Bordetella pertussis

Bordetella pertussis adalah bakteri Gram negatif berbentuk kokobasilus kecil yang tidak membentuk spora, tidak motil, dan sering memiliki kapsul. Bakteri ini merupakan agen penyebab utama tos ferina, juga dikenal sebagai pertusis atau coqueluche, yaitu infeksi saluran pernapasan akut yang sangat menular ^[1]. Penyakit ini menyebar melalui tetesan pernapasan yang dilepaskan saat penderita batuk, bersin, atau berbicara dekat dengan orang lain ^[2]. B. pertussis memproduksi berbagai toksin patogenik, terutama toksin pertusis, yang merusak sel-sel bersilia di saluran pernapasan, menyebabkan peradangan, penumpukan lendir, dan batuk paroksismal yang khas ^[3]. Gejala awal menyerupai flu biasa, seperti pilek dan batuk ringan, tetapi berkembang menjadi serangan batuk hebat yang diakhiri dengan suara tarikan napas tajam (galo), sehingga dikenal sebagai "batuk seratus hari" ^[4]. Penyakit ini sangat berbahaya bagi bayi dan anak kecil, yang berisiko mengalami komplikasi serius seperti pneumonia, apnea, kejang, bahkan kematian ^[5]. Pencegahan utama dilakukan melalui vaksinasi, terutama dengan vaksin kombinasi DTaP untuk anak-anak dan Tdap untuk remaja serta orang dewasa, yang melindungi terhadap tetanus, difteri, dan pertusis ^[6]. Vaksinasi selama kehamilan juga direkomendasikan untuk memberikan perlindungan pasif kepada bayi baru lahir ^[7]. Diagnosis dapat dilakukan melalui kultur bakteri menggunakan media selektif seperti media Bordet-Gengou atau media Regan-Lowe, serta teknik molekuler seperti PCR ^[8]. Pengobatan utama melibatkan penggunaan antibiotik makrolida seperti azitromisin atau klaritromisin> ^[9]. Strategi pencegahan komprehensif termasuk imunitas kelompok, surveilans epidemiologi, dan pendekatan cocooning untuk melindungi individu rentan ^[10].

Karakteristik Mikrobiologi dan Faktor Virulensi

Bordetella pertussis adalah bakteri Gram negatif berbentuk kokobasilus kecil, tidak membentuk spora, tidak motil, dan sering memiliki kapsul yang berperan dalam virulensi dan perlindungan terhadap fagositosis ^[11]. Bakteri ini bersifat aerob estricto, membutuhkan oksigen untuk pertumbuhan optimal pada suhu 35–37 °C, yang menyerupai lingkungan saluran pernapasan manusia. B. pertussis termasuk bakteri yang sangat fastidiosa, dengan kebutuhan nutrisional khusus seperti nikotinamida, sulfat magnesium, dan sulfat kalium, sehingga memerlukan media pertumbuhan khusus seperti media Bordet-Gengou atau media Regan-Lowe untuk isolasi yang efektif ^[12]. Koloni yang tumbuh pada media ini biasanya kecil, mengkilap, berbentuk seperti mutiara, dan dapat menunjukkan hemolisis parsial setelah inkubasi 3–7 hari ^[13].

Faktor Adhesi dan Kolonisasi

Keberhasilan infeksi B. pertussis bergantung pada kemampuannya untuk melekat pada sel-sel epitel bersilia di saluran pernapasan. Proses ini dimediasi oleh sejumlah faktor adhesi utama, termasuk hemaglutinina filamentosa (FHA), yang berfungsi sebagai adhesin primer dengan mengikat reseptor pada sel epitel, terutama melalui interaksi dengan integrin seperti CR3 ^[14]. Selain FHA, protein lain seperti BrkA (bordetella resistance to killing) dan fimbria (Fim) juga berkontribusi pada adhesi dan kolonisasi awal. Faktor-faktor ini memungkinkan bakteri untuk bertahan terhadap pembersihan mekanis oleh gerakan silia dan memfasilitasi pembentukan koloni pada epitel pernapasan ^[15].

Toksin dan Faktor Virulensi Utama

B. pertussis menghasilkan berbagai toksin yang berperan krusial dalam patogenesis dan evasi dari respons imun inang. Toksin pertussis (PT) merupakan faktor virulensi utama yang terdiri dari lima subunit (S1–S5) dan berfungsi sebagai ADP-ribosiltransferase. PT menginaktivasi protein G inhibitori (Gi/o) pada sel inang, yang mengganggu transduksi sinyal seluler dan menyebabkan akumulasi intraseluler AMP siklik (cAMP). Hal ini mengakibatkan disfungsi sistem imun, termasuk supresi migrasi neutrofil dan monosit, serta gangguan aktivasi makrofag dan sel dendritik. Akibatnya, respons imun adaptif terhambat, memungkinkan bakteri untuk bertahan lebih lama dalam tubuh ^[16]. Selain itu, PT menyebabkan kerusakan pada sel epitel bersilia, yang mengganggu pembersihan mukosiliar dan berkontribusi pada batuk paroksismal yang khas ^[17].

Faktor virulensi lain yang penting adalah toksin adenilat siklase (CyaA), yang berfungsi ganda sebagai hemolisina dan enzim adenilat siklase. CyaA mengikat reseptor CR3 pada sel fagosit, lalu mengkatalisis konversi ATP menjadi cAMP secara tidak terkendali. Akumulasi cAMP intraseluler menghambat fungsi bakterisida seperti fagositosis dan produksi spesies reaktif oksigen (ROS), yang memungkinkan bakteri untuk menghindari destruksi oleh sistem imun bawaan ^[18]. CyaA juga mempromosikan apoptosis pada neutrofil dan makrofag, yang berkontribusi pada peradangan kronis dan kerusakan jaringan ^[19].

