Perubahan Patologi Otak Mencit
yang Mati Terinfeksi Streptococcus equi zooepidemicus

(BRAIN PATHOLOGICAL CHANGES IN MICE EXPERIMENTALLY INFECTED WITH STREPTOCOCCUS EQUI ZOOEPIDEMICUS)

I Ketut Berata dan Ida Bagus Oka Winaya
Laboratorium Patologi Fakultas Kedokteran Hewan
Universitas Udayana Denpasar Jl PB Sudirman Denpasar 80232

ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perubahan patologik otak mencit yang mati akibat infeksi S equi zooepidemicus . Menggunakan 12 ekor mencit (Balb/c) berumur enam minggu dibagi menjadi enam kelompok perlakuan yaitu tiga kelompok diinfeksi bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul yang dibagi atas tiga rute infeksi yaitu intraperitoneal, subkutan dan intramuskuler. Sedangkan tiga kelompok lain diinfeksi bakteri S. equi zooepidemicus tidak berkapsul yang dibagi juga atas rute infeksi intraperitoneal, subkutan dan intramuskuler. Semuanya diinfeksikan 0,1 ml suspensi dengan konsentrasi 10 9 sel/ml. Mencit yang mati langsung dinekropsi dan diamati perubahan patologi otaknya baik patologi anatomi maupun histopatologinya.
Perubahan patologik berupa perdarahan pada otak dijumpai pada satu ekor mencit yang diinfeksi bakteri S. equi zooepidemicus tidak berkapsul secara subkutan. Perubahan patologik otak mencit yang lain hanya kongesti ringan.

Kata kunci : perubahan patologi, mencit, S equi zooepidemicus

ABSTRACT
The brain pathological changes in mice experimentally infected with both encapsulated and non-capsulated S. equi zooepidemicus were studied. Twelve adult Balb/C mice were used in the study. Animals were devided into six treatment groups : group I, II, and III were inoculated with 0.1 ml encapsulated S. equi zooepidemicus (109 cells/ml) by intraperitoneal (IP), subcutaneous (SC) and intramuscular (IM) rutes, respectively; whereas group IV, V, and VI with 0.1 ml non-capsulated S. equi zooepidemicus (109 cells/ml) by IP, Sc, and IM rutes, respective. All post inoculated death mice were necropsied.
Pathological changes observed in the brain including hemorrhage and congestion. Hemorrhage was seen in the brain of one mice died after infection with the non-capsulation S. equi zooepidemicus. Subcutaneusly (Group V) whereas congestion was seen in all of the other mice died from the other treatment groups.

Key words : pathological changes, mice, Streptococcus equi subsp.zooepidemicus.

PENDAHULUAN

Bakteri S. equi zooepidemicus dikenal sebagai bakteri yang bersifat komensal pada beberapa spesies hewan (Grant et al., 1993, Oikawa et al., 1994, Causey et al. 1995). Adanya wabah streptokokosis pada babi dan monyet di Bali tahun 1994, menunjukkan adanya perubahan persepsi para peneliti tentang bakteri S. equi zooepidemicus. Hasil isolasi, identifikasi dan karakterisasi bakteri penyebab wabah streptokokosis tersebut diketahui sebagai S. equi zooepidemicus (Pasaribu et al., 1995).
Fenotip S. equi zooepidemicus penyebab wabah streptokokosis pada babi dan monyet di Bali dikenal ada yang berkapsul dan tidak berkapsul. Perbedaan fenotip ini dapat diketahui berdasarkan pola pertumbuhan di media agar darah, media cair dan media lunak (Salasia et al.,1994). Selain dengan uji SAT (Salt Aggregation Test), imunodifusi, dan dekapsulasi juga telah dilakukan pemeriksaan dengan menggunakan mikroskop elektron dalam membedakan kedua fenotip S. equi zooepidemicus (Pasaribu et al., 1995).
Peranan kapsul bakteri berkaitan erat dengan virulensi dan sifat antifagositosis (Yeung dan Mattingly, 1994). Kapsul bersifat menekan aktivitas komplemen (C3), sehingga proses eleminasi bakteri oleh sel-sel polimorfonuklir dan makrofag terhambat (Wibawan dan Laemmler, 1991).
Data kasus lapangan streptokokosis oleh S. equi zooepidemicus yang menyerang babi dan monyet di Bali menunjukkan gejala saraf berkisar 69% (Dibia et al., 1995). Data ini memberikan petunjuk bahwa streptokokosis oleh S. equi zooepidemicus menyebabkan gangguan pada otak. Sejauh ini belum ada laporan yang lebih mendetail tentang perubahan otak akibat infeksi S. equi zooepidemicus, terutama perubahan patologi. Pada kasus Streptococcosis oleh infeksi Streptococcus suis dilaporkan adanya meningitis pada babi penderita (Vasconcelos et al.,1994). Otak pada monyet terserang S. equi zooepidemicus dicirikan dengan adanya kongesti ringan (Dharma, 1994).

MATERI DAN METODE
Penelitian ini menggunakan 12 ekor mencit jenis Balb/c berumur enam minggu. Sebelum diberikan perlakuan mencit diadaptasikan selama seminggu.
Bahan yang digunakan meliputi isolat bakteri S. equi subsp. zooepidemicus berkapsul dan tidak berkapsul (koleksi Laboratorium Bakteriologi FKH IPB). Sebelum isolat bakteri digunakan, terlebih dahulu dilakukan pengujian kembali untuk memastikan isolat yang dipergunakan tetap bersifat berkapsul dan tidak berkapsul. Uji rekarakterisasi meliputi uji imunodifusi, uji pola pertumbuhan pada media agar darah, media cair, media lunak serta uji SAT. Alat-alat dan bahan lainnya antara lain alat-alat suntik, alat nekropsi, mikroskop, gelas objek, alkohol 70%, alkohol 80%, alkohol absolut, xilol, toluena, formalin 10% berbuffer fosfat, zat pewarna HE (hematoksilin eosin).
Mencit sebanyak 12 ekor dibagi atas enam kelompok dengan perlakuan sebagaimana tertera dalam Tabel 1.
Tabel 1. Perlakuan Mencit Sesuai Bakteri yang Diinfeksikan dan Rute Infeksi
Fenotif
Berkapsul Tidak berkapsul
Intraperitoneal 2 2
Subkutan 2 2
Intramuskuler 2 2

Masing-masing mencit perlakuan disuntikan 0,1 ml suspensi bakteri dengan konsentrasi 109 sel S. equi zooepidemicus/ml. Semua mencit diberikan makan dan minum ad libitum. Pengamatan dilakukan sampai terjadi kematian maksimum 7 x 24 jam pasca infeksi.
Nekropsi dilakukan pada mencit yang mati serta diambil otaknya dan diamati secara patologi anatomi dan selanjutnya diproses pembuatan sediaan histopatologinya untuk pemeriksaan mikroskopi. Pewarnaan sediaan histopatologi dengan pewarnaan HE metode Harris (Luna, 1968). Hasil pengamatan patologi anatomi dan histopatologi ditabulasi dan dianalisis secara deskriptif.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Reidentifikasi dan karakterisasi isolat yang dipergunakan masih stabil, baik pada uji imunodifusi, uji pertumbuhan pada media, dan SAT. Pada media agar darah isolat bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul menunjukkan pola pertumbuhan koloni besar berbentuk mukoid berlendir, sedangkan yang tidak berkapsul tumbuh dengan bentuk koloni kecil-kecil dan kasar. Kedua isolat menunjukkan adanya zona hemolitik yang terang di sekitar koloni yang merupakan indikasi kedua isolat termasuk Streptococcus sp. golongan b hemolitik. Pada media cair THB, bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul tumbuh keruh merata dan S. equi zooepidemicus tidak berkapsul membentuk sedimen dengan supernatan jernih. Pada media lunak, bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul membentuk koloni yang difus, sedangkan bakteri tidak berkapsul membentuk koloni kompak. Uji hidrofobisitas dengan SAT ternyata bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul mengalami agregasi pada konsentrasi (NH4)2SO4 yang lebih tinggi dibandingkan bakteri S. equi zooepidemicus tidak berkapsul. Hasil uji ini sesuai dengan karakterisasi yang dilakukan oleh Pasaribu et al. (1995) yang telah dilakukan sebelumnya.
Waktu terjadinya kematian mencit sesuai dengan kelompok perlakuan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Waktu Kematian Mencit Setelah Diinfeksi Bakteri Streptococcus equi
subsp.zooepidemicus

Waktu berkapsul tidak berkapsul
IP SK IM IP SK IM
24 jam 48 jam 72 jam 120 jam >154 jam - - + + - ++ ++ — - — - - - - ++ - - - + — + — - -
Keterangan : IP= intraperitoneal SK= subkutan IM= intramuskuler
+ = terjadi kematian ++ = mati 2 ekor sekaligus

Setelah dilakukan nekropsi pasca kematian ternyata pada seekor mencit yang diinfeksikan bakteri S. equi zooepidemicus tidak berkapsul secara subkutan, menunjukkan perdarahan pada otaknya. Sedangkan mencit-mencit yang lain hanya menunjukkan kongesti yang ringan. Waktu kematian mencit yang otaknya mengalami perdarahan ini adalah 3×24 jam. Perdarahan yang dapat diamati secara patologi anatomi maupun secara histopatologi tersebut tanpa disertai proses peradangan. Perdarahan ini apakah akibat infeksi bakteri S. equi zooepidemicus atau akibat dibentur-benturkan kepalanya di kandang, tidak teramati secara pasti. Belum ada laporan penelitian yang menjelaskan fenomena ini. Reams et al.,(1994) hanya melaporkan bahwa perdarahan otak dijumpai pada babi yang terinfeksi Streptococcus suis serotype 2 dan 5. Perdarahan pada otak hewan peka terhadap infeksi S. equi zooepidemicus merupakan salah satu ciri patologik atau hanya lesi insidental, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut. Sedangkan lesi kongesti pada mencit percobaan, sesuai dengan lesi otak monyet yang terinfeksi bakteri S. equi zooepidemicus (Dharma, 1994)
Tabel 2 menunjukkan bahwa bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul dapat menyebabkan kematian lebih cepat dibandingkan bakteri S. equi zooepidemicus tidak berkapsul. Peranan kapsul bakteri umumnya berkaitan dengan virulensi dan sifat antifagositosis (Yeung dan Mattingly, 1984). Oleh karena itu sejalan dengan pendapat Jones (1982) dan laporan Dibia et al., (1995) yang menyatakan bahwa kematian babi penderita streptokokosis yang mengalami septikemia terjadi tiga hari pasca infeksi.
Dari segi rute infeksi umumnya infeksi secara intramuskuler menyebabkan waktu kematian lebih cepat terjadi yakni 24 jam pasca infeksi dibandingkan rute intraperitoneal dan subkutan. Hal ini menunjukkan bahwa infeksi secara intramuskuler memiliki faktor penghambat patogenesis infeksi yang paling kecil. Rute infeksi secara intraperitoneal biasanya dihambat oleh adanya makrofag peritoneal yang dikenal memiliki aktivitas fagositosis tinggi (Salasia et al.,1994). Rute infeksi subkutan dikenal memiliki jaringan ikat padat yang lebih banyak dibandingkan jaringan otot. Hasil ini mendukung dugaan bahwa luka lecet sampai tunika muskularis sangat memungkinkan sebagai rute infeksi terjadinya streptokokosis oleh bakteri S. equi zooepidemicus pada hewan-hewan peka.

KESIMPULAN
Kesimpulan
1. Perubahan patologi pada otak akibat infeksi bakteri S. equi zooepidemicus pada mencit bervariasi dari kongesti sampai perdarahan.
2. Bakteri S. equi zooepidemicus berkapsul menyebabkan kematian hewan lebih cepat daripada tidak berkapsul.
3. Infeksi S. equi zooepidemicus secara intramuskuler menyebabkan kematian lebih cepat dibandingkan secara intraperitoneal dan subkutan.

DAFTAR PUSTAKA

Causey,R.C.,D.L.Paccamonti, and W.J.Todd.1995.Antiphagocytic properties of
uterine isolates of Streptococcus zooepidemicus and mechanisms of killing in
freshly obtained blood of horse. Am.J.Vet.Res.56(3):321-328.
Dharma, D.M.N.1994. Wabah Streptococcosis pada Babi dan Monyet di Bali.
INLAVET I(2):1-2.
Dibia, N., S.Amintorogo, A.A.G. Putra, L.Dartini, dan K.E. Supartika.
1995.Epidemiologi dan Gejala Klinis Streptococcosis pada Babi di Propinsi
Bali. Bull.Vet.BPPH.VI.7(43):1-17.
Grant, S.T., A.Efstratiou, and N.Chanter.1993. Laboratory Diagnosis of Strangles
and the Isolation of Atypical S.equi. Vet.Rec.133(9):215-216.
Jones, J.E.T.1982. Experimental Streptococcal Endocarditis in the Pig; the
Development of lessions 18 to 48 hours after inoculation. J.Comp.Pathol.
92:301-308.
Luna, L.G. 1968. Manual of Histologic Staining Methods. 3 rd.McGraw-Hill Book
Co.238 pages.
Oikawa, M., M.Kamada, Y.Yoshikawa, and T.Yoshikawa. 1994. Pathology of
Equine Pneumonia Associated with Transport and Isolation of S.equi
subsp.zooepidemicus. J.Comp.Pathol. 111:205-212.
Pasaribu, F.H., I W.T.Wibawan, and C. Laemmler. 1995. Identification and
Further Characterization of Streptococcus of Serological Group C Isolated
from Diseased Pigs and Monkeys in Indonesia.J.Gen.Microbiol.139.
Salasia, S.I.O., I W.T.Wibawan, C.Laemmler, and M.Sellin.1994. Phase Variation
in Streptococci of Serological Group B. APMIS.102:025-930.
Vascocelos, D.,D.M.Middleton, and J.M.C.Trejo.1994. Lessions Caused by Natural
Infection with S.suis type 9 in Weaned Pigs. J.Vet.Diagn.Investig. 6:335-341
Wibawan, I W.T., and C.Laemmler. 1991. Influence of Capsular Neuramic Acid
Capsules on Properties of Streptococci of Serological Group B.
J.Gen.Microbiol.137:2721-2725.
Yeung, M.K. and S.J. Mattingly. 1984. Biosynthetic Capacity for Typespecific
Antigen Synthesis Determine the Virulence of Serotype III Strains of Group B
Streptococci. Infect.Immun.44(2):217-221.