Virologi [PDF]

Citation preview

Hak Cipta



dan Hak Penerbitan dilindungi Undang-undang



Cetakan pertama, Agustus 2018 Penulis



: Dr. Oki Dwi Suprobowati,M.Kes Iis Kurniati, Spd. M.Kes



Pengembang Desain Intruksional : Heny Kurniawati, S.ST., M.Kes. Desain oleh Tim P2M2 Kover & Ilustrasi Tata Letak



: Bangun Asmo Darmanto, S.Des. : Fahreis Hertansyah Pohan, S. Sn



Jumlah Halaman



: 314



DAFTAR ISI Halaman



BAB I: DASAR-DASAR VIROLOGI …………………………………………………………………………



1



Topik 1. Pengantar Virologi ...............................................................................................



2



Latihan …....……………………………………………..................................................................



12



Ringkasan ….…………………………………………...................................................................



13



Tes 1 ….……………………………..…….................................................................................



13



Topik 2. Dasar-Dasar Virologi ............................................................................................



17



Latihan …....……………………………………………..................................................................



33



Ringkasan ....…………………………………………...................................................................



33



Tes 2 ....……………………………..…….................................................................................



34



KUNCI JAWABAN TES FORMATIF .........................................................................



38



GLOSARIUM …......................................................................................................



39



DAFTAR PUSTAKA ….............................................................................................



45



BAB 2: KLASIFIKASI VIRUS …………………………………………………………………………………



43



Topik 1. Virus DNA ............................................................................................................



45



Latihan …....……………………………………………..................................................................



63



Ringkasan ….…………………………………………...................................................................



63



Tes 1 ….……………………………..…….................................................................................



64



Topik 2. Virus RNA ............................................................................................................



68



Latihan …....……………………………………………..................................................................



84



Ringkasan ....…………………………………………...................................................................



85



Tes 2 ....……………………………..…….................................................................................



85



KUNCI JAWABAN TES FORMATIF .........................................................................



89



GLOSARIUM …......................................................................................................



90



 Virologi



iii



DAFTAR PUSTAKA ….............................................................................................



92



BAB 3: REPRODUKSI VIRUS …………………………………………………………………………………



93



Topik 1. Reproduksi Virus .................................................................................................



95



Latihan …....……………………………………………..................................................................



110



Ringkasan ….…………………………………………...................................................................



110



Tes 1 ….……………………………..…….................................................................................



110



Topik 2. Bakteriofaga ........................................................................................................



114



Latihan …....……………………………………………..................................................................



138



Ringkasan ....…………………………………………...................................................................



138



Tes 2 ....……………………………..…….................................................................................



139



KUNCI JAWABAN TES FORMATIF .........................................................................



143



GLOSARIUM …......................................................................................................



144



DAFTAR PUSTAKA ….............................................................................................



148



BAB 4: REAKSI IMUNOLOGI DAN VAKSIN VIRUS …………………………………………………



150



Topik 1.



Reaksi Imunologi .................................................................................................



152



Latihan …....……………………………………………..................................................................



164



Ringkasan ….…………………………………………...................................................................



164



Tes 1 ….……………………………..…….................................................................................



166



Topik 2. Vaksin Virus .........................................................................................................



169



Latihan …....……………………………………………..................................................................



177



Ringkasan ....…………………………………………...................................................................



178



Tes 2 ....……………………………..…….................................................................................



179



KUNCI JAWABAN TES FORMATIF .........................................................................



182



GLOSARIUM …......................................................................................................



183



DAFTAR PUSTAKA ….............................................................................................



186



Virologi 



BAB 5: PENYEBARAN DAN INFEKSI VIRUS …………………………………………………………..



187



Topik 1. Penyebaran Virus ................................................................................................



188



Latihan …....……………………………………………..................................................................



204



Ringkasan ….…………………………………………...................................................................



205



Tes 1 ….……………………………..…….................................................................................



205



Topik 2. Infeksi Virus ........................................................................................................



210



Latihan …....……………………………………………..................................................................



237



Ringkasan ....…………………………………………...................................................................



238



Tes 2 ....……………………………..…….................................................................................



240



iv KUNCI JAWABAN TES FORMATIF .........................................................................



244



GLOSARIUM …......................................................................................................



245



DAFTAR PUSTAKA ….............................................................................................



2



BAB 6: DIAGNOSIS LABORATORIUM VIRUS DAN PENJAMINAN MUTU ……………….



250



Topik 1. Diagnosis Pemeriksaan Laboratorium Virus .........................................................



252



Latihan …....……………………………………………..................................................................



277



Ringkasan ….…………………………………………...................................................................



277



Tes 1 ….……………………………..…….................................................................................



277



Topik 2. Penjaminan Mutu ...............................................................................................



282



Latihan …....……………………………………………..................................................................



296



Ringkasan ....…………………………………………...................................................................



