Diposkan pada Materi, Mikrobiologi

Jamur Pneumocystis jiroveci

Awal mula Pneumocystis jiroveci dianggap sebagai protozoa namun penelitian Biologi molekuler membuktikan bahwa P. jiroveci adalah suatu jamur yang berhubungan erat dengan ascomycetes. Pneumocytis sp. Terdapat didalam paru berbagai jenis hewan (tikus, mencit, anjing, kucing, musang, kelinci) tetapi jarang menyebabkan penyakit kecuali pejamunya mengalami luluh imun.

Pneumocystis carinii pneumonia (selanjutnya disebut PCP) merupakan infeksi pada paru yang disebabkan oleh jamur Pneumocystis carinii sekarang dikenal dengan nama Pneumocystis jiroveci, sebagai tanda penghormatan kepada ahli parasitologi berkebangsaan Cechnya; Otto Jirovec. Organisme ini pertama kali ditemukan oleh Chagas (1909). Pada tahun 1915 Carini dan Maciel menemukan organisme ini pada paru guinea pig, awalnya diduga sebagai salah satu tahap dalam siklus hidup Trypanosoma cruzi.

Pada tahun 1942, Meer dan Brug pertama kali menyatakan bahwa organisme ini merupakan salah satu jenis parasit yang patogen pada manusia. Baru pada tahun 1952 Vanek bekerjasama dengan Otto Jirovec menggambarkan siklus paru dan patologi dari penyakit yang kemudian dikenal sebagai “parasitic pneumonia” atau “pneumonia sel plasma interstisial (interstitial plasma cell pneumonia)” ini. Sekarang penyakit ini merupakan infeksi oportunis berbahaya yang paling sering terjadi pada pasien AIDS.

TAKSONOMI

Masih ada perbedaan pendapat mengenai taksonomi Pneumocystis jiroveci. Pada awalnya sebagian besar peneliti memasukkan Pneumocystis jiroveci dalam golongan protozoa, apalagi sejak Wenyon mengklasifikasikannya ke dalam sub klas Coccidiomorpha, klas Sporozoa dari protozoa. Penggolongan ke dalam protozoa ini dikarenakan karakteristik strukturnya yang menyerupai Toksoplasma gondiidan sensitif terhadap preparat obat anti parasit, antara lain pentamidin isethionat, pirimetamin, sulfadiazine, trimetoprim + sulfametoksazol (Gajdusek, 1957; Frenkel et al., 1966; Ham et al., 1971). Hal ini diperkuat oleh Yoneda et al. (1982) yang berdasarkan pemeriksaannya dengan mikroskop elektron dan “freeze fracture microscopy” memastikan bahwa Pneumocystis jiroveci adalah suatu protozoa. Namun studi terbaru berdasarkan penelitian biologi molekuler asam nukleat RNA ribosom dan biokimianya, Pneumocystis jiroveci dimasukkan ke dalam golongan fungus (= jamur) yang berhubungan erat dengan Askomikotina

Adapun klasifikasi dari Pneumocystis jiroveci adalah sebagai berikut :

  • Kingdom : Fungi
  • Phylum : Ascomycota
  • Subphylum : Taphrinomycotina
  • Class : Pneumocystidomycetes
  • Order : Pneumocystidales
  • Family : Pneumocystidaceae
  • Genus : Pneumocystis
  • Species : Pneumocystis jiroveci
    (Taxonomy – Pneumocystis jiroveci  www.uniprot.org/taxonomy/42068)

EPIDEMIOLOGI

Distribusi Pneumocystis jiroveci cukup luas di seluruh dunia, dapat menginfeksi manusia dan hewan. Pada manusia, PCP lebih sering terjadi secara sporadik, jarang menimbulkan epidemi dan terjadi pada semua golongan umur. PCP biasanya terjadi pada penderita dengan daya tahan tubuh yang menurun, seperti pada penderita AIDS, serta bayi dan balita yang premature dan mengalami malnutrisi (kurang gizi).

