Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
Karakterisasi Secara Histopatologi Babi Penderita Kolibasilosis (Kajian Retrospektif) Oleh I Ketut Berata, dan I Made Kardena Laboratorium Patologi Veteriner FKH Unud, Jl.PB. Sudirman Denpasar E-mail:
[email protected] HP: 08123645132 Abstrak Penyakit kolibasilosis merupakan penyakit babi yang paling banyak kejadiannya dan sangat merugikan peternak. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi histopatologi beberapa jaringan pada babi penderita kolibasilosis. Sampel dari 14 kasus babi penderita kolibasilosis diperoleh dari laboratorium Patologi Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana. Semua kasus telah dikonfirmasi positif terinfeksi Escherichia coli di Laboratorium Bakteriologi. Dari babi kasus tersebut diambil jaringannya masing-masing terdiri dari usus, paru-paru, hati, ginjal, limpa dan otak. Semua jaringan dibuat sediaan histopatologi dan diwarnai dengan hematoxylin eosin (HE). Variabel pemeriksaan meliputi perdarahan, peradangan dan lesi-lesi lainnya. Hasil pemeriksaan diperoleh adanya perdarahan dan peradangan selalu ditemukan pada semua jaringan, kecuali otak. Pada otak lesi terberat hanya sampai kongesti. Kebanyakan lesi peradangan juga disertai nekrosis. Lesi pneumonia interstitialis pada paru-paru dan vakuolisasi serta proliferasi saluran empedu pada hati merupakan lesi insidental, dan mungkin bukan akibat kolibasilosis. Kesimpulan dari penelitian ini adalah lesi histopatologi jaringan usus, paru-paru, hati, ginjal dan limpa dari babi penderita kolibasilosis adalah perdarahan dan peradangan. Kata-kata kunci : Kolibasilosis, Histopatologi, Perdarahan, Peradangan Abstract Colibasillosis is a disease in pigs that is relatively frequent to occur and effects highly economics for the farmers. This study aim was to characterize histopathological observation on the pig tissues that infected with the colibasillosis. As many as 14 pig samples gathered from Veterinary Patology Laboratory, Faculty of Veterinary Medicine, Udayana University, and the agent of the disease had been confirmed at Veterinary Bacteriology Laboratory. From each of the pig samples, the tissues, such as: enteric, lung, liver, kidney, spleen, and brain were collected. All of those tissues were prepared for the histological tissues observation and stained with hematoxylin eosin (HE). Hemorage, inflammation and other pathological changes were observed. The results showed that hemorage and inflammation with some of the necrotic were found in all of the tissues, except the brain. Congestion was the only severe lesion that was found in the brain. Interstitial pneumonia in the lung and vacuolization with proliferation changes in the bile duct tissues of the liver were incidental lesions, and might not be affected by colibasillosis. It can be concluded that hemorage and inflammation are the main pathological observation that can be
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
found in the enteric, lung, liver, kidney and spleen in the pig that infected by colibacillosis. Keywords: Colibasillosis, Histopathology, Hemorage, inflammation.
PENDAHULUAN Kolibasilosis adalah penyakit bakterial yang sangat umum menyerang ternak babi terutama umur muda. Kolibasilosis disebabkan oleh bakteri Escherichia coli, yang sering ditemukan pada feses dan karkas baik babi maupun ruminansia (Barco, et al. 2014). Kebanyakan bakteri E.coli bersifat komensal yang secara normal ditemukan di saluran pencernaan. Sebagian kecil merupakan E.coli yang bersifat pathogen, terutama yang bersifat hemolitik. Bakteri E coli yang bersifat hemolitik inilah menyebabkan diare anak babi baru lahir serta diare dan edema pada anak babi baru disapih (Fairbrother, et al.,2005). Walaupun demikian, E coli yang bersifat komensal dapat berubah menjadi pathogen karena beberapa factor diantaranya karena factor lingkungan, faktor hospes, dan factor agen infeksi (E.coli) (Todar, 2012). Adanya variasi dari ketiga factor tersebut akan menimbulkan variasi gejala klinis, pathogenesis dan lesi yang ditimbulkan (Fairbrother, et al 2005). Penyakit kolibasilosis dapat terjadi pada peternakan tradisional maupun peternakan yang intenssif. Dampak dari penyakit kolibasilosis sangat merugikan peternak baik secara ekonomi maupun psikologis. Dari laporan kasus-kasus penyakit babi, maka penyakit kolibasilosis menempati peringkat terbanyak terutama anak babi atau babi muda. Dalam upaya meningkatkan tindakan pengendalian dan pencegahan penyakit kolibasilosis, sangat diperlukan banyak strategi dimana salah satunya adalah kajian retrospektif dari kasus-kasus kolibasilosis. Kajian retrospektif yang memungkinkan adalah dengan mengidentifikasi agen infeksi yang dikaitkan dengan gambaran lesi histopatologi dari kasus-kasus kolibasilosis yang didiagnosis secara
laboratorium.
Bakteri
E.coli
sangat
mudah
beradaptasi
terhadap
lingkungannya. Jika dalam lingkungan anaerobic, maka E.coli dapat memfermentasi glukosa dalam pencernaan, sehingga menimbulkan asam dan gas. Keadaan ini dapat menimbulkan timbunan gas dengan manifestasi distensi pada usus. Jika ada sumber oksigen yang lain seperti nitrat atau nitrit, maka tidak dilakukan fermentasi lagi (Todar, 2012), sehingga secara patologi anatomi tidak terjadi distensi usus. Dari
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
gambaran patologi anatomi ini dapat ditelusuri secara histopatologi. Oleh karena itu, maka hubungan distensi usus pada saat nekropsi dengan gambaran histopatologi usus dapat dikaji sebagai bagian mempelajari karakteristik bakteri E.coli. Selain itu, bakteri E.coli yang memang bersifat pathogen terutama E.coli yang bersifat hemolitk(Bosworth, 2014), dapat dikaji berdasarkan adanya perdarahan pada usus dan jaringan lainnya.
METODA PENELITIAN Sampel Sampel diambil dari kasus penyakit babi yang masuk di laboratorium Patologi Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana dari tahun 2012-2014. Beberapa jaringan (usus, paru-paru, hati, ginjal, limpa dan otak) yang tersimpan di dalam neutral buffer formalin 10% (NBF 10%), diberi kode sesuai protokol nekropsi. Data tentang umur dan lama sakit diambl didasarkan pada data protokol nekropsi. Sampel-sampel jaringan dikirim juga dikirim ke laboratorium Bakteriologi untuk isolasi dan identifikasi adanya bakteri E.coli.
Proses Pembuatan Histopatologi Jaringan dari masing-masing hewan babi sebagai sumber sampel diproses untuk pembuatan sediaan histopatologi dengan tahapan berikut sesuai metode Kiernan (1990). Jaringan diambil masing-masing berukuran 1x1x1 cm dan selanjutnya difiksasi dalam NBF 10% selama 24 jam. Setelah 24 jam, berikutnya dilakukan triming (dipotong tipis-tipis) agar dapat dimasukkan ke dalam tempat jaringan khusus (tissue cassete) dalam proses tissue processor. Dalam tissue processor berlangsung proses dehidrasi dengan alkohol bertingkat dari 70%, alkohol 80%, alkohol 90% sampai alkohol absulut, masing-masing 2 jam. Dalam tissue processor juga berlangsung proses clearing oleh toluena 1 dan 2 masing-masing 2 jam. Jaringan dikeluarkan dari tissue processor, selanjutnya dilakukan embeding dan blocking dengan parafin. Blok jaringan dalam parafin, setelah benar-benar padat/beku, dapat dipotong menggunakan mikrotom, dengan ketebalan 4-5 µ. Selanjutnya dilakukan pewarnaan dengan teknik Haematoxylin Eosin (HE). Setelah dilakukan mounting dengan coverslip, preparat siap diperiksa di bawah mikroskop.
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
Variabel yang Diperiksa Perubahan histopatologi yang diperiksa didasarkan pada adanya perdarahan, peradangan.dan lesi lainnya sesuai dengan perubahan spesifik jaringan masingmasing. Analisa Data Data tentang perubahan histopatologi jaringan usus, paru-paru, hati, ginjal, limpa dan otak dianalisis secara deskriptif kualitatif
HASIL DAN PEMBAHASAN Dari kasus yang digunakan sumber sampel jaringan yang diperiksa secara makroskopik, keseluruhannya menunjukkan adanya distensi usus. Distensi usus dan bahkan sampai ke lambung mengindikasikan bahwa agen infeksinya adalah Escherichia coli. Bakteri Escherichia coli memiliki sifat memfermentasi karbohidrat dalam saluran pencernaan, sehingga menghasilkan gas
(Johnson, et al, 1993).
Sampel yang telah didiagnosa terinfeksi bakteri E. Coli, kemudian diperiksa histopatologinya dan diperoleh hasil seperti tersaji pada Tabel 1. Tabel. 1. Hasil Pemeriksaan Histopatologi Jaringan Babi Penderita Kolibasilosis pada Masing-masing Umur dan Lama Sakitnya N o
1
2
Um ur (Ha ri) 14
21
La Lesi ma Sak it 6 Perdara hari han Peradan gan Lesi lain
11 hari
Usus
Paru
Hati
Ginja l
Limpa
Otak
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
Erosi muko sa, nekro sis +
Pneum onia interstit ial
Prolif saluran empedu
nekro sis
-
Kongest i& vaskulit is
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Nekrosi s
Nekrosi s
Nekr osis
Nekrosi s
kongest i
Perdara han Peradan + gan Lesi Nekro lain sis
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
3
4
5
6
7
8
9
21
25
45
48
60
75
90
7 hari
3 hari
6 hari
3 hari
14 hari
3
7
Perdara + han Peradan + gan Lesi lain
+
+
+
+
-
+
+
+
-
-
-
Vakouli Nek.t sasi ub
-
Perdara han Peradan gan Lesi lain Perdara han Peradan gan Lesi lain Perdara han Peradan gan Lesi lain Perdara han Peradan gan Lesi lain
+
+
+
+
+
Kongest i, edema perivasc ular -
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
Kongest i -
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
Kongest i -
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
Kongest i -
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
Perdara han Peradan gan Lesi lain
+
+
+
+
Deplesi sel-sel limfoid +
Kongest i& nekrosis -
+
+
+
+
-
-
Erosi muko sa +
Pneum onia intersti. +
vacuoli sasi
nekro sis
-
Kongest i
+
+
+
-
+
+
+
-
-
-
-
-
-
Kongest i
Perdara han Peradan + gan Lesi lain
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
90
91
91
92
92
5
3
21
13 hari
7 hari
Perdara han Peradan gan Lesi lain Perdara han Peradan gan Lesi lain Perdara han Peradan gan Lesi lain
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
-
nekro sis +
Nekrosi s +
nekrosi s+
nekro sis +
+
Kongest i +
+
+
+
+
-
-
Berfi brin & nekro sis +
Nekrosi s
nekrosi s
nekro sis
Hyperpl asia selsel limfoid
+
+
+
+
-
+
+
+
-
-
-
-
-
Kongest i
+
Pn interstit ialis +
+
+
+
-
+
+
+
+
-
-
Perdara han Peradan + gan Lesi lain Perdara han Peradan gan Lesi lain
Nekro sis
Fibrosis Atrofi Deplesi glom sel-sel erl. limfoid
Kongest i
Berdasarkan lesi perdarahan dan peradangan tampak paling konsisten pada jaringan organ visceral (usus, paru-paru, hati, ginjal, dan limpa). Sedangkan pada otak terdapat 1 kasus mengalami perdarahan (umur 91 hari) dan 1 kasus mengalami peradangan (umur 14 hari). Perdarahan umumnya disebabkan oleh adanya toksin yang dihasilkan oleh enterotoksigenik (ETEC=Enterotoxigenic E.coli) dan enteropatogenic (EPEC= enteropatogenik E.coli) (Johnson, et al., 1993; Todar, 2012). Kejadian peradangan pada otak babi yang berumur 14 hari, menunjukkan bahwa ada kesamaan infeksi E. coli pada bayi manusia yaitu dapat menyebabkan
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
meningoencephalitis (Johnson, et al., 1993). Adanya perdarahan pada otak kasus babi yang berumur 91 hari, merupakan hal yang bersifat insidental, karena umumnya E.coli tidak sampai menimbulkan perdarahan pada otak. Otak merupakan jaringan yang memiliki barrier khusus terutama kapilernya walaupun lebih kecil dari pada kapiler dijaringan lainnya (Cheville, 1999). Pada kasus kolibasilosis babi umur 91 hari ini juga menunjukkan adanya eksudat fibrinosa pada usus. Dilihat dari lama sakitnya babi tersebut, merupakan yang terlama yaitu 21 hari dibandingkan babi kasus yang lain. Hal ini menunjukkan adanya pertahanan babi yang kuat untuk melawan infeksi E.coli. Eksudat fibrinus terbentuk merupakan bagian perlawanan hospes untuk mencegah perluasan dan penyebaran bakteri (Cheville, 1999). Gambaran jaringan limpa berupa hyperplasia sel-sel limfoid, yang merupakan indikasi dari tingginya aktivitas jaringan pertahanan tubuh babi. Sebaliknya lesi deplesi sel-sel limfoid pada kasus nomor 7 dan 14, menunjukkan kegagalan sistem pertahanan tubuh (Roitt, 2003). Adanya lesi vakuolisasi pada hati babi kasus kolibasilosis (kasus nomor 3 dan 8) menunjukkan babi tersebut mengalami defisiensi protein (Cheville, 1999). Defisiensi protein tersebut tampaknya merupakan akibat intake yang kurang, dan bukan akibat patogenesis dari penyakit kolibasilosis. Degenerasi vakuola (vakuolisasi) merupakan degenerasi melemak ataupun hidrofik yang umumnya disebabkan oleh defisiensi protein baik karena intake yang kurang atau gagguan metabolisme (Kumar, et al., 2003). Pewarnaan jaringan histopatologi dengan teknik pewarnaan hematoksilin eosin (HE), maka lemak akan mengilang atau larut akibat proses pembuatan preparat menggunakan alkohol dan toluen (Kiernan, 1990). Lesi pneumonia interstitialis yang terjadi pada kasus nomor 1, 8 dan 13, merupakan lesi yang tidak umum pada kasus kolibasilosis (Barco, et al., 2014). Kejadian ini dilihat dari segi umur babi penderita yaitu 14, 75 dan 92 hari, menunjukkan lesi yang tidak konsisten. Pneumonia interstitialis umumnya terjadi pada kasus-kasus penyakit yang bersifat menahun atau kronis (Cheville, 1999). Gambaran proliferasi saluran empedu pada kasus nomor 1, menunjukkan lesi yang umumnya tidak terjadi pada kasus kolibasilosis. Proliferasi saluran empedu umum terjadi pada jaringan hati yang mengalami keracunan (toksisitas) (Kumar, et al., 2003). Walaupun E coli mnghasilkan toksin, tetapi tidak sampai menimbulkan
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
tokisitas oleh bahan kimia atau zat toksik lainnya (Bosworth, 2014). Berarti ada kemungkinan babi penderita kolibasilosis juga dikomplikasi oleh penyakit atau keracunan bahan yang lain. Lesi nekrosis terjadi pada kebanyakan kasus kolibasilosis, merupakan lesi lanjutan dari kematian sel atau jaringan terutama akibat dari agen infeksi dan toksinnya (Todar, 2014). Nekrosis merupakan kematian sel atau jaringan, dimana sel yang mati merupakan benda asing bagi tubuh, sehingga akan direspon dengan kehadiran sel-sel radang (Cheville, 1999). Sehingga proses peradangan dan nekrosis merupakan proses yang berkaitan terutama tubuh hewan gagal dalam mengeleminir agen infeksi atau toksinnya, termasuk pada kasus penyakit kolibasilosis.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil pemeriksaan histopatologi jaringan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Lesi perdarahan dan peradangan jaringan usus, paru-paru, hati, ginjal, dan limpa, merupakan lesi yang konsisten ditemukan pada gambaran histopatologi babi penderita kolibasilosis. 2. Lesi kolibasilosis pada babi umumnya berupa kongesti dan tidak sampai menimbulkan lesi perdarahan dan peradangan
Saran Perlu
dilakukan
studi
karakterisasi
kolibasilosis
pada
babi
secara
histopatologi yang dikaitkan dengan faktor-faktor risiko, dengan jumlah sampel yang lebih banyak.
DAFTAR PUSTAKA Barco,L., Belluco,S. Roccato, A and Ricci, A. 2014. Escherichia coli and Enterobacteriaceae counts on pig and ruminant carcasses along the slaughterline, factors influencing the counts and relationship between visual faecal contamination of carcasses and counts: a review. Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie Bosworth, B. 2014. Hemlytic E.coli and Edema Disease. Proceeding North Carolina Health Hog Seminar. Pig Improvement Company, Inc.Franlkin, KY 421350348
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
Cheville, NF. 1999. Introduction to Veterinary Pathology. 2nd.Ed. Iowa State Univ.Press/AMES Fairbrother JM, Nadeau E, Gyles CL..2005. Escherichia coli in postweaning diarrhea in pigs: an update on bacterial types, pathogenesis, and prevention strategies. Animal Health Rev.Res.6(1):17-39. Francis, DH. 2002. Enterotoxigenic Escherichia coli infection in pigs and its diagnosis. Journal of Swine Health and Production Vol 10 (4): 171-175 Johnson, AG., Ziegler, R., Fitzgerald, TJ., Lukasewycz, O., Hawley, L. 1993. Microbiology and Immunology. Williams & Wilkins. Kiernan, J.A.1990. Histological & Histochemical Methods : Theory & Practice. 2nd Ed. Pergamon Press.330-354. Kumar, V., Cotran, R.S. and Robins, S.L. 2003. Robins Basic Pathology. 7 thEd. Tokyo. Saunders. Roitt, I. 2003. Essential Immunology. 8thed. Blackwell Science Limited. p.121-135 Todar, K. 2012. Pathogenic E.coli. In: Todar’s Online Texbook of Bacteriology. Madison - Wnconsin
Makalah disampaikan dalam Seminar Nasional AITIBI, 5 Agustus 2015