297



Tes 2 ....……………………………..…….................................................................................



297



KUNCI JAWABAN TES FORMATIF .........................................................................



303



GLOSARIUM …......................................................................................................



304



DAFTAR PUSTAKA ….............................................................................................



305



 Virologi



v



Bab 1 DASAR-DASAR VIROLOGI Drh.Ocky Dwi uprobowati,M.Kes.



Pendahuluan



S



membahas topik tentang Dasar-Dasar Virologi.Virologi berasal dari kata virus dan elamat berjumpa dengan kami tim Virologi. Pada pertemuan kali ini kita akan logos (ilmu). Virologi adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang virus dan penyakit-



penyakit yang disebabkannya. Virus adalah parasit atau makhluk hidup yang kehidupannya bergantung pada makhluk hidup lain, berukuran mikroskopik (tidak dapat dilihat oleh mata) yang menginfeksi sel organisme biologis. Status virus sering menjadi kontroversi apakah ia termasuk makhluk hidup atau bukan. Virus memiliki ciri makhluk hidup karena memiliki DNA dan dapat berkembang biak, sedangkan disebut benda mati karena tidak memiliki sel dan dapat dikristalkan. Mungkin solusi terbaik untuk masalah ini adalah dengan menyebut virus sebagai makhluk perantara yang tidak termasuk ke dalam kelompok makhluk hidup juga tidak sepenuhnya dapat dikatakan sebagai benda mati. Virus bersifat obligat, artinya virus hanya dapat hidup dalam sel inang dan tidak dapat bertahan di luar sel. Dalam kehidupan sehari-hari virustidak lagi terdengar asing bagi kita. Bermacammacam virus dapat menimbulkan berbagai penyakit pada tubuh manusia yang tidak diinginkan. Jika tubuh kita dalam kondisi menurun (lemah) maka kita dapat dengan mudah terserang penyakit atau virus. Oleh sebab itu kita perlu mempelajari virus tentang sifat-sifat virus, peranan virus dalam kehidupan, susunan kimia, pengaruh fisika dan kimia, pembiakan virus, klasifkasi virus, reproduksi virus, reaksi imun virus, vaksin virus, penyebaran dan infeksi virus, dan diagnosa virus. Setelah mempelajari mata kuliah ini anda diharapkan mampu untuk : 1. Menjelaskan tentang pengantar virologi dan dasar-dasar virologi 2. Menjelaskan tentang Virus DNA dan RNA 3. Menjelaskan tentang reproduksi virus 4. Menjelaskan tentang reaksi imunologi dan vaksin virus 5. Menjelaskan tentang penyebaran dan infeksi virus



Topik 1 Pengantar Virologi 1



Virologi 



dengan mikroskop elektron yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya irus adalah suatu jasad renik yang berukuran sangat kecil dan hanya dapat dilihat dapat bereproduksi (hidup) didalam sel yang hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel tersebut karena virus tidak memiliki perlengkapan seluler untuk bereproduksi sendiri. Virus merupakan parasit obligat intraseluler. Virus mengandung asam nukleat DNA atau RNA sajatetapi tidak kombinasi keduanya, dan yang diselubungi oleh bahan pelindung terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal) dan istilah bakteriofaga atau faga dipakai untuk virus yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel). Selama siklus replikasi dihasilkan banyak sekali salinan asam nukleat dan protein selubung virus. Protein-protein selubung tadi dirakit untuk membentuk kapsid yang membungkus dan menstabilkan asam nukleat virus terhadap lingkungan ekstra sel serta memfalitasi perlekatan penetrasi virus saat berkontak dengan sel-sel baru yang rentan. Infeksi virus dapat memiliki efek yang kecil atau bahkan tidak memiliki efek sama sekali pada sel penjamu tetapi dapat pula menyebabkan kerusakan atau kematian sel. Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai mahluk hidup karena dia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas.Oleh karna karakteristiknya yang khas ini, virus selalu teasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (mis : virus HIV, DHF ), pada hewan (mis : virus flu burung), atau pada tanaman (mis : virus mozaik tembakau/TMV ). Penelitian virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mozaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan menjadikan tanaman tersebut memiliki bercak-bercak. Seorang ilmuwan Jerman pada tahun 1883, Adolf Meyer, menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ditelitinya menjadi sakit setelah disemprot dengan getah dari tanaman yang sakit. Dari hasil penelitiannya, Meyer menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop. Dimitri Ivanowsky pada tahun 1892 yang berasal dari Rusia menemukan bahwa getah daun tembakau yang sudah disaring dengan penyaring bakteri masih dapat menimbulkan penyakit bakteri, lalu ia menyimpulkan bahwa bakteri tersebut berbentuk lebih kecil, sehingga masih dapat melewati penyaring yang dipakainya, atau bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang masih dapat menembus saringannya. Pada tahun 1897 penelitian ini dilanjutkan oleh peneliti Belanda yang bernama Martinus Beijerinck, ia menyatakan bahwa agens infeksi yang ada dalam getah yang sudah disaring tersebut dapat bereproduksi karena kemampuannya menimbulkan penyakit tidak berkurang meskipun telah ditransfer beberapa kali antar tanaman. Akhirnya disimpulkan bahwa patogen mosaik tembakau bukan merupakan bakteri tetapi merupakan sejenis cairan hidup pembawa penyakit. Pada tahun 1935 Wendell Meredith Stanley dari Amerika Serikat berhasil mengkristalkan partikel penyebab penyakit mozaik yang kini dikenal sebagai virus mozaik tembakau. Virus ini juga merupakan virus yang pertama kali divisualisasikan denganmikroskopelektron pada tahun 1939 oleh ilmuwan Jerman G.A. Kausche dan H.Ruska(Kuswiyanto, 2016).