Sebelum adanya epidemik AIDS pada awal 1980-an, PCP jarang terjadi dan biasanya diderita oleh pasien dengan malnutrisi protein atau penderita ALL (Acute Lymphocytic Leukemia), atau pada pasien – pasien yang mendapat terapi kortikosteroid. Sekarang infeksi oportunistik ini umumnya sering dihubungkan dengan dengan infeksi HIV lanjut.

MORFOLOGI

Pneumocystis jiroveci memiliki bentuk morfologi yang berbeda, trozoit berdinding tipis dan kista yang berdinding tebal, berbentuk sferis hingga eliptis (4-6 µm) dan mengandung empat hingga delapan nukleus. Kista dapat diwarnai dengan pewarnaan perak, biru toluidine dan putih calcoflour. Dalam sebagian besar spesimen klinis, trozoit dan kista dapat dalam gumpalan erat yang kemungkinan mencerminkan cara pertumbuhan didalam pejamu. P.jiroveci memiliki glikoprotein permukaan yang dapat dideteksi di dalam serum individu normal atau seddang sakit akut.

Gambar 1. Bentuk kista Pneumocystis jiroveci dengan Pewarnaan Gomori methenamin silver. Red Book online visual library. Tersedia di :h  ttp://aapredbook.aappub lications.org/visual.

Morfologi Pneumocystis jiroveci terbagi menjadi 3 stadium, yaitu :

a. Stadium trofozoit

Bentuk pleomorfik dan uniseluler, berukuran 1 – 5 µ dan memperbanyak diri secara mitosis. Dengan mikroskop elektron dapat dilihat ultrastrukturnya sebagai berikut : berdinding tipis (20 – 40 µ) dengan beberapaekspansi tubular yang disebut sebagai filopodium; umumnya mempunyai 1 inti tetapi kadang dapat lebih dari 2 inti; mitokondria,retikulum endoplasmik yang kasar; benda – benda bulat (round bodies dan vakuol – vakuol).

Pada pewarnaan Giemsa, inti berwarna ungu gelap dan sitoplasma biru terang tetapitidak ada ciri lain yang khas. Juga dapat dilihat dengan pewarnaan “acridine orange”. Trofozoit yang kecil (1 – 1,5 µ) ditemukan di dekat kista yang berdinding tebal, berbentuk bulan sabit menyerupai “intracystic bodies” (beberapa sumber menyatakan “intracystic bodies” sebagai trofozoit yang sedang berkembang). Trofozoit yang besar menempel pada dinding alveolus dan mempunyai dinding tipis yang sama dengan trofozoit yang kecil tetapi mempunyai filopodium dan pseudopodium sehingga berbentuk ameboid.

b. Stadium prakista

Merupakan bentuk intermediate antara trofozoit dan kista. Bentuk oval, ukuran 3 – 5 µ dan dindingnya lebih tebal (berkisar antara 40 – 120 µ) dengan jumlah inti 1 – 8. Dengan mikroskop, bentuk ini sukar dibedakan dari stadium lainnya tetapi dinding yang lebih tebal dari stadium prakista dapat diwarnai dengan “methenamine silver”.

c. Stadium kista

Stadium ini merupakan bentuk diagnostik untuk, juga diduga sebagai bentuk infektif pada manusia. Dengan mikroskop fase kontras, kista mudah dilihat, bentuknya bulat dengan diameter 3,5 – 12 µ (kurang lebih 6 µ), mengandung 8 sporozoit atau trofozoit yang sedang berkembang (“intracystic bodies”)yang berdiameter 1 – 1,5µ. Sporozoit tersebut dapat berbentuk seperti buah peer, bulan sabit atau kadang – kadang terlihat kista berdinding tipis dengan suatu massa ditengah yang homogen atau bervakuol.

Kista dan trofozoit mudah diwarnai dengan Giemsa atau dengan cara Gram – Weiger. Pewarnaan dengan Giemsa baik untuk melihat bagian – bagian dari parasit. Kapsul berwarna ungu merah, sitoplasma ungu dan inti ungu biru. Kista yang tidak mengambil warna dianggap sebagai kista yang berdegenerasi. Untuk menemukan kista, pewarnaan yang paling cocok adalah Gomori – Silver. Tapi dengan warna ini tidak mungkin diperiksa susunan dalam kista secara detail. Kista dapat juga dilihat dengan teknik fluoresen dilabel dengan antibody.