Selain itu, B. pertussis menghasilkan toksin sitotoksik traqueal (TCT), yang berasal dari metabolisme dinding sel dan menyebabkan destruksi sel-sel bersilia, serta lipooligosakarida (LOS), komponen membran luar yang berfungsi sebagai endotoksin dan memicu pelepasan sitokin proinflamasi yang berkontribusi pada kerusakan jaringan lokal ^[14]. Kombinasi dari faktor-faktor ini memungkinkan B. pertussis untuk tidak hanya mengkolonisasi secara efektif, tetapi juga mengganggu dan menekan respons imun inang, sehingga memfasilitasi infeksi yang berkepanjangan dan penyebaran yang efisien ^[21].

Evasi dari Respons Imun

Strategi evasi imun oleh B. pertussis sangat canggih. Selain PT dan CyaA, hemaglutinina filamentosa (FHA) juga berperan dalam modulasi imun dengan menghambat migrasi leukosit dan mengubah respons peradangan. FHA membantu konsentrasi bakteri pada epitel dan mendukung aksi toksin lainnya ^[15]. Kombinasi dari adhesi yang kuat, produksi toksin imunomodulator, dan kemampuan untuk menghindari fagositosis menjadikan B. pertussis patogen yang sangat spesialis dan efektif dalam menginfeksi manusia ^[23]. Mekanisme ini juga menjelaskan mengapa infeksi dapat berlangsung lama dan mengapa bakteri tetap menjadi ancaman meskipun terdapat program vaksinasi yang luas, terutama mengingat penurunan imunitas dari waktu ke waktu dan adaptasi patogen terhadap tekanan imun ^[24].

Transmisi dan Epidemiologi

Bordetella pertussis menyebar secara efisien dari manusia ke manusia melalui tetesan pernapasan yang dilepaskan ketika individu terinfeksi batuk, bersin, atau berbicara dalam jarak dekat ^[25]. Transmisi ini terjadi terutama di lingkungan tertutup dengan kontak dekat yang berkepanjangan, seperti rumah tangga, sekolah, atau pusat penitipan anak, di mana bakteri dapat dengan mudah menyebar di antara individu yang rentan ^[26]. Bakteri ini sangat menular, dengan satu individu terinfeksi berpotensi menularkan penyakit kepada antara 12 hingga 17 orang yang tidak kebal, menjadikannya salah satu infeksi saluran pernapasan akut paling menular yang diketahui ^[10].

Periode Kontagiositas dan Sumber Infeksi

Periode ketika individu paling menular adalah selama dua minggu pertama setelah batuk dimulai, meskipun penularan dapat dimulai sejak fase awal penyakit, ketika gejalanya masih ringan dan menyerupai flu biasa ^[28]. Tanpa pengobatan antibiotik, individu dapat tetap menular hingga tiga minggu setelah batuk muncul ^[29]. Namun, pengobatan dengan antibiotik makrolida seperti azitromisin atau klaritromisin dapat mengurangi periode penularan secara signifikan, sering kali menjadi lima hari setelah dimulainya pengobatan ^[30].

Sumber utama infeksi adalah individu yang menunjukkan gejala, namun peran penting juga dimainkan oleh pembawa asimptomatik, terutama remaja dan orang dewasa dengan kekebalan yang menurun ^[31]. Individu ini dapat menularkan bakteri tanpa menyadari bahwa mereka terinfeksi, sehingga menjadi reservoir tersembunyi yang dapat menyebarkan penyakit ke bayi dan anak kecil, yang berisiko tinggi mengalami komplikasi serius seperti apnea, pneumonia, atau kematian ^[5].

Pola Epidemiologi dan Resurgensi Kasus

Secara global, tos ferina menunjukkan pola epidemiologi siklik, dengan wabah terjadi setiap tiga hingga lima tahun ^[33]. Meskipun program vaksinasi telah berhasil menurunkan insidensi secara signifikan, terjadi resurgensi kasus di berbagai wilayah, termasuk Amerika Latin, bahkan di negara-negara dengan cakupan vaksinasi yang tinggi ^[34]. Penurunan cakupan vaksinasi selama dan setelah pandemi COVID-19 telah berkontribusi terhadap peningkatan ini, menciptakan kerentanan dalam populasi ^[35].

Kasus paling sering terjadi pada anak-anak di bawah lima tahun, dengan insidensi tertinggi pada bayi di bawah satu tahun ^[36]. Di Meksiko, misalnya, cakupan vaksinasi DTP hanya mencapai 78% pada tahun 2024, di bawah ambang batas yang diperlukan untuk mencapai imunitas kelompok ^[37]. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperingatkan bahwa lebih dari 14 juta anak di dunia belum menerima dosis lengkap vaksin DTP3, yang membuat mereka sangat rentan terhadap infeksi ^[38].

Peran Dewasa dan Remaja dalam Transmisi

Remaja dan orang dewasa memainkan peran krusial sebagai sumber penularan bagi bayi yang rentan. Mereka sering mengalami gejala atipikal, seperti batuk persisten tanpa suara tarikan napas khas, sehingga diagnosis klinis menjadi sulit dan penularan dapat terjadi secara tidak disengaja ^[39]. Penurunan kekebalan seiring waktu, baik dari vaksinasi maupun infeksi sebelumnya, menciptakan populasi yang rentan yang dapat bertindak sebagai reservoir untuk bakteri ^[40]. Studi menunjukkan bahwa lebih dari 75% kasus pada bayi berasal dari kontak dekat di dalam rumah, seperti orang tua atau saudara kandung ^[41].

Dampak Cakupan Vaksinasi dan Strategi Pencegahan

Cakupan vaksinasi yang tinggi sangat penting untuk memutus rantai penularan dan mencapai imunitas kelompok ^[42]. Namun, efektivitas vaksin acelular menurun seiring waktu, dengan kekebalan yang berkurang antara 2% hingga 10% per tahun, yang menyebabkan wabah terjadi bahkan di populasi yang divaksinasi dengan baik ^[43]. Untuk melindungi bayi yang belum divaksinasi, strategi pencegahan mencakup vaksinasi ibu hamil selama trimester ketiga kehamilan, yang memungkinkan transfer antibodi pelindung secara transplasenta ^[44]. Selain itu, strategi cocooning—yaitu vaksinasi semua kontak dekat bayi baru lahir seperti orang tua, saudara, dan pengasuh—dianjurkan untuk menciptakan lingkungan yang terlindungi ^[45]. Strategi ini dilengkapi dengan surveilans epidemiologi yang diperkuat untuk mendeteksi wabah secara dini dan respons cepat untuk mengendalikan penyebaran ^[46].

