PNEUMOCYSTIS CARINII PNEUMONIA

DISUSUN OLEH:

MEILKI NANDA P (08700076)

YESSICA ELSIYANA (08700207)

SMF ILMU PENYAKIT DALAM

RSUD dr. R SOSODORO DJATIKOESOMO BOJONEGORO

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS WUJAYA KUSUMA SURABAYA

2014

Abstract :

Pneumocystis carinii pneumonia (PCP), as the condition is commonly termed (although the

causative organism has been renamed Pneumocystis jiroveci [pronounced “yee-row-vet-zee”]),

is the most common opportunistic infection in persons with HIV infection. An organism with

characteristic structures resembles to protozoa and also sensitive to anti parasite drugs. But

later on, based on the reseach for the molecular biology of the RNA, Pneumocystis jiroveci then

categorized as a fungi with close-relation to Askomikotina. Transmission is assumed by

respiratory droplet infection, with the cyst form as the infective stage to human. The disease has

become increasingly recognized worldwide with the epidemic of AIDS. Since the onset of the

disease is fast and sometimes overlooked in immunocompromized patients, the prognosis is poor

due to the respiratory failure which leads to mortality.

Definisi & Etiologi

Pneumocystis carinii pneumonia (selanjutnya disebut PCP) merupakan infeksi pada paru yang

disebabkan oleh jamur Pneumocystis carinii, sekarang dikenal dengan nama Pneumocystis

jiroveci, sebagai tanda penghormatan kepada ahli parasitologi berkebangsaan Cechnya; Otto

Jirovec. Organisme ini pertama kali ditemukan oleh Chagas (1909). Pada tahun 1915 Carini dan

Maciel menemukan organisme ini pada paru guinea pig, awalnya diduga sebagai salah satu tahap

dalam siklus hidup Trypanosoma cruzi. Pada tahun 1942, Meer dan Brug pertama kali

menyatakan bahwa organisme ini merupakan salah satu jenis parasit yang patogen pada manusia.

Baru pada tahun 1952 Vanek bekerjasama dengan Otto Jirovec menggambarkan siklus paru dan

patologi dari penyakit yang kemudian dikenal sebagai “parasitic pneumonia” atau “pneumonia

sel plasma interstisial (interstitial plasma cell pneumonia)” ini. Sekarang penyakit ini merupakan

infeksi oportunis berbahaya yang paling sering terjadi pada pasien AIDS (1,2,3,4,5).

Taksonomi

Masih ada perbedaan pendapat mengenai taksonomi Pneumocystis jiroveci. Pada awalnya

sebagian besar peneliti memasukkan Pneumocystis jiroveci dalam golongan protozoa, apalagi

sejak Wenyon mengklasifikasikannya ke dalam sub klas Coccidiomorpha , klas Sporozoa dari

protozoa. Penggolongan ke dalam protozoa ini dikarenakan karakteristik strukturnya yang

menyerupai Toksoplasma gondii dan sensitive terhadap preparat obat anti parasit, antara lain

pentamidin isethionat, pirimetamin, sulfadiazine, trimetoprim + sulfametoksazol (Gajdusek,

1957; Frenkel et al., 1966; Ham et al., 1971). Hal ini diperkuat oleh Yoneda et al. (1982) yang

berdasarkan pemeriksaannya dengan mikroskop elektron dan “freeze fracture microscopy”

memastikan bahwa Pneumocystis jiroveci adalah suatu protozoa. Namun studi terbaru

berdasarkan penelitian biologi molekuler asam nukleat RNA ribosom dan biokimianya,

Pneumocystis jiroveci dimasukkan ke dalam golongan fungus (= jamur) yang berhubungan erat

dengan Askomikotina (1,5,6,7,4,8).

