Infeksi Streptococcus sp. pada Hewan

Streptococcus adalah salah satu kelompok bakteri yang dapat mengeinfeksi banyak spesies hewan, dan menyebabkan kondisi supuratif seperti mastitis, metritis, poliarthritis, dan meningitis. 

Grup ini terdiri dari genus Streptococcus, Enterococcus, dan Peptostreptococcus. Spesies yang paling patogenik adalah genus Streptococcus. Organisme ini merupakan kokus gram-positif, diameter berkisar 1.0 µm, dan bersusun seperti rantai dalam panjang yang berbeda-beda.

Spesies stroptococcus merupakan bakteri katalase negatif, fakultatif anaerob, dan non-motil. Streptococcus juga merupakan bateri yang tidak stabil, dan memerlukan tambahan serum atau darah pada media kultur. 

Streptocccus pneumoniae (penyebab penaykit pnemonia) membentuk pasangan kokus yang menyerupai sepasang buah pear. Strain patogenik memliki kapsula tebal dan koloninya memproduksi mukoid. Bakteri ini menyebabkan pnemonia pada manusa, marmut, dan bangsa tikus.

Sedangkan spesies enterococcus merupakan streptococcus enterik yang dapat ditemukan pada saluran pencernaan pada manusia dan hewan. Bakteri tersebut merupakan patogen opertunistik dan berbeda dari spesies streprococcus dalam dua hal penting :

1. Bakteri ini memiliki toleransi terhadap garam empedu, dan tumbuh pada media MacConcey agar dengan warna merah, memiliki titik pada koloninya
2. Beberapa isolat bersifat motil.

Sedangkan pada spesies peptostreptococcus indolicus merupakan streptococcus anaerob, dan secara etiologi menimbulkan penyakit bovine “summer mastitis” (merupakan penaykit mastitis yang sering muncul dalam musim panas, sehingga penyakit diberi julukan penyakit ini) pada hubungan dengan bakteri Arcanobakterium pyogenes.

 

Rantai bakteri Streptococcus

Rantai  bakteri Streptococcus (pewarnaan gram) (sumber : www.slideshare.net)

Habitat umum

Streptococcus tersebar di seluruh dunia, dan hidup sebagai bakteri komensalis pada mukosa saluran respiratori atas dan saluran urogenital bawah. 

Bakteri ini merupakan bakteri yang mudah mati dan rentan pada proses pengeringan dan hanya dapat bertahan dalam periode singkat pada inang/induk semangnya. Sedangkan bakteri enterococcus merupakan bakteri patogen opertunistik yang hidup di saluran pencernaan.

Kunci utama

• Kokus gram positif berantai

• Tidak stabil, memerlukan media diperkaya

• Koloni kecil, biasanya bersifat hemolisis, dan transparan

• Katalase negatif

• Fakultatif anaerob, non-motil

• Bakteri komensal pada membran mukosa

• Rentan dalam proses pemanasan atau pengeringan

• Menyebabkan infeksi pyogenik

Perbedaan bakteri Sterprtococcus

Ada tiga prosedur laboratorium yang digunakan untuk membedakan streptococcus, yaitu tipe hemolisis, pengelompokan Lancefield, dan tes biokimia.

Tipe hemolisis pada sheep/ox blood agar

1. Beta hemolisis (hemolisis komplit) yang ditandai dengan zona kosong disekitar koloni.
2. Alfa hemolisis (hemolisis parsial atau hemolsisi inkomplit) yang ditandai dengan zona kehijauan atau zona buram disekitar koloni
3. Gamma hemolisis yang menunjukan tidak ada perubahan objek pada agar darah di sekitar koloni.

Grup Lancefiled

Pengelompokan Lancefield adalah metode serologis untuk Klasifikasi yang berdasarkan pada grup spesifik subtansi-C (polysakarida) pada dinding sel. Metode tes meliputi :

1. Ring precipitation test. Substansi C diekstrak dengan asam atau panas dari Streptococcus sp. Antigen ini diekstrak dari lapisar seluruh antisera pada spesifitas berbeda. Reaksi positif ditandai dengan formasi cincin putih pada batas dua cairan presipitasi yang berdekatan selama 30 menit (lihat gambar 2).
2. Latex agglutination test. Antisera subtansi C spesifik untuk kelompok A hingga G (kecuali grup E) tersedia dipasaran dan dikomersilkan. Suspensi partikel latek akan melapisi tiap grup antibodi yang spesifik. Kelompok antigen ini diekstraksi secara enzimatis dari streptococcus yang diuji. Tetesan antigen dicampur pada plate dengan tetesan tiap suspensi antibodi latek dan digoyangkan dengan hati-hati. Reaksi positif, biasanya terjadi dalam satu menit, yang ditandai dengan agglutinasi (lihat gambar 3).

Zona hemolisa disekitar koloni streptococcus pada blood agar (sumber : es.wikipedia.org)

Tes biokimia

1. Beberapa produk tes sekarang tersedia untuk uji cepat biokimia untuk undentfikasi streptococcus
2. Uji biokimia singkat digunakan untuk membedakan Streptococcus grup C pada kuda.

Ring precipitation test untuk Streptococcus

Representasi diagram dari latex agglutination test untuk identifikasi streptococcus

Patogenesis dan Patogenisitas

Streptococcus pyogenik dihubungkan dengan bentukan abses, kondisi supuratif lainnya, dan septikemia. Streptococcus beta hemolitik umumnya lebih patogen dari streptococcus alfa hemolitik. 

Faktor virulensi meliputi enzim dan eksotoksin seperti streptolisin (hemolisin), hyaluronidase, Dnase, NADase, streptokinase, dan protease. Aksi spesifik dan beberapa faktor signifikan masih belum dipahami. 

Kapsula polysakarida, adalah faktor virulensi utama dari S. pyogenes, S. pneumoniae, dan beberapa strains, dan beberapa S. equi punya kemapuan antifagositik (suatu mekanisme untuk mengindari fagosit sel imun) Protein M dinding sel S. pyogenes, S. equi, dan S. pornicus juga antifagositik. Ketiadaan faktor antifagositik ini akan membuat bakteri tersebut dapat dimusnahkan dengan cepat oleh sel fagosit.

Prosedur Diagnostik

Sejarah penyakit (anamnesis), tanda klinis, dan patologi adalah hal yang dapat mengonfirmasi secara identifikatif infeksi streptococcus sp.

1. Streptococcus sangat rentan terhadap pemanasan atau pengeringan dan spesimen harus dikultur secepatnya. Pus atau eksudat dikoleksi dengan swab dan disimpan di medium transpor jika spesimen tidak dapat di proses secepatnya.
2. Teknik yang lebih sensitif menggunakan polymerase chain reaction (PCR) telah dikembangkan untuk mendeteksi S. equi hidup atau mati pada swab nasal.
3. Rantai kokus gram positif dapat dilihat dari pemeriksaan mikroskop
4. Spesimen sebaiknya dikultur pada agar darah, selektif blood agar, dan Mac Concey agar. Plate di inkubasi secara arobik pada suhu 37 derajat Celscius selama 24 sampai 48 jam.
5. Kriteria identifikasi isolasi :
• Koloni kecil, transparan, beberpa dapat menjadi mukoid
• Tipe hemolisis pada blood agar
• Rantai kokus gram positif
• Tidak tumbuh ada MacConcey agar, kecuali Enterococcus faecalis
• Tes katalase negatif
• Pengelompokan Lancefield (Lancefield grouping)
• Profil tes biokimia

Infeksi Klinis

Bakteri streptococcus hidup secara komesal pada membran mukosa dan sebagai akibatnya, banyak infeks streptococcus bersifat opertunistik. Infeksi primer sebagai sesak nafas (strangles) atau sebagai infeksi sekunder akibat infeksi virus seperti pada Streptococcus pnemoniae. 

Limfonodus, saluran kelamin, atau glandula mammae dapat terinfeksi. Septikemia neonatal sering diakibatkan oleh infeksi saluran kelamin pada induk. 

Streptococcus pyogenes, bakteri patogen manusia, terkadang juga menyebabkan mastitis pada sapi, tonsilitis pada anjing, dan lymphangitis pada kuda muda.

Streptococcus oada gewan publikasinya masih sangat terbatas secara signifikan, kecuali S. suis, yang dapat menyebabkan infeksi parah pada orang yang berkerja dengan babi. Streptococcus grup B ini, dapat mneyebabkan penyakit pada bayi (manusia), dan terlihat jelas pada hewan dalam lingkup strain ini.

Infeksi Streptococcus sp. pada glandula mammaria (sumber : vetbook.org)

Streptococus canis, patogen yang signifikan pada anjing, dan selalu dikaitkan dengan septikemia neonatal, kondisi supuratif, dan toksik syok sindrom. 

Sesak nafas (strangles), porcine streptococcal meningitis dan bovne streptococcal mastitis adalah infeksi yang spesifik. Vaksin yang digunakan untuk mengontrol streptococcus biasanya kurang begitu efektif. Konsekuensi klinis dari infeksi streptococcus di jelaskan pada tabel 1.

Tabel 1. Streptococcus patogenis, habitatnya, induk semang, dan konsekuensi infeksi

Spesies	Pengelompokan Lancefield	Hemolisis pada blood agar	Induk semang	Konsekuensi infeksi	Habitat
S. pyogenes	A	β	Manusia	Scarlet fever, septic sore throat, rheumatic fever	Utamanya berada di saluran respiratori atas
S. agalactiae	B	Β (α,γ)	Sapi, Domba, Kambing	Mastitis kronis	Glandula mammae (milk ducts)
			Manusia, anjing	Neonatal septicaemia	Vagina
S. dysgalactiae	C	α (β,γ)	Sapi	Mastitis akut	Ruang pipi, vagina, lingkungan
			Domba muda	Poliarthritis
S. equisimilis	C	β	Kuda	Abses, endometritis, mastitis	Kulit, vagina
			Babi, sapi, anjing, burung	Kondisi supuratif
S. equi	C	β	Kuda	Strangles, kondisi supuratif, purpura haemorrhagica	Saluran respiratori atas, kantung suara
S. zooepidemicus	C	β	Kuda	Mastitis, pneumonia, infeksi tali pusar	Membran mukosa
			Sapi, domba, babi, unggas	Kondisi supuratif, septikemia	Kulit, membran mukosa
Enterococcus faecalis	D	α (β,γ)	Banyak spesies	Kondisi supuratif mengikuti invasi opertunistik	Saluran intestinal
S. suis	D	α (β)	Babi	Septikemia, meningitis, arthritis, bronkopenmonia	Tonsil, rongga hidung
			Sapi, domba, kuda, kucing	Kondisi supuratif
			Manusia	Setikemia, meningitis
S. porcinus	E	β	Babi	Submandibular lymphadenitis	Membran mukosa
S. canis	G	β	karnivora	Septikemia neonatal, kondisi supuratif, toksik syok sindrom	Vagina, mukosa anal
S. uberis	-	α (γ)	Sapi	Mastitis	Kulit, vagina, tonsil
S. pneumoniae	-	α	Manusia, Primata	Septikemia, pneumonia, meningitis	Saluran respiratori atas

Sumber : Quin, et al (2003)

Strangles

Strangles adalah penyakit yang sangat menular pada kuda yang disebabkan oleh Streptococcus equi. Saluran respiratori atas mengalami abses dari limfonodus regional.

Epidemiologi

Semua umur rentan terkena penyakit, pada wabah penyakit banyak terjadi umumnya pada kuda muda. Kuda yang dijual, pertunjukan, dan kursus balapan kuda memiliki resiko yang tinggi untuk terkena penyakit. 

Transmisi melalui eksudat purulen respirasi atau leleran abses dari hewan penderita. Pada kasus kronis, bakteri dapat berkembang pada kantung hawa. 

Dalam bentuk yang lebih ringan, S. equi dapat ditemukan pada sebagian kecil purulen. Hewan yang terinfeksi dapat menularkan S. equi sekurang-kurangnya 4 minggu setelah gejala klinis terlihat.

Tanda klinis

Periode ikubasi berkisar antara 3-6 hari. Hewan akan mengalami demam tinggi, depresi, dan anoreksia diikuti dengan leleran oculonasal yang berubah menjadi purulen. 

Limfonodus pada bagian kepala dan leher akan membengkak dan terasa sakit saat disentuh. Karekterisitik khususnya, nodus submandibula terkena dampak dan seringkali mengalami ruptur dan keluar leleran purulen, material ini sangat menular. 

Empyema kantung hawa (guttural pouch empyema) umum ditemukan. Morbiditas capat mencapai 100% dan mortalitasnya biasanya kurang dari 5%. Re-infeksi biasanya dapat terjadi pada kuda yang sudah sembuh.

Kematian bisa terjadi akibat dari komplikasi seperti pneumonia, gangguan neurologis, aspiksia yang berkaitan dengan tekanan pada pharing akibat pembengkakan limfonodus atau purpura heamorrhagica. 

Purpura haemorrhagica diperkirakan akan menjadi penyakit imun-termediasi, bisa terjadi pada beberapa kuda yang terkena 1 hingga 3 minggu setelah penyakit muncul.

Streptococcus zooepidemicus dan S. equisimilis, yang dapat menginfeksi saluran respirasi atas, harus dibedakan dengan S equi.

Tabel 2. Differensiasi grup equine Streptococcus C berdasarkan fermentasi gula

Sumber : Quinn, et al (2003) 

Ket :

V  : reaksi bervariasi

(-) : sebagian kecil strains negatif

Strangles yang parah, akan membentuk abses pada banyak organ, komplikasi serius ini hanya terjadi sekitar 1% dari hewan yang terkena.

Diagnosis

1. Tanda klinis dan sejarah penyakit dapat menjadi asumsi awal terhadap diagnosis
2. Koloni biasanya mukoid, diameternya hingga 4 mm dan dikelilingi oleh zona beta hemolisis
3. Streptococcus equi harus dibedakan dengan Streptococcus grup C lainnya, terutama S. equisimilis, dan S. epizooepidemicus dengan fermentasi gula pada air pepton yang mengandung serum dan dengan tes biokimia lainya.
4. Karier asimtomatik dapat didetksi menggunakan tes PCR

Terapi dan pengendalian

1. Pemberian penicillin pada hewan yang penderita (direkomendasikan). Terapi antibiotik akan sangat terbatas keuntungannya jika abses sudah terbentuk
2. Hewan yang secara klinis mengalami penyakit harus disolasi
3. Hewan harus di isolasi selama 10 hari ketika pertama bertemu atau kembali ke kandang kuda
4. Vaksin inaktif (bakterin) tersedia pada beberapa negara, namun efektifitasnya masih dipertanyakan. 
5. Faktor predisposisi  seperti mencampur semua kuda dalam berbagai umur sebaiknya dihindari
6. Jika terjadi wabah, bangunan (kandang) dan peralatan harus dibersihkan dan disenfeksi.

Infeksi Streptococcus suis

Streptococcus suis dikenal diseluruh dunia sebagai penyebab kerugian signifikan pada Industri babi. 

Penyakit ini selalu dikaitkan dengan meningitis, arthritis, septikemia, dan bronkopenmonua, pada babi disegala umur, dan dengan kasus endocarditis sporadis, kematian neonatal, dan aborsi.

Karakteristik serologis dan biokimia 

Streptococcus suis termasuk dalam grup D dalam pengelompokan Lancefield, walaupun sebelumnya strains ini telah dimasukan dalam grup R, S, (RS), dan T. Tes Serologis berdasarkan perbedaan antigenik pada material kapsuler, besarnya karbohidrat pada kondisi alami. 

Sekurangnya 24 serotipe dari virulensi yang bervariasi telah diketahui. Sekitar 70% isolat S. suis masuk dalam serotipe 1 hingga 9 dan serotipe ½, yang keduanya memiliki antigen 1 dan 2. 

Dalam antigen tersebut, antigen 2 adalah serotipe yang paling prevalen dengan rasio karier hingga 90%. Serotipe ini selalu dikaitkan dengan meningitis pada babi dan manusia. Dua biotipe, S. suis I dan S. suis II, dapat diidentifikasi menggunakan sistem tes komersial.

Tanda klinis dan epidemiologi

Babi karier (asimptomatik) membawa S. suis pada jaringan tonsilnya. Wabah penyakit umurnya banyak terjadi pada kadang intesif “tail to tail” ketika mereka tersubjek dengan overpopulas, jeleknya sistem ventilasi kandang, dan faktor stress. 

Babi betina yang membawa bakteri ini dapat menginfek litternya, danmenyebabkan kematian babi neonatal (baru lahir) atau mejadi karier penyakit. Meningitis yang sering berakhir fatal, ditandai dengan demam, tremor, inkoordinasi, opistotonos, dan konvulsi.

Di Amerika utara, S. suis dering diisolasi dari kasus penyakit respiratori yang bersama dengan mycoplasma dan pasteurella sp. infeksi serius dapat terjadi secara periodik pada manusia secara langsung yang berkerja di peternakan babi atau bagian pemrosesannya. Infeksi pada S. suis juga telah dicatat terjadi pada sapi dan ruminansia kecil, kuda, dan kucing.

Pengendalian

Bakteri ini cenderung menjadi endemis pada peternakan hewan betina dan eradikasinya kemungkinan akan tidak mudah. Meningkatkan kualitas peternakan dapat menurunkan prevalensi penyakit klinis. 

Kebanyakan strains S. suis merupakan bakteri yang rentan pada penicillin atau ampicillin. Long-acting penicillin, diberikan secara injeksi pada babi betina satu minggu menjelang farrowing dan pada babi muda selama 2 minggu pertama, telah meningkatkan jangka hidup neonatal dan mengurangi angka kematian atau meningitis.

Bovine Streptococal mastitis

Streptococcus agalictiae, S. dysgalactiae, dan S. uberis adalah patogen utama dalam kasus mastits streptococcus. Enterococcus faecalis, S. pyogenes, dan S. zooepidemicus jarang menimbulkan penyakit ini.

1. S. agalactiae akan membentuk koloni pada saluran susu dan mengakibatkan infeksi persisten dan mastitis akut
2. S. dysgalactiae, yang biasa ditemukan pada ruang pipi dan genital, dan pada kulit glandula mamaria, menyebakan mastitis akut
3. S. uberis, normalnya memiliki habitat pada kulit, tonsil, dan mukosa vagina, merupakan penyebab utama mastits klinis, dan biasanya tanpa menimbulkan tanda sistemik

Diagnosis

1. Tanda klinis meliputi peradangan pada jaringan mamaria dan puting susu
2. Sampel susu sebaiknya dikoleksi secara hati-hati untuk mencegah kontaminasi
3. Sampel sebaiknya dikultur pada blood agar, Medium Edwards, dan MacConcay agar dan diinkubasi secara aerobik pada suhu 37 derajat selama 24 hingga 48 jam.
4. Perbedaan streptococcus penyebab mastitis dijelaskan pada tabel 3. Tes CAMP positif digambarkan pada gambar.
5. Uji fermentasi gula

Tabel 3.Perbedaan Streptococcus yang menyebabkan mastitis pada sapi

Referensi 

Quinn PJ, Markey BK, Carter ME, Donnelly WJ, Leonard FC. 2003. Veterinary Microbiology and Microbial Disease.  Blackwell Science Publisher.