Endotoksin

Endotoksin adalah toksin pada bakteri gram negatif berupa lipopolisakarida (LPS) pada membran luar dari dinding sel yang pada keadaan tertentu bersifat toksik pada inang tertentu.^[1] Lipopolisakarida ini disebut endotoksin karena terikat pada bakteri dan dilepaskan saat mikroorganisme mengalami lisis atau pecahnya sel.^[1] Beberapa juga dilepaskan saat penggandaan bakteri.^[2] Komponen toksik pada LPS adalah bagian lipid atau lemak, yang disebut lipd A.^[2] Komponen lipid A ini bukanlah struktur makromolekuler tunggal melainkan terdiri dari susunan kompleks dari residu-residu lipid.^[2] Endotoksin hanya ada pada bakteri gram negatif berbentuk basil/batang dan kokus dan tidak secara aktif dilepaskan dari sel serta dapat menimbulkan demam, syok, dan gejala lainnya.^[2]

Endotoksin adalah LPS sementara eksotoksin adalah polipetida; enzim-enzim yang menghasilkan LPS tersebut dikodekan oleh gen-gen pada kromosom bakteri daripada plasmid atau DNA bakteriofage yang biasanya mengkodekan eksotoksin.^[2] Toksisitas endotoksin lebih rendah dibandingkan dengan eksotoksin, namun beberapa organisme memiliki endotoksin yang lebih efektif dibanding yang lain.^[2] Endotoksin adalah antigen yang lemah dan menginduksi antibodi dengan lemah sehingga tidak cocok digunakan sebagai antigen dalam vaksin.^[2] Keberadaan endotoksin tanpa bakteri penghasilnya sudah cukup untuk menimbulkan gejala keracunan pada inang contohnya keracunan makanan karena endotoksin yang dihasilkan oleh bakteri Salmonella.^[2]^[3]

Dampak

Efek biologis dari endotoksin yaitu:

Demam karena pelepasan makrofag oleh interleukin-1 yang beraksi karena pusat pengaturan temperatur hipotalamus.^[2] Selain itu, demam juga dapat disebabkan oleh karena endotoksin dapat memicu pelepasan protein pirogen endogen (protein di dalam sel) yang memengaruhi pusat pengatur suhu tubuh di dalam otak.^[3]
Hipotensi karena meningkatnya permeabilitas pembuluh darah.^[2]
Aktivasi jalur alternatif dari jalur komplemen sehingga terjadi peradangan dan kerusakan jaringan.^[2]
Aktivasi makrofag, peningkatan kemampuan fagosit, dan aktivasi dari banyak klon limfosit B sehingga meningkatkan produksi antibodi.^[2]

Efek langsung maupun tak langsung lain dari endotoksin termasuk stimulasi pembentukan sel granulosit, penggumpalan dan degenerasi dari sel trombosit.^[4]

Sumber

Neisseria meningitidis
N.meningitidis adalah bakteri gram negatif berbentuk kokus dengan kapsul polisakarida dan setidaknya 13 jenis serotipe yang berbeda.^[5] Endotoksin pada diding sel N. meningitidis adalah lipopolisakarida yang mirip dengan liopolisakarida yang ada pada bakteri gram negatif berbentuk batang.^[5]

Haemophilus influenzae
H.influenzae adalah bagian dari mikroflora normal pada bagian atas saluran pernapasan pada manusia. H.influenzae bergerak di antara sel-sel epitel pada saluran pernapasan untuk menginvasi dan menimbulkan penyakit.^[5] H.influenzae mempunyai endotoksin yang dapat menyebabkan peradangan dan sebagian diasosiasikan dengan kejut septik.^[5]

Deteksi dan Eliminasi

Deteksi dan eliminasi endotoksin telah menjadi masalah bertahun-tahun bagi industri farmasi dan alat-alat kedokteran.^[1] Contohnya pemberian obat yang terkontaminasi dengan endotoksin dapat berakibat pada komplikasi bahkan kematian kepada pasien.^[1] Selain itu, endotoksin juga menjadi masalah bagi mereka yang bekerja dengan kultur sel dan rekayasa genetika.^[1] Untuk itu, dikembangkan metode untuk mendeteksi dan mengeliminasi endotoksin.^[1] Prosedur tersebut harus sangat sensitif sehingga dapat mendeteksi endotoksin sampai dengan 0,25 endotoxin unit (E.U.) atau setara dengan 0,025ng/ml.^[1] Salah satu prosedur yang paling akurat adalah uji Limulus amoebocyte lysate (LAL) yang didasarkan pada observasi pembentukan gel beku sewaktu endotoksin bersentuhan dengan protein pembeku dari amoebocytes Limulus yang bersikulasi.^[1] Perangkat uji ini terdiri dari kalsium, enzim propembekuan (proclotting) dan senyawa propenggumpalan/prokoagulan (procoagulan).^[1] Enzim proclotting akan teraktivasi oleh endoktoksin dan kasium unuk membentuk enzim pembeku (clotting enzyme) yang akan memotong prokoagulan menjadi subunit polipeptida (koagulogen).^[1] Subunit-subunit tersebut akan bergabung membentuk ikatan disulfida membentuk gel beku.^[1] Lalu dilakukan metode spektrofotometri untuk mengukur jumlah protein yang tergumpalkan pada lisat tersebut yang mana bisa terdeteksi hingga 10pg/ml lipopolisakarida.^[1]^[3] Tes ini dapat digunakan untuk mendeteksi endotoksin di dalam serum, cairan serebrospinal, air minum, dam cairan untuk injeksi dan obat.^[3]

Lihat Pula

Referensi

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l Prescott LM, Harley JP, Klein DA. 2002. Microbiology 5^thedition. Boston: McGraw-Hill.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l Levinson W. 2008. Review of Medical Microbiology & Immunology, Tenth Edition. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc
^ ^a ^b ^c ^d Madigan MT, Martinko JM, Brock TD. 2006. Brock Biology of Microorgnisms. New Jersey: Pearson Prentice Hall.
^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Kayser
^ ^a ^b ^c ^d Gandhi M, et al. 2004. Blueprints Notes and Cases Microbiology and Immunology. Malden, Mass: Blackwell Pub.