Tbl 1. Nomenklatur terbaru Pneumocystis jiroveci, dikutip dari Wikipedia.Kingdom : FungiSubkingdom : DikaryaPhylum : AscomycotaSubphylum : TaphrinomycotinaClass : PneumocystidomycetesOrder : PneumocystidalesFamily : PneumocystidaceaeGenus : Pneumocystis (Delanoë & Delanoë 1912)Species : P. jiroveci

Epidemiologi

Distribusinya luas di seluruh dunia, dapat menginfeksi manusia dan hewan. Pada manusia, PCP

lebih sering terjadi secara sporadik, jarang menimbulkan epidemic (Johnson et al., 1970; Peneral

et al., 1970) dan terjadi pada semua golongan umur (Singer et al., 1975). PCP biasanya terjadi

pada penderita dengan daya tahan tubuh yang menurun, seperti pada penderita AIDS, serta bayi

dan balita yang premature dan mengalami malnutrisi (kurang gizi). Sebelum adanya epidemik

AIDS pada awal 1980-an, PCP jarang terjadi dan biasanya diderita oleh pasien dengan malnutrisi

protein atau penderita ALL (Acute Lymphocytic Leukemia), atau pada pasien – pasien yang

mendapat terapi kortikosteroid. Sekarang infeksi oportunistik ini umumnya sering dihubungkan

dengan dengan infeksi HIV lanjut (3,6,7,9,10).

Morfologi dan siklus hidup

Vavra dan Kucera (1970) membagi Pneumocystis jiroveci menjadi 3 stadium, yaitu :

A. Stadium trofozoit

Bentuk pleomorfik dan uniseluler, berukuran 1 – 5 μ dan memperbanyak diri secara mitosis.

Dengan mikroskop elektron dapat dilihat ultrastrukturnya sebagai berikut : berdinding tipis (20 –

40 μ) dengan beberapa ekspansi tubular yang disebut sebagai filopodium; umumnya mempunyai

1 inti tetapi kadang dapat lebih dari 2 inti; mitokondria, retikulum endoplasmik yang kasar;

benda – benda bulat (round bodies dan vakuol – vakuol). Pada pewarnaan Giemsa, inti berwarna

ungu gelap dan sitoplasma biru terang tetapi tidak ada ciri lain yang khas. Juga dapat dilihat

dengan pewarnaan “acridine orange”. Trofozoit yang kecil (1 – 1,5 μ) ditemukan di dekat kista

yang berdinding tebal, berbentuk bulan sabit menyerupai “intracystic bodies” (beberapa sumber

menyatakan “intracystic bodies” sebagai trofozoit yang sedang berkembang). Trofozoit yang

besar menempel pada dinding alveolus dan mempunyai dinding tipis yang sama dengan trofozoit

yang kecil tetapi mempunyai filopodium dan pseudopodium sehingga berbentuk ameboid.

B. Stadium prakista

Merupakan bentuk intermediate antara trofozoit dan kista. Bentuk oval, ukuran 3 – 5 μ dan

dindingnya lebih tebal (berkisar antara 40 – 120 μ) dengan jumlah inti 1 – 8. Dengan mikroskop,

bentuk ini sukar dibedakan dari stadium lainnya tetapi dinding yang lebih tebal dari stadium

prakista dapat diwarnai dengan “methenamine silver” (Matsumoto dan Yoshida, 1986).

C. Stadium kista

Stadium ini merupakan bentuk diagnostik untuk pneumosistosis (Matsumoto dan Yoshida,

1986), juga diduga sebagai bentuk infektif pada manusia. Dengan mikroskop fase kontras, kista

mudah dilihat, bentuknya bulat dengan diameter 3,5 - 12 μ (kurang lebih 6 μ), mengandung 8

sporozoit atau trofozoit yang sedang berkembang (“intracystic bodies”)yang berdiameter 1 –

1,5μ. Sporozoit tersebut dapat berbentuk seperti buah peer, bulan sabit atau kadang – kadang

terlihat kista berdinding tipis dengan suatu massa di tengah yang homogen atau bervakuol. Kista

dan trofozoit mudah diwarnai dengan Giemsa atau dengan cara Gram – Weiger. Pewarnaan

dengan Giemsa baik untuk melihat bagian – bagian dari parasit. Kapsul berwarna ungu merah,

sitoplasma ungu dan inti ungu biru. Kista yang tidak mengambil warna dianggap sebagai kista

yang berdegenerasi. Untuk menemukan kista, pewarnaan yang paling cocok adalah Gomori –

Silver. Tapi dengan warna ini tidak mungkin diperiksa susunan dalam kista secara detail. Kista

dapat juga dilihat dengan teknik fluoresen dilabel dengan antibody (Arean, 1971).