Gejala Klinis dan Perjalanan Penyakit

Infeksi yang disebabkan oleh Bordetella pertussis, dikenal sebagai tos ferina atau pertusis, menunjukkan perjalanan penyakit yang khas dan dapat dibagi menjadi tiga fase utama: fase katarral, fase paroksismal, dan fase konvalesens. Gejala klinis bervariasi tergantung pada usia pasien, dengan manifestasi yang paling parah terjadi pada lactans dan anak-anak kecil yang belum sepenuhnya divaksinasi ^[28].

Fase Katarral (1–2 Minggu Pertama)

Fase awal infeksi berlangsung sekitar 1–2 minggu dan menyerupai infeksi saluran pernapasan atas ringan seperti flu biasa. Gejala-gejala pada tahap ini bersifat inespesifik, sehingga sering kali tidak langsung dihubungkan dengan tos ferina. Gejala utama meliputi:

rinorea atau hidung tersumbat
batuk ringan dan kering
esternuasi
fevera ringan atau tidak ada sama sekali

Meskipun gejalanya ringan, fase ini merupakan periode dengan tingkat kontagiositas tertinggi karena pasien aktif melepaskan bakteri melalui tetesan pernapasan saat batuk, bersin, atau berbicara ^[48]. Karena kemiripannya dengan infeksi virus seperti virus sincitial respiratorio atau influenza, diagnosis klinis sering kali terlambat, memungkinkan penyebaran lebih lanjut di masyarakat ^[49].

Fase Paroksismal (Beberapa Minggu hingga Beberapa Bulan)

Setelah fase katarral, penyakit berkembang menjadi fase paroksismal yang lebih serius, ditandai dengan serangan batuk intens dan tak terkendali yang dikenal sebagai paroksisme. Fase ini dapat berlangsung hingga 10 minggu atau lebih, yang menjadi dasar penyakit ini dijuluki "batuk seratus hari" ^[25]. Gejala khas pada fase ini meliputi:

Serangan batuk paroksismal yang berulang dan hebat
Suara tarikan napas tajam dan nyaring setelah batuk, dikenal sebagai "galo" atau "whoop", terutama umum terjadi pada anak-anak ^[51]
Muntah setelah episode batuk (batuk postprandial)
Wajah memerah atau mata berair selama serangan
Kesulitan bernapas atau makan selama episode batuk

Pada remaja dan dewasa, gejala klasik seperti "galo" sering kali tidak muncul, sehingga pasien mungkin hanya mengalami batuk persisten tanpa tanda khas lainnya. Hal ini membuat diagnosis klinis lebih sulit dan meningkatkan risiko penularan tanpa disadari ke individu rentan seperti bayi ^[39].

Gejala pada Lactans dan Bayi di Bawah Satu Tahun

Pada bayi di bawah satu tahun, terutama yang belum menerima dosis vaksinasi pertama, gejala tos ferina dapat sangat berbeda dan jauh lebih berbahaya. Mereka sering kali tidak mengalami batuk paroksismal atau "galo", tetapi justru menunjukkan tanda-tanda yang mengancam jiwa, termasuk:

apnea (berhentinya pernapasan secara tiba-tiba), yang bisa menjadi satu-satunya gejala ^[53]
cyanosis (kulit kebiruan akibat kekurangan oksigen)
dispnea atau kesulitan bernapas
Kesulitan menyusu dan risiko dehidrasi
Lethargi atau iritabilitas

Bayi dengan tos ferina memiliki risiko tinggi mengalami komplikasi serius seperti pneumonia, kejang, dan ensefalopati hipoksik akibat hipoksia berulang selama apnea ^[28]. Oleh karena itu, tos ferina pada kelompok usia ini dianggap sebagai kegawatdaruratan medis dan sering kali memerlukan rawat inap di unit perawatan intensif pediatrik ^[55].

Fase Konvalesens (Beberapa Minggu hingga Bulan)

Fase pemulihan terakhir ini dapat berlangsung selama beberapa minggu hingga bulan. Selama periode ini, frekuensi dan intensitas serangan batuk secara bertahap berkurang. Namun, batuk dapat kembali muncul saat terjadi infeksi saluran pernapasan lainnya, seperti flu atau infeksi virus ringan ^[51]. Pemulihan total bisa memakan waktu hingga 100 hari, terutama pada anak-anak dan individu dengan sistem imun yang belum matang.

Perbedaan Klinis Berdasarkan Status Vaksinasi

Individu yang telah divaksinasi lengkap mungkin mengalami bentuk penyakit yang lebih ringan, dengan gejala yang tidak khas. Meskipun vaksinasi efektif dalam mencegah bentuk parah, perlindungan imun menurun seiring waktu (waning immunity), meningkatkan risiko infeksi ulang pada remaja dan dewasa ^[57]. Hal ini menjelaskan mengapa orang dewasa yang divaksinasi tetap bisa menjadi sumber penularan bagi bayi yang belum divaksinasi, menekankan pentingnya strategi pencegahan seperti vaksinasi selama kehamilan dan dosis booster untuk populasi dewasa ^[10].

Diagnosis Laboratorium

Diagnosis laboratorium terhadap infeksi yang disebabkan oleh Bordetella pertussis memerlukan pendekatan yang komprehensif dan beragam, mengingat kesamaan klinis dengan berbagai pernapasan lainnya. Metode diagnostik yang digunakan harus mempertimbangkan fase penyakit, status vaksinasi pasien, dan ketersediaan fasilitas laboratorium. Teknik utama yang digunakan meliputi , reaksi rantai polimerase (PCR), dan , masing-masing dengan kelebihan dan keterbatasan tersendiri ^[8].

