Pseudomonas aeruginosa - Pengertian, Klasifikasi, Habitat, Morfologi dan Cara Pengobatan

Definisi, Klasifikasi, Habitat, Morfologi dan Cara Pengobatan dari Pseudomonas aeruginosa

Pengertian Pseudomonas aeruginosa

Apa itu Pseudomonas aeruginosa ?

Pseudomonas aeruginosa adalah mikroorganisme aerobik yang merupakan bakteri berbentuk batang Gram-negatif motil yang tersebar di berbagai habitat di dunia.

• Ia memiliki metabolisme aerobik mutlak dan dengan demikian, memberikan reaksi oksidase positif .
• P. aeruginosa adalah spesies unik dari genus ini yang sering digunakan sebagai spesies tipe untuk genus tersebut.
• Ini adalah spesies unik dari genus ini yang tidak hanya memiliki semua sifat umum anggota genus tetapi juga beberapa sifat yang relatif tidak umum.
• P. aeruginosa adalah salah satu spesies fluoresen karena menghasilkan pigmen yang menghasilkan fluoresensi di bawah radiasi UV.
• Belakangan ini, P. aeruginosa telah dipelajari secara ekstensif dan dianggap penting secara medis karena penyebarannya yang luas, ketahanan terhadap banyak senyawa antibakteri, dan sejumlah besar faktor patogenisitas.
• Nama spesies ' aeruginosa ' berasal dari istilah Latin 'aeruginosa' yang berarti penuh karat tembaga atau verdigris (hijau) yang menunjukkan fluoresensinya.
• Ini sebelumnya dinamai Bacterium aeruginosum oleh Schroeter pada tahun 1872 tetapi kemudian diganti namanya menjadi Pseudomonas aeruginosa .
• Bakteri ini memiliki kepentingan medis yang ekstrim karena merupakan salah satu penyebab utama infeksi yang didapat dari komunitas seperti pneumonia yang didapat di rumah sakit, infeksi saluran kemih, dan lain-lain.
• Ini adalah gramma-proteobacterium yang ditemukan di banyak habitat berbeda mulai dari tanah dan habitat air hingga permukaan tanaman, hewan, dan manusia yang bernyawa.
• P. aeruginosa adalah patogen oportunistik yang ada dalam tubuh makhluk hidup sebagai bagian dari flora normal tetapi dapat menyebabkan infeksi dalam situasi gangguan kekebalan.
• Namun, bakteri juga memiliki beberapa aplikasi industri di mana ia dibudidayakan untuk produksi metabolit primer dan sekunder. Ini juga digunakan sebagai agen biosurfaktan untuk pembersihan, pemulihan, dan remediasi lingkungan.
• Salah satu tantangan yang terkait dengan pengobatan P. aeruginosa adalah meningkatnya resistensi terhadap beberapa antibiotik yang membuatnya hampir tidak bisa diatasi begitu berada di dalam tubuh inang.

Klasifikasi Pseudomonas aeruginosa

• Pseudomonas aeruginosa termasuk dalam ordo Pseudomonadales berdasarkan analisis filogenetik sekuens 16S rRNA, yang selanjutnya mengandung dua famili; Pseudomonasaceae dan Moraxellaceae.
• Spesies dari genus ini adalah proteobacteria yang termasuk dalam sub kelompok, gamma-proteobacteria, yang merupakan kelompok proteobakteri paling beragam.
• Berdasarkan studi hibridisasi rRNA / DNA, Pseudomonas dapat dibagi menjadi kelompok homologi rRNA yang masing-masing diwakili oleh setidaknya satu genus terpisah.
• Awalnya, nama ' Pseudomonas ' dicadangkan untuk rRNA grup I, terdiri dari P. aeruginosa .
• Perkiraan jumlah spesies yang termasuk dalam genus Pseudomonas adalah 65 meskipun telah berspekulasi bahwa beberapa spesies Pseudomonas non-patogen tidak termasuk dalam jumlah tersebut.
• Salah satu klasifikasi penting Pseudomonas didasarkan pada produksi pigmen dan fluoresensi. P. aeruginosa termasuk dalam kelompok fluorescent dari spesies Pseudomonas .
• P. aeruginosa dibedakan dari spesies berpendar lainnya dengan adanya flagel kutub.