V



 Virologi



2



Virus merupakan agen infeksius terkecil (diameter sekitar 20 nm hingga300 nm) dan hanya mengandung satu jenis asam nukleat (RNA atau DNA) sebagai genom mereka. Asam nukleat tersebut terbungkus dalam suatu selubung protein yangdikelilingi sebuah membran yang mengandung lipid dan keseluruhan unit infeksius tersebut dinamakan virion. Cara berkembang virus berbeda dengan cara berkembang biak bakteri. Bakteri berkembang biak dengan cara membelah diri dari satu sel menjadi dua sel (binary fission), sedangkan pada virus perkembangbiakannya terjadi dengan cara perbanyakan diri dari partikel asam nukleat virus sesudah virus menginfeksi suatu sel. Virus tidak mempunyai ribosom dan partikel ribonukleoprotein yang mempunyai peran dalam proses sintesis protein. Selain itu virus pada umumnya kebal atau resisten terhadap antibiotik, akan tetapi peka atau sensitif terhadap interveron. Agar dapat hidup virus harus selalu berada didalam sel organisme hidup lainnya (obligate intraseluler), sehingga virus tidak dapat dibiakkan di dalam medium buatan. Seperti halnya riketsia dan klamidia, virus hanya dapat dibiakkan pada kultur jaringan atau kultur sel (tissue culture atau sellular culture).



A. PENGERTIAN VIRUS Virus adalah parasit intraseluler obligat yang berukuran antara 20-300 nm, bentuk dan komposisi kimianya bervariasi, tetapi hanya mengandung RNA atau DNA saja. Partikelnya secara utuh disebut virion yang terdiri dari capsid yang dapat terbungkus oleh sebuah glikoprotein atau membran lipid, dan virus resisten terhadap antibiotik. Bentuk virus berbeda-beda ada yang : bulat, batang polihidris, dan seperti huruf T.



Gambar 1.1 Bagian Penyusun Virus Sumber :http://www.ebiologi.net/2016/03/struktur-tubuh-macam-macam-bentukvirus.html Terdapat beberapa komponen utama penyusun tubuh virus yaitu :



3



Virologi 



1. Kepala Virus memiliki kepala berisi DNA atau RNA yang menjadi bahan genetik kehidupannya. Isi kepala ini dilindungi oleh kapsid, yaitu selubung protein yang tersusun oleh protein. Bentuk kapsid sangat bergantung pada jenis virusnya. Kapsid virus bisa berbentuk bulat, polihedral, heliks, atau bentuk lain yang lebih kompleks. Kapsid tersusun atas banyak kapsomer atau sub-unit protein. 2. Isi Tubuh Isi tubuh virus atau biasa disebut virionadalah bahan genetik yang berupa salah satu tipe asam nukleat (DNA atau RNA). Tipe asam nukleat yang dimiliki virus akan mempengaruhi bentuk tubuh virus. Virus dengan isi tubuh berupa RNA biasanya berbentuk menyerupai kubus, bulat, atau polihedral, contohnya pada virus-virus penyebab penyakit polyomyelitis, virus influenza, dan virus radang mulut dan kuku. 3. Ekor Ekor merupakan bagian dalam struktur tubuh virus yang berfungsi sebagai alat untuk menempelkan diri pada sel inang. Ekor yang melekat di kepala ini umumnya terdiri atas beberapa tabung tersumbat yang berisi benang dan serat halus. Adapun pada virus yang hanya menginveksi sel eukariotik, bagian tubuh ini umumnya tidak dijumpai. 4. Kapsid Kapsid adalah lapisan berupa rangkaian kapsomer pada tubuh virus yang berfungsi sebagai pembungkus DNA atau RNA. Fungsi kapsid ini adalah sebagai pembentuk tubuh dan pelindung bagi virus dari kondisi lingkungan luar. Macam Macam Bentuk Virus Meski tersusun atas struktur tubuh yang sama, virus ternyata dapat mempunyai bentuk tubuh yang sangat bervariasi. Sedikitnya ada 5 macam bentuk tubuh virus yang telah berhasil diidentifikasi oleh para ilmuan. Macam-macam bentuk virus tersebut antara lain oval, bulat, batang, polihedral, dan huruf T. Berikut macam-macam bentuk tubuh virus tersebut lengkap dengan contohnya.



