Isolasi dan Identifikasi Clostridium

Clostridium adalah kuman berbentuk anaerob, gram positif pembentuk spora. Banyak merusak protein atau membentuk toksin, beberapa diantaranya melakukan keduanya. Tempat hidup kuman ini di tanah tapi dapat hidup pada manusia atau hewan baik luka pada kulit atau di usus. Kebanyakan saprofit di tanah, rumput, sampah, dsb. Beberapa yang pathogen misalnya : Clostridium tetani dan Clostridium botulium.

Clostridium tetani adalah kuman berbentuk batang, ramping, berukuran 2-5 x 0,4-0,5 µm. kuman ini berbentuk spora dan termasuk golongan gram positif, dan hidupnya anaerob. Spora dewasa mempunyai bagian berbentuk bulat yang letaknya di ujung, tampak seperti penabuh genderang (drum stick). Kuman mengeluarkan toksin yang bersifat neurotoksik. Toksin ini (tetanospasmin) mula-mula akan membentuk kejang otot dan saraf perifer setempat. Toksin ini labil pada pemanasan, yaitu pada suhu 65°C akan hancur dalam 5 menit. Di samping itu, dikenal juga tetanolisin yang bersifat hemolisis, yang perannya kurang berarti dalam proses penyakit.

Tetanus adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh toksin kuman Clostridium tetani yang dimanifestasikan dengan kejang otot secara proksimal dan diikuti kekakuan seluruh badan. Kekakuan tonus otot ini selalu Nampak pada otot masester dan otot rangka.

Sejak jaman Hypocratus Aretus di Yunani penyakit tetanus sudah dikenal, sedangkan penyebabnya baru diteliti pada tahun 1884 oleh Tuan Carle dan Rattone. Mereka melakukan penelitian pada kelinci, kemudian pada tahun 1884 Nalaire melakukan penelitian terhadap tikus putih, marmot serta kelinci. Rosenbach 1886 dan Kitasato 1889 mlengkapi penelitian selanjutnya dalam mengindetifikasi penyakit ini.

Clostridium tetani tersebar luas di dunia. Hidup di tanah, kotoran kuda serta hewan lain. Beberapa tipe tetanus dapat dibedakan dengan antigen flagel spesifik, semuanya mempunyai antigen O yang tertutup dan menghasilkan toksin yang sama. Tempat hidup Clostridium tetani sama dengan tempat hidup Clostridium yang lain yaitu : tanah, tinja manusia, dan hewan yang tersebar di mana-mana.

Klasifikasi ilmiah

Kingdom: Bacteria

Divisi: Firmicutes

Class: Clostridia

Ordo: Clostridiales

Famili: Clostridiaceae

Genus: Clostridium

Spesies: Clostridium tetani

Tetanus yang sungguh sudah dikenal oleh orang-orang yang dimasa lalu, yang dikenal karena hubungan antara luka-luka dan kekejangan-kekejangan otot fatal. Pada tahun 1884, Arthur Nicolaier mengisolasi toksin tetanus yang seperti strychnine dari tetanus yang hidup bebas, bakteri lahan anaerob.

Etiologi dari penyakit itu lebih lanjut diterangkan pada tahun 1884 oleh Antonio Carle dan Giorgio Rattone, yang mempertunjukkan sifat mengantar tetanus untuk pertama kali. Mereka mengembangbiakan tetanus di dalam tubuh kelinci-kelinci dengan menyuntik syaraf mereka di pangkal paha dengan nanah dari suatu kasus tetanus manusia yang fatal di tahun yang sama tersebut.

Pada tahun 1889, C.tetani  terisolasi dari suatu korban manusia, oleh Kitasato Shibasaburo, yang kemudiannya menunjukkan bahwa organisme bisa menghasilkan penyakit ketika disuntik ke dalam tubuh binatang-binatang, dan bahwa toksin bisa dinetralkan oleh zat darah penyerang kuman yang spesifik.

Pada tahun 1897, Edmond Nocard menunjukkan bahwa penolak toksin tetanus membangkitkan kekebalan pasif di dalam tubuh manusia, dan bisa digunakan untuk perlindungan dari penyakit dan perawatan. Vaksin lirtoksin tetanus dikembangkan oleh P.Descombey pada tahun 1924, dan secara luas digunakan untuk mencegah tetanus yang disebabkan oleh luka-luka pertempuran selama Perang Dunia II.

