Bahaya Neurotoksin Clostridium botulinum terhadap Hewan dan Manusia

PanganNews.id Jakarta, - (Bagian Pertama)

oleh drh. Pudjiatmoko, Ph.D Medik Veteriner Ahli Utama Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Hewan

Botulisme adalah nama paling umum yang diberikan untuk menunjukan tanda klinis yang timbul pada hewan akibat terpapar neurotoksin Clostridium botulinum. C. botulinum merupakan bakteri batang anaerob Gram positif berukuran besar yang paling sering ditemukan di lingkungan dalam bentuk spora. Pada spesies ini terdapat empat kelompok berdasarkan jenis toksin dan kemampuan proteolitiknya.

Gen yang mengkode toksin botulinum dapat ditemukan pada kromosom, terletak pada plasmid, atau diperoleh dari bakteriofag. Ada tujuh toksin yang berbeda, A sampai dengan F. Toksinotipe bakteri ini diberi nama sesuai dengan toksin yang dihasilkannya (misalnya, C. botulinum toksinotipe A menghasilkan toksin botulinum A) setelah tumbuh menjadi bentuk vegetatif. Dalam bentuk spora, bakteri ini tidak menghasilkan toksin.

Neurotoksin botulinum sangat kuat dan menyebabkan kelumpuhan dengan menghambat pelepasan asetilkolin pada sambungan otot syaraf. Spesies mamalia dan unggas sama-sama rentan terhadap toksisitas, yang dapat terjadi melalui infeksi toksik (terinfeksi atau mengkonsumsi bakteri penghasil toksin) atau intoksikasi (mengkonsumsi toksin itu sendiri).

Ketahanan terhadap fisik dan kimia

Suhu: Spora sangat tahan panas; bakteri yang telah tumbuh optimal antara 25°-40°C; toksinotipe non-proteolitik dapat mereplikasi dan menghasilkan toksin pada suhu serendah 5°C; toksin dapat dinonaktifkan pada suhu 80°C selama lebih dari 10 menit.

pH: Pertumbuhan C. botulinum terhambat pada pH kurang dari 4,5; produksi toksin optimal pada pH 5,7-6,2.

Bahan Kimia/Disinfektan: Klorin dioksida dan oksidan campuran efektif dalam menonaktifkan spora; klorin bukanlah inaktivator spora yang dapat diandalkan namun mampu menonaktifkan toksin; ozon efektif tetapi memerlukan parameter pH dan konsentrasi yang tidak praktis untuk penggunaan secara umum.

Kelangsungan hidup: Spora sangat stabil di lingkungan dan dapat bertahan selama bertahun-tahun hingga beberapa dekade.

Spesies yang terkena

Banyak spesies burung dan mamalia dapat terkena botulisme:

Lebih dari 100 spesies burung liar telah didokumentasikan menderita botulisme di seluruh dunia - toksin C, E. Unggas air, burung pantai, dan burung migran merupakan kelompok yang paling berisiko. Burung nasar (famili Cathartidae, Accipitridae) resisten terhadap tipe C. Toksin tipe E lebih sering menyerang burung pemakan daging. Wabah penyakit pada burung raptor berhubungan dengan pembuangan bangkai unggas yang tidak tepat.

Sapi - toksin C, D. Tipe C lebih sering terjadi di Amerika Utara, sedangkan tipe D lebih sering terjadi di Amerika Selatan dan Afrika Selatan.

Singa laut California. Wabah pada hewan penangkaran terkait wabah unggas air endemik.

Manusia - toksin A, B, E, dan F.

Kuda - toksin A, B, C, D

Mink - toksin A, C, D, E

Unggas, (ayam dan burung pegar) - toksin A, C

Domba - toksin C, D

Rute pemaparan

Menelan jaringan busuk yang mengandung toksin. Menelan invertebrata yang mengumpulkan toksin, terutama belatung, yang terkait dengan bahan organik yang membusuk seperti bangkai.

Pembiakan C. botulinum terjadi di: (1) saluran pencernaan usus, yang memungkinkan penyerapan neurotoksin (toksigenesis usus), (2) luka tukak gastrointestinal, tempat neurotoksin disimpan langsung ke aliran darah (infeksi toksik).