Kultur Bakteri: Spesifisitas Tinggi dengan Sensitivitas Rendah

Kultur bakteri masih dianggap sebagai standar emas dalam diagnosis tos ferina karena mampu mengisolasi bakteri hidup, yang penting untuk studi epidemiologis, karakterisasi strain, dan pengujian kepekaan antibiotik ^[39]. Namun, B. pertussis merupakan mikroorganisme yang sangat fastidius, membutuhkan media selektif khusus untuk pertumbuhannya.

Media yang paling umum digunakan adalah media Bordet-Gengou dan media Regan-Lowe. Media Bordet-Gengou mengandung infus kentang, gliserin, dan darah domba defibrinasi, mendukung pertumbuhan B. pertussis dengan membentuk koloni kecil, bulat, mengkilap, dan kadang menunjukkan hemolisis perifer setelah 72–120 jam inkubasi dalam atmosfer lembap dan mikroaerofilik ^[61]. Di sisi lain, media Regan-Lowe merupakan agar karbon aktif yang diperkaya dengan darah kuda dan mengandung sefaleksin sebagai agen antimikroba untuk menghambat flora bakteri normal dari saluran pernapasan, sehingga meningkatkan selektivitasnya ^[62].

Meskipun spesifisitas kultur mendekati 100%, sensitivitasnya terbatas, berkisar antara 12% hingga 60%, terutama jika sampel diambil setelah minggu kedua gejala atau setelah dimulainya terapi antibiotik ^[63]. Selain itu, proses kultur membutuhkan waktu inkubasi yang lama, antara 3 hingga 7 hari, bahkan bisa mencapai 12 hari, serta kondisi transportasi dan pemrosesan sampel yang sangat ketat ^[64].

PCR: Sensitivitas dan Kecepatan Tinggi sebagai Metode Pilihan

Saat ini, PCR real-time telah menjadi metode pilihan dalam diagnosis klinis tos ferina karena sensitivitasnya yang sangat tinggi (hingga 99%) dan kecepatan hasil yang hanya memakan waktu beberapa jam ^[64]. PCR mendeteksi DNA bakteri langsung dari sampel nasofaring, memungkinkan diagnosis bahkan setelah dimulainya terapi antibiotik dan hingga 3–4 minggu setelah onset gejala ^[64].

Gen-gen target utama yang digunakan dalam PCR meliputi:

ptxA-pr: wilayah promotor gen toksin pertussis, sangat spesifik untuk B. pertussis ^[67].
IS481: elemen penyisipan yang sangat berulang dalam genom B. pertussis, meskipun juga ditemukan pada B. holmesii, sehingga berpotensi menyebabkan hasil positif palsu jika tidak dikonfirmasi dengan penanda lain ^[68].
IS1001 dan hIS1001: digunakan untuk membedakan B. pertussis dari B. parapertussis dan B. holmesii ^[69].

PCR memungkinkan surveilans molekuler dan pemantauan strain yang sedang beredar, menjadikannya alat penting dalam pengendalian epidemiologi ^[70]. Namun, risiko kontaminasi DNA atau deteksi DNA residual dari infeksi sebelumnya dapat menyebabkan hasil positif palsu ^[71].

Serologi: Untuk Diagnosis pada Fase Lanjut

Serologi, khususnya deteksi antibodi IgG terhadap toksin pertussis (PT), sangat berguna untuk diagnosis pada pasien yang telah melewati minggu kedua gejala, ketika beban bakteri sudah rendah dan metode kultur atau PCR cenderung negatif ^[72]. Titer IgG anti-PT yang tinggi (misalnya ≥125 UI/mL) menunjukkan infeksi yang baru terjadi ^[73].

Namun, interpretasi hasil serologi menjadi rumit pada populasi yang telah divaksinasi, karena vaksin acelular juga menginduksi produksi antibodi anti-PT, sehingga sulit membedakan antara infeksi alami dan respons imun akibat vaksinasi ^[73]. Selain itu, sensitivitas dan spesifisitasnya bervariasi tergantung pada metode dan waktu pengambilan sampel, serta tidak berguna untuk anak kecil karena sistem imun mereka yang belum matang ^[73].

Tantangan dalam Diagnosis Diferensial

Diagnosis diferensial tos ferina menghadapi tantangan signifikan karena gejalanya yang tumpang tindih dengan berbagai patogen pernapasan lainnya, seperti virus sincitial respiratorio (VSR), , , , Mycoplasma pneumoniae, Chlamydophila pneumoniae, dan Bordetella parapertussis ^[49]. Misalnya, VSR dapat menyebabkan pada bayi dengan gejala seperti batuk, mengi, dan kesulitan bernapas, yang bisa menyerupai tos ferina ^[77].

Untuk membedakan B. pertussis dari B. parapertussis, diperlukan teknik molekuler spesifik seperti PCR real-time dengan primer yang ditujukan pada gen ptxA (spesifik untuk B. pertussis) dan gen ompA (spesifik untuk B. parapertussis) ^[69]. Di sisi lain, Mycoplasma pneumoniae dapat dideteksi menggunakan PCR real-time, dan panel multiplex yang mendeteksi berbagai patogen secara simultan sangat membantu dalam diagnosis diferensial ^[79].

Rekomendasi Diagnostik Berdasarkan Fase Penyakit

Organisasi seperti CDC dan ECDC merekomendasikan penggunaan kombinasi metode sesuai dengan fase penyakit:

Fase awal (0–2 minggu): PCR + kultur (jika memungkinkan).
Fase lanjut (>2 minggu): Serologi IgG anti-PT pada pasien yang belum divaksinasi baru-baru ini.
Konfirmasi epidemiologis: Penggunaan PCR dengan berbagai target (misalnya IS481 + ptxA-pr) untuk menghindari hasil positif palsu ^[8].