Karakteristik Clostridium tetani

 Clostridium tetani adalah bakteri berbentuk batang lurus, langsing, berukuran panjang 2-5 mikron dan lebar 0,4-0,5 mikron. Bakteri ini membentuk eksotoksin yang disebut tetanospasmin. Kuman ini terdapat di tanah terutama tanah yang tercemar tinja manusia dan binatang. Clostridium tetani termasuk bakteri gram positif anaerobic berspora, mengeluarkan eksotoksin. Clostridium tetani menghasilkan 2 eksotosin yaitu tetanospamin dan tetanolisin. Tetanospaminlah yang dapat menyebabkan penyakit tetanus. Perkiraan dosis mematikan minimal dari kadar toksin (tenospamin) adalah 2,5 nanogram per kilogram berat badan atau 175 nanogram untuk 70 kilogram (154lb) manusia. 

Clostridium tetani tidak menghasilkan lipase maupun lesitinase, tidak memecah protein dan tidak memfermentasi sakarosa dan glukosa juga tidak menghasilkan gas H₂S. Menghasilkan gelatinase, dan indol positif. 

Spora dari Clostridium tetani resisten terhadap panas dan juga biasanya terhadap antiseptis. Sporanya juga dapat bertahan pada autoclave pada suhu 249.8°F (121°C) selama 10–15 menit. Juga resisten terhadap phenol dan agen kimia yang lainnya. Secara ringkas, Morfologi dari Clostridium tetani yaitu, sebagai berikut :

1.    Gram positif batang, bentuk vegetative mempunyai ujung yang bulat.

2.    Anaerob

3.    Ukuran 2-5 x 0,5 µm

4.    Gerak aktif, flagel peritrik, spora terminal

5.    Tidak memfermentasikan dextrose, laktosa, sukrosa. Membentuk gas pada medium Cooked meat

6.    Mereduksikan nitrat

7.    Gejala tegang pada tikus putih

8.    Pada plat darah koloni tampak seperti benang kusut (hal ini terjadi bila terkontaminasi dengan kuman lain), bila tidak ada kontaminasi koloninya seperti proteus.

Patogenitas dan Patofisiologi

            Clostridium tidak merupakan mikrorganisme yang invasif, kuman ini berada di daerah luka yang anaerob tempat spora bersarang. Meskipun luka terlihat kecil tapi penyakitnya berupa toksinia. Spora dan basil menghasilkan toksin di bantu oleh kerusakan jaringan, garam kalsium, infeksi kuman lain. Toksin dapat sampai ke susunan saraf pusat dan jaringannya sehingga menyebabkan kejang (tetanus) dan mungkin juga terjadi penumpukan acetyl cholin.

Tetanus disebabkan neurotoksin (tetanospasmin) dari bakteri Gram positif anaerob, Clostridium tetani, dengan mula-mula 1 hingga 2 minggu setelah inokulasi bentuk spora ke dalam darah tubuh yang mengalami cedera (periode inkubasi). Penyakit ini merupakan 1 dari 4 penyakit penting yang manifestasi klinis utamanya adalah hasil dari pengaruh kekuatan eksotoksin (tetanus, gas ganggren, dipteri, botulisme).

Bakteri Clostridium tetani ini banyak ditemukan di tanah, kotoran manusia dan hewan peliharaan dan di daerah pertanian. Tempat masuknya kuman penyakit ini bisa berupa luka yang dalam yang berhubungan dengan kerusakan jaringan lokal, tertanamnya benda asing atau sepsis dengan kontaminasi tanah, lecet yang dangkal dan kecil atau luka geser yang terkontaminasi tanah, trauma pada jari tangan atau jari kaki yang berhubungan dengan patah tulang jari dan luka pada pembedahan.