Berikut klasifikasi taksonomi P. aeruginosa :

Domain	Bakteri
Divisi	Proteobakteri
Kelas	Gammaproteobacteria
Memesan	Pseudomonadales
Keluarga	Pseudomonadaceae
Marga	Pseudomonas
Jenis	P. aeruginosa

Habitat dari Pseudomonas aeruginosa

• Pseudomonas aeruginosa ada di mana-mana dengan sebaran ekologi yang luas mulai dari habitat alami serta pengaturan klinis.
• Di alam, organisme ini umumnya ditemukan di tanah dan lingkungan perairan yang berhubungan erat dengan Bacillus .
• P. aeruginosa terdiri dari bagian penting dari kelompok organisme rizosfer di berbagai tanaman dan sampel tanah.
• Ini juga kadang-kadang ditemukan dalam makanan alami dan olahan, yang bahkan mungkin bertindak sebagai sumber infeksi dalam beberapa kasus.
• P. aeruginosa adalah bagian dari flora normal tubuh manusia di mana ia menjajah area seperti saluran pernapasan, kulit, dan sistem pencernaan.
• Sebagai bagian dari flora normal, tumbuhan ini penting untuk produksi metabolit primer dan sekunder yang diperlukan untuk inang.
• Namun, ini adalah patogen oportunistik yang dapat menyebabkan infeksi ringan hingga berat jika mencapai bagian tubuh yang steril.
• Kemampuan P. aeruginosa untuk menjajah permukaan makhluk hidup serta habitat alami adalah karena aktivitas metaboliknya yang serba guna.
• Selain itu, kemampuan organisme ini untuk bereaksi terhadap perubahan lingkungan dan pertukaran materi genetiknya menjadikan mereka anggota penting dari komunitas mikroba alami.

Morfologi dari Pseudomonas aeruginosa

• Sel P. aeruginosa berbentuk batang dengan ukuran rata-rata lebar 0,5 sampai 0,8 µm dan panjang 1,5 sampai 3,0 µm.
• Sel Gram negatif yang sering muncul sebagai sel tunggal atau berpasangan. Sel menghasilkan pigmen yang larut dalam air dan dengan demikian, berdifusi melalui media.
• Semua strain P. aeruginosa bersifat motil dengan satu flagel disisipkan di ujung sel. Flagela dapat berupa kutub atau subpolar pada beberapa strain.
• Hasil flagela antigen labil panas (antigen H) bertindak sebagai faktor virulensi pada strain patogen.
• Selain flagela, polar fimbriae atau pili juga ditemukan pada beberapa strain P. aeruginosa . Pili ini biasanya memiliki lebar 6 nm dan bertindak sebagai reseptor untuk berbagai fag dan bahkan dapat ditarik.
• Selubung sel P. aeruginosa mirip dengan spesies Gram-negatif lainnya, terdiri dari tiga lapisan berbeda; membran luar, membran sitoplasma bagian dalam, dan lapisan peptidoglikan.
• Membran sel bakteri memiliki lapisan ganda lipid yang mengalami perubahan cepat untuk menyesuaikan fluiditasnya dengan perubahan lingkungan.
• Membran luar, bagaimanapun, secara asimetris terdiri dari lipopolisakarida khusus yang memberikan sedikit fluiditas.
• Jenis serologi P. aeruginosa yang berbeda telah dibedakan berdasarkan evaluasi antigen spesifik-O.
• Organisme mungkin tampak berpigmen karena ini mampu menghasilkan sekitar enam jenis pigmen yang berbeda. Diantaranya, pigmen biru phenazine adalah yang paling umum diamati.

Karakteristik budaya dari Pseudomonas aeruginosa

• Pertumbuhan P. aeruginosa pada media agar padat dapat terjadi antara suhu 4 ° C sampai 44 ° C; Namun, pertumbuhan pada suhu yang lebih tinggi lebih menonjol.
• Kebutuhan nutrisi yang sederhana dapat tumbuh pada media yang mengandung asetat sebagai sumber karbon dan amonium sulfat sebagai sumber nitrogen.
• Koloni yang dihasilkan oleh P. aeruginosa biasanya terdiri dari dua jenis; (1) koloni besar dan halus dengan tepi rata dan bagian tengah meninggi sehingga tampak seperti telur goreng, (2) jenis kecil, kasar dan cembung.
• Organisme yang diisolasi dari bahan klinis membentuk koloni jenis besar, sedangkan organisme dari sumber alam membentuk koloni jenis kecil.
• Koloni besar mungkin memiliki bercak bersinar metalik berwarna abu-abu keperakan di tepinya.
• Jenis koloni mukoid ketiga juga diamati dalam isolasi dari infeksi saluran pernapasan dan saluran kemih. 
• Koloni P. aeruginosa pada media agar-agar cenderung membentuk gerombolan terlokalisasi dari tepi koloni. Selain itu, koloni menghasilkan pigmen hijau dan berpendar.
• Ciri penting lainnya dari koloni ini adalah bau buah dan munculnya bercak logam.