SIKLUS HIDUP

Siklus hidup yang komplit dari Pneumocystis jiroveci belum sepenuhnya diketahui, karena organisme ini belum berhasil diisolasi secara in-vitro dan sangatlah sulit mengobservasi siklus hidupnya hanya dari klinis. Secara umum siklus hidup dari berbagai variasi spesies Pneumocystis digambarkan oleh John J. Ruffolo , Ph.D. (Cushion, MT, 1988) seperti pada gambar 1. Jamur ini ditemukan pada paru – paru mamalia tempat jamur ini tinggal tanpa menyebabkan infeksi yang nyata sampai sistem imun hospes melemah. Hal inilah yang kemudian menimbulkan pneumonia yang sering fatal.

Gambar 2. Siklus Hidup berbagai variasi spesies Pneumocystis

Keterangan Gambar :

Fase aseksual : bentuk trofozoit (1) bereplikasi secara mitosis (2) ke (3) . Fase Fase seksual : bentuk trofozoit yang haploid berkonjugasi (1) dan menghasilkan zigot (early cyst, kista muda) yang diploid (2). Zigot membelah diri secara meiosis dan dilanjutkan dengan membelah diri secara mitosis untuk menghasilkan 8 nukleus yang haploid(late phase cyst, kista stadium lanjut) (3) Kista stadium lanjut mengandung 8 sporozoit yang berisi spora yang kemudian akan keluar setelah terjadi ekskistasi (diyakini bahwa pelepasan spora terjadi saat terjadi pembelahan pada dinding sel) (4). Stadium trofozoit, dimana organisme ini mungkin berkembang biak melalui binary fission juga diketahui ada.

PATOGENESIS 

Pneumocystis jiroveci berada tersebar dimana–mana sehingga hampir semua orang telah pernah terpapar dengan organisme ini bahkan sejak kanak – kanak sebelum berusia 4 tahun. Transmisi Pneumocystis jiroveci dari orang ke orang diduga terjadi melalui “respiratory droplet infection” (tertelan ludah) dan kontak langsung, dengan kista sebagai bentuk infektif pada manusia. Kebanyakan peneliti menganggap transmisi terjadi dari orang ke orang melalui inhalasi. Juga dilaporkan bahwa transmisi dapat terjadi secara “in utero” dari ibu kepada bayi yang dikandungnya, namun dengan trofozoit sebagai bentuk infektifnya. Masa inkubasi ekstrinsik ( = prepaten period) diperkirakan 20 -30 hari dengan durasi serangan selama 1 – 4 minggu.

Masih ada kontroversi apakah PCP muncul akibat reaktivasi infeksi laten yang telah pernah didapat penderita sebelumnya ataukarena paparan berulang dan reinfeksi terhadap jamur ini. Namun diduga mekanisme infeksinya karena menjadi aktifnya infeksi laten. Organisme ini merupakan patogen ekstra seluler. Paru merupakan tempat primer infeksi, biasanya melibatkan kedua bagian paru kiridan kanan. Tetapi dilaporkan bahwa infeksi Pneumocystis jirovecibisa juga terdapat ekstrapulmonal yaitu di hati, limpa, kelenjar getah bening dan sum – sum tulang.

Organisme umumnya masuk melalui inhalasidan melekat pada sel alveolar tipe I. Di paru, pertumbuhannya terbatas pada permukaan surfaktan di atas epitel alveolar. Pneumocystis jiroveci berkembang biak di paru dan merangsang pembentukan eksudat yang eosinofilik dan berbuih yang mengisi ruang alveolar, mengandung histiosit, Limfosit dan sel plasma yang menyebabkan kerusakan ventilasi dalam paru sehingga menurunkan oksigenasi, interstisium menebal dan kemudian fibrosis. Pada akhirnya hal ini mengakibatkan kematian karena kegagalan pernafasan akibat asfiksia yang terjadi karena blokade alveoli dan bronchial olehmassa jamur yang berproliferasi tadi.

Pada autopsi ditemukan paru bertambah berat dan volumenya bertambah besar, pleura agak menebal. Penampang irisan paru berwarna kelabu dan terlihat konsolidasi serta septum alveolus yang jelas. Hiperplasia jaringan interstisial dan terinfiltrasi berat dengan sel mononukleus dan sel plasma juga tampak. Karena itulah penyakitnya disebut “Pneumonia sel plasma interstisial”.

Dinding alveolus menebal dan alveolus berisi eksudat yang amorf dan eosinofilik – memberi gambaran seperti sarang lebah (honeycomb appearance), yang mengandung histiosit dan limfosit, sel plasma dan organisme itu sendiri. Tetapi pneumonia pneumosistis pada penderita agamaglobulinemia atau dengan imunosupresi, eksudat yang khas mungkin tidak ditemukan karena tidak ada limfosit B. Infeksi Pneumocystis jiroveci ditemukan dalam paru hospes dan biasanya terbatas di lumen alveolus. Ada beberapa laporan yang menyatakan bahwa Pneumocystis jiroveci terdapat di dalam kapiler alveolus, septum interalveolus interstisial dan sel epitel.

GEJALA KLINIS

Gejala klinis PCP meliputi triad klasik demam – yang tidak terlalu tinggi-, dispnoe – terutama saat beraktivitas-, dan batuk non produktif. Progresivitas gejala biasanya perlahan, dapat berminggu – minggu bahkan sampai berbulan – bulan. Semakin lama dispnoe akan bertambah hebat, disertai takipnoe – frekwensi pernafasan meningkat sampai 90 – 120 x / menit -, sampai terjadi sianosis. Pada pemeriksaan fisik diagnostik tidak dijumpai tanda yang spesifik. Saat auskultasi dapat dijumpai ronki kering atau bahkan tidakdijumpai kelainan apapun. Pada 2 – 6 % kasus, PCP dapat muncul dengan pneumothorax spontan. Pada pemeriksaan radiologi paru terlihat gambaran yang khas berupa infiltrat bilateral simetris, mulai dari hilus ke perifer, bisa meliputi seluruh lapangan paru. Daerah dengan kolaps, diselingi dengan daerah yang emfisematosa menimbulkan gambaran seperti sarang tawon (“honey comb appearance”), kadang – kadang terjadi emfisema mediastinal di pneumothorax.

Pada darah dijumpai kadar LDH (Lactate Dehidrogenase) yang tinggi – > 460 U / L – atau Pa O2 (tekanan oksigen parsial arteri) < 75 mmHg. Lesi ekstra pulmoner jarang terjadi – < 3 % -, namun dapat melibatkan limpa, hati, kelenjar getah bening dan sum -sum tulang. Pada penderita anak-anak sehubungan dengan malnutrisi, onset penyakit berjalan perlahan , dijumpai kegagalan tumbuh kembang (failure to thrive), yang akhirnya diikuti takipnoe dan sianosis. Sedang pada penderita yang imunosupresif anak mau pun dewasa, onset penyakit berjalan cepat

Pneumocystis menyebabkan pneumonia pada penderita HIV dengan karakteristik sesak napas, demam dan batuk yang tidak produktif. Pneumocystis pneumonia biasanya terjadi pada CD4 kurang 200 sel/mm3 pada pasien HIV. Pemeriksaan fisis biasanya hanya didapatkan takipnea, takikardia namun tidak didapatkan ronkhi pada auskultasi. Takipnea biasanya berat sehingga penderita mengalami kesulitan berbicara.

Sianosis akral, sentral dan membran mukosa juga dapat ditemukan. Foto toraks memperlihatkan infi ltrat bilateral yang dapat meningkat menjadi homogen. Tanda yang jarang antara lain terdapat nodul soliter atau multipel, infi ltrat pada lobus atas pada pasien dengan pengobatan pentamidin, pneumatokel dan pneumotoraks. Efusi pleura dan limfadenopati jarang ditemukan. Jika pada foto toraks tidak didapatkan kelainan maka dianjurkan pemeriksaan high resolution computed tomography (HRCT).