Cara penularan

            Tetanus terutama ditemukan di daerah tropis dan merupakan penyakit infeksi yang penting baik dalam prevalensinya maupun angka kematiannya yang masih tinggi . Tetanus merupakan infeksi berbahaya yang biasa mendatangkan kematian. Bakteri ini ditemukan di tanah dan feses manusia dan binatang. Infeksi ini muncul (masa inkubasi) 3 sampai 14 hari. Di dalam luka yang dalam dan sempit sehingga terjadi suasana anaerob. Clostridium tetani berkembang biak memproduksi tetanospasmin suatu neurotoksin yang kuat. Toksin ini akan mencapai system syaraf pusat melalui syaraf motorik menuju ke bagian anterior spinal cord.
Jenis-jenis luka yang sering menjadi tempat masuknya kuman Clostridium tetani sehingga harus mendapatkan perawatan khusus adalah: 

1.        Luka-luka tembus pada kulit atau yang menimbulkan kerusakan luas 

2.        Luka baker tingkat 2 dan 3 

3.        Fistula kulit atau pada sinus-sinusnya 

4.        Luka-luka di bawah kuku 

5.        Ulkus kulit yang iskemik 

6.        Luka bekas suntikan narkoba 

7.        Bekas irisan umbilicus pada bayi 

8.        Endometritis sesudah abortus septic 

9.        Abses gigi 

10.     Mastoiditis kronis 

11.     Ruptur apendiks 

12.     Abses dan luka yang mengandung bakteri dari tinja 

Gambaran Klinik

1)      Masa inkubasi 4-5 hari, beberapa minggu atau beberapa bulan

2)      Adanya luka dan anaerob

3)      Bakteri tetanus harus berkembang biak dan membentuk eksotoksin, diperlukan waktu untuk pengikatan jaringan yang sensitive terhadap toksin.

4)      Toksin menjalan ke seluruh badab, bakteri tetap pada luka asal, toksin sampai susunan saraf ousat dan menyebabkan kejang pada otot, mulut susah dibuka (toksinnya hanya meyerang susunan saraf) meskipun penderitanya tetap sadar.

5)      Kematian dapat mencapai 50%, biasanya karena kelumpuhan system saraf pernafasan.

Clostridium mengeluarkan eksotoksin, dapat di bentuk secara invitro pada media cair. Toksinnya sangat termolabil karena itu harus di simpan pada tempat yang gelap dan bersuhu rendah. Toksinnya sangat ganas sekali dan mematikan. Toksinnya terdiri dari dua factor :

Ø  Tetano spasmin menyerang sel saraf penderita

Ø  Tetanolisin menghancurkan eritrosit manusia

Secara klinik, penyakit tetanus dapat dibedakan yaitu :

1.    Tetanus local : jarang terjadi, biasanya terjadi pada orang yang kekebalannya tidak sempurna atau karena spora yang masuk sedikit. Penyakit ini tidak begitu berat.

2.    Tetanus Neonatorum : terjadi pada bayi, tidak lama setelah bayi lahir (kurang dari 10 hari), terjadi karena pemotongan tali pusat yang tidak steril. Gejalanya, bayi tidak mau menyusui, gelisah, tangan mengepal, karena itu sebaiknya dilakukan pencegahan :

a.    Sebelum kontak

·         Terhadap tetanus Neonatorum dengan vaksinasi ibu hamil 2 kali dalam semester II dan III dengan formotoksoid dan ATS.

·         Sebagai dasar pengebalan pada anak-anak mulai umur 3 bulan tiga kali berturut-turut dengan jarak 4-6 minggu dalam bentuk DPT. Sedangkan, Booster pada umur 2-3 tahun pada saat akan masuk sekolah dan selanjutnya tiap 1-2 tahun dengan toksoid saja.

b.    Setelah kontak

Terjadi luka tapi belum timbul gejala, pemberian toksoid dan ATS :

·         Ditinjau dari status kekebalan dan sifat luka.

·         Dilakukantes hipersensitiviti, bila akan diberi ATS 1000-3000 SI tergantung usia.

Sesudah timbul gejala :

·         Tanpa mengindahkan sudah atau belum divaksinasi, eksotoksin harus dinetralisasi dengan antitoksin dengan dosis 10000-80000 SI tergantung dari : keadaan penderita, usia penderita dan ada tidaknya komplikasi.

                                               Gambar: Neonatal tetanus (Tetanus pada bayi baru lahir)

Diagnosis Laboratorium dan Prognosis

Diagnosis tetanus ditegakan berdasarkan gejala-gejala klinik yang khas. Secara bakteriologi biasanya tidak diharuskan oleh karena sukar sekali mengisolasi Clostridium tetani dari luka penderita , yang kerap kali sangat kecil dan sulit dikenal kembali oleh penderita sekalipun. 