Gambar: Pseudomonas aeruginosa tumbuh pada agar darah domba pada 37 ° C setelah 24 jam (A, C, E, F) dan 48 jam (B, D, G, H, I, J). Strain P. aeruginosa seringkali bersifat hemolitik (B, D, G, J; pantulan + cahaya yang ditransmisikan). Spesies ini memunculkan berbagai tipe koloni. Sebagian besar koloni halus, tetapi tingkat kekasaran yang bervariasi dapat terjadi. Gambar I menunjukkan gambar koloni dengan permukaan "tembaga yang dipukuli" dan tepi yang agak tidak beraturan. Strain P. aeruginosa kapsulasi , biasanya diisolasi dari pasien dengan pneumonia, menghasilkan koloni mukoid yang besar (Gbr. H). Pada agar darah rutin, P. aeruginosa yang khaskoloni berpigmen (abu-abu / abu-abu putih dengan warna kekuningan sampai hijau ke merah atau coklat). Produksi pigmen biasanya terlihat lebih baik dan lebih mendalam pada media transparan (mis., Agar Mueller-Hinton). Sumber Gambar: HansN (Wikimedia) .

Berikut ini adalah beberapa ciri budaya P. aeruginosa pada media kultur yang berbeda:

P. aeruginosa pada Nutrient Agar

Gambar: Pseudomonas aeruginosa  pada Nutrient Agar. Sumber Gambar: Denise Chan .

• P. aeruginosa membentuk koloni besar yang tidak tembus cahaya dan datar dengan tepi tidak teratur dan seperti buah atau bau tanah.
• Koloni tampak berpigmen, tetapi warnanya tergantung pada jenis pigmen yang dihasilkan. Biasanya, di NA, koloni berwarna hijau dapat dilihat karena produksi pigmen Pyoverdin.

P. aeruginosa pada Cetrimide Agar

Gambar: P. aeruginosa pada Cetrimide Agar. Sumber Gambar: BD .

• Munculnya koloni kuning-hijau hingga biru pada agar setrimida menunjukkan adanya P. aeruginosa .
• Koloni berukuran sedang dengan margin tidak beraturan. Pemeriksaan visual pelat dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet untuk mendeteksi keberadaan fluorescein.

P. aeruginosa pada MacConkey Agar

• P. aeruginosa membentuk koloni bulat, pipih, dan tidak berwarna pada agar MacConkey menunjukkan bahwa organisme tersebut adalah non-fermentor laktosa.
• Seperti kasus agar Cetrimide, koloni pada agar MacConkey juga diamati di bawah sinar ultraviolet untuk mendeteksi keberadaan fluoresensi.

P. aeruginosa pada Agar Darah

• P. aeruginosa menghasilkan koloni tipe mukoid dengan kilau logam yang khas. 
• β-hemolisis diamati pada Agar Darah yang diwakili oleh zona bening di sekitar koloni.

Karakteristik biokimia dari Pseudomonas aeruginosa

Karakteristik biokimia P. aeruginosa dapat ditabulasikan sebagai berikut:

SN	Karakteristik Biokimia	P. aeruginosa
1.	Kapsul	Tidak Berkapsul
2.	Bentuk	tongkat
3.	Pewarnaan Gram	Gram-Negatif
4.	Katalase	Positif (+)
5.	Oksidase	Positif (+)
6.	Garam sitrat	Positif (+)
7.	Metil Merah (MR)	Negatif (-)
8.	Voges Proskauer (VR)	Negatif (+)
9.	OF (Oksidatif-Fermentatif)	Oksidatif
10.	Koagulase	Negatif (-)
11.	DNase	Negatif (-)
12.	Urease	Negatif (-)
13.	Gas	Negatif (-)
14.	H 2 S	Negatif (-)
15.	Hemolisis	β-hemolitik
16.	Motilitas	Motile dengan flagela tunggal
17.	Pengurangan Nitrat	Positif (+)
18.	Hidrolisis Gelatin	Positif (+)
19.	Produksi Pigmen	Positif (+) (Kuning-hijau / Biru)
20.	Indole	Negatif (-)
21.	TSIA (Triple Sugar Iron Agar)	Alkali / Alkali (Merah / Merah)
22.	Spora	Non-pelacakan
23.	Tes Cetrimide	Positif (+)

