Penyakit infeksi biasanya disebabkan oleh mikroorganisme yang menyerang tubuh dan memperbanyak diri. Ada banyak (lihat juga Gambaran Umum Penyakit Menular).
Berikut ini adalah beberapa contoh cara mikroorganisme dapat menyerang tubuh:
Melalui mulut, mata, atau hidung
Melalui kontak seksual
Melalui luka atau gigitan
Melalui perangkat medis yang terkontaminasi
Seseorang dapat memasukkan mikroorganisme dengan menelan air yang terkontaminasi atau memakan makanan yang terkontaminasi. Mereka dapat menghirup spora atau debu atau menghirup droplet yang terkontaminasi yang dikeluarkan bersama batuk atau bersin orang lain. Seseorang dapat memegang benda yang terkontaminasi (seperti kenop pintu) atau bersentuhan langsung dengan orang yang terkontaminasi dan kemudian menyentuh mata, hidung, atau mulut mereka.
Beberapa mikroorganisme menyebar melalui cairan tubuh, seperti darah, air mani, dan tinja. Dengan demikian, mereka dapat menyerang tubuh melalui kontak seksual dengan pasangan yang terinfeksi. Mikroorganisme juga dapat masuk melalui kontak nonseksual menggunakan cairan tubuh, seperti saat memberikan perawatan pribadi atau layanan medis.
Gigitan manusia dan hewan serta luka lain yang merobek kulit dapat menyebabkan mikroorganisme menyerang tubuh. Serangga dan caplak yang terinfeksi dapat menyebarkan penyakit saat digigit.
Mikroorganisme juga dapat menempel pada perangkat medis (seperti kateter, sendi buatan, dan katup jantung buatan) yang dipasang di dalam tubuh. Mikroorganisme mungkin terdapat pada perangkat saat dimasukkan jika perangkat tidak sengaja terkontaminasi. Atau organisme penginfeksi dari lokasi lain dapat menyebar melalui aliran darah dan bersarang pada perangkat yang sudah ditanam. Karena bahan implan tidak memiliki pertahanan alami, mikroorganisme dapat dengan mudah tumbuh dan menyebar, sehingga menyebabkan penyakit.
Setelah menyerang tubuh, mikroorganisme harus memperbanyak diri agar dapat menyebabkan infeksi. Setelah mulai memperbanyak diri, 1 dari 3 hal berikut dapat terjadi:
Mikroorganisme terus memperbanyak diri dan menyebabkan sistem pertahanan tubuh kewalahan.
Kondisi keseimbangan tercapai, sehingga menyebabkan infeksi kronis.
Tubuh—dengan atau tanpa pengobatan medis—menghancurkan dan menghilangkan mikroorganisme penyerang.
Serangan oleh sebagian besar mikroorganisme dimulai ketika mereka menempel pada sel-sel dalam tubuh seseorang. Menempelnya mikroorganisme adalah proses yang sangat spesifik, yang melibatkan koneksi "gembok-dan-kunci" antara mikroorganisme dan sel-sel dalam tubuh. Dengan menempel ke permukaan sel, mikroorganisme dapat menentukan pangkalan untuk memulai menyerang jaringan.
