MEKANISME PERUSAKAN TOKSIN BAKTERI

(1)

MEKANISME PERUSAKAN TOKSIN BAKTERI

1

(2)

PENDAHULUAN

 Toksin : substansi terlarut yang dapat mengubah metabolisme normal sel host sehingga kondisi fisiologisnya jg berubah

 Sel penghasil = bakteri, juga berperan dalam proses yg disebabkan oleh protozoa, cacing dan fungi

2

(3)

 Toksin mikroba menjadi dibedakan menjadi 2:

1. Eksotoksin 2. Endotoksin 3. Eksoenzim

3

(4)

 Protein yg diproduksi oleh bakteri, baik yg diekskresikan atau terikat pada permukaan bakteri dan dilepaskan ketika bakteri lisis.

 Ditransport ke dalam sel host

 Mengubah fisiologi dan metabolisme sel host

 Umumnya terdiri dari sub unit A dan B

 Contoh eksotoksin: toksin diphteri, kolera dan anthrax

EKSOTOKSIN

(5)

EKSOTOKSIN ….

 Ekstoksin masuk sel host dgn cara:

1) Receptor mediated endocytosis 2) Bergabung dengan lisosom

3) Suasana asam pd lisosom memecah ikatan disulfida dan melepas sub unit A dalam sel 4) Sub unit A berperan dalam berbagai toksisitas intraseluler

5 SINTESIS

PROTEIN

HIPERAKTIVIT AS EKSPRESI

AKTIVITAS NEUROTRANMIT

TER

(6)

 Mekanisme toksisitas oleh EKSOTOKSIN ada 3:

1. Menghambat sintesis protein : toksin dipteri

2. Hiperaktivitas ekskresi: toksin kolera

3. Penghambatan aktivitas neurotransmitter:

toksin tetanus

6

EKSOTOKSIN ….

(7)

ANTIGENIK EKSOTOKSIN

 Eksotoksin bersifat antigenik

Aktivitas eksotoksin diturunkan oleh antibodi dalam tubuh host

 Eksotoksin tidak stabil, pada suatu saat sifat toksisitasnya hilang tetapi tetap bersifat

antigenik

 Sifat inilah yg dimanfaatkan utk pembuatan TOXOID

 TOXOID: toksin yg dilemahkan tetapi masih mempunyai sifat antigenik (memacu

produksi antibodi).

 Toxoid digunakan dalam imunisasi ⁷

(8)

CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE

 Corynebacterium diptheriae

 Produces AB exotoxin

 Gram positive rod w/ tapered ends

 Significant cause of mortality until 1950s

 Decline due to vaccination with toxoid (DPT)

 Spread by close contact via droplets from human carriers or humans with active infection

 Common location upper respiratory tract

(9)

Sign and Symptoms

 Local infection

Severe inflammatory reaction

Severe swelling in back of neck

Sore throat, nausea, vomiting

Formation of

pseudomembrane

 Systemic

Toxemia as toxin is absorbed from throat and carried by blood to target organs

Heart and nervous system

(10)

MEKANISME AKSI TOKSIN DIPTERI



A subunit…

 Mengaktivitas

elongation factor- 2) (EF-2) yg

diperlukan untuk sintesis protein

(11)

ENDOTOKSIN

Endotoksin

 Nama sering menyebabkan salah arti

 Toksin tidak berada dalam sel bakteri, tetapi bagian membran sel bakteri

 Toksin terletak pada bagian luar membran sel bakteri

Lipopolisakarida (LPS)bakteri gram -

Asam lipotekoat  bakteri gram +

 Toksik pada konsentrasi yg tinggi

 Dapat dilepaskan oleh bakteri saat lisis, spt:

E.coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Haemophilus

 Menurunkan sistem imun host

 Mempunyai efek farmakologis yg berbeda pada konsentrasi rendah atau tinggi

(12)

MECHANISM OF ACTION OF ENDOTOXINS

 Endotoxins bind to

 Receptors on

 Macrophages

 Neutrophils

 Lymphocytes

 Proteins of complement

 Complement is a group of proteins which circulate at constant levels in the blood

 When activated complement is a powerful tool against invading pathogens

 Increased inflamation, opsonization, & MAC

(13)



Endotoksin

 Host cell receptors (TLR) bind to endotoxin

 TLR (Toll-like Receptor)

(14)

Inflammation Opsonization

MAC

(15)

PIROGEN

 Merupakan salah satu endotoksin, ada yg menyebutkan ENDOTOKSIN=PIROGEN

 Bagian Lipid A membran bakteri gram –

 Potensi lebih rendah dibandingkan eksotoksin

 Aksi tidak spesifik

 Stabil terhadap pemanasan selama 30’,

 Tidak bersifat antigenik (tidak bisa diubah menjadi toksoid)

15

(16)

MEMBRAN SEL BAKTERI

16

(17)

17

(18)

LIPOPOLISAKARIDA

 Bagian paling luar membran sel

 Total 3- 10% berat kering sel

 3-4 juta molekul tiap sel

 Bagian yg disebut pirogen:

Lipid A

 Lipid A menstimulasi sistem imun manusia

18

(19)

MEKANISME AKSI PIROGEN

 LPS terikat pada protein plasma LPS binding protein (LBP)

 LBP berikatan dgn reseptorpd makrofag dan monosit sehingga menyebabkan:

1. Produksi sitokin (IL, TNF) memicu produksi prostglandin & leukotrien  inflamasi

2. Aktivasi komplemen  pelepasan histamin yg menyebabkan vasodilatasi

3. Koagulasi

19

(20)

20

(21)

21

(22)

TES PIROGEN

 Rabbit Pyrogen Test

 Limulus Amoebocyte Lisate Test

22

(23)

BACTERIAL EXOENZYMES

 Enzim yg dieksresikan bakteri pada matriks

ekstraseluler sel, mempunyai berbagai aktivitas:

 Merusak membran

 Merusak membran sell host

 Lisis sel eritrosit

 Merusak matriks ekstraseluler (fibronectin, kolagen &

MMP)

 Mengubah aktivitas obat co: Penisilanase (hidrolisis penisilin)

(24)

EKSOENZIM

 α toxin

 Pore forming toxin

 Common in Staphylococcus aureus

 Hemolysins

 Destroy red blood cells

 Streptolysins – group of hemolysins excreted by Streptococcus

 Streptokinase

 Attacks fibrin clots

 From Streptococcus pyogenes

 Hyaluronidase

 Breaks down hyaluronic acids in connective tissue

 Similar function for

 Collagenase

 Elastases

 DNase

 DNA is viscous

 Thins pus (DNA & debris) released from WBC

(25)

(26)

(27)

27

(28)

28

(29)

29

(30)

30

(31)

31

(32)

32