Fermentasi

SN	Substrat	P. aeruginosa
1.	Adonitol	Negatif (-)
2.	Arabinose	Negatif (-)
3.	Selobiosa	Negatif (-)
4.	Dulcitol	Negatif (-)
5.	Fruktosa	Positif (+)
6.	Galaktosa	Negatif (-)
7.	Glukosa	Positif (+)
8.	Gliserin	Positif (+)
9.	Glikogen	Negatif (-)
10.	Hippurate	Negatif (-)
11.	Inulin	Negatif (-)
12.	Inositol	Negatif (-)
13.	Laktosa	Negatif (-)
14.	Malonate	Positif (+)
15.	Maltosa	Positif (+)
16.	Mannitol	Negatif (-)
17.	Mannose	Negatif (-)
18.	Piruvat	Negatif (-)
19.	Raffinose	Negatif (-)
20.	Rhamnose	Negatif (-)
21.	Ribose	Positif (+)
22.	Salicin	Positif (+)
23.	Sorbitol	Negatif (-)
24.	Pati	Negatif (-)
25.	Sukrosa	Negatif (-)
26.	Trehalose	Negatif (-)
27	Xilosa	Negatif (-)

Reaksi Enzimatis

SN	Enzim	P. aeruginosa
1.	Acetoin	Negatif (-)
2.	Pemanfaatan Asetat	Positif (+)
3.	Arginine Dehydrolase	Positif (+)
4.	Hidrolisis Esculin	Negatif (-)
5.	Lesitinase	Negatif (-)
6.	Lipase	Positif (+)
7.	Lisin	Negatif (-)
8.	Dekarboksilase ornithine	Negatif (-)
9.	Fenilalanin Deaminase	Negatif (-)

Faktor virulensi dari Pseudomonas aeruginosa

Gambar: Banyak faktor virulensi yang dihasilkan oleh Pseudomonas aeruginosa . Sumber Gambar: https://doi.org/10.1111/2049-632X.12033

• Pseudomonas aeruginosa adalah patogen oportunistik yang berhubungan dengan berbagai infeksi nosokomial ringan dan berat pada orang dengan gangguan kekebalan.
• Masuknya, kolonisasi, dan infeksi oleh P. aeruginosa bergantung pada sejumlah faktor; diistilahkan sebagai faktor virulensi yang membantu kelangsungan hidup organisme dan penghindaran pertahanan inang.
• Faktor virulensi pada P. aeruginosa diklasifikasikan ke dalam kelompok yang berbeda berdasarkan keterlibatan mereka selama infeksi.
• Tiga jenis utama faktor virulensi pada P. aeruginosa meliputi; faktor yang terlibat dalam perlekatan dan motilitas, faktor yang terlibat dalam kolonisasi, dan faktor yang terlibat dalam infeksi kronis.

Faktor yang terlibat dalam masuk dan motilitas

Flagela

• Semua sel P. aeruginosa mengandung satu flagel kutub yang menghasilkan motilitas jenis renang dari organisme tersebut.
• Flagel diaktifkan oleh motor yang ada di pangkalan yang menggerakkan filamen yang bertindak seperti heliks.
• Flagel membantu menempelnya bakteri ke sel-sel saluran pernapasan, yang memungkinkan mereka bergerak melalui saluran pernapasan.
• Flagel menginduksi reaksi inflamasi dengan berinteraksi dengan reseptor seperti Toll pada sel, menghasilkan pelepasan faktor-faktor seperti IL-8, IL-6, dan musin.

Pili

• Pili tipe IV adalah adhesin utama P. aeruginosa , yang memungkinkan bakteri menempel pada sel epitel.
• Struktur ini berinteraksi dengan daerah glikosilasi dari glikosphingolipid GM1 dan GM2 dari sel epitel.
• Pili tipe fimbriae juga diketahui menginduksi perlekatan bakteri ke sel epitel. 
• Pili ini dirangkai dalam bentuk pendamping atau cangkir yang mendukung adhesi pada permukaan abiotik selama pembentukan biofilm.

