IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Karakterisasi Fenotipe Antigen Kapsul Polisakarida
Karakterisasi fenotipe antigen kapsul polisakarida SGB isolat dari penderita komplikasi obstetri ditentukan dengan mengamati ekspresi fenotipenya pada
media cair (Gambar 5), soft agar (Gambar 6) dan melihat sifat hidrofobisitasnya dengan salt aggregation test (SAT).
Dari 10 isolat SGB yang diperoleh, 90% isolat menunjukkan pola pertumbuhan yang keruh pada media cair, difus pada media soft agar dan bereaksi negatip dengan SAT walaupun pada konsentrasi amonium sulfat yang tinggi (3 M). Sebaliknya 10% isolat lainnya menunjukkan pola pertumbuhan yang jernih pada media cair, kompak pada soft agar dan bereaksi positip dengan SAT namun baru teragregasi dengan amonium sulfat pada konsentrasi 2,6 M (Tabel 3).
Tabel 3. Ekspresi Fenotipe SGB dari penderita komplikasi obstetri Hasil Uji
Kode Isolat
Media Cair Soft Agar SAT
SV1 keruh difus – SV2 keruh difus – SR6 keruh difus – SR7 keruh difus – SV14 keruh difus – SV17 keruh difus – SR21 jernih kompak + (2.6 M) SR22 keruh difus – Sv24 keruh difus – SR30 keruh difus –
Keterangan: +, terjadi agregasi amonium sulfat; –, tidak terjadi agregasi amonium sulfat.
Menurut Wibawan dan Laemmler (1990), ekspresi fenotipe berkaitan dengan keberadaan kapsul pada permukaan sel bakteri dimana hal ini berkaitan dengan sifat hidrofobisitas permukaan. Dominasi kapsul pada permukaan bakteri akan memperlihatkan pola pertumbuhan yang keruh pada media cair, difus pada media soft agar dan bersifat hidrofilik sehingga sulit teragregasi dengan amonium sulfat. Pola yang demikian umumnya diperlihatkan oleh SGB yang diisolasi dari manusia. Sebaliknya dominasi protein pada permukaan bakteri akan memperlihatkan pola pertumbuhan yang jernih pada media cair, kompak pada soft agar dan bersifat hidrofobik sehingga mudah teragregasi dengan amonium sulfat. Pola yang demikian umumnya diperlihatkan oleh SGB yang diisolasi dari mastitis
subklinis sapi perah dimana kebanyakan dari SGB tersebut memiliki hemaglutinin pada permukaan selnya (Wibawan et al.1993).
Hasil penelitian ini memperlihatkan bahwa hampir semua isolat SGB yang diisolasi dari penderita komplikasi obstetri menunjukkan dominasi kapsul pada permukaannya. Hal ini ditunjukkan oleh pola pertumbuhan yang keruh pada media cair, difus pada media soft agar dan negatip SAT. Sifat yang demikian muncul akibat SGB yang berkapsul membentuk susunan sel berantai pendek (diplokoki) dimana muatan negatip polisakarida kapsul bertanggung jawab memberikan sifat tolak menolak antar sel bakteri (Utama 1998).
Kapsul bakteri SGB merupakan suatu polimer yang tersusun dari rangkaian polisakarida, ataupun campuran polisakarida dan protein yang menutupi permukaan bakteri. Peran kapsul dalam virulensi bakteri adalah melindungi bakteri terhadap respon inflamatori host (mencegah aktivasi komplemen dan mencegah proses fagositosis) (Salyers dan Whitt 1994). Perannya dalam mencegah fagositosis dapat difahami karena reseptor-reseptor yang terdapat pada permukaan bakteri telah ditutupi oleh kapsul yang tebal sehingga tidak terjadi opsonisasi (Wibawan dan Laemmler 1991). Dalam keadaan tidak adanya antibodi anti kapsul spesifik-tipe, residu asam sialat dari kapsul polisakarida menghambat aktivasi jalur komplemen alternatif, sehingga menghalangi proses fagositosis. Kemampuan fagositosis terhadap SGB oleh sel-sel makrofag terjadi bila adanya opsonisasi serum (Tissi et al. 1998).
Gambar 5. Pola pertumbuhan bakteri SGB pada media cair; jernih dengan endapan di dasar tabung (A) dan keruh (B).
Gambar 6. Pola pertumbuhan bakteri SGB pada media soft agar; bentuk koloni difus (kiri) dan kompak (kanan).
Asam sialat kapsul mempunyai afinitas yang tinggi terhadap protein H serum sehingga hal ini dapat mencegah formasi C3 konvertase (C3bBb) pada permukaan bakteri. Dengan demikian tidak terjadi opsonisasi C3b dan bakteri tidak dapat ditelan secara efisien oleh sel-sel fagosit. Beberapa C3b dapat menyebar dan terikat pada permukaan bakteri di bawah kapsul namun C3b tersebut tidak dapat mengadakan kontak dengan reseptor-reseptor fagosit karena tebalnya kapsul. Kurangnya formasi C3bBb berarti kurangnya komplemen C5b yang dihasilkan, dengan demikian tidak terjadi membrane attack complex (MAC)
pada permukaan bakteri (Salyers dan Whitt 1994). Namun demikian, Marodi et al. (2000) melaporkan jumlah total bakteri yang mati setelah mengalami proses ingesti oleh sel granulosit lebih tinggi dibandingkan sel fagosit. Oleh karena itu dianjurkan pemberian rekombinant human granulocyte-macrophage colony- stimulating factor (rhGM-CSF) pada neonatus dengan penyakit SGB invasif untuk meningkatkan ketahanan host terhadap bakteri tersebut.
Keberadaan antigen protein pada permukaan bakteri SR-21 ditunjukkan oleh pola pertumbuhan yang jernih pada media cair, kompak pada media soft agar dan positip SAT. Hal ini membuktikan bahwa isolat SR-21 memiliki antigen protein yang dominan pada permukaannya sehingga menutupi keberadaan kapsulnya. Sifat pertumbuhan isolat SR-21 mirip dengan sifat pertumbuhan yang ditunjukkan oleh SGB yang diisolasi dari mastitis subklinis sapi perah. Sifat tersebut muncul disebabkan karena SGB asal sapi umumnya tidak berkapsul sehingga mempunyai susunan rantai yang panjang. Peranan protein permukaan yang hidrofobik menyebabkan sel bakteri cenderung bergerombol dan bersifat steric hidrance yaitu sel-selnya saling berikatan dan sulit memisahkan diri. Bentuk rantai panjang ini menyebabkan supernatan pertumbuhannya pada media cair tampak jernih dengan endapan di dasar tabung. Fenomena ini lebih jelas diperlihatkan dengan menggunakan teknik impedansi. Bakteri yang memiliki rantai yang panjang membutuhkan waktu untuk pertumbuhannya kurang lebih 18 jam, sedangkan bakteri berantai pendek hanya membutuhkan waktu kira-kira 8 jam. Hal ini dilakukan oleh SGB yang tidak berkapsul untuk mempertahankan populasinya dan berkaitan dengan manifestasi klinik yang menyebabkan bentuk penyakit yang subklinik. Namun demikian sifat pertumbuhan SGB tidak selalu statis, hal ini disebabkan karena adanya suatu fase varian dalam suatu populasinya dimana sekelompok sel bakteri yang berasal dari satu koloni mengekspresikan fenotipe yang berbeda dengan tetuanya sehingga dijumpai bakteri yang berkapsul dan yang tidak berkapsul (Wibawan dan Laemmler 1991; Utama 1998; Wahyuni 2002).
Antigen protein pada permukaan bakteri mempermudah perlekatan bakteri pada permukaan sel epitel host. Winram et al. (1998) mengatakan bahwa ligand bakteri adalah suatu protein, hal ini dibuktikannya dengan melakukan pretreatment terhadap SGB dengan tripsin akan mengurangi proses adhesi pada
sel khorion lebih dari 10 kali lipat. Wibawan et al.(1993) mengatakan bahwa hemaglutinin terlibat secara langsung dalam mekanisme adhesi dari SGB.
Menurut Wibawan dan Laemmler (1992) keberadaan komponen protein pada permukaan sel bakteri menyebabkan bakteri mudah digumpalkan dengan amonium sulfat, hal ini menunjukkan bahwa bakteri tersebut bersifat hidrofobik. Prinsip SAT adalah adanya kemampuan larutan amonium sulfat pada tingkat konsentrasi (molar) tertentu untuk mengatur muatan gugus amin dan karboksil protein menjadi sama sehingga tercapai suatu titik isoelektrik dimana protein akan teragregasi dan mengendap. Penambahan garam tertentu akan menyebabkan kelarutan protein dalam larutan menurun sehingga menimbulkan efek salting out (penggaraman). Molekul air yang berikatan dengan ion-ion garam semakin banyak sehingga menimbulkan penarikan selubung air yang mengelilingi permukaan protein sehingga menyebabkan protein saling berinteraksi, beragregasi dan kemudian mengendap. Kemampuan garam untuk menimbulkan efek salting out protein tergantung daya larut dan kekuatan ionik dari konsentrasi larutan yang digunakan. Semakin rendah konsentrasi amonium sulfat yang dibutuhkan untuk mengagregasi sel bakteri maka semakin banyak kandungan komponen protein pada permukaannya. Sebaliknya apabila kapsul polisakarida yang lebih dominan pada permukaan sel bakteri, maka tidak akan terjadi agregasi bakteri walaupun pada konsentrasi amonium sulfat yang cukup tinggi, hal ini menunjukkan bahwa bakteri tersebut bersifat hidrofilik.