Pada tahun 2025, tes molekuler cepat berbasis point-of-care (POC) telah disetujui, seperti tes dari Roche yang memberikan hasil dalam sekitar 15 menit dan telah mendapatkan pengecualian CLIA, memfasilitasi diagnosis di fasilitas kesehatan primer ^[81]. Integrasi pendekatan diagnostik ini memungkinkan diagnosis yang lebih akurat dan intervensi yang lebih cepat, yang sangat penting untuk mengendalikan penyebaran penyakit yang sangat menular ini.

Pengobatan dan Manajemen Klinis

Pengobatan infeksi Bordetella pertussis, penyebab utama tos ferina, terutama berfokus pada penggunaan antibiotik untuk menghilangkan bakteri, mengurangi penyebaran, dan meringankan gejala. Antibiotik golongan makrolida merupakan pilihan pertama, dengan azitromisin, klaritromisin, dan eritromisin menjadi agen utama yang digunakan ^[9]. Pemberian antibiotik paling efektif bila dimulai pada fase awal penyakit, terutama selama fase catarral, sebelum serangan batuk paroksismal dimulai, karena dapat memodifikasi perjalanan klinis dan secara signifikan mengurangi masa penularan ^[4]. Meskipun pengobatan antibiotik tidak selalu mempersingkat durasi batuk secara signifikan, terutama jika dimulai pada fase paroksismal, penggunaannya sangat penting untuk menghentikan penularan ke individu rentan, seperti bayi yang belum divaksinasi ^[84].

Terapi Antibiotik Berdasarkan Kelompok Usia

Regimen pengobatan antibiotik disesuaikan berdasarkan kelompok usia pasien untuk memastikan efektivitas dan keamanan. Pada laktan, terutama bayi di bawah enam bulan, azitromisin adalah pilihan utama karena profil keamanannya yang lebih baik dibandingkan eritromisin, yang dikaitkan dengan risiko stenosis pilorik hipertrofik pada neonatus ^[85]. Dosis yang direkomendasikan untuk bayi adalah 10 mg/kg/hari diberikan sebagai dosis tunggal selama tiga hari, atau dalam skema lima hari (10 mg/kg pada hari pertama, diikuti oleh 5 mg/kg/hari selama empat hari berikutnya) ^[86]. Eritromisin dapat digunakan sebagai alternatif, dengan dosis 40–50 mg/kg/hari dibagi menjadi empat dosis selama 14 hari, namun harus digunakan dengan hati-hati. Klaritromisin tidak direkomendasikan untuk bayi di bawah enam bulan karena kurangnya data keamanan ^[87].

Untuk anak-anak di atas satu tahun, azitromisin tetap menjadi pilihan utama dengan skema dosis 10 mg/kg/hari pada hari pertama (dosis awal), diikuti oleh 5 mg/kg/hari selama empat hari berikutnya, total lima hari pengobatan ^[9]. Alternatifnya termasuk klaritromisin dengan dosis 15 mg/kg/hari dibagi dua kali sehari selama tujuh hari, atau eritromisin 40 mg/kg/hari dibagi empat kali sehari selama 14 hari. Pada remaja dan dewasa, azitromisin diberikan dengan dosis 500 mg pada hari pertama, diikuti oleh 250 mg per hari selama empat hari berikutnya. Klaritromisin (500 mg setiap 12 jam selama tujuh hari) dan eritromisin (500 mg setiap enam jam selama 14 hari) juga merupakan pilihan yang tersedia ^[89]. Pada pasien yang tidak dapat menggunakan makrolida karena kontraindikasi atau resistensi, trimetoprim/sulfametoksazol merupakan alternatif yang direkomendasikan ^[4].

Manajemen Dukungan dan Perawatan di Rumah Sakit

Manajemen klinis tos ferina melampaui pengobatan antibiotik, terutama pada kasus yang parah yang memerlukan rawat inap. Laktan, terutama yang berusia di bawah tiga bulan, berisiko tinggi mengalami komplikasi serius seperti apnea, pneumonia, dan gagal napas, sehingga memerlukan perawatan intensif di unit perawatan intensif anak ^[85]. . Dukungan pernapasan adalah komponen kritis, yang mencakup pemberian oksigen tambahan untuk mempertahankan saturasi oksigen di atas 90%, dan dalam kasus gagal napas akut, ventilasi mekanik invasif mungkin diperlukan ^[92]. Pemantauan terus-menerus terhadap frekuensi napas, denyut jantung, dan saturasi oksigen sangat penting untuk mendeteksi episode apnea secara dini. Selain itu, asupan cairan dan nutrisi yang memadai harus dipastikan, yang mungkin memerlukan pemberian melalui sonda nasogastrik jika pasien mengalami kesulitan makan karena serangan batuk yang sering ^[4].

Profilaksis Antibiotik untuk Kontak Dekat

Untuk mencegah penyebaran lebih lanjut, profilaksis antibiotik pasca-paparan sangat penting untuk diberikan kepada kontak dekat kasus yang dikonfirmasi. Strategi ini terutama ditujukan untuk melindungi individu rentan seperti bayi di bawah satu tahun, wanita hamil, dan orang dengan gangguan kekebalan atau penyakit kronis ^[94]. Kontak dekat didefinisikan sebagai seseorang yang memiliki kontak langsung dari wajah ke wajah selama minimal satu menit, berada di ruang tertutup yang sama selama lebih dari satu jam, atau merupakan pengasuh langsung dari kasus yang terinfeksi ^[94]. Regimen profilaksis identik dengan regimen pengobatan, dengan azitromisin menjadi pilihan utama karena kemudahannya. Pemberian profilaksis harus dimulai sesegera mungkin, idealnya dalam waktu 14 hari sejak dimulainya batuk pada kasus primer, untuk mencegah perkembangan penyakit sekunder ^[89]. Pendekatan ini merupakan bagian integral dari strategi pengendalian penyakit yang lebih luas, yang juga mencakup isolasi kasus yang terkonfirmasi hingga lima hari setelah dimulainya terapi antibiotik untuk mengurangi masa penularan ^[4].