Lipopolisakarida (LPS)

• Membran luar bakteri terdiri dari lipopolisakarida, yang mencegah lisis bakteri dan menginduksi aktivitas endotoksik.
• Lipopolisakarida juga merangsang respon inflamasi dengan berinteraksi dengan jaringan inang.
• Lipopolisakarida terdiri dari tiga bagian berbeda; 
• lipid A (endotoksin) yang menyebabkan rangsangan berlebihan pada sistem kekebalan, mengakibatkan syok septik.
• Oligosakarida
• Antigen O, yang mencegah lisis oleh serum inang.

Faktor yang terlibat dalam kolonisasi inang

Eksotoksin A

• Eksotoksin A pada P. aeruginosa merupakan senyawa protein terpenting yang diproduksi oleh bakteri.
• Toksin disekresikan sebagai pra-toksin tidak aktif yang terdiri dari dua domain; domain A dan domain B.
• Domain B toksin berinteraksi dengan reseptor yang ada di permukaan sel inang dan menginduksi penghentian sintesis protein. 
• Penghancuran hasil sintesis protein pada target nekrosis sel.

Elastase

• Elastase adalah metaloprotease seng yang memiliki aktivitas proteolitik melawan protein elastin.
• Pada P. aeruginosa , aktivitas elastase dimediasi oleh dua enzim; Las A dan LasB. Las A elastase adalah protease serine yang bekerja bersinergi dengan LasB, sehingga meningkatkan kekuatan degradasi.
• Enzim ini memiliki aktivitas melawan protein lain seperti IgA dan IgG komponen komplemen.
• Enzim ini juga menyerang sitokin seperti γ-interferon dan TNF.

Pigmen

P. aeruginosa menghasilkan sejumlah pigmen seperti pyocyanin dan pyoverdin. 

• Pyocyanin menekan respon imun sel dan menginduksi apoptosis neutrofil. Pyoverdin juga bertindak sebagai pengatur sekresi faktor virulensi tertentu seperti eksotoksin A.
• Pigmen ini juga menyebabkan peradangan dengan menginduksi produksi IL-8.
• Juga telah dipelajari bahwa pigmen ini menonaktifkan ATPase vakuolar dan transportasi mitokondria.

Enzim

• Enzim seperti alkaline protease dan protease IV juga terlibat dalam patogenesis infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa .
• Protease alkali memecah fibrin memungkinkan kolonisasi jaringan oleh bakteri.

Faktor yang terlibat dalam infeksi kronis

a. Akuisisi Besi

• Besi adalah mineral penting untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri seperti P. aeruginosa .
• Akuisisi zat besi oleh P. aeruginosa merupakan faktor penting untuk mencegah hilangnya bakteri selama infeksi.
• Berbagai faktor seperti agen pengkelat, pyoverdin sarat zat besi, dan eksotoksin A sangat penting untuk tujuan tersebut.

b. Pembentukan alginat dan biofilm

• Pembentukan biofilm adalah virulensi umum pada banyak infeksi nosokomial penyebab bakteri.
• Biofilm terdiri dari mikrokoloni yang tertanam dalam matriks eksopolisakarida.
• Biofilm adalah struktur tahan lama yang melindungi organisme dari mekanisme pertahanan inang, menghalangi penetrasi agen antibiotik, dan meningkatkan resistensi terhadap fagositosis dan antibodi.

Patogenesis dari Pseudomonas aeruginosa

Patogenesis infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa dimediasi oleh faktor virulensi berbeda yang memfasilitasi masuknya kolonisasi dan invasi jaringan inang. P. aeruginosa unik dalam kemampuannya menyebabkan infeksi invasif yang parah sambil menghindari pertahanan sistem kekebalan, yang mengakibatkan infeksi persisten. Selama infeksi, kerusakan jaringan berikutnya, invasi, dan penyebaran P. aeruginosa dikaitkan dengan faktor virulensi tersebut. Patogenesis infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa mengikuti jalur tertentu, yang pada akhirnya mengarah ke penyakit invasif yang persisten.