Diagnosis tetanus dapat diketahui dari pemeriksaan fisik pasien sewaktu istirahat, berupa : 

a)    Gejala klinik : Kejang tetanic, trismus, dysphagia, risus sardonicus (sardonic smile). 

b)    Adanya luka yang mendahuluinya. Luka adakalanya sudah dilupakan. 

c)    Kultur : C. tetani (+). 

d)    Lab : SGOT, CPK meninggi serta dijumpai myoglobinuria.

Diagnosis tetanus dapat diketahui dari pemeriksaan laboratorium yaitu :

1)    Bahan pemeriksaan : potongan jaringan, PUS, hapus luka, kotoran kuda atau hewan lain,bedak (talk).

2)    Media : yang di perlukan Thyoglikolat agar, Agar darah, gula-gula, Tarozi anaerob.

3)    Direct preparat : pewarnaan gram, spora, Klien, Saffer fulton.

4)    Hewan percobaan : tikus putih, lakukan penyuntikkan intra muscular dan amati sampai 7 hari. Tikus akan kejang mulai dari ekor. Tikus mati karena toksin.

Tetanus memiliki angka kematian sampai 50%. Kematian biasanya terjadi pada penderita yang sangat muda, sangat tua dan pemakai obat suntik. Jika gejalanya memburuk dengan segera atau jika pengobatan tertunda, maka prognosisnya buruk.

Pencegahan dan Pengobatan

            Pencegahan dilakukan dengan :

1.    Immunisasi toksoid

2.    Perawatan luka dengan antiseptic

3.    Pemberian antibiotic

4.    Pemakaian antitoksin ubtuk pencegahan

5.    Pembedahan daerah luka

6.    Suntikan Booster

      Pengobatan

1)    Antibiotika
Diberikan parenteral Peniciline 1,2juta unit / hari selama 10 hari, IM. Sedangkan tetanus pada anak dapat diberikan Peniciline dosis 50.000 Unit / KgBB/ 12 jam secafa IM diberikan selama 7-10 hari. Bila sensitif terhadap peniciline, obat dapat diganti dengan preparat lain seperti tetrasiklin dosis 30-40 mg/kgBB/ 24 jam, tetapi dosis tidak melebihi 2 gram dan diberikan dalam dosis terbagi ( 4 dosis ). Bila tersedia Peniciline intravena, dapat digunakan dengan dosis 200.000 unit /kgBB/ 24 jam, dibagi 6 dosis selama 10 hari.
Antibiotika ini hanya bertujuan membunuh bentuk vegetatif dari C. tetani, bukan untuk toksin yang dihasilkannya. Bila dijumpai adanya komplikasi pemberian antibiotika broad spektrum dapat dilakukan. 

2)    Antitoksin
Antitoksin dapat digunakan Human Tetanus Immunoglobulin (TIG) dengan dosis 3000-6000 U, satu kali pemberian saja, secara IM tidak boleh diberikan secara intravena karena TIG mengandung "anti complementary aggregates of globulin ", yang mana ini dapat mencetuskan reaksi allergi yang serius. Bila TIG tidak ada, dianjurkan untuk menggunakan tetanus antitoksin, yang berawal dari hewan, dengan dosis 40.000 U, dengan cara pemberiannya adalah : 20.000 U dari antitoksin dimasukkan kedalam 200 cc cairan NaC1 fisiologis dan diberikan secara intravena, pemberian harus sudah diselesaikan dalam waktu 30-45 menit. Setengah dosis yang tersisa (20.000 U) diberikan secara IM pada daerah pada sebelah luar. 

