Bakteri Mycoplasma – Karakteristik, struktur, efek

Mycoplasma adalah bakteri dengan tidak memiliki dinding sel. Mereka termasuk dalam kelas Mollicutes, memiliki genom kecil, dan memiliki kandungan GC rendah (18-40%). Ada lebih dari 100 spesies yang diakui dari genus Mycoplasma. Karena tidak adanya dinding sel, mycoplasma tidak sensitif terhadap antibiotik yang menghalangi sintesis dinding sel, seperti penisilin atau antibiotik beta-laktam lainnya.

Apa itu Mycoplasma?

Mycoplasma adalah organisme terkecil yang mampu mereplikasi diri yang saat ini diketahui oleh sains. Umumnya di alam, mycoplasma adalah sekelompok bakteri sederhana yang ditandai oleh kurangnya dinding sel dan genom kecil.

Banyak spesies Mycoplasma ditemukan di saluran pernapasan hewan, di mana mereka telah dikaitkan dengan penyakit. Sebagai contoh, Mycoplasma pneumoniae adalah penyebab utama infeksi pernapasan pada manusia.

Seperti halnya infeksi klinis, mycoplasma sering menjadi kontaminan kultur sel mamalia karena berbagai alasan.

  • Mycoplasma mampu menghindari pertahanan sel inang untuk bertahan hidup di dalam sel.
  • Ukurannya yang kecil berarti mereka tidak dapat diamati dengan mikroskop cahaya dan mampu melewati filter anti-bakteri.
  • Banyak antibiotik umum yang digunakan untuk melindungi terhadap kontaminan bakteri selama kultur sel tidak efektif karena kurangnya dinding sel dalam bakteri.
  • Baik adanya bakteri yang mengkontaminasi atau perubahan morfologis konsekuensial ke sel dapat dengan mudah diidentifikasi secara visual menggunakan mikroskop cahaya, membuat kontaminasi sulit untuk dideteksi.

Hal ini menyebabkan spesies Mycoplasma menjadi sumber kontaminasi kultur sel yang tersebar luas, dan mycoplasma merupakan masalah utama bagi industri biofarmasi.

Karakteristik

Bakteri Mycoplasma menampilkan ciri-ciri berikut:

  • DNA mikoplasma berkisar antara 580-1380 kbp (kilo pasangan basa).
  • Mereka adalah parasit atau komensal dari vertebrata; Beberapa spesies patogen manusia, seperti Mycoplasma pneumoniae, agen penyebab pneumonia atipikal yang signifikan dan gangguan pernapasan lainnya, dan diyakini terlibat dalam penyakit radang panggul.
  • Beberapa dapat menyebabkan atau berkontribusi pada beberapa jenis kanker.
  • Kolesterol diperlukan untuk perbanyakan spesies mikoplasma, serta beberapa genus Mollicutes lainnya. Suhu optimum untuk perkembangbiakan seringkali suhu inangnya (misalnya, 37 ° C pada manusia). Analisis RNA ribosom 16S sangat menyarankan bahwa Mollicutes, termasuk mikoplasma, terkait erat dengan Lactobacillus atau Clostridium dari clade Firmicutes (stricto sensu).
  • Mikoplasma sering ditemukan di laboratorium penelitian sebagai kontaminan kultur sel. Kontaminasi terjadi melalui pembawa atau karena media kultur yang terkontaminasi.
  • Sel mikoplasma umumnya lebih kecil dari 1 m dan oleh karena itu sulit dideteksi dengan mikroskop konvensional. Metode deteksi yang paling umum adalah pewarnaan Hoechst, yang menunjukkannya sebagai titik-titik tidak teratur dalam sitoplasma sel yang terinfeksi. Mikoplasma dapat menyebabkan perubahan sel, seperti perubahan pertumbuhan dan metabolisme sel, dan infeksi berat dapat merusak garis sel.

Struktur sel

Bakteri dari genus Mycoplasma sebagian besar ditandai dengan tidak adanya dinding sel. Meskipun demikian, bentuk sel-sel ini sering sesuai dengan berbagai tingkat kerumitan. Misalnya, anggota genus Spiroplasma memiliki bentuk heliks memanjang tanpa bantuan struktur kaku pada sel. Bentuk-bentuk ini mungkin dapat berkontribusi pada kemampuan mikoplasma untuk berkembang di lingkungan masing-masing. Sel Mycoplasma pneumoniae berbentuk bulat dan memiliki ekstensi runcing yang menonjol, yang terlibat dalam adhesi ke sel inang, pergerakan sepanjang permukaan padat, dan pembelahan sel. Sel M. pneumoniae berukuran kecil dan pleomorfik.

Mycoplasma membutuhkan sterol untuk stabilitas membran plasmanya, yang sangat tidak biasa pada bakteri. Sterol diperoleh dari lingkungan, biasanya sebagai kolesterol dari hewan yang menjadi parasit. Secara umum, mereka memiliki genom kecil 0,58-1,38 mega pasangan basa, yang menyebabkan penurunan drastis dalam kapasitas biosintesis mereka, yang menjelaskan ketergantungan mereka pada inang. Mereka juga menggunakan kode genetik alternatif, di mana kodon UGA mengkodekan asam amino triptofan alih-alih sinyal berhenti “opal” biasa.

Efek Kontaminasi Mycoplasma

Karena ketidakmampuan mereka untuk menghasilkan beberapa molekul kunci yang diperlukan untuk kehidupan, spesies Mycoplasma harus hidup sebagai parasit di dalam sel inang untuk ditiru. Bakteri mampu menyerang sel mamalia untuk mendapatkan akses ke prekursor biosintesis dan nutrisi lainnya.

Proses ini secara drastis dapat mengubah metabolisme sel inang. Selain itu, sel yang terkontaminasi dapat menunjukkan perubahan kromosom yang terinduksi dan variasi dalam ekspresi gen. Perubahan ini secara drastis dapat mengurangi hasil dan membahayakan keamanan produk biofarmasi.

Menguji Mycoplasma

Peraturan keselamatan mensyaratkan demonstrasi tidak adanya tingkat mycoplasma yang terdeteksi dalam produk melalui pengujian wajib. Pengalihdayaan pengujian ini dapat menjamin bahwa pengujian dilakukan sesuai spesifikasi yang ditentukan oleh standar peraturan.

Banyak pedoman menguraikan penggunaan metode agar dan kaldu dan pengujian kultur sel indikator in vitro sebagai standar emas saat ini. Namun beberapa otoritas, termasuk Badan Obat Eropa (EMA) (2) dan Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA) AS (3), juga mengizinkan metode teknologi berbasis asam nukleat (berbasis NAT), seperti PCR, setelah validasi yang sesuai dari pengujian.

Sartorius Stedim BioOutsource (SSBO) menawarkan berbagai tes untuk mendeteksi mycoplasma dan dapat memberikan panduan kepada klien tentang tes mana yang paling cocok untuk bahan uji mereka.

Kualifikasi uji deteksi mycoplasma yang divalidasi harus dilakukan di hadapan bahan uji sebelum pengujian. Ini untuk mendeteksi segala hambatan pertumbuhan mycoplasma yang disebabkan oleh bahan uji (mycoplasmastasis) dan ini melibatkan spiking bahan uji dengan tingkat mycoplasma yang rendah, seperti M. pneumoniae atau Mycoplasma orale, dan menunjukkan pemulihan.

Metode Agar dan Kaldu

Metode kultur langsung memungkinkan deteksi sejumlah besar spesies Mycoplasma. Bahan uji digunakan untuk secara langsung menginokulasi agar dan kaldu yang dirancang khusus untuk mendukung pertumbuhan mycoplasma. Piring agar diinkubasi selama 14 hari. Kultur kaldu ditanam selama 21 hari, dengan subkultur diambil untuk menginokulasi lempeng agar lebih lanjut. Pelat-pelat ini kemudian diamati secara mikroskopis untuk keberadaan koloni Mycoplasma. Kontrol positif dari dua spesies mycoplasma juga diinokulasi selama tes. Spesies yang digunakan tergantung pada jenis sampel yang diuji.

Indikator Kultur Sel In Vitro

Untuk metode kultur sel indikator tidak langsung, sel Vero atau garis sel lain yang sesuai, diinokulasi dengan bahan uji dan diinkubasi selama tiga hari. Sel kemudian difiksasi dan diwarnai dengan pewarna fluoresensi yang dapat berikatan dengan DNA, seperti pewarnaan Hoechst atau 4’6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Sel kemudian dapat diamati di bawah mikroskop fluoresensi. Kontaminan Mycoplasma diidentifikasi oleh karakteristik ekstra-nuklir cluster atau pola pewarnaan filamen dalam sel. Melalui uji ini, spesies yang tidak dapat dibudidayakan yang bergantung pada sel mamalia untuk pertumbuhan dapat dideteksi.

Kombinasi pendekatan langsung dan tidak langsung memungkinkan untuk identifikasi berbagai spesies Mycoplasma. Manfaat dari metode gabungan ini adalah karena adanya periode inkubasi, mycoplasma dapat bereplikasi, meningkatkan sensitivitas uji. Namun masa inkubasi ini juga memperpanjang periode pengujian, menunda waktu kontaminasi dapat dikonfirmasi.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com