Gambar: Patogenesis Pseudomonas aeruginosa . Sumber Gambar: Microbe Wiki .

a. Lampiran dan Kolonisasi Bakteri

• Langkah pertama dalam patogenesis penyakit yang disebabkan oleh P. aeruginosa adalah masuknya bakteri ke dalam inang.
• Rute masuk mungkin berbeda pada individu yang berbeda, tetapi dalam kasus infeksi nosokomial atau didapat, masuknya biasanya terjadi melalui kulit dan jaringan yang tertusuk.
• Kolonisasi awal jaringan inang disebabkan oleh faktor-faktor seperti flagel dan pili.
• Flagel mendukung pergerakan bakteri melalui tubuh inang untuk mencapai situs target.
• Begitu berada di situs target, struktur seperti pili tipe IV mengikat glikosphingolipid yang ada pada sel epitel inang.
• Kolonisasi juga ditingkatkan dengan produksi enzim proteolitik seperti elastase yang menurunkan protein elastin jaringan untuk menghasilkan jalur infeksi.

b. Invasi

• Kolonisasi jaringan inang oleh P. aeruginosa diikuti dengan pelepasan sistem sekresi tipe III yang mengantarkan protein langsung dari sitoplasma P. aeruginosa ke dalam sitoplasma sel inang.
• Sistem ini mengirimkan sitotoksin di antaranya, Exo S dan Exo T adalah yang paling mematikan.
• Ini adalah sitotoksin bifungsional yang memiliki protein pengaktif Rho GTPase dan aktivitas ribosiltransferase ADP.
• Racun kemudian menghambat fagositosis dengan mengganggu pengaturan ulang sitoskeleton aktin, adhesi fokal, dan transduksi sinyal.
• Exo U adalah racun lain yang ada dalam sistem sekresi yang berkontribusi langsung terhadap sitotoksisitas akut terhadap sel epitel dan makrofag.
• Demikian pula, toksin lain menginduksi aktivitas adenylate cyclase yang mempengaruhi level cAMP intraseluler dan reorganisasi sitoskeleton.

c. Pembentukan biofilm

• Resistensi terhadap agen antimikroba merupakan patogenesis penting dari infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa .
• Komponen yang berbeda seperti eksopolisakarida, rhamnolipid, pyoverdine, dan pelengkap permukaan berprotein terlibat dalam proses pembentukan biofilm.
• Selama pembentukan biofilm, terjadi diferensiasi sel, dan oksigen serta saluran berisi air terbentuk untuk memberikan nutrisi ke sel-sel yang berakar dalam dari biofilm dewasa.
• Penelitian telah menunjukkan bahwa sel yang tumbuh di biofilm memiliki resistansi hingga 1000 kali lipat lebih banyak terhadap antibodi daripada sel yang berenang bebas.

Gambar: Pembentukan biofilm di Pseudomonas aeruginosa . Sumber Gambar: Microbe Wiki .

Manifestasi klinis dari Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa dapat menyebabkan infeksi yang berbeda tergantung pada situs target dan sel bakteri. Infeksi dapat berkisar dari infeksi saluran kemih ringan hingga syok septik yang fatal atau bakteremia.

a. Radang paru-paru

• Pneumonia yang disebabkan oleh P. aeruginosa sering didapat di rumah sakit dengan sumber umum terkontaminasi bronkoskop.
• Gejala klinis umum yang terkait dengan infeksi ini termasuk demam dan menggigil serta kesulitan bernapas.
• Selama infeksi saluran pernapasan, organisme menjajah seluruh saluran pernapasan bagian atas dan bawah.
• Hal ini dapat menyebabkan lendir berwarna kuning, hijau atau terkadang berdarah saat batuk.
• Bronkopneumonia ekstensif dengan pembentukan abses dan nekrosis dinding alveolar di semua lobus paru merupakan manifestasi penting.

b. Sepsis / Bakteremia

• Seperti pada kebanyakan infeksi nosokomial, bakteremia atau sepsis merupakan indikasi penting dari P. aeruginosa .
• Sepsis ditandai dengan perubahan dinamika jantung yang tidak teratur, yang pada akhirnya menyebabkan penurunan curah jantung, asidosis metabolik, dan bahkan kegagalan multiorgan.
• Endokarditis adalah manifestasi umum ketika bakteri akhirnya mencapai katup jantung dan membentuk biofilm.
• Faktor virulensi yang berbeda dari organisme menyebabkan respons inflamasi dari sistem kekebalan tubuh, yang pada akhirnya menyebabkan syok septik.
• Pergerakan bakteri melalui aliran darah semakin meningkatkan kemungkinan pergerakan infeksi melalui tubuh.