Apakah mikroorganisme tetap berada di dekat lokasi serangan atau menyebar ke lokasi lain dan seberapa parah infeksi bergantung pada beberapa faktor berikut:
Apakah mikroorganisme tersebut menghasilkan toksin, enzim, atau zat lainnya
Apakah mikroorganisme tersebut mengembangkan resistansi terhadap obat antimikroba
Apakah mikroorganisme tersebut dapat memblokir mekanisme pertahanan tubuh
Seberapa baik fungsi sistem imun seseorang
Banyak mikroorganisme penyebab penyakit memiliki sifat-sifat yang meningkatkan keparahan penyakit yang mereka sebabkan (virulensi) dan yang membantu mereka melawan mekanisme pertahanan tubuh. Sifat-sifat ini mencakup sebagai berikut:
Toksin
Enzim
Cara memblokir pertahanan tubuh
Produksi toksin dan enzim
Beberapa mikroorganisme yang menyerang tubuh menghasilkan toksin. Toksin adalah bahan kimia yang dapat membahayakan makhluk hidup. Toksin dapat dibuat oleh manusia, seperti insektisida tertentu, atau alami, seperti yang dihasilkan oleh organisme tertentu. Misalnya, bakteri Clostridium tetani pada luka yang terinfeksi menghasilkan toksin yang menyebabkan tetanus. Beberapa penyakit disebabkan oleh toksin yang dihasilkan oleh mikroorganisme di luar tubuh. Misalnya, bakteri stafilokokus yang hidup dalam makanan dapat menghasilkan toksin yang menyebabkan keracunan makanan ketika makanan itu dimakan, bahkan sekalipun stafilokokus tersebut sudah mati. Sebagian besar toksin mengandung komponen yang berikatan secara spesifik dengan molekul pada sel-sel tertentu (sel target). Toksin berperan penting dalam penyakit, seperti tetanus, sindrom syok toksik, botulisme, antraks, dan kolera.
Beberapa bakteri menghasilkan enzim yang menguraikan jaringan, sehingga memungkinkan infeksi menyebar melalui jaringan dengan lebih cepat. Bakteri lain menghasilkan enzim yang memungkinkan mereka memasuki dan/atau menembus sel.
Pemblokiran pertahanan tubuh
Beberapa mikroorganisme memiliki cara memblokir mekanisme pertahanan tubuh, seperti berikut ini:
Mengganggu produksi antibodi atau sel B atau sel T tubuh (beberapa jenis sel darah putih), yang dipersenjatai secara khusus untuk menyerang mikroorganisme
Menghancurkan antibodi pelindung
Berada di dalam lapisan luar pelindung (kapsul) yang mencegah sel darah putih pertahanan menelan mikroorganisme tersebut (misalnya, fungi Kriptokokus, yang sebenarnya mengembangkan kapsul yang lebih tebal setelah memasuki paru-paru dengan tujuan khusus untuk melawan pertahanan tubuh)
Menahan agar tidak dibuka (terlisis) oleh zat yang bersirkulasi dalam aliran darah
Memproduksi zat yang melawan efek antibiotik
Beberapa bakteri dapat menghasilkan lapisan lendir, yang disebut biofilm, tempat untuk hidupnya bakteri. Biofilm membantu bakteri menempel pada sel dan benda asing, seperti kateter intravena, bahan benang bedah, sendi buatan, perangkat keras yang menjaga tulang tetap pada tempatnya (seperti pin, sekrup, batang, dan pelat), serta implan dan perangkat medis. Biofilm melindungi bakteri agar tidak ditelan oleh sel-sel imun dan dimatikan oleh antibiotik.
Mikroorganisme yang pada awalnya tidak memiliki cara untuk memblokir pertahanan tubuh terkadang mampu mengembangkannya dari waktu ke waktu. Misalnya, beberapa mikroorganisme, setelah berulang kali terpapar penisilin, menjadi resistan terhadap antibiotik tersebut (disebut resistansi antibiotik).
Malafungsi sistem imun
Jika sistem imun tidak berfungsi dengan baik (disebut penurunan imunitas), seseorang menjadi lebih rentan terhadap infeksi. Sistem imun mungkin tidak berfungsi dengan baik karena hal-hal berikut:
Manusia dilahirkan dengan gangguan herediter yang mengacaukan sistem imun (gangguan imunodefisiensi).
Gangguan yang didapat di kemudian hari (seperti infeksi HIV atau kanker) akan melemahkan sistem imun.
Orang perlu meminum obat yang menekan sistem imun (imunosupresan, termasuk kortikosteroid), seperti yang digunakan untuk mencegah penolakan transplantasi organ, atau digunakan untuk mengurangi peradangan.