 Virologi



4



Sumber



Gambar 1.2 Bentuk Virus :http://www.ebiologi.net/2016/03/struktur-tubuh-macam-macambentukvirus.html



1. Bentuk tubuh bulat dimiliki oleh virus-virus penyebab penyakit AIDS, ebola, dan influenza. 2. Bentuk tubuh oval dimiliki oleh virus penyebab penyakit rabies. 3. Bentuk tubuh batang dimiliki oleh virus TMV (Tobaccao Mosaic Virus). 4. Bentuk tubuh polihidris dimiliki oleh virus Adenovirus penyebab demam. 5. Bentuk tubuh huruf T pada bacteriophage, virus menyerang bakteri E. coli. Ciri-ciri Virus memiliki RNA atau DNA saja, dapat dikristalkan, memerlukan asam nukleat untuk bereproduksi, tidak melakukan aktivitas metabolisme karena tidak memiliki sitoplasma, bersifat aseluler (tidak mempunyai sel), berukuran lebih kecil dari bakteri, bentuknya bervariasi, hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Sampai saat ini virus diketahui merupakan organisme terkecil dan berdasarkan tropismenya dapat dibagi dalam tiga golongan besar yaitu virus binatang (virus yang paling banyak dipelajari), virus tanaman tinggi, dan virus bakteri dan jamur



B. STRUKTUR DAN ANATOMI VIRUS Virus merupakan organisme yang berukuran sangat kecil sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Karena ukurannya sangat kecil sehingga virus hanya dapat disaring dengan penyaring ultrafilter. Virus terkecil berukuran hanya 20 nm (lebih kecil dari ribosom), sedangkan virus yang berukuran besarpun tetap tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya, tersusun atas satu jenis asam nukleat yaitu RNA atau DNA saja dan 5



Virologi 



dibungkus dengan suatu selubung protein (kapsul). Berdasarkan atas hospes atau tuan rumah tempat yang ditumpanginya virus dibedakan atas virus hewani (virus pada hewan dan manusia), virus tanaman dan virus bakteri.



Gambar1.3 Struktur Virus Sumber : https://sman10garut.wordpress.com/2011/07/02/struktur-tubuh-virus/ Asam nukleat genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA, genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai tunggal, RNA untai ganda. Selain itu asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil hingga beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik virus diselubungi oleh suatu lapisan pelindung. Protein yng menjadi lapisan pelindung disebut kapsid. Bergantung pada tipe virusnya, kapsid dapat berbentuk bulat, heliks, polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks, dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus. Kapsid terbentuk dari banyak sub unit protein yang disebut kapsomer. Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid(biasanya disebut dengan protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoproten yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi. Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukeat seperti virus heliks. Struktur ini bervariasi dari ukuran 20  Virologi



6



nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T (yaitu sekitar 60 T protein). Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T = 4, membutuhkan 240 proteinuntuk membentuk kapsid. Seperti virus berbentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferikdapat diselubungi lapisan lipid, tetapi biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam menginfeksi sel. Seperti yang telah dijelaskan pada virus campak, beberapa jenis virus memiliki unsur tambahan yang membantunya menginfeksi inang. Virus pada hewan memiliki selubung virus, yaitu membran yang menyelubungi kapsid. Selubung ini mengandung fosfolipid dan protein dari sel inang, tetapi juga mengandung protein dan glikoprotein yang berasal dari virus. Selain protein selubung dan protein kapsid, virus juga membawa beberapa molekul enzim didalam kapsidnya. Ada pula beberapa jenis bakteriofaga yang memiliki ekor protein yang melekat pada “kepala” kapsid. Serabut-serabut ekor tersebut digunakan oleh faga untuk menempel pada suatu bakteri. Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat tranportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang (Kuswiyanto, 2016).



1. Partikel Virus



Kemajuan dalam teknik difraksi sinar X dan mikroskop elektron memungkinkan untuk melihat perbedaan-perbedaan kecil dalam morfologi dasar virus. Dalam hal ini dibutuhkan zat warna logam berat sepertiKalium Fosfotungstat untuk mempertegas struktur permukaan. Logam berat tersebut memasuki partikel virus bagaikan awan dan menonjolkan struktur permukaan virus melalui pewarnaan negatif. Dengan cara ini virus dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) tipe berdasarkan penataan sub satuan morfologinya Yaitu : a. Yang mempunyai simetri helix, misalnya Paramixovirus dan Orthomyxovirus. b. Yang mempunyai simetri kubus, misalnya Adenovirus. c. Yang mempunyai struktur kompleks, misalnya Poxvirus. 2. Ukuran virus



