Patogen
Patogen (Bahasa Yunani: , "penyebab penderitaan") adalah agen biologis yang menyebabkan penyakit pada inangnya. Sebutan lain dari patogen adalah mikroorganisme parasit. Umumnya istilah ini diberikan untuk agen yang mengacaukan fisiologi normal hewan atau tumbuhan multiselular. Namun, patogen dapat pula menginfeksi organisme uniselular dari semua kerajaan biologi.
Umumnya, hanya organisme yang sangat patogen yang dapat menyebabkan penyakit, sementara sisanya jarang menimbulkan penyakit. Patogen oportunis adalah patogen yang jarang menyebabkan penyakit pada orang-orang yang memiliki imunokompetensi (immunocompetent) namun dapat menyebabkan penyakit/infeksi yang serius pada orang yang tidak memiliki imunokompetensi (immunocompromised). Patogen oportunis ini umumnya adalah
anggota dari flora normal pada tubuh. Istilah oportunis sendiri merujuk kepada kemampuan dari suatu organisme untuk mengambil kesempatan yang diberikan oleh penurunan sistem pertahanan inang untuk menimbulkan penyakit.
Pada umumnya semua patogen pernah berada di luar sel tubuh dengan rentang waktu tertentu (ekstraselular) saat mereka terpapar oleh mekanisme antibodi, namun saat patogen memasuki fase intraselular yang tidak terjangkau oleh antibodi, sel T akan memainkan perannya.
Virulensi adalah derajat tingkat patogenitas yang diukur oleh banyaknya organisme yang diperlukan untuk menimbulkan penyakit pada jangka waktu tertentu. Virulensi berkaitan erat dengan infeksi dan penyakit: infeksi merujuk pada suatu situasi dimana suatu mikroorganisme telah menetap dan tumbuh pada suatu inang, dalam hal ini mikrorganisme tersebut dapat melukai atau tidak
melukai inangnya; sementara penyakit adalah kerusakan atau cedera pada inang yang mengganggu fungsi tubuh inang. Sebagai contoh, dosis letal 50%/50 %lethal dose (LD50) adalah jumlah organisme yang diperlukan untuk membunuh setengah dari jumlah inang yang diserang. Sementara dosis infeksius 50%/50 %infectious dose (ID50) adalah jumlah organisme patogen yang dibutuhkan untuk
menginfeksi 50% dari total inang yang diserang. ID50 dari tiap organisme berbeda-beda, sebagai contoh, Shigella memiliki ID50 kurang dari 100 organisme sementara Salmonella memiliki ID50 sekitar 100000 organisme. Dosis infeksius dari suatu organisme tergantung dari faktor virulensi mereka.
Transmisibilitas: Tahap pertama dari proses infeksi adalah masuknya mikroorganisme ke dalam inang melalui satu atau beberapa jalur: pernapasan, pencernaan (gastrointestinal), urogenitalia, atau kulit yang telah terluka. setelah masuk, patogen harus melalui brmacam-macam sistem pertahanan tubuh sebelum dapat hidup dan berkembangbiak di dalam inangnya. Contoh sistem pertahanan inang meliputi kondisi asam
pada perut dan saluran urogenitalia, fagositosis oleh sel darah putih, dan bermacam-macam enzim hidroitik dan proteolitik yang dapat ditemukan di kelenjar saliva, perut, dan usus halus. Bakteri yang memiliki kapsul polisakarida di bagian luarnya seperti Streptococcus pneumoniae dan Neisseria meningitidis memiliki kesempatan lebih besar untuk bertahan hidup. Pelekatan: Beberapa bakteri
seperti Escherichia coli menggunakan pili untuk melekat pada permukaan sel inang mereka. Bakteri lain memilki molekul adhesi/pelekatan pada permukaan sel mereka atau dinding sel yang hidrofobik seingga mereka dapat menempel pada membran sel inang. Pelekatan meningkatkan virulensi dengan cara mencegah bakteri terbawa oleh mukus atau organ karena aliran cairan seperti pada saluran urin dan pencernaan. Kemampuan
invasif: bakteri invasif adalah bakteri yang dapat masuk ke dalam sel inang atau menembus permukaan kelenjar mukus sehingga menyebar dari titik awal infeksi. Kemampuan invasif didukung oleh adanya enzim yang mendegradasi matriks ektraseluler seperti kolagenase. Toksin bakteri: Beberapa bakteri memproduksi toksin atau racun yang dapat dibagi menjadi dua
jenis yaitu: endotoksin dan eksotoksin. Eksotoksin adalah protein yang disekresikan oleh bakteri gram positif dan gram negatif. Di sisi lain, endotoksin adalah lipopolisakarida yang tidak disekresikan melainkan terdapat pada dinding sel bakteri gram negatif.
Virus adalah parasit yang bukan merupakan mahluk hidup namun memiliki materi genetik berupa asam nukleat (DNA/RNA) yang membutuhkan keberadaan sel prokariot atau eukariot yang hidup untuk melakukan replikasi atau perbanyakan dari asam nukleat tersebut. Virus dapat menginfeksi binatang, manusia, tanaman, fungi, bakteri, protozoa, serangga dan hampir semua jenis mahluk hidup. Contoh virus
yang menyerang bakteri adalah en:bacteriophage yang menyerang Escherichia coli. Sementara pada manusia contohnya adalah Human Immunodeficiency Virus (HIV) yang menyebabkan penyakit Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS).
Bakteri yang termasuk dalam organisme prokariot selain memiliki kegunaan, juga bisa menimbulkan kerugian karena merupakan patogen yang umum pada mahluk hidup seperti manusia. Contohnya adalah bakteri patogen oportunis Pseudomonas aeruginosa yang dapat menginfeksi paru-paru sehingga dapat menimbulkan kematian. Selain P. aeruginosa bakteri patogen lain yang populer adalah Staphylococcus
aureus yang adalah Mikroflora normal manusia pada permukaan kulit, mulut, dan hidung, namun pada saat sistem imun menurun, S. aureus akan bersifat patogen dan dapat menimbulkan penyakit seperti penggumpalan darah.
Fungi adalah organisme prokariot yang termasuk dalam kingdom protista dengan sekitar 75000 spesies yang sudah diidentifikasi..Fungi dapat menjadi parasit pada manusia contohnya seperti Candida albicans yang adalah fungi patogen oportunis yang dapat menyebabkan infeksi pada hampir semua bagian dari tubuh manusia dan dapat menyebabkan kematian. C. albicans seringkali menyerang rongga mulut ataupun vagina, namun
sewaktu sistem imun inang sedang baik, C. albicans tidak akan menimbulkan infeksi dan hidup secara normal pada rongga mulut manusia misalnya. Dalam bidang pertanian, fungi dibagi menurut perannya setidaknya menjadi tiga macam, yakni penyakit tumbuhan/hewan, dekomposer, dan agens pengendali hayati. Ketiganya memiliki fungsi dan peran yang berbeda yang sangat penting dalam keseimbangan
agroekosistem. Sebagai agens pengendali hayati dan dekomposer, fungi telah dikembangkan sedemikian pesatnya hingga bioteknologi dan nanoteknologi.
Protozoa adalah gup organisme bersel satu yang sangat bervariasi dengan lebih dari 50000 jenis. Banyak yang berukuran kurang dari 1/200 mm tetapi beberapa dapat mencapai 3 mm seperti ''Spirostomun''. Banyak yang hidup secara soliter (sendiri), ada yang secara berkoloni. Pada manusia, protozoa merupakan salah satu patogen dan dapat menyebabkan penyakit seperti malaria yang
disebabkan oleh Plasmodium falciparum. Protozoa ini ditularkan dari manusia yang satu ke manusia yang lain dengan perantaraan nyamuk betina dari genus anopheles. Terdapat ratusan juta kasus dari penyakit malaria pertahun dengan tingkat kematian yang tinggi pada negara-negara miskin.
Cacing dalam usus merupakan salah satu patogen manusia yang paling umum. Cacing gelang Ascaris lumbricoides diperkirakan menginfeksi 1472 juta manusia di seluruh dunia. Walau jarang membahayakan nyawa, parasit ini merupakan penyebab utama morbiditas pada negara-negara berkembang. Infeksi berat dapat menyebabkan gangguan usus dan gangguan pertumbuhan.