Sumber agen penyakit

Clostridium botulinum yang telah tumbuh menjadi bentuk vegetatif (yaitu, tidak bersporulasi). Spora dapat ditemukan di dalam jaringan invertebrata lahan basah dan burung dan, jika tertelan, dapat tumbuh menjadi bentuk vegetatif. Spora juga dapat keluar dari saluran pencernaan melalui tinja.

Kejadian Penyakit

C. botulinum toksinotipe A dan B paling sering ditemukan di tanah, sedangkan toksinotipe C, D, E, F, dan G lebih umum ditemukan di lingkungan dengan kelembapan tinggi, seperti lahan basah. Toksinotipe G hanya diidentifikasi pada sampel tanah di Argentina; penyakit ini tidak dikaitkan dengan wabah. “Titik hangat” geografis botulisme bukanlah hal yang jarang terjadi dan dapat bertahan selama beberapa tahun. Toksin ini mempunyai beberapa derajat asosiasi spesies karena perbedaan spesifisitas lokasi target pada protein membran vesikel sinaptik.

Faktor lingkungan yang mendorong terjadinya wabah unggas air tidak sepenuhnya terkarakterisasi karena hubungan multifaktorialnya kompleks. Namun beberapa faktor abiotik diyakini memiliki arti penting. Kematian lebih sering terjadi pada musim panas ketika suhu lingkungan tinggi dan suhu air lebih dari 20°C. Salinitas lebih dari 2 PPM dikaitkan dengan peningkatan risiko terjadinya wabah, begitu pula pH air sekitar 7,5-9,0.

Potensi redoks negatif dalam air dan penurunan ketersediaan oksigen juga merupakan kondisi yang menguntungkan. Faktor biotik seperti substrat tempat bakteri bertahan juga penting; C. botulinum tidak mampu mensintesis semua asam amino esensial dan oleh karena itu memerlukan substrat protein tinggi untuk bertahan dalam bentuk vegetatif. Hal ini mungkin menjadi alasan adanya hubungan antara wabah botulisme dan adanya sejumlah besar bahan organik yang membusuk. C. botulinum juga berhubungan dengan alga berserabut dan tumbuhan air di beberapa ekosistem.

Faktor antropogenik kemungkinan besar berdampak pada jumlah dan kualitas substrat C. botulinum, dan juga produksi toksin di lingkungan. Misalnya, banjir atau pengeringan lahan basah, penggunaan pestisida, dan polutan lain seperti limpasan pertanian dapat membunuh organisme akuatik. Oleh karena itu menyediakan substrat tambahan yang sesuai untuk pertumbuhan bakteri. Selain itu, pengendapan limbah mentah, vegetasi yang membusuk, dan lain-lain, ke dalam lingkungan menyediakan lebih banyak substrat dan mendorong penipisan oksigen akibat efek peningkatan nutrisi. Di fasilitas domestik dan penangkaran, kegagalan fermentasi silase dan haylage dapat mengakibatkan perkembangbiakan C. botulinum.

Burung migran liar merupakan salah satu spesies paling terkenal yang terkena dampak kematian akibat botulisme dalam skala besar. Wabah pada unggas air dan burung pantai diyakini disebabkan oleh konsumsi invertebrata air kecil dan belatung yang mengandung toksin C dan/atau E. Karena invertebrata tidak terpengaruh oleh toksin botulinum, mereka berfungsi sebagai akumulator toksin dan berkontribusi pada apa yang disebut “karkas- siklus belatung” botulisme burung.

Singkatnya, siklus ini ditandai dengan: (1) produksi toksin pada bangkai hewan yang membusuk yang dimakan belatung; (2) belatung mengkonsentrasikan toksin; (3) unggas air memakan belatung; dan (4) kematian hewan, penumpukan bangkai, dan produksi toksin lebih lanjut.

Ketika siklus ini dimulai, kematian yang tadinya pada satu tempat dapat dengan cepat berkembang menjadi kasus kematian luar biasa, berskala besar yang mungkin melibatkan puluhan ribu hingga jutaan burung. Pasalnya, satu bangkai dapat menampung belatung dalam jumlah besar, namun jika tertelan beberapa belatung saja dapat menyebabkan kematian. (*/Adv)

(Bersambung).