Ukuran yang sangat kecil serta kemampuan untuk melewati saringan kuman adalah ciri klasik untuk virus, karena beberapa kuman lebih kecil dari virus yang tersebar maka ciri khas ini sudah tidak berlaku lagi. Ada beberapa cara yang digunakan untuk menentukan ukuran virus yaitu : a. Mengunakan Mikroskop Elektron Pada mikroskop elektron digunakan elektron sebagai pengganti gelombang cahaya dan lensa elektromagnetiksebagai pengganti lensa-lensa kaca. Berkas elektron yang



7



Virologi 



diperoleh memiliki gelombang cahaya sehingga benda-benda yang lebih kecil dari pada gelombang cahaya dapat dilihat. Virus dapat dilihat dalam sediaan dari ekstrak jaringan dan dalam seksi-seksi sangat tipis sel-sel terinfeksi. Cara ini banyak digunakan untuk menentukan ukuran partikel. b. Ultrasedimentasi (Ultrasentrifugasi) Bila partikel-partikel disuspensi dalam cairan, partikel tersebut akan mengendap pada dasar dengan kecepatan sebanding dengan ukurannya. Dengan ultrasentifugasi dapat digunakan daya 100.000 kali lebih besar dari gaya berat untuk menyebabkan partikel-partikel mengendap di dasar tabung (sekitar 80.000100.000 putaran/menit). Hubungan antara ukuran dan bentuk partikel dengan kecepatan mengendapnya memungkinkan penentuan ukuran partikel. Dalam hal ini struktur fisik sangat mempengaruhi perkiraan ukuran yang diperoleh. c. Ultrafiltrasi dengan membran kolodion yang diameter pori-porinya bermacammacam. Membran kolodion ini dapat diperoleh dengan pori-pori dalam berbagai ukuran. Bila bahan virus ini dilewatkan melalui sederet membran dengan ukuran pori yang diketahui maka ukuran suatu virus dapat diperkirakan dengan menentukan membran mana yang meloloskan virus dan selaput mana yang menahannya. Ukuran diameter pori rata-rata yang menahan virus (APD = Average Pore Diameter) dikalikan dengan 0,64 menghasilkan diameter partikel virus. Lolosnya virus melalui suatu saringan tergantung pada struktur fisik virus tersebut, dengan demikian hasil yang diperoleh merupakan perkiraan yang sangat mendekatiDepkes, 1996 ) Sifat-sifat Virus Adapun sifat-sifat khusus virus menurut Lwoff, Home dan Tournier(1966) adalah : 1. Bahan genetik virus terdiri dari asam ribonukleat (RNA) atau asam deoksiribonukleat (DNA), akan tetapi bukan gabungan dari kedua jenis asam nukleat tersebut. 2. Struktur virus secara relatif sangat sederhana, yaitu dari pembungkus yang mengelilingi atau melindungi asam nukleat. 3. Virus mengadakan reproduksi hanya dalam sel hidup yaitu dalam nukleus, sitoplasma atau di dalam keduanya dan tidak mengadakan kegiatan metabolisme jika berada di luar sel hidup. 4. Virus tidak membelah diri dengan cara pembelahan biner. Partikel virusbaru dibentuk dengan suatu proses biosintesis majemuk yang dimulai dengan pemecahan suatu partikelvirusinfektif menjadi lapisan protein pelindung dan komponen asam nukleat infektif. 5. Asam nukleat partikel virus yang menginfeksi sel mengambil alih kekuasaan dan pengawasan sistem enzim hospesnya, sehingga selaras dengan proses sintesis asam nukleat dan protein virus.  Virologi



