Helicobacter pylori

Helicobacter pylori, yang sebelumnya disebut Campylobacter pylori, adalah sebuah bakteri mikroaerofil Gram-negatif yang biasanya ditemukan di lambung. Bakteri tersebut diidentifikasikan pada 1982 oleh ilmuwan Australia Barry Marshall dan Robin Warren yang menemukan bahwa bakteri itu hadir pada orang dengan gastritis dan ulkus peptikum kronis, kondisi yang sebelumnya tidak diyakini memiliki penyebab mikrob. H. pylori juga terkait dengan perkembangan ulkus duodenum dan kanker lambung. Namun, lebih dari 80% dari individu yang terinfeksi dengan bakteri tidak menunjukkan gejala, dan mungkin memainkan peran penting dalam ekologi perut alami.

Lebih dari 50% dari populasi dunia memiliki H. pylori di saluran pencernaan bagian atas mereka. Infeksi ini lebih umum di negara-negara berkembang, dan kejadian menurun di negara-negara Barat. Bentuk heliks H. pylori ini (dari hal itu nama genus berasal) diperkirakan telah berevolusi untuk menembus lapisan bermukus perut.

Tanda dan gejala 
Sampai 85% dari orang yang terinfeksi H. pylori tidak pernah mengalami gejala atau komplikasi. Infeksi akut mungkin muncul sebagai gastritis akut dengan sakit perut atau mual. Jika ini berkembang menjadi gastritis kronis, gejala, jika ada, sering kali adalah gejala dari dispepsia non-ulkus: sakit perut, mual, kembung, beserdawa, dan kadang-kadang muntah atau tinja berwarna hitam.

Individu yang terinfeksi dengan H. pylori memiliki risiko seumur hidup 10 sampai 20% untuk mengembangkan ulkus peptikum dan risiko 1 sampai 2% untuk menderita kanker lambung. Peradangan pada antrum pilorus lebih cenderung menyebabkan ulkus duodenum, sedangkan radang corpus (tubuh lambung) lebih cenderung menyebabkan tukak lambung dan karsinoma lambung. Namun, H. pylori mungkin berperan hanya dalam tahap pertama yang mengarah ke peradangan kronis yang umum, tapi tidak di tahap lebih lanjut yang mengarah ke karsinogenesis. Sebuah meta-analisis yang dilakukan pada tahun 2009 menyimpulkan pemberantasan H. pylori mengurangi risiko kanker lambung pada orang yang terinfeksi sebelumnya, menunjukkan keberadaan yang terus-menerus dari H. pylori merupakan faktor risiko relatif 65% untuk kanker lambung; dalam hal risiko absolut, peningkatannya dari 1,1% menjadi 1,7%.

H. pylori telah dikaitkan dengan polip kolorektal dan kanker kolorektal. Bakteri ini mungkin juga terkait dengan penyakit mata.

Rasa sakit biasanya terjadi saat perut kosong, antara waktu makan dan di pagi hari, tapi bisa juga terjadi di lain waktu. Gejala ulkus yang kurang umum termasuk mual, muntah, dan kehilangan nafsu makan. Perdarahan juga bisa terjadi; perdarahan berkepanjangan dapat menyebabkan anemia yang menyebabkan rasa lemah dan kelelahan. Jika perdarahan berat, dapat terjadi muntah darah atau hematemesis atau buang air besar hitam (melena).

Mikrobiologi

Morfologi 
H. pylori adalah bakteri Gram negatif berbentuk heliks (digolongkan sebagai batang melengkung, bukan spiroket) yang panjangnya sekitar 3 μm dengan diameter sekitar 0.5 μm. H. pylori dapat didemonstrasikan di jaringan dengan pewarnaan Gram, pewarnaan Giemsa, pewarnaan hematoksilin-eosin, pewarnaan perak Warthin-Starry, pewarnaan oranye akridin, dan mikroskop fase-kontras. H. pylori dapat membentuk biofilm dan dapat berubah dari bentuk spiral menjadi kokoid yang viabel namun tidak dapat dikultur.

H. pylori memiliki empat sampai enam flagela di tempat yang sama; semua spesies Helicobacter lambung dan enterohepatik sangat motil karena memiliki flagela. Filamen flagelar karakteristik dari Helicobacter terdiri dari dua flagelin yang dapat dikopolimerisasi, FlaA dan FlaB.

Fisiologi 
H. pylori adalah mikroaerofil—yaitu, ia membutuhkan oksigen, tetapi pada konsentrasi lebih rendah daripada di atmosfer. H. pylori mengandung hidrogenase yang dapat menghasilkan energi dengan mengoksidasi hidrogen molekuler (H2) yang dibuat oleh bakteri usus. H. pylori menghasilkan oksidase, katalase, dan urease.

H. pylori memiliki lima famili protein  membran luar utama. Famili terbesar meliputi adhesin yang sudah dikenal dan putatif. Keempat famili lainnya adalah porin, transporter besi, protein terkait flagela, dan protein yang tidak diketahui fungsinya. Seperti bakteri Gram negatif lainnya, membran luar H. pylori terdiri dari fosfolipid dan lipopolisakarida (LPS). Antigen O dari LPS dapat difukosilasi dan meniru antigen golongan darah Lewis yang ditemukan di epitel lambung. Membran luar juga mengandung glukosida kolesterol, yang terdapat pada beberapa bakteri lainnya.

Genom 
H. pylori terdiri dari strain-strain yang beragam, dan ratusan genom telah sepenuhnya disekuensing. Genom strain "26695" terdiri dari sekitar 1,7 juta pasangan basa, dengan sekitar 1.576 gen. Pan-genom, yang merupakan gabungan dari 30 strain yang sudah diurutkan, mengkodekan 2.239 famili protein (kelompok ortolog atau orthologous groups, OG). Di antara mereka, 1248 OG dilestarikan di semua 30 strain, dan mewakili inti universal. 991 OG yang tersisa adalah genom aksesori di mana 277 OG adalah unik (yaitu, OG ada hanya dalam satu strain).

Patofisiologi

Kemampuan adaptasi dan kolonisasi H. pylori 
H. pylori memiliki kemampuan beradaptasi yang membuatnya tahan terhadap asam lambung yang tingkat keasamannya (pH) sangat rendah yaitu berkisar pH 1-3. Hal ini dikarenakan H. pylori memiliki berbagai faktor virulensi, salah satunya adalah enzim urease. Enzim urease mampu mengonversi urea menjadi karbon dioksida dan amonia. Kemampuan konversi ini adalah berkat bantuan dari nikel, maka dari itu urease ini memiliki peran katalitik. Amonia memiliki sifat basa, sehingga dapat menetralisir lingkungan disekitar H. pylori. Oleh karena itu, enzim urease ini melindungi H. pylori dari keasaman lambung, dan selanjutnya dapat menginfeksi serta menyebabkan berbagai masalah pada lambung seperti yang telah disebutkan diatas.

Virulensi patogenik lambung manusia H. pylori bergantung pada nikel, yaitu sebagai kofaktor dari dua enzim penting bernama urease and [NiFe] hydrogenase. Nikel berperan dalam mengaktifkan apo-urease (urease yang belum aktif) menjadi holo-urease (urease yang telah aktif). Hal ini berkat bantuan protein pengikat nikel (nickel-binding protein). Dua protein pengikat nikel paralogus kecil dengan kandungan tinggi dalam Histidine (Hpn dan Hpn-2) memainkan peran sentral dalam mempertahankan kandungan nikel intraseluler yang tidak beracun dan dalam mengendalikan transportasi intraselulernya. Hpn dan Hpn-2 berperan penting dalam kolonisasi H. pylori pada inang.

Kemampuan H. pylori terhadap sistem imun inang 
Pada saat H. pylori menginfeksi sel epitel pada lambung, sistem imun bawaan pada inang merespon infeksi tersebut dengan menghasilkan spesies oksigen reaktif (reactive oxigen species, ROS), salah satunya adalah asam hidroklorous (hypochlorous acid, HOCl). Uji ketahanan H. pylori dengan perlakuan pemberian HOCI dapat digunakan untuk menentukan kemampuannya dalam menurunkan tingkat oksidatif dan bertahan hidup. Hasilnya menunjukkan bahwa H. pylori tahan atau bersifat resisten terhadap HOCI tersebut. Sama halnya pada H. pylori stain mutan yang telah dinonaktifkan gen ureasenya pun ternyata tetap bersifat resisten terhadap HOCI. Ini menunjukkan bahwa keberadaan urease, terlepas dari aktivitas katalitiknya, dapat berperan dalam mencegah kematian sel akibat kerusakan oksidatif. Maka dapat disimpulkan bahwa H. pylori mampu meregulasi respon imun inang.

Evolusi 
Analisis filogenomik mengingkapkan bahwa Hpn dan Hpn-2 terjadi pada nenek moyang yang sama dari H. pylori. Oleh karena itu, adaptasi H. pylori terhadap lingkungan lambung yang keras dan ekstrem kemungkinan karena Hpn dan Hpn-2 oleh H. pylori merupakan peristiwa evolusi yang menentukan untuk bakteri patogen ini menjajah lingkungan lambung yang keras.

Referensi

Pranala luar 

 Information on tests for H. pylori  from the National Institutes of Health
 European Helicobacter Study Group (EHSG) 

 
Infeksi penyebab kanker
Bakteri yang dideskripsikan tahun 1989