Strategi Pencegahan dan Vaksinasi

Pencegahan infeksi oleh Bordetella pertussis, agen penyebab tos ferina, sangat bergantung pada kombinasi strategi vaksinasi yang komprehensif, kepatuhan terhadap praktik higiene, serta pengendalian kasus dan kontak yang efektif. Meskipun vaksinasi merupakan pilar utama, tantangan seperti penurunan kekebalan seiring waktu dan adaptasi patogen menuntut pendekatan yang dinamis dan berlapis untuk melindungi populasi, terutama individu paling rentan seperti laktasi ^[35].

Vaksinasi: Pilar Utama Pencegahan

Vaksinasi merupakan intervensi paling efektif untuk mencegah tos ferina dan mengurangi morbiditas serta mortalitas. Strategi vaksinasi melibatkan serangkaian dosis primer untuk anak-anak dan dosis penguat untuk kelompok usia yang lebih tua. Vaksin yang digunakan saat ini adalah vaksin kombinasi yang melindungi terhadap tetanus, difteri, dan pertusis, dengan dua formulasi utama:

DTaP (Difteri, Tetanus, dan Pertusis Aseular): Diberikan kepada anak-anak di bawah usia 7 tahun. Jadwal lengkap biasanya mencakup lima dosis: pada usia 2, 4, dan 6 bulan, antara 15 dan 18 bulan, dan dosis terakhir antara 4 dan 6 tahun ^[99]. Vaksin ini mengandung komponen aseular dari B. pertussis, seperti toksin pertusis (PT), hemaglutinina filamentosa (FHA), pertaktin (PRN), dan fimbria (Fim), yang memicu respons imun dengan reaktivitas yang lebih rendah dibandingkan vaksin sel utuh (wP) ^[100].
Tdap (Tetanus, Difteri, dan Pertusis Aseular): Merupakan versi dosis lebih rendah yang direkomendasikan untuk remaja, orang dewasa, dan wanita hamil. Dosis penguat Tdap dianjurkan pada usia 11 atau 12 tahun ^[101]. Pemberian vaksin ini membantu mempertahankan kekebalan individu dan mengurangi risiko transmisi ke bayi yang belum divaksinasi.

Vaksinasi Selama Kehamilan dan Strategi Perlindungan Bayi

Untuk melindungi bayi baru lahir yang sangat rentan terhadap komplikasi parah, strategi kunci telah dikembangkan:

Vaksinasi Ibu Hamil: Wanita hamil harus menerima satu dosis vaksin Tdap selama setiap kehamilan, idealnya antara minggu ke-27 dan ke-36 trimester ketiga ^[102]. Strategi ini memungkinkan transfer antibodi pelindung secara transplasenta ke janin, memberikan imunitas pasif selama bulan-bulan kritis pertama kehidupan. Studi menunjukkan bahwa strategi ini dapat mengurangi risiko tos ferina pada bayi hingga 90% ^[103].
Strategi Cocooning (Imunisasi Cuna): Strategi ini melibatkan vaksinasi semua kontak dekat bayi baru lahir, seperti orang tua, saudara kandung, kakek-nenek, dan pengasuh, dengan vaksin Tdap. Tujuannya adalah menciptakan "lingkungan pelindung" atau "selimut" yang mengurangi kemungkinan bayi terpapar bakteri ^[104]. Meskipun konsepnya menarik, efektivitas praktisnya terbatas oleh kesulitan dalam mencapai cakupan vaksinasi yang tinggi di kalangan orang dewasa, sehingga vaksinasi ibu hamil dianggap sebagai strategi yang lebih andal dan efisien ^[105].

Tantangan dalam Keefektifan Vaksin dan Resurgensi Kasus

Meskipun cakupan vaksinasi tinggi, terjadi peningkatan global kasus tos ferina. Dua faktor utama yang berkontribusi terhadap fenomena ini adalah:

Penurunan Kekebalan (Waning Immunity): Kekebalan yang diinduksi oleh vaksin aseular (aP) tidak bertahan seumur hidup. Efektivitas vaksin menurun secara signifikan setelah 4 hingga 9 tahun, dengan penurunan tahunan sekitar 2% hingga 10% ^[100]. Hal ini menyebabkan remaja dan orang dewasa yang sebelumnya divaksinasi menjadi rentan terhadap infeksi, sering kali dengan gejala ringan atau atipikal, sehingga mereka berperan sebagai reservoir dan penyebar utama kepada bayi ^[40].
Adaptasi Patogen: Tekanan selektif dari vaksinasi telah mendorong evolusi B. pertussis. Salah satu perubahan paling mencolok adalah meningkatnya prevalensi strain yang kekurangan pertaktin (PRN-), sebuah protein adhesi yang merupakan komponen kunci dalam vaksin aseular ^[108]. Strain PRN- ini memiliki keunggulan selektif dalam populasi yang divaksinasi, yang dapat mengurangi efektivitas vaksin dan berkontribusi pada resurgensi penyakit ^[109].

Strategi Pencegahan Non-Vaksin dan Pengendalian

Selain vaksinasi, langkah-langkah lain diperlukan untuk mengendalikan penyebaran:

Higiene Pribadi: Mencuci tangan secara rutin dengan sabun dan air, serta menutup mulut dan hidung saat batuk atau bersin (dengan tisu sekali pakai atau siku), sangat penting untuk mencegah penularan melalui tetesan pernapasan ^[110].
Isolasi Kasus dan Profilaksis Kontak: Kasus yang dikonfirmasi harus diisolasi, terutama selama fase menular (dua minggu pertama setelah batuk dimulai). Orang yang memiliki kontak dekat dengan kasus yang dikonfirmasi, terutama jika mereka termasuk dalam kelompok berisiko tinggi (bayi, ibu hamil, individu imunokompromi), harus menerima profilaksis antibakteri, biasanya dengan makrolida seperti azitromisin ^[4].
Surveilans Epidemiologi: Sistem surveilans yang kuat sangat penting untuk mendeteksi dini wabah, memantau tren, menilai efektivitas vaksin, dan mengidentifikasi strain sirkulasi. Ini sangat krusial dalam konteks penurunan cakupan vaksinasi selama pandemi COVID-19, yang telah berkontribusi pada peningkatan kasus ^[112].

Masa Depan Vaksin dan Strategi Pencegahan

Keterbatasan vaksin aseular saat ini telah mendorong pengembangan strategi baru:

Vaksin Generasi Baru: Para peneliti sedang mengembangkan vaksin generasi berikutnya yang bertujuan untuk mengatasi kelemahan vaksin saat ini. Kandidat yang menjanjikan termasuk vaksin berbasis vesikel membran luar (VME) yang mengandung berbagai antigen dalam bentuk alami, vaksin berbasis ARNm multivalen, dan vaksin hidup yang dilemahkan yang diberikan secara intranasal ^[113]. Vaksin intranasal sangat menarik karena dapat menginduksi imunitas mukosa yang kuat, yang penting untuk mencegah kolonisasi awal di saluran pernapasan dan menghentikan transmisi ^[114].
Peningkatan Cakupan Vaksinasi: Mempertahankan cakupan vaksinasi yang tinggi di semua kelompok usia tetap menjadi kunci. Organisasi seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan Organisasi Pan-Amerika Kesehatan (OPS) terus menyerukan upaya untuk menutup celah vaksinasi dan memperkuat sistem kesehatan untuk mencegah wabah ^[115]. Pendekatan ini harus mencakup edukasi masyarakat dan peningkatan akses untuk melawan desinformasi dan mengatasi hambatan logistik.

Peran Populasi Dewasa dalam Penyebaran

Populasi dewasa, termasuk remaja dan orang tua, memainkan peran krusial dalam penyebaran Bordetella pertussis ke individu yang paling rentan, terutama bayi dan anak kecil. Meskipun tos ferina sering dianggap sebagai penyakit anak-anak, bentuk klinis pada dewasa justru menjadi sumber utama penularan karena karakteristik gejala yang atipikal dan sering tidak terdiagnosis. Dewasa yang terinfeksi biasanya mengalami batuk persisten yang berlangsung lebih dari dua minggu, namun sering kali tidak menunjukkan gejala khas seperti suara tarikan napas tajam (galo) yang sering terdengar pada anak-anak ^[4]. Kondisi ini membuat diagnosis klinis menjadi sulit dan meningkatkan risiko penularan yang tidak disengaja, terutama dalam lingkungan rumah tangga.

Dewasa sebagai Reservoir dan Sumber Infeksi

Dewasa, terutama yang telah menerima vaksinasi di masa kanak-kanak, sering kali mengalami penurunan imunitas pelindung seiring waktu, fenomena yang dikenal sebagai waning immunity. Efektivitas vaksin tos ferina acelular (aP) diperkirakan menurun antara 2% hingga 10% per tahun setelah dosis terakhir, dengan perlindungan yang berlangsung hanya 4 hingga 9 tahun ^[100]. Akibatnya, remaja dan orang dewasa yang divaksinasi dapat menjadi pembawa asimptomatik atau mengalami infeksi ringan yang tidak terdiagnosis, berperan sebagai reservoir bakteri. Mereka dapat menularkan Bordetella pertussis melalui tetesan pernapasan yang dilepaskan saat batuk, bersin, atau berbicara dekat dengan orang lain, terutama di lingkungan tertutup seperti rumah, sekolah, atau tempat kerja ^[28]. Studi epidemiologi menunjukkan bahwa lebih dari 75% kasus tos ferina pada bayi berasal dari anggota keluarga yang tinggal serumah, dengan ibu sebagai sumber infeksi yang paling umum ^[41].

Strategi Pencegahan: Perlindungan Lingkungan dan Vaksinasi Dewasa

Untuk memutus rantai penularan dari populasi dewasa ke bayi rentan, strategi pencegahan yang efektif sangat penting. Strategi utama adalah vaksinasi ulang (booster) pada remaja dan orang dewasa. Vaksin kombinasi Tdap (tetanus, difteri, dan pertusis acelular) direkomendasikan sebagai dosis booster, terutama bagi remaja berusia 11–12 tahun dan bagi semua orang dewasa yang belum pernah menerima Tdap sebelumnya ^[120]. Vaksinasi dewasa ini tidak hanya melindungi individu tersebut tetapi juga berkontribusi pada imunitas kelompok, yang melindungi mereka yang tidak dapat divaksinasi atau belum lengkap vaksinasinya.

Selain itu, dua strategi kunci telah dikembangkan untuk secara langsung melindungi bayi baru lahir. Pertama, vaksinasi ibu selama kehamilan, khususnya antara minggu ke-27 dan ke-36 trimester ketiga, sangat efektif. Vaksinasi ini memungkinkan transfer antibodi pelindung secara transplasenta ke janin, memberikan perlindungan pasif kepada bayi selama bulan-bulan awal kehidupan yang rentan ^[121]. Studi menunjukkan bahwa strategi ini dapat mengurangi risiko tos ferina pada bayi hingga 90% ^[103]. Kedua, strategi cocooning (inmunización cuna) melibatkan vaksinasi semua orang yang berada dalam lingkaran dekat bayi baru lahir, seperti ayah, saudara kandung, kakek-nenek, dan pengasuh, dengan vaksin Tdap. Tujuannya adalah menciptakan "lingkungan terlindungi" atau "selimut" kekebalan di sekitar bayi yang belum divaksinasi ^[104]. Meskipun efektivitasnya secara operasional terbatas karena tantangan dalam mencapai cakupan vaksinasi yang tinggi di kalangan dewasa, strategi ini tetap menjadi komponen penting dalam pendekatan pencegahan yang komprehensif. Kombinasi dari vaksinasi ibu, vaksinasi booster dewasa, dan cocooning merupakan pilar utama dalam mengendalikan penyebaran Bordetella pertussis dan melindungi populasi paling rentan dari komplikasi serius seperti apnea dan [[pneumonia|pneumonia>>.

Tantangan Kontrol dan Masa Depan Vaksin

Kontrol terhadap tos ferina yang disebabkan oleh Bordetella pertussis menghadapi tantangan kompleks meskipun telah ada program vaksinasi yang luas. Salah satu tantangan utama adalah penurunan imunitas pelindung seiring waktu, baik yang diperoleh melalui vaksinasi maupun infeksi alami. Efikasi vaksin acelular (aP) yang saat ini digunakan sangat tinggi pada tiga tahun pertama setelah vaksinasi, tetapi mulai menurun secara progresif setelah itu, dengan diperkirakan kehilangan efektivitas antara 2% hingga 10% per tahun setelah dosis terakhir ^[40]. Durasi perlindungan ini diperkirakan berkisar antara 4 hingga 9 tahun, lebih pendek dibandingkan vaksin seluruh sel (wP) ^[125]. Penurunan imunitas ini menciptakan populasi rentan di kalangan remaja dan dewasa, yang kemudian berperan sebagai reservoir asimptomatik dan menjadi sumber utama penularan bagi bayi yang belum divaksinasi penuh ^[41]. Faktor ini menjelaskan mengapa terjadi peningkatan kasus tos ferina di kalangan remaja dan dewasa, bahkan di negara-negara dengan cakupan vaksinasi tinggi ^[127].

Adaptasi Patogen dan Perubahan Cepa

Tantangan lain yang muncul adalah adaptasi evolusioner dari Bordetella pertussis sebagai respons terhadap tekanan selektif dari vaksinasi acelular. Vaksin aP hanya mengandung sejumlah kecil antingen, seperti toksin pertusis (PT), hemaglutinin filamentosa (FHA), pertaktin (PRN), dan fimbria (Fim). Penggunaan vaksin ini secara luas telah menyebabkan seleksi terhadap cepa yang dapat menghindari respons imun. Perubahan paling mencolok adalah meningkatnya prevalensi cepa yang defisien pertaktin (PRN-). Pertaktin adalah protein adhesi penting yang termasuk dalam kebanyakan vaksin aP, dan cepa PRN- telah mendominasi isolat di berbagai negara seperti Amerika Serikat, Jepang, dan negara-negara Eropa ^[108]. Selain itu, telah diamati mutasi pada gen ptxP, dengan cepa ptxP3 yang menghasilkan lebih banyak toksin pertusis dan mungkin lebih mudah menular, serta perubahan lain pada gen yang mengkode antingen vaksin ^[129]. Perubahan ini mengurangi efikasi vaksin dan berkontribusi pada resurgensi kasus meskipun cakupan vaksinasi tinggi ^[130].

Keterbatasan Vaksin Acelular Saat Ini

Vaksin aP memiliki sejumlah keterbatasan yang membatasi kemampuannya untuk mengendalikan penyakit secara tuntas. Pertama, vaksin ini tidak mencegah secara efektif kolonisasi dan transmisi B. pertussis. Ini karena vaksin aP yang diberikan secara intramuskular menginduksi respons imun sistemik yang kuat (IgG), tetapi tidak secara optimal menginduksi imunitas mukosa di saluran pernapasan ^[131]. Imunitas mukosa, yang melibatkan IgA sekretorik dan sel T residensial jaringan (Trm), sangat penting untuk mencegah bakteri menempel dan berkembang biak di epitel pernapasan ^[132]. Kedua, vaksin aP menginduksi respons sel T yang terpolarisasi ke arah Th2, yang kurang efektif dalam menghilangkan bakteri dibandingkan respons Th1/Th17 yang diinduksi oleh vaksin wP ^[133]. Akibatnya, individu yang divaksinasi dapat menjadi pembawa asimptomatik, memungkinkan penularan silensius patogen di komunitas ^[134].

Strategi Pencegahan dan Masa Depan Vaksin

Untuk mengatasi tantangan ini, strategi pencegahan telah berkembang. Vaksinasi ibu hamil selama trimester ketiga kehamilan (minggu ke-27 hingga ke-36) telah terbukti menjadi strategi paling efektif untuk melindungi bayi baru lahir. Vaksin Tdap yang diberikan kepada ibu memungkinkan transfer antibodi pelindung secara transplasental, memberikan imunitas pasif kepada bayi selama bulan-bulan awal yang rentan ^[103]. Efektivitas strategi ini sangat tinggi, mencapai lebih dari 90% dalam mencegah penyakit klinis dan rawat inap pada bayi ^[136]. Di sisi lain, strategi cocooning (vaksinasi semua kontak dekat bayi baru lahir) memiliki efektivitas terbatas karena kesulitan operasional dalam mencapai cakupan vaksinasi yang tinggi di kalangan orang dewasa ^[137]. Oleh karena itu, vaksinasi ibu hamil lebih diutamakan dibandingkan cocooning.

Masa depan vaksin terletak pada pengembangan vaksin generasi berikutnya yang dapat mengatasi keterbatasan vaksin aP saat ini. Kandidat vaksin yang menjanjikan termasuk vaksin berbasis vesikel membran luar (VME), yang mengandung berbagai antigen dalam bentuk alaminya dan dapat menginduksi respons imun yang lebih luas dan tahan lama ^[138]. Vaksin intranasal hidup yang dilemahkan sedang diteliti karena dapat menginduksi imunitas mukosal yang kuat, yang penting untuk mencegah kolonisasi awal dan transmisi ^[139]. Selain itu, platform vaksin ARN juga sedang dikembangkan untuk mengekspresikan berbagai antigen B. pertussis secara efisien ^[113]. Tujuan dari semua kandidat ini adalah untuk mengembangkan vaksin yang tidak hanya mencegah penyakit parah, tetapi juga mencegah infeksi dan penularan, serta memberikan perlindungan yang lebih tahan lama, guna mencapai pengendalian penyakit yang berkelanjutan ^[24].