c. Infeksi saluran kemih

• Infeksi saluran kemih oleh P. aeruginosa juga telah diamati pada beberapa pasien yang menggunakan alat medis luar atau selama dialisis.
• Sumber infeksi saluran kemih oleh P. aeruginosa adalah masuknya organisme dari kulit.
•  Bakteri bahkan mungkin mencapai kandung kemih di mana ia membentuk biofilm untuk melindungi dirinya dari pertahanan inang.
• Gejala umum yang terkait dengan infeksi tersebut termasuk nyeri buang air kecil, urin keruh atau berdarah dengan nyeri di daerah panggul.
• Bakteri di saluran kemih menyebabkan invasi ke jaringan yang mengakibatkan nekrosis dan kerusakan jaringan.

Lab Diagnosis dari Pseudomonas aeruginosa

Diagnosis laboratorium infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa didasarkan pada isolasi dan identifikasi P. aeruginosa dari sampel klinis.

a. Pengumpulan sampel

• Sampel yang dikumpulkan untuk diagnosis infeksi bergantung pada tempat infeksi.
• Dalam kasus pneumonia, sampelnya mungkin dahak atau aspirasi pernapasan. Demikian pula urin adalah sampel untuk infeksi saluran kemih.
• Sampel yang dikumpulkan harus sesuai untuk mendeteksi keberadaan organisme. 
• Jika perlu, media transportasi yang sesuai harus digunakan.

b. Karakteristik Morfologi, Budaya dan Biokimia

• Organisme yang ada dalam sampel diisolasi pada media kultur seperti agar darah atau agar biru eosin-metilthionin. 
• Pertumbuhan paling baik diamati pada 37 ° C, tetapi pertumbuhan dapat diamati pada suhu setinggi 42 ° C.
• Kehadiran batang Gram-negatif pada pengamatan mikroskopis memberikan informasi awal tentang diagnosis.
• Koloni pada media yang berbeda membantu membedakan organisme dari organisme serupa lainnya.
• Karakteristik penting P. aeruginosa adalah produksi fluorescein, yang dapat dideteksi melalui pemeriksaan visual di bawah sinar UV.
• Untuk konfirmasi lebih lanjut, serangkaian uji biokimia dapat dilakukan.

Sumber Gambar: HansN (Wikimedia) .

Gambar: Pseudomonas aeruginosa adalah batang non-rewel, Gram-negatif (Gbr. J), oksidase-positif (Gbr. H), batang nonfermentasi. P. aeruginosa  menghasilkan  pyoverdin , pigmen kuning-hijau yang larut dalam air (Gbr. A, C, D1, D2). Banyak   strain P. aeruginosa juga menghasilkan pigmen biru  pyocyanin  (Gbr. B, F). Ketika pyoverdin bergabung dengan pyocyanin, karakteristik warna hijau cerah dari  P. aeruginosa  tercipta (Gbr. C). Beberapa strain jarang menghasilkan pigmen lain: pyomelanin coklat   (D3) atau pyorubrin merah   (D4). Untuk isolasi dan identifikasi dugaan dari sampel klinis dan lingkungan, agar selektif yang mengandung  setrimida dapat digunakan (Gbr. G).

Gbr. A, B  Agar kedelai trypticase ( B:  P.aeruginosa  +  S.aureus ),  Gbr. C, D, I  Mueller-Hinton agar  Gbr. E  Koloni  P. aeruginosa yang  lebih besar dan koloni  Enterococcus faecalis yang lebih kecil pada agar kedelai trypticase . Cahaya yang dipantulkan. Gambar. F  Koloni  biru P. aeruginosa , koloni kuning  S. aureus,  dan koloni putih  Enterococcus faecalis  pada agar kedelai trypticase.