Siklus hidup yang komplit dari Pneumocystis jiroveci belum sepenuhnya dimengerti, karena

organisme ini belum berhasil diisolasi secara in-vitro dan sangatlah sulit mengobservasi siklus

hidupnya hanya dari klinis. Secara umum siklus hidup dari berbagai variasi spesies

Pneumocystis digambarkan oleh John J. Ruffolo , Ph. D. (Cushion, MT, 1988) seperti pada

gambar berikut. Jamur ini ditemukan pada paru – paru mamalia tempat jamur ini tinggal tanpa

menyebabkan infeksi yang nyata sampai sistem imun hospes melemah. Hal inilah yang

kemudian menimbulkan pneumonia yang sering fatal (1,2,3,4,5,6,7,8,9).

Pneumocystis stages were reproduced from a drawing by Dr. John J. Ruffolo, South Dakota State University, USA published in Cushion M. Pneumocystis carinii. In: Collier L, Balows A, Sussman M, editors. Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections: Volume 4 Medical Mycology, 9th ed. New York: Arnold Publishing; 1998. p.674.

Keterangan gambar :Fase aseksual : bentuk trofozoit (1) bereplikasi secara mitosis (2) ke (3).

Fase seksual : bentuk trofozoit yang haploid berkonjugasi (1) dan menghasilkan zigot (early cyst, kista muda)

yang diploid (2). Zigot membelah diri secara meiosis dan dilanjutkan dengan membelah diri secara mitosis untuk

menghasilkan 8 nukleus yang haploid(late phase cyst, kista stadium lanjut) (3). Kista stadium lanjut mengandung 8

sporozoit yang berisi spora yang kemudian akan keluar setelah terjadi ekskistasi (diyakini bahwa pelepasan spora

terjadi saat terjadi pembelahan pada dinding sel) (4). Stadium trofozoit, dimana organisme ini mungkin

berkembang biak melalui binary fission juga diketahui ada.

Patogenesis dan patologi

Pneumocystis jiroveci berada tersebar dimana –mana sehingga hampir semua orang telah pernah

terpapar dengan organisme ini bahkan sejak kanak – kanak sebelum berusia 4 tahun. Transmisi

Pneumocystis jiroveci dari orang ke orang diduga terjadi melalui “respiratory droplet infection”

(tertelan ludah) dan kontak langsung (Brown, 1975), dengan kista sebagai bentuk infektif pada

manusia. Kebanyakan peneliti menganggap transmisi terjadi dari orang ke orang melalui

inhalasi. Juga dilaporkan bahwa transmisi dapat terjadi secara “in utero” dari ibu kepada bayi

yang dikandungnya (Singer et al., 1975), namun dengan trofozoit sebagai bentuk infektifnya.

Masa inkubasi ekstrinsik ( = prepaten period) diperkirakan 20 -30 hari dengan durasi serangan

selama 1 – 4 minggu. Masih ada kontroversi apakah PCP muncul akibat reaktivasi infeksi laten

yang telah pernah didapat penderita sebelumnya atau karena paparan berulang dan reinfeksi

terhadap jamur ini. Namun diduga mekanisme infeksinya karena menjadi aktifnya infeksi laten

(Sheldon, 1959; Frenkel et al., 1966).

Organisme ini merupakan patogen ekstra seluler. Paru merupakan tempat primer infeksi,

biasanya melibatkan kedua bagian paru kiri dan kanan. Tetapi dilaporkan bahwa infeksi

Pneumocystis jiroveci bisa juga terdapat ekstrapulmonal yaitu di hati, limpa, kelenjar getah

bening dan sum – sum tulang (Jarnum et al., 1986; Barnet et al., 1969, Arean, 1971). Organisme

umumnya masuk melalui inhalasi dan melekat pada sel alveolar tipe I. Di paru, pertumbuhannya

terbatas pada permukaan surfaktan di atas epitel alveolar. Pneumocystis jiroveci berkembang

biak di paru dan merangsang pembentukan eksudat yang eosinofilik dan berbuih yang mengisi

ruang alveolar, mengandung histiosit, limfosit dan sel plasma yang menyebabkan kerusakan

ventilasi dalam paru sehingga menurunkan oksigenasi, interstisium menebal dan kemudian

fibrosis. Pada akhirnya hal ini mengakibatkan kematian karena kegagalan pernafasan akibat

asfiksia yang terjadi karena blokade alveoli dan bronchial oleh massa jamur yang berproliferasi

tadi. Pada autopsi ditemukan paru bertambah berat dan volumenya bertambah besar, pleura agak

menebal. Penampang irisan paru berwarna kelabu dan terlihat konsolidasi serta septum alveolus

yang jelas. Hiperplasia jaringan interstisial dan terinfiltrasi berat dengan sel mononukleus dan sel

plasma juga tampak. Karena itulah penyakitnya disebut “Pneumonia sel plasma interstisial”.

Dinding alveolus menebal dan alveolus berisi eksudat yang amorf dan eosinofilik – memberi

gambaran seperti sarang lebah (honeycomb appearance)-, yang mengandung histiosit dan

limfosit, sel plasma dan organisme itu sendiri.

Tetapi pneumonia pneumosistis pada penderita agammaglobulinemia atau dengan imunosupresi,

eksudat yang khas mungkin tidak ditemukan karena tidak ada limfosit B (Beaver et al., 1984).

Infeksi Pneumocystis jiroveci ditemukan dalam paru hospes dan biasanya terbatas di lumen

alveolus. Ada beberapa laporan yang menyatakan bahwa Pneumocystis jiroveci terdapat di dalam

kapiler alveolus, septum interalveolus interstisial dan sel epitel (Matsumoto dan Yoshida, 1986) (1,2,5,6,7,8).

Gejala klinis

Gejala klinis PCP meliputi triad klasik demam – yang tidak terlalu tinggi-, dispnoe – terutama

saat beraktivitas-, dan batuk non produktif. Progresivitas gejala biasanya perlahan, dapat

berminggu – minggu bahkan sampai berbulan – bulan. Semakin lama dispnoe akan bertambah

hebat, disertai takipnoe – frekwensi pernafasan meningkat sampai 90 – 120 x / menit -, sampai

terjadi sianosis. Pada pemeriksaan fisik diagnostik tidak dijumpai tanda yang spesifik. Saat

auskultasi dapat dijumpai ronki kering atau bahkan tidak dijumpai kelainan apapun.

Pada 2 – 6 % kasus, PCP dapat muncul dengan pneumothorax spontan. Pada pemeriksaan

radiologi paru terlihat gambaran yang khas berupa infiltrat bilateral simetris, mulai dari hilus ke

perifer, bisa meliputi seluruh lapangan paru. Daerah dengan kolaps, diselingi dengan daerah

yang emfisematosa menimbulkan gambaran seperti sarang tawon (“honey comb appearance”),

kadang – kadang terjadi emfisema mediastinal di pneumothorax (Juwono, 1987; Beaver et al.,

1984). Pada darah dijumpai kadar LDH (Lactate Dehidrogenase) yang tinggi - > 460 U / L – atau

Pa O2 (tekanan oksigen parsial arteri) < 75 mmHg. Lesi ekstra pulmoner jarang terjadi - < 3 % -,

namun dapat melibatkan limpa, hati, kelenjar getah bening dan sum – sum tulang.

Pada penderita anak – anak sehubungan dengan malnutrisi, onset penyakit berjalan perlahan,

dijumpai kegagalan tumbuh kembang (failure to thrive), yang akhirnya diikuti takipnoe dan

sianosis. Sedang pada penderita yang imunosupresif – anak mau pun dewasa-, onset penyakit

berjalan cepat (1,2,5,6,7,8,10,11).

Diagnosa

Diagnosa laboratorium sukar ditegakkan. Diagnosa pasti dilakukan dengan menemukan

Pneumocystis jiroveci pada sediaan paru atau bahan yang berasal dari paru, diantaranya :

1. Sediaan yang diperoleh dari induksi sputum

2. Sediaan yang diperoleh dari BAL (Broncho Alveolar Lavage) → dilakukan bila hasil induksi

sputum (-).

3. Sediaan dari biopsi paru

Pemeriksaan serologis PCR dari sediaan darah, serum dan aspirasi nasofaring → masih

diteliti lebih lanjut untuk dapat membedakan antara infeksi yang sedang berlangsung atau

infeksi yang sudah lalu.

Foto roentgen dada dapat menunjukkan gambaran abnormal seperti adanya gambaran

infiltrate interstisial bilateral difus pada daerah hilus(gbr. 2) Dapat juga terlihat gambaran

yang berbeda seperti nodul, kavitas, konsolidasi, pneumatocele dan pneumothorax.

Sebagai pemeriksaan laboratorium tambahan, analisa gas darah dapat menunjukkan

gambaran penurunan level O2 darah (1,3,4,5,6,10,11).

Chest radiograph demonstrating diffuse bilateral infiltrates in a patient with Pneumocystis carinii pneumonia.

Manajemen PCP

A. Pengobatan

Obat pilihan utama adalah kombinasi trimetoprim 20 mg/kg BB / hari + sulfametoksazol 100 mg

/kg BB / hari per oral, dibagi dalam 4 dosis dengan interval pemberian tiap 6 jam selama 12 – 14

hari. Obat alternatif lain (namun lebih toksik) adalah pentamidin isethionat, dosis 4 mg/ kg BB /

hari diberikan 1 x / hari secara IM atau IV selama 12 – 14 hari. Pentamidin isethionat biasanya

diberikan pada pasien yang tidak respon ataupun tidak dapat bertoleransi terhadap pemberian

kombinasi trimetoprim + sulfametoksazol.

Pemberian kemoterapi alternatif lain seperti trimetrexate + dapsone, trimetoprim + dapsone,

leucovorin + dapsone,clindamycin + primaquine dan atovaquone dapat dipertimbangkan, namun

saat ini masih digunakan sebatas untuk tujuan penelitian.

B. Profilaksis

Profilaksis umumnya diberikan pada pasien dengan immunodefisiensi / immunocompromized.

Pada penderita HIV / AIDS dengan CD4 count menurun hingga < 300, dianjurkan untuk

mengkonsumsi kemoprofilaksis PCP. Kemoprofilaksis biasanya berupa pemberian kombinasi

trimetoprim + sulfametoksazol, 150 dan 750 mg / m2 / hari, dibagi dalam 2 dosis dengan interval

pemberian tiap 12 jam. Pentamidin inhaler dalam bentuk aerosol dapat juga digunakan sebagai

alternatif lain kemoprofilaksis (1,6,7,8,9).

Prognosis

Prognosis kurang baik karena onset penyakit berjalan cepat pada penderita dengan

immunodefisiensi / immunocompromized. Bila PCP ditemukan pada penderita dengan

immunodefisiensi, persentase kematian dapat mencapai 100 %. Namun bila infeksi dapat

didiagnosa sedari dini dan diberikan terapi yang adekuat, persentase kematian dapat diturunkan

hingga 10 %. Sayang, sebagian besar kasus PCP bahkan baru terdiagnosa setelah pasien

meninggal dunia pada pemeriksaan autopsy (8,9,10,11).

Kesimpulan

PCP merupakan infeksi pada paru yang disebabkan oleh jamur Pneumocystis jiroveci. Infeksi ini

sering terjadi pada penderita dengan immunodefisiensi, misalnya: pada penderita HIV / AIDS,

ALL (Acute Lymphocytic Leucemia), maupun pada pasien yang mendapat terapi kortikosteroid.

Transmisi orang ke orang diduga terjadi melalui “respiratory droplet infection” dan kontak

langsung. Kebanyakan peneliti menganggap transmisi terjadi melalui inhalasi. Diduga

mekanisme infeksinya karena menjadi aktifnya infeksi laten. Gejala klinis PCP meliputi triad

klasik demam – yang tidak terlalu tinggi-, dispnoe – terutama saat beraktivitas-, dan batuk non

produktif. Semakin lama dispnoe akan bertambah hebat, disertai takipnoe, sampai terjadi sianosis

dan gagal nafas.

Diagnosa pasti dilakukan dengan menemukan Pneumocystis jiroveci pada sediaan paru atau

bahan yang berasal dari paru, yang diperoleh melalui induksi sputum, BAL (Broncho Alveolar

Lavage) maupun biopsi paru. Pada pemeriksaan radiologi paru dapat terlihat gambaran infiltrate

bilateral simetris dan “ honeycomb appearance”. Pada darah dijumpai kadar LDH yang

meninggi, > 460 U/ L atau Pa O2 < 75 mmHg. Oleh karena onset penyakit berjalan cepat pada

penderita dengan immunodefisiensi, maka prognosis PCP kurang baik dan infeksinya dapat fatal

dengan terjadinya gagal nafas.

Untuk itu diperlukan diagnosa dini dan terapi yang adekuat untuk mengurangi persentase

mortalitas penyakit ini. Pada pasien dengan immunodefisiensi, misalnya: penderita HIV / AIDS

dengan CD4 count menurun hingga < 300, dianjurkan untuk mengkonsumsi regimen

kemoprofilaksis kombinasi trimetoprim + sulfametoksazol (atau pentamidin inhaler sebagai

alternatif lain) untuk mencegah infeksi PCP.

Kepustakaan :

1. Sisirawaty, et al. Beberapa Aspek Pneumocystis Carinii. Seminar Parasitologi

Nasional V. 1989.

2. Shulman ST, et al. Indonesian edition : Dasar Biologis & Klinis Penyaki Infeksi. 4th.

ed. Yogyakarta. Gadjah Mada University Press. 1994 : 436 – 46.

3. Brooks GF, Butel JS, Ornston LN. Indonesian edition : Jawetz, Melnick & Adelberg

Mikrobiologi Kedokteran. Ed. 20. EGC. 1996 : 632 – 3.

4. Hutagalung SV, PNEUMOCYSTIS CARINII PNEUMONIA, suatu infeksi opotunistik.

Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara. 2008.

5. Pneumocystis infection (Pneumocystis jirovecii). Available at :

http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/HTML/Pneumocystis.htm.

6. Wilkin A, Feinberg J. Pneumocystis carinii Pneumonia : A Clinical Review.

Available at: http://www.aafp.org/afp/991015ap/1699.html.

7. Pneumocystis pneumonia (PCP). Available at :

http://www.aidsinfonet.org/factsheet_detail.php?fsnumber=515&newLang=en.

8. Lung Parasites Incertae Sedis : Pneumocystis jiroveci (P. carinii). Available at :

http://www.cdfound.to.it/HTML/lung.htm.

9. Molecular Epidemiology of Pneumocystis carinii Pneumonia. Emerging Infectious

Diseases vol. 2 number 2. Available at :

http://www.cdc.gov/incidod/eid/vol2no2/beard.htm.

10. Pneumocystis carinii Pneumonia : Infectious Diseases. Available at :

http://www.pennhealth.com/article/000671.htm.

11. Pneumocystis jirovecii Pneumonia Overview of PCP. Available at :

http://emedicine.medscape.com/article/225976-overview.