Pemeriksaan histopatologi memperlihatkan gambaran eksudat eosinofi l aseluler yang mengisi alveoli. Diagnosis dapat ditegakkan dengan pemeriksaan immunofloresen menggunakan antibodi monoklonal. Pemeriksaan ini memiliki sensitivitas 95% dan spesifi sitas 100%. Pemeriksaan lain menggunakan sputum dan BAL dengan hasil didapatkan 97% positif pada 100 pasien HIV. Pemeriksaan laboratorium darah tidak khas, kecuali peningkatan laktat dehidogenase (LDH) dan gradien oksigen alveolar-arterial (AaDO2) dikaitkan dengan prognosis lebih buruk.4,1

DIAGNOSA

Pneumocystis sulit didiagnosis karena gejala dan tanda yang tidak spesifik. Diagnosis ditegakkan dengan pemeriksaan mikroskopis. Bahan pemeriksaan antara lain berasal dari sputum, bronchoalveolar lavage (BAL), jaringan paru. Pneumocystis tidak dapat dikultur. Induksi sputum menggunakan larutan hypertonic saline menghasilkan diagnosis 50 sampai 90% dan merupakan prosedur diagnosis utama. Jika pemeriksaan tersebut negatif, pemeriksaan dengan BAL dapat dilakukan (gambar 3).

 

Gambar 3. Hasil Pemeriksaan BAL Pneumocystis jiroveci. Red Book online visual library. Tersedia di :http://aapredbook.aappub lications.org/visual.

Pemeriksaan BAL memiliki sensitivitas lebih dari 90%. Terdapat dua bentuk PCP, yaitu tropik dan kistik. Bentuk tropik dapat dilihat dengan pewarnaan modifi kasi Papaniculaou, Wright-Giemsa, atau Gram-Weigert. Bentuk kista dilihat dengan pewarnaan Gomori methenamin silver (gambar 4), cresyl each violet, toluidin blue O, atau calcofl uor white. Pemeriksaan polymerase chain reaction (PCR) untuk mendeteksi asam nukleat pneumocystis memiliki sensitivitas serta spesifi sitas tinggi (88% dan 85%) dari bahan yang diambil dari induksi sputum dan BAL. Diagnosis defi nitif ditegakkan jika pada pemeriksaan mikroskopis ditemukan kista Pneumocystis jirovecii.

Pemeriksaan serologis PCR dari sediaan darah, serum dan aspirasi nasofaring masih diteliti lebih lanjut untuk dapat membedakan antara infeksi yang sedang berlangsung atau infeksi yang sudah lalu. Foto roentgen dada dapat menunjukkan gambaran abnormal seperti adanya gambaran infiltrate interstisial bilateral difus pada daerah hilus. Dapat juga terlihat gambaran yang berbeda seperti nodul, kavitas, konsolidasi, pneumatocele dan pneumothorax. Sebagai pemeriksaan laboratorium tambahan, analisa gas darah dapat menunjukkan gambaran penurunan level O2 darah.

Diagnosis presumtif PCP menurut CDC jika ditemukan sebagai berikut :

  1. Keluhan sesak napas saat aktif atau batuk non produktif dalam tiga bulan terakhir
  2. Gambaran foto toraks berupa infi ltrat interstitial difus bilateral atau gambaran penyakit paru difus bilateral
  3. Tekanan oksigen (O2) kurang dari 70 mmHg pada pemeriksaan analisis gas darah atau kapasitas difusi rendah (kurang 80% prediksi) atau peningkatan AaDO2
  4. Tidak terbukti pneumonia bakterialis.

Tata Laksana Pneumocystis carinii pneumonia (PCP)

a. Pengobatan

Trimetoprim-Sulfametoksazol Merupakan obat pilihan terapi PCP. Obat pilihan utama adalah kombinasi trimetoprim 20 mg/kg BB/hari + sulfametoksazol 100 mg/kgBB/hari per oral, dibagi dalam 4 dosis dengan interval pemberian tiap 6 jam selama 12 – 14 hari. Penetrasinya baik di jaringan. Studi prospektif membandingkan pemberian trimetoprimsulfametoksasol dengan pentamidin menunjukkan bahwa obat tersebut memperbaiki oksigenasi serta daya tahan hidup lebih baik. Pemberian oral pada PCP derajat ringan sampai sedang. Efek samping yang dapat terjadi adalah skin rash dan gangguan fungsi hati pada 20% penderita. Tidak dilaporkan efek samping yang dapat menyebabkan penderita sampai dirawat di rumah sakit.

  • Pentamidin

Pentamidin digunakan sebagai terapi lini kedua;. merupakan antiprotozoa yang mekanismenya dalam melawan Pneumocystis belum jelas diketahui. Pentamidin merupakan obat toksik dengan efek samping antara lain hipotensi, aritmia, hipoglikemia, gangguan fungsi ginjal, peningkatan kadar kreatinin dan trombositopenia.

  • Klindamisin dan Primakuin

Terapi kombinasi dua obat ini efektif mengobati PCP derajat ringan sampai sedang. Kombinasi ini digunakan pada pasien yang tidak toleran atau gagal pada pengobatan trimetoprimsulfametoksasol atau pentamidin. Efek samping yang dapat terjadi antara lain rash,demam, neutropenia,gangguan gastrointestinaldan methemoglobinemia.

  • Dapson

Kombinasi dapson dengan trimetoprim efektif digunakan untuk PCP derajat ringan sampai sedang. Efek samping yang dapat terjadi berupa methemoglobinemia, hiperkalemia ringan, anemia.

  • Atovakuon

Merupakan antimalaria yang merupakan terapi lini kedua pengobatan PCP. Walaupun ditoleransi lebih baik dibanding trimetoprimsulfametoksazol, obat ini kurang efektif. Efek samping yang terjadi yaitu rash, demam, gangguan gastrointestinal dan gangguan fungsi hati.

  • Kortikosteroid

Kortikosteroid diberikan pada penderita PCP berat. Kortikosteroid juga dapat menurunkan efek samping Trimetoprim-sulfametoksasol. Bezzote dkk. menjelaskan efek kortikosteroid akan baik bila diberikan pada penderita derajat sedang atau berat. Pemberian kortikosteroid dapat meningkatkan insidens herpes virus serta oral trush.

b. Profilaksis

Profilaksis umumnya diberikan pada pasien dengan immunodefisiensi/ immunocompromized. Pada penderita HIV / AIDS dengan CD4 count menurun hingga <300, dianjurkan untuk mengkonsumsi kemoprofilaksis PCP. Kemo-profilaksis biasanya berupa pemberian kombinasi trimetoprim + sulfametoksazol, 150 dan 750 mg/m2/hari, dibagi dalam 2 dosis dengan interval pemberian tiap 12 jam. Pentamidin inhaler dalam bentuk aerosol dapat juga digunakan sebagai alternatiflain kemoprofilaksis.

_____________________________________________________________

Referensi

  • Centers for Disease Control and Prevention. Molecular Epidemiology of Pneumocystis cariniiPneumonia. Emerging Infectious Diseases vol. 2 number 2. Tersedia di : http://www.cdc.gov /incidod/eid/vol2no2/beard.htm.
  • Jannik Helweg-Larsen. 2004. Pneumocystis jiroveci, Applied molecular microbiology, epidemiology and diagnosis. Danish Medical Bulletin Vol.51. no.3/August2004 (dadlnet.dk/dmb/DMB_2004/0304/0304…/DMB3677.pdf)
  • Jawetz. E, Melnick & Adelberg. 2010. Mikrobiologi Kedokteran, edisi 25. EGC Jakarta
  • M. Yanuar Fajar. 2013. Pneumocystis Pneumonia pada Infeksi Human Immunodeficiency Virus. CDK-203/ vol. 40 no. 4, th. 2013
  • Pneumocystispneumonia (PCP). Tersedia di : www.aidsinfonet.org/factsheet_ detail.php.
  • Red Book online visual library. Tersedia di :http://aapredbook.aappub lications.org/visual.
  • Taxonomy- Pneumocystis jiroveci . Tersedia di : (www.uniprot.org/taxonomy/42068)
  • Wilkin A, Feinberg J. Pneumocystis carinii Pneumonia : A Clinical Review.  Tersedia di : http://www.aafp.org/afp/991015ap/1699.html
  • Y Evy, D Samsuridjal, D Zubairi. 2005. Infeksi oportunistik pada AIDS. Balai penerbit FKUI.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s