakit invasif membutuhkan terapi antibiotik. Bacillus cereus rentan terhadap klindamisin, eritromisin, vankomisin, aminoglikosida, dan tetrasiklin. Ini tahan terhadap penisilin dan trimetoprim.

Pencegahan dan Pengendalian  Bacillus cereus

• Keracunan diare dan muntah oleh organisme ini dapat segera dicegah dengan prosedur penanganan makanan yang tepat.
• Daging dan sayuran tidak boleh disimpan pada suhu antara 10 dan 45 ° C untuk waktu yang lama, dan nasi yang disimpan semalaman setelah memasak harus didinginkan dan tidak disimpan pada suhu kamar.
• Pencegahan infeksi pada pasien setelah pembedahan atau pada mereka yang immunocompromised atau yang rentan terhadap infeksi bergantung pada praktik yang baik.