Gbr. I Plak sering ditemukan pada galur yang baru diisolasi, terutama di area pertumbuhan pertemuan. Pada beberapa galur, ini disebabkan oleh fag, pada galur lain disebabkan oleh bakteriosin.

c. Tes imunologi

• Metode serologis seperti crossed immune electrophoresis (CIE), Western immunoblot, dan enzyme-linked immunoassay (ELISA) untuk mendeteksi  P aeruginosa  tidak rutin dilakukan.
• Namun, tes ini dapat bekerja sebagai tes konfirmasi untuk mendeteksi sel P. aeruginosa .
• Tes ini biasanya mendeteksi antigen seperti elastase, eksotoksin A dan protease alkali. Deteksi antigen ini sering mengkonfirmasi keberadaan P. aeruginosa .
• Tes serologis seringkali cepat, yang membantu dalam diagnosis awal penyakit dan mungkin membantu mencegah infeksi kronis.

d. Diagnosis Molekuler

• Selama beberapa tahun terakhir, penggunaan metode diagnostik molekuler untuk mendeteksi mikroorganisme telah tersebar luas.
• Tes ini seringkali cepat dan memberikan hasil yang sangat cepat, yang memungkinkan diagnosis yang akurat.
• Beberapa metode molekuler yang umum termasuk PCR dan hibridisasi DNA. Selain itu, sekuensing RNA juga dapat dilakukan untuk mendiagnosis infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa secara akurat.

Pengobatan dari Pseudomonas aeruginosa

• Metode pengobatan yang digunakan oleh dokter tergantung pada tingkat keparahan infeksi.
• Dalam kasus infeksi ringan, antibiotik IV sudah cukup untuk pengobatan; namun, pada infeksi yang lebih dalam, debridemen mungkin juga diperlukan.
• Pada pasien dengan gagal napas, pneumonia, sepsis, atau infeksi sistemik lainnya, perawatan di ICU mungkin diperlukan.
• Selain antibiotik spektrum luas, cakupan pseudomonal ganda mungkin juga diperlukan.
• Antibiotik umum yang digunakan sebagai terapi lini pertama termasuk karbapenem, sefalosporin, aminoglikosida, dan fluoroquinolon.
• Dalam kasus infeksi sistemik, paparan terapi obat yang lebih lama mungkin diperlukan. Pada infeksi yang disebabkan oleh perangkat medis seperti kateter, pengangkatan perangkat tersebut dilakukan.

Pencegahan dari Pseudomonas aeruginosa

• Karena sebagian besar infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa adalah infeksi nosokomial, tindakan pencegahan khusus dapat dilakukan di lingkungan rumah sakit untuk mencegah infeksi.
• Petugas kesehatan disarankan untuk mengikuti tindakan pencegahan pengendalian infeksi yang ketat.
• Kepatuhan ketat terhadap kebersihan tangan dan penggunaan gaun serta sarung tangan secara teratur disarankan.
• Dalam beberapa kasus, infeksi dapat disebabkan karena kebiasaan sanitasi pasien yang buruk, sehingga kebersihan pasien juga harus dijaga.
• Pembersihan dan pemantauan respirator, kateter, dan instrumen lainnya secara hati-hati juga diperlukan.
• Penggunaan agen antibakteri topikal untuk luka bakar telah diketahui secara dramatis mengurangi kejadian infeksi P. aeruginosa . 

 Kegunaan industri / Aplikasi dari Pseudomonas aeruginosa

• Berbagai metabolit sekunder yang diproduksi oleh P. aeruginosa diketahui penting dalam pengendalian beberapa bakteri yang resistan terhadap obat.
• Enzim esterase yang dihasilkan oleh P. aeruginosa memiliki kemampuan untuk menghidrolisis metil ester rasemat dari β-asetilsobutirat untuk menghasilkan pembentukan D-enansiomer. Enansiomer yang terbentuk adalah prekursor kaptopril, yang merupakan obat esensial dalam penanganan gagal jantung kongestif dan hipertensi.
• Vanillin yang diproduksi oleh P. aeruginosa digunakan sebagai komponen perasa alami dan digunakan dalam produk makanan, kosmetik dan farmasi.
• Rhamnolipid yang diproduksi oleh P. aeruginosa telah digunakan dalam industri makanan untuk meningkatkan umur simpan makanan sebagai hasil dari sifat antimikroba mereka.
• Protease memiliki banyak aplikasi di berbagai industri makanan dan tekstil.
• Pigmen P. aeruginosa dianggap pigmen bio yang digunakan sebagai zat pewarna bahkan beberapa digunakan untuk remediasi pestisida dan bahan kimia berbahaya.