3)    Tetanus Toksoid 

Pemberian Tetanus Toksoid (TT) yang pertama,dilakukan bersamaan dengan pemberian antitoksin tetapi pada sisi yang berbeda dengan alat suntik yang berbeda. Pemberian dilakukan secara I.M. Pemberian TT harus dilanjutkan sampai imunisasi dasar terhadap tetanus selesai 

4)    Antikonvulsan
Penyebab utama kematian pada tetanus neonatorum adalah kejang klonik yang hebat, muscular dan laryngeal spasm beserta komplikaisnya. Dengan penggunaan obat – obatan sedasi/muscle relaxans, diharapkan kejang dapat diatasi. Contohnya : 

Ø  Diazepam 0,5 – 1,0 mg/kg Berat badan / 4 jam (IM) 

Ø  Meprobamat 300 – 400 mg/ 4 jam (IM) 

Ø  Klorpromasin 25 – 75 mg/ 4 jam (IM) 

Ø  Fenobarbital 50 – 100 mg/ 4 jam (IM)

Ø  Pemberian ATS 10000-80000 SI

Ø  Fenolbarbital untuk mengurangi kejang.

Ø  Penicillin untuk mengurangi/mencegah infeksi lain dan membunuh Clostridium tetani

Ø  Hati hati saat pemberian makanan, jangan sampai makanan masuk ke saluran pernapasan (dapat menyebabkan pneumonia)

            Pemeriksaan Clostridium tetani

a)    Bahan Pemeriksaan

1)    BP

Ø  PUS

Ø  Hapus luka

Ø  Potongan kulit yang ada lukanya

Ø  Kotoran dari jalan

Ø  Bedak/talk, cat-gut, dll.

2)    Biakan

Ø  Thyiglokolat

Ø  Agar darah

Ø  Gula-gula yang terdiri dari : Trypticase agar case, Trypticase dextrose, Trypticase lactose agar, Trypticase sukrosa agar, Trypticase nitrat green, dan cooked meet medium.

3)    Derek Preparat

Ø  Pewarnaan Gram

Ø  Pewarnaan Klien atau Scaeffer (spora)

4)    Hewan Preparat

Tikus putih (untuk memproduksi toksin)

b)    Prinsip Pemeriksaan

1.    Mikroskopis : setelah dibuat preparat dan diwarnai Gram dan spora hasilnya : Batang langsing, berspora terminal, mirip jarum pentul atau pemukul genderang. Gram positif.

2.    Pada agar darah anaerob koloni tersangka tampak seperti benang halus (bila terkontaminasi). Koloni meluas membentuk filament halus mirip koloni proteus (bila tidak ada kontaminasi).

3.    Hewan percobaan : penyuntikkan pada tikus putih secara intra muscular, pengamatan dilakukan selama 7 hari. Masa inkubasi tetanus 2-4 hari dengan tanda-tanda ekor dan kaki belakang kejang-kejang, mati bila toksin telah terbentuk banyak.

4.    Identifikasi pada gula-gula :

spesies	Pada agar darah	Spora	Ge rak	Cooked meat	Lak to sa	Dex Tro sa	Sak aro sa	Ind ol	Red uksi nitrat
Cl.tetani	hmlss	bl, tml	+	bgkd, ht	-	-	-	-	-
Cl.novy	hmlss	lj, ct	+	g	-	+	-	-	-
Cl.septicum	hmlss	lj, sbtml	+	g	-	+	-	-	+
Cl.perfringe	Hmlss	-	+	g	+	+	+	-	+
Cl.sporogenes	hmlss	lj, sbtml	+	bgdg, ht	-	+	-	-	-
Cl.botulinum	hmlss	Idem	+	idem	-	+	-	-	-
Cl.histoliticum	hmlss	idem	+	idem	-	-	-	-	-
Cl.chauvoei	hmlss	lj, ct	+	g	+	+	+	-	-
Cl.bifementis	hmlss	Idem	+	bgdg, ht	-	-	-	+	-

Keterangan:

      bl         : bulat

      lj          : lonjong

      sbtml   : subterminal

      bgdg   : bau gas digesti

      bgkd   : bau gas kadang

      tml       : terminal

      ct         : central

      g          : gas

      ht         : hitam

      hmlss : hemolisis

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1997. Mikrobiologi Kedokteran. 127-131. Yogyakarta: Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran UGM.

Muliawan, Sylvia.Y. 2007.  Bakteri anaerob yang erat kaitannya dengan problem klinik (Diagnosis dan penatalaksana). P : 26-33. Jakarta: EGC.

Mursalim. 2008, Penuntun Bakteriologi Praktikum. Makassar: Politeknik Kesehatan Makassar.