8



6. Virus yang menginfeksi sel mempergunakan ribosom sel hospes untuk keperluan metabolismenya. 7. Komponen-komponen virus dibentuk secara terpisah dan baru digabung di dalam sel hospes tidak lama setelah dibebaskan. 8. Selama proses pembebasan, beberapa partikel virus mendapat selubung luar yang mengandung lipid, protein, dan bahan-bahan lain yang sebagian berasal dari sel hospes. 9. Partikel virus lengkap disebut Virion dan terdiri dari inti asam nukleat yang dikelilingi lapisan protein yang bersifat antigenik yang disebut kapsid dengan atau tanpa selubung di luar kapsid. C. Perbedaan Virus dan Bakteri Virus mempunyai susunan kimiawi yang sangat sederhana dan mempunyai sifat-sifat yang berbeda dengan bakteri. Adapun perbedaan Virus dengan bakteri : 1. Ukuran virus sangat kecil Virus berukuran sangat kecil, yaitu 20-300 nm sehingga untuk melihat virus tidak dapat dipakai mikroskop biasa, tetapi harus dengan mikroskop elektron (ME). Sedangkan bakteri berukuran antara 200-200 nm sehingga bisa dilihat dengan mikroskop biasa. Disamping itu virus tidak bisa disaring dengan saringan bakteri biasa (seperti Chamberlaind, Seitz atau Berkefeld) tetapi menggunakan penyaringan membran kolodion yang mempunyai pori-pori sangat halus. 2. Susunan kimiawi virus Susunan kimiawi virus sederhana yaitu terdiri dari satu inti berupa satu molekul RNAatau satu molekul DNA saja. Sedangkan bakteri terdiri dari RNA + DNA + Protein. Karena perbedaan inilah penyakit virus tidak dapat diobati. Tetapi di antara virusvirus ini ada beberapa jenis yang mempunyai susunan kimiawi seperti bakteri. Golongan virus ini disebut virus tidak sejati, misalnya golongan Bedsonia. Golongan ini dapat dibunuh oleh obat-obatan sulfa dan antibiotika, berbeda dengan golongan virus sejati. Yang termasuk golongan Bedsonia diantaranyaVirus Trakhoma, Limfo Granuloma Venereum (LGV), Virus Psittakosis, Inklusion Konyunktivitis (Inklusion blennorrhoe) 3. Virus hanya bisa hidup dalam sel atau jaringan hidup dan hidupnya selalu intraseluler (di dalam sel), sedangkan bakteri dapat hidup dalam sel hidup maupun sel mati dan bisa intraseluler maupun ekstraseluler. 4. Virus tidak mengandung enzim untuk pertukaran zat (metabolisme), sedangkan bakteri mengandung enzim untuk pertukaran zat. 5. Virus mempunyai daya mutasi yaitu daya untuk mengubah sifat antigennya, sedangkan bakteri tidak dapat mengubah sifat antigennya. Mutasi bisa terjadi karena hal- hal berikut:



9



Virologi 



a. Secara spontan yaitu terjadi dengan sendirinya b. Jika virus diolah dengan bahan kimia tertentu c. Jika virus diradiasi, misalnya dengan sinar ultra violet. 6. Cara berkembang biak Bakteri berkembang biak dengan cara belah pasang (binary fission) sedangkan virus berkembang biak dengan cara berikut Virus masuk sel (infeksi), virus melekat pada sel (viropeksis) kemudian menembus sel (pinositosis). Di dalam sel asam nukleat dilepaskan, merangsang isi sel untuk membentuk asam nukleat dan protein yang dimiliki oleh virus yang masuk, kemudian terjadi proses pemantangan komponankomponen yang baru terbentuk. Mulai masuknya virus sampai pematangan komponen-komponen baru disebut stadium eclypse. Bila sel itu mati, maka virusnya pun mati (berbeda dengan bakteri yang tetap hidup sebagai saprofit) (Depkes, 1996). Tabel1.1. Perbedaan Virus dan bakteri Perbedaan



Bakteri



Virus



Ukuran



Ukuran bakteri umumnya lebih besar dari 1000 nm



Sementara virus ukurannya lebih kecil, yaitu antara 20-400 nm



Dinding Sel



Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan atau lipopolisakarida



Sementara virus tidak memiliki dinding sel. Fungsi dinding sel digantikan dengan selubung protein



Ribosom



Ada



Tidak ada



Jumlah sel



Satu sel (uniseluler)



Bukan sel karena tidak memiliki kelengkapan organel sel



Kehidupan



Termasuk organisme hidup



Dikatakan hidup jika menempel pada organisme hidup dan dikatakan mati jika terdapat di alam



DNA dan RNA



Mengambang bebas di sitoplasma



Tertutup di dalam selubung protein



Infeksi



Lokal



Sistemik



Reproduksi



Mampu untuk bereproduksi dengan sendirinya



Perlu sel hidup untuk bereproduksi



 Virologi



10



Durasi penyakit



Umum akan berlangsung lebih lama dari 10 hari



Berlangsung 2 sampai 10 hari



Demam



Infeksi bakteri dikenal dapat menyebabkan demam



Infeksi virus kadang bisa menyebabkan demam dan kadang juga tidak menyebabkan demam



Keterlihatan



Karena ukurannya cukup besar, bakteri dapat dilihat hanya dengan mikroskop cahaya



Karena ukurannya sangat kecil, virus hanya dapat dilihat oleh mikroskop elektron



Pengobatan



Penyakit yang disebabkan oleh bakteri dapat diatasi dengan antibiotik



Sementara, penyakit yang disebabkan oleh virus tidak dapat diatasi dengan antibiotik



Contoh



Staphylococcus aureus, Vibrio cholerae, dll



HIV, Hepatitis A virus, Rhino Virus, dll



Penyakit



Keracunan makanan, gastritis dan bisul, meningitis, pneumonia, dll



AIDS, influenza, cacar, dll



Sumber : http://www.ebiologi.net/2016/perbedaan-virus-dan-bakteri.html Terdapat contoh gambar antara virus dan bakteri yang dapat anda pakai sebagai referensi untuk mempelajari perbedaan mofologi virus dan bakteri:



Gambar 1.4 perbedaan struktur virus dan bakteri Sumber :https://perbedaanterbaru.blogspot.com/2015/08/perbedaan-virus-danbakteriyang.html



11



Virologi 



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut 1. Apakahpengertian dari virus dan sebutkan ciri-ciri virus 2. Bagaimana struktur dan antomi virus (partikel dan ukuran virus) 3. Sebutkan berbagai macam sifat virus 4. Apakah perbedaan virus dan bakteri 5. Jelaskan susunan kimiawi dari virus Agar Anda dapat mengerjakan soal di atas dengan baik, cermati kembali Modul 1 Topik 1. Lalu diskusikan jawaban Anda dengan teman-teman sejawat. Setelah itu, rumuskan jawaban yang paling tepat.



Ringkasan Virus adalah suatu jasad renik yang berukuran sangat kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi (hidup) didalam sel yang hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel tersebut, karena virus tidak memiliki perlengkapan seluler untuk bereproduksi sendiri. Virus merupakan parasit obligat intraseluler. Virus mengandung asam nukleat DNA atau RNA saja, tetapi tidak kombinasi keduanya, yang diselubungi oleh bahan pelindung terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Struktur virus terdiri dari kepala, Isi tubuh, ekor, kapsid Ciri-ciri Virusmemiliki RNA atau DNA saja, dapat dikristalkan, memerlukan asam nukleat untuk bereproduksi, tidak melakukan aktivitas metabolisme karena tidak memiliki sitoplasma, bersifat aseluler (tidak mempunyai sel), berukuran lebih kecil dari bakteri, bentuknya bervariasi, hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Perbedaan Virus dengan bakteri terletak pada ukuran,Susunan kimiawi, tempat hidup, kandungan enzim, daya mutasi yang mengubah sifat antigennya Bakteri berkembang biak dengan cara belah pasang (binary fission) sedangkan virus berkembang biak dengan cara berikut Virus masuk sel (infeksi), virus melekat pada sel (viropeksis) kemudian menembus sel (pinositosis). Di dalam sel asam nukleat dilepaskan, merangsang isi sel untuk membentuk asam nukleat dan protein yang dimiliki oleh virus yang masuk, kemudian terjadi proses pemantangan komponan-komponen yang baru terbentuk.  Virologi



12



Mulai masuknya virus sampai pematangan komponen-komponen baru disebut stadium eclypse. Bila sel itu mati, maka virusnya pun mati (berbeda dengan bakteri yang tetap hidup sebagai saprofit)



Tes 1 Jawablahpertanyaan di bawah ini dengan benar! 1.



Yang termasuk sifat dari virus yaitu A. Sel berbentuk bola B. Inti sel eukariotik C. Sel berbentuk batang D. Inti sel prokariotik E. Tidak memiliki protoplasma



2.



Kapsid tersusun atas sub unit-sub unit protein yang disebut dengan A. Selubung protein B. Kapsul C. Kapsomer D. Nucleoprotein E. Nukleokapsid



3.



Berikut ini yang bukan merupakan sifat-sifat dari virus adalah… A. Virus dapat aktif pada mahluk hidup yang spesifik B. Hanya memiliki satu macam asam nukleat(DNA atau RNA) C. Bentuk dan ukuran virus bervariasi D. Virus bukan sel jadi tidak memiliki protoplasma E. Untuk reproduksinya hanya membutuhkan bahan organik saja.



4.



Kapsid tersusun atas subunit-subunit protein yang disebut dengan A. Selubung protein B. Kapsul C. Kapsomer D. Nukleoprotein



13



Virologi 



E. Nukleokapsid 5.



Pada virus , asam nukleat yang diselubungi olehkapsid dinamakan.. A. Kapsomer B. DNA C. Selubung membran D. RNA E. Nukleokapsid



Gambar berikut untuk menjawab no 7,8,9



6.



Bagian “ a “ pada gambar dinamakan A. DNA B. Kepala C. Serabut ekor D. Ekor virus E. Leher



7.



Bagian “b” pada gambardinamakan A. DNA B. Kepala C. Serabut ekor D. Ekor virus E. Leher



8.



Bagian “ c “ pada gambar dinamakan …. A. DNA B. Kepala C. Serabut ekor D. Ekor virus



 Virologi



14



E. Leher 9.



Kelompok penyakit dibawah ini yang disebabkan oleh virus yaitu… A. Kolera, demam berdarah, influenza , polio B. Hepatitis , tifus, cacar,influenza C. Kolera , demam berdarah, influenza, TBC D. Influenza, rabies, cacar, polio E. Campak, polio, radang paru, cacar



10. Di bawah ini yang tidak termasuk contoh dari nukleokapsid yang telanjang yaitu A. Wart virus B. TMV C. Virus kutil D. Adenovirus E. Virus influenza 11. Berikut ini yang tidak termasuk struktur virus A. Tubuh tersusun dari asam nukleat B. Virus bersifat aselluler C. Virus hanya memiliki RNA dan DNA saja D. Virus berukuran lebih kecil dan bakteri E. Bisa dikristalkan 12. Berikut ini tidak termasuk struktur virus adalah A. Tubuh tersusun dari asam nukleat B. Virus bersifat aseluler C. Virus hanya memiliki RNA dan DNA saja D. Virus berukuranlebih kecil dari bakteri E. Bisa dikristalkan 13. Virus mempunyai sifat sebagai benda mati yaitu… A. Belummerupakan sel B. Dapat dkristalkan C. Dapat hidup dalam medium agar-agar D. Terdiri dari DNA atau RNA saja E. Hanya dapat hidup dalam sel yang hidup saja 14. Di bawah ini merupakan pernyataan yang benar mengenai susunan tubuh virus yaitu A. Virus adalah organisme nonseluler dan mempunyai kristal yang mengandung plasmid



15



Virologi 



B. Virus mempunyai selubung dari protein dan materi genetik berupa DNA/RNA C. Kapsid virus tersusun dari lipoprotein dan materi genetik berupa RNA/DNA D. Virus mempunyai selubung dari lemak dan materi genetik berupa DNA/RNA E. Kapsid virus tersusun dari karbohidrat polisakarida dan materi genetik berupa plasmid 15. Sifat virus yang mirip mahluk hidup adalah… A. Berukuran ultramikroskopis B. Dapat dikristalkan C. Dapat bereproduksi D. Tidak dapat dihambat oleh antibiotik E. Dapat mengalami perubahan wujud



Topik 2 Dasar-Dasar Virologi irus memiliki ukuran yang bervariasi dengan diameter berkisar antara 20-300 nm



V



dan banyak virus memiliki bentuk ya ng unik sehingga hal ini dapat mempermudah diagnosis. Virus mengandung DNA atau RNA, asam nukleat ini merupakan komponen utama inti virus dan berikatan dengan protein inti. Genom dan protein inti dibungkus oleh sebuah selubung protein yang terdiri dari kapsomer (sub unit kapsid). Selubung (amplop) merupakan membran lipid lapis ganda yang mengelilingi nukleokapsid beberapa virus (virus berselubung), selubung ini mengandung glikoprotein. Virion merupakan partikel virus lengkap yang infeksius (Prasetyo A, 2005).



 Virologi



16



A. PERANAN VIRUS DALAM KEHIDUPAN Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekomendasi genetika. Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh). David Sanders, seorang profesor biologi pada Purdue’s School of Science telah menemukan pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru). Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan. Virus sangat dikenal sebagaipenyebab penyakit infeksi pada manusia dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada mahluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu pada inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, virus rabies menyerang sel-sel syaraf. Begitu juga yang terjadi pada sel AIDS, yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita. Penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih. Selain manusia, virus juga menyebabkan kerugian bagi hewan dan tumbuhan. Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat penyakit virus yang menyerang, sehingga mempengaruhi hasil ternak dan hasil panen. (Kuswiyanto,2016) Penyakit Hewan Akibat Virus Penyakit Tetelo, merupakan jenis penyakit yang menyerang hewan unggas, terutama ayam. Penyakit ini disebabkan oleh New castle desease virus. Penyakit mulut dan kuku yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau. Penyakit kanker pada ayam oleh Rous sarcoma virus. Penyakit rabies yang merupakan penyakit yang menyerang hewan anjing, kucing, dan monyet, yang disebabkan oleh virus rabies. Penyakit Tumbuhan Akibat Virus Penyakit mosaik, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman tembakau, penyebabnya adalah Tobacco mozaic virus (TMV).Penyakit tungro, yakni sejenis penyakit yang menyerang tanaman padi, penyebabnya adalah virus Tungro. Penyakit degenerasi pembuluh tapis ada jeruk, penyebabnya adalah virus citrus vein phloem degeneration (CVPD). Virus tumbuhan pada umumnya masuk ke dalam virus melalui luka, jadi tidak menerobos secara aktif. Sebagai tanda penyerangan ialah adanya tanda bercak-bercak nekrotik disekitar luka primer. Dalam alam virus tumbuhan disebarkan dengan vektor hewan serangga atau dengan cara lain. Misalnya, tanaman cuscuta dengan haustorianya juga memindahkan virus melalui sistem jaringan angkutannya (buluh-buluh pengangkutan). Banyak jenis virus yang memperbanyak diri terlebih dahulu didalam traktus digestivus hewan-hewan vektornya. Setelah masa inkubasi tertentu dapat menyebabkan infeksi pada tumbuh-tumbuhan lagi. Virus semacam itu dikