Toksikologi

Perbedaan Endotoksin dan Eksotoksin

Bakteri patogen mempunyai kemampuan memproduksi toksin yg berfungsi sebagai alat utk merusak sel inang dan mendapatkan nutrisi yang diperlukan dari sel inangnya. Toksin yang berasal dari bakteri adalah komponen racun terlarut yang diproduksi oleh bakteri, dan menyebabkan pengaruh negatif terhadap sel-sel inang dengan cara mengubah metabolisme normal dari sel inang tersebut. Toksin yang dihasilkan oleh bakteri ini bisa dibedakan atas dua jenis yaitu endotoksin dan enterotoksin. Berikut akan dijelaskan perbedaan antara endotoksin dan eksotoksin.

Endotoksin adalah toksin yang merupakan bagian integral dari dinding sel bakteri Gram negatif. Aktivitas biologis dari endotoksin dihubungkan dengan keberadaan lipopolisakarida (LPS). LPS merupakan komponen penyusun permukaan dari membran terluar (outer membran) bakteri Gram negatif seperti E. coli, Salmonella, Shigella dan Pseudomonas. LPS terletak pada membran terluar. Karena LPS hanya dimiliki oleh bakteri Gram negatif, maka endotoksin dapat dikatakan sebagai toksin yang khas dimiliki oleh bakteri Gram negatifEfek toksik dari LPS disebabkan oleh komponen lipid (lipid A) dari LPS sementara polisakarida O yang hidrofilik berperan sebagai carrier pembawa lipid A. Gejala penyakit karena aktivitas endotoksin (LPS) terjadi jika bakteri mati (misalnya karena aktivitas antimikroba, aktivitas phagosit atau obat antibiotika) dan mengalami lisis sehingga LPS akan dilepas ke lingkungan. Endotoksin akan memberi efek negatif jika terdapat dalam jumlah yang cukup besar (LPS lebih dari 100 μg). Karena bersifat non enzimatis, maka mekanisme reaksinya tidak spesifik. LPS menyerang sistim pertahanan tubuh menyebabkan demam, penurunan kadar besi, peradangan, pembekuan darah, hipotensi dan sebagainya. EKSOTOKSINEksotoksin merupakan komponen protein terlarut yang disekresikan oleh bakteri hidup pada fase pertumbuhan eksponensial. Produksi toksin ini biasanya spesifik pada beberapa species bakteri tertentu (bisa Gram positif maupun Gram negatif) yang menyebabkan terjadinya penyakit terkait dengan toksin tersebut. Sebagai contoh, toksin botulin hanya dihasilkan oleh Clostridium botulinum, Pada beberapa pathogen, toksin merupakan faktor virulence: toksin hanya diproduksi oleh strain yang virulent. Beberapa patogen bisa mensekresikan eksotoksin ke dalam pangan.

Pada kondisi ini, walaupun bakterinya tidak ada, toksin akan menyebabkan keracunan pangan jika masuk ke saluran pencernaan (intoksikasi). Pada beberapa patogen, bakteri hidup masuk ke saluran pencernaan dan memproduksi toksin yang dapat menyebabkan keracunan pangan (toksiko-infeksi).Eksotoksin berukuran lebih besar dari endotoksin, dengan berat molekul sekitar 50 – 1000 kDa. Toksin ini berfungsi seperti enzim dan memiliki sifat-sifat enzim yaitu terdenaturasi oleh panas, asam dan enzim proteolitik. Potensi toksiknya tinggi (konsentrasi 1 μg dapat menyebabkan keracunan). Aktivitas biologis dari eksotoksin berlangsung dengan mekanisme reaksi dan substrat yang spesifik. Substrat (didalam inang) bisa berupa komponen dari sel-sel jaringan, organ atau cairan tubuh. Biasanya, bagian yang dirusak oleh toksin mengindi-kasikan lokasi dari substrat untuk toksin tersebut. Istilah seperti enterotoksin, neuro-toksin, dan hemolysin kadang-kadang digunakan untuk mengindikasikan sisi target dari suatu eksotoksin. Eksotoksin bersifat antigenik. Artinya, secara in vivo, aktivitasnya da-pat dinetralkan oleh antibody yang spesifik untuk eksotoksin tersebut. Beberapa eksotoksin memiliki aktivitas sitotoksik yang sangat spesifik. Misalnya, toksin botulin yang hanya menyerang syaraf. Beberapa eksotoksin yang lain memiliki spektrum aktivitas yang lebih lebar dan menyebabkan kematian (nekrosis) dari beberapa sel dan jaringan (non spesifik) misalnya toksin yang diproduksi oleh staphylococci, streptococci, clostridia, dan sebagainya. Toksin dengan spektrum aktivitas yang lebar ini biasanya merusak membran sel inang dan menyebabkan kematian sel karena terjadinya kebocoran isi sel.Sitotoksin menyebabkan kerusakan secara intraseluler (didalam sitoplasma sel inang).

Perbedaan eksotoksin dan endotoksin

Eksotoksin	Endotoksin
1. Diproduksi oleh sel bakteri hidup, konsentrasinya tinggi dlm media cair	Diproduksi oleh sel bakteri yang telah mati
2. Tersusun atas molekul polipeptida,	Tersusun atas lipopolisakarida kompleks, dimana gugus lemak mrpk penentu tingkat toksisitasnya
3. Relatif tidak stabil pada pemanasan; rusak pd >600C, toksin akan kehilangan daya toksisitasnya	Masih stabil pd 600C selama 2 jam tanpa mengubah daya toksisitasnya
4. Bersifat antigenik; mampu menstimulasi membentukan antibodi. Mampu merangsang pembentukan antitoksin	Tidak bersifat antigenik, tidak mampu menstimulasi pembentukan antitoksin. Hanya mampu membentuk antibodi terhadap gugus polisakaridanya
5. Bisa dibuat toksoid dgn. Penambahan formalin, asam, pemanasan dll.	Tidak dapat dibuat toksoid
6. Mempunyai sifat toksisitas tinggi, fatal pd hewan coba pd dosis yg sangat kecilDosis rendah sdh mampu menimbulkan gejala	Lebih ringan, pd dosis tinggi fatalDiperlukan dosis tinggi untuk dapat menimbulkan gejala
7. Tidak menimbulkan demam pd inang	Menimbulkan demam pd inang

BABESIOSIS DI ANJING

Babesia sp. adalah organisme protozoa yang eritro parasitisis, menyebabkan anemia pada inang. Banyak spesies yang berbeda yang ada dengan berbagai spesifisitas inang. B. canis dan B. gibsoni dua organisme dikenal menginfeksi anjing. Kedua organisme telah Ixodid vektor kutu dan ditemukan di seluruh Asia, Afrika, Eropa, Timur Tengah, dan Amerika Utara, dengan B. canis yang lebih umum. Infeksi oleh B. gibsoni meningkat dalam frekuensi, khususnya di Amerika Utara, meskipun tidak ada spesies kutu tertentu di daerah ini yang telah terbukti menularkan penyakit. Namun, Rhipicephalus sanguineus dan variabilis Dermacentor diyakini sebagai vektor potensial penyakit. Ada juga bukti bahwa beberapa transmisi hewan ke hewan langsung dapat terjadi, seperti ketika anjing terinfeksi dengan lecet lisan gigitan anjing. Kennel pengaturan dengan pengawasan yang tipis dan kontrol berada pada risiko yang lebih tinggi untuk hewan ditempatkan untuk mengembangkan Babesiosis.

Perkembangan teknologi genetika telah memberi kontribusi pada delineasi antara spesies dan subspesies dari organisme Babesia. Tiga subspesies B. canis telah diidentifikasi menggunakan RFLP (polimorfisme panjang fragmen restriksi) analisis PCR (polymerase chain reaction) RNA subunit diperkuat kecil ribosom. Ini subspesies telah bernama Babesia canis canis, B. canis vogeli, dan B. canis rossi (3). Analisis DNA dari dua organisme yang menyebabkan Babesiosis di Amerika Utara dan Asia, setelah diyakini B. gibsoni, telah menunjukkan bahwa dua organisme milik spesies yang berbeda (12).

Babesiosis Canine adalah penyakit protozoa yang ditularkan oleh kutu. Ini adalah dari genus Babesia protozoa, yang meliputi organisme bersel satu yang merupakan parasit dari sel darah merah. Babesiosis Canine terjadi di seluruh dunia, terutama di daerah di mana kutu yang lazim. Hewan peliharaan muda cenderung menjadi terinfeksi paling sering, dan dengan gejala yang lebih buruk.

Penyebab Babesiosis Canine

Babesia adalah genus protozoa yang disebarkan oleh gigitan kutu. Kedua spesies kutu yang dipercaya untuk menyebarkan penyakit ini pada anjing adalah Rhipicephalus sanguineus, atau Tick Dog Brown, dan variabilis Dermacentor, atau Tick Dog Amerika.

Centang gigitan hewan yang terinfeksi dan ingests yang Babesia protozoa dalam makan darah. Ini kemudian melepaskan dari hewan itu dan mencerna makan darah, yang regurgitated ke host berikutnya sebagai antikoagulan. Protozoa kemudian akan melampirkan dan menembus sel-sel darah merah, yang sistem kekebalan tubuh anjing Anda akan menargetkan dan menghancurkan.

Ibu dapat menyebarkan penyakit ini kepada anak-anak anjing yang belum lahir mereka, sehingga perempuan yang terinfeksi tidak boleh dibesarkan. Ada beberapa bukti bahwa Babesiosis dapat menyebar melalui anjing menggigit mamalia lainnya.

Siklus Hidup

 Siklus khas kehidupan Babesia spp. disajikan pada Gambar 3. Setelah lampiran kutu yang terinfeksi, Babesia spp. trophozoites dilepaskan ke dalam darah, menginfeksi eritrosit. Dalam eritrosit, parasit mengalikan dengan pembelahan biner, bentuk aseksual schizogony. Kutu naif melampirkan anjing dan menjadi terinfeksi Babesia spp. ketika mereka menelan makan darah.

Tanda & Gejala Babesiosis Canine

• Pale lidah, gusi, dan hidung karena kekurangan parah sel darah merah
• Lebih besar dari 105,8 Demam ℉
• Kehilangan nafsu makan
• Kelesuan
• Merah atau oranye urin
• Pembesaran kelenjar getah bening

Penyakit ini kadang-kadang dikaitkan dengan lainnya tick-borne penyakit, seperti penyakit Lyme, ehrlichiosis anjing, dan Rocky Mountain spotted fever, antara lain. Hal ini dapat membuat gejala lebih buruk dan menyulitkan diagnosis.

Temuan Klinis

Kasus Babesiosis anjing dapat hadir dengan variasi yang luas dari keparahan gejala klinis, mulai dari, hiperakut krisis kejutan-terkait, untuk hemolitik tanpa gejala suatu, subklinis infeksi (11). Biasanya hadir dengan bentuk akut Babesiosis, yang ditandai dengan temuan  umum seperti demam, lemah, pucat membran mukosa, depresi, limfadenopati, splenomegali, dan malaise umum (2) anjing. Penelitian laboratorium dapat mendokumentasikan anemia, trombositopenia, hipoalbuminemia, dan bilirubinuria (5,2,11). Awalnya, anemia adalah  normositik, normokromik, dan nonregenerative, tetapi kemudian berkembang menjadi anemia, makrositik, hipokromik regeneratif dengan retikulositosis (5,11). Anemia adalah hipokromik karena retikulosit belum terbentuk konsentrasi hemoglobin dewasa mereka.

Diagnosis Babesiosis Canine

Babesiosis telah klasik didiagnosis dengan menunjukkan trophozoites intraerythrocytic pada hapusan darah. Giemsa, Romanowsky, Field, dan noda dimodifikasi Wright cocok untuk tujuan ini. B. canis umumnya muncul sebagai suatu dipasangkan, Piriform sosok berukuran 5 x 2-3 mikrometer (Gambar 1). B. gibsoni biasanya lebih kecil (berukuran 1,9 x 1,2 mikrometer), tunggal, dan meterai berbentuk cincin (Gambar 2). Sampling darah dari tempat tidur kapiler (dari telinga, misalnya) menghasilkan noda lebih daripada diagnostik sampel darah dari vena besar (8). Isolasi eritrosit terinfeksi dengan gradien Percoll dapat digunakan untuk meningkatkan pemulihan dan identifikasi eritrosit parasitoid (4). Tingkat parasitemia sangat rendah dengan B. canis, tapi bisa berkisar dari 2% sampai 6% (atau lebih) dari populasi eritrosit dengan B. gibsoni (7).

Gambar. 1. Preparat, anjing, noda Wright. Besar, piroplasms sedikit tidak teratur Babesia canis hadir dalam eritrosit. Gambar. 2. Preparat, anjing, noda Wright. Inklusi dari Babesia gibsoni lebih kecil, berbentuk cincin, dan lebih banyak daripada B. canis.

Tes diagnostik lainnya menjadi semakin tersedia untuk mendiagnosa Babesiosis. Teknik-teknik ini termasuk FA (antibodi fluorescent) pewarnaan organisme dan diproduksi secara komersial ELISA tes (untuk B. canis saja) (2). Uji serologi dalam diagnosis Babesiosis memiliki keterbatasan. Hasil tes positif tergantung pada respon antibodi oleh tuan rumah, yang bisa memakan waktu hingga sepuluh hari untuk mengembangkan (4). Probing untuk penanda genetik dari produk PCR diamplifikasi dari asam nukleat parasit adalah sensitif dan spesifik untuk diagnosis penyakit, namun teknik ini belum tersedia saat ini untuk pengujian rutin (2).

Patofisiologi

Studi penelitian telah menunjukkan bahwa tahap awal infeksi Babesia sp. menyebabkan hipotensi sistemik. Pergeseran cairan pengganti dari interstisial ke kompartemen intravaskuler bertanggung jawab atas penurunan langsung dalam hematokrit dan peningkatan volume plasma (9,10). Hipotensi sistemik juga nikmat interaksi eritrosit terparasit dengan membran sel endotel, yang memungkinkan local area proliferasi organisme (9). Selain itu, respon fase akut dirangsang dalam host meregulasi ligan pada permukaan sel endotel, sehingga meningkatkan agregasi sel darah merah. Sebuah koagulopati konsumtif, dikaitkan dengan antigen plasma larut (SPA) yang diproduksi oleh Babesia spp., Dipicu di fokus agregasi eritrosit dan proliferasi organisme. Vaksinasi individu naif dengan SPA akan menghambat perkembangan tanda-tanda klinis pada tantangan dengan Babesia spp., Tetapi tidak akan mempengaruhi perkembangan parasitemia (9,10).

Mekanisme utama dari cedera jaringan yang disebabkan oleh Babesia spp. adalah iskemia (kerusakan hipoksia) (6). Eritrosit dipertahankan dan dihancurkan dalam jumlah besar dalam sinusoid lienalis (10). Jumlah tersebut eritrosit parasitoid dapat ditemukan di tempat tidur kapiler lain di seluruh tubuh. Hati yang serius, ginjal, paru, jantung, limpa, dan patologi intrakranial dapat terjadi (5,11).

Pengobatan dan Pencegahan

 Catatan: Pengobatan hewan hanya boleh dilakukan oleh seorang dokter hewan berlisensi. Dokter hewan harus berkonsultasi literatur saat ini dan formularium farmakologis saat sebelum memulai setiap protokol pengobatan.

Agen kemoterapi saat ini digunakan untuk mengobati Babesiosis anjing tidak mampu sepenuhnya menghilangkan penyakit, mereka hanya mampu membatasi angka kematian dan beratnya gejala klinis (2). Dua suntikan diproprionate Imidocarb pada 5,0-6,6 mg / kg diberikan subkutan atau intramuskular pada selang waktu 2 sampai 3 minggu yang terkenal efektif (8). Pengobatan lain yang mungkin adalah suntikan intramuskular tunggal aceturate Dimenazene dengan dosis 5 mg / kg (2). Untuk daftar yang lebih lengkap dari obat antiparasit potensial, lihat tabel 77-3 Infectious Diseases Greene dari Anjing dan Kucing (11). Terapi suportif seperti cairan infus dan transfusi darah harus digunakan bila diperlukan.

Pemilik harus menyadari bahwa hewan yang telah bertahan Babesiosis tetap subklinis terinfeksi. Anjing ini dapat mengalami kekambuhan penyakit di masa depan atau berfungsi sebagai sumber titik untuk penyebaran lebih lanjut penyakit di daerah tertentu (2). Selain itu, anjing yang telah pulih dari Babesiosis tidak boleh digunakan sebagai donor untuk transfusi darah karena penerima dapat mengembangkan penyakit ini.

Saat ini, vaksin yang efektif tidak tersedia secara komersial untuk melindungi anjing terhadap Babesiosis. Vaksin disebutkan sebelumnya terhadap antigen plasma larut dihasilkan oleh organisme Babesia membatasi tanda-tanda klinis penyakit, namun tidak mempengaruhi perkembangan parasitemia. Vaksin ini tidak tersedia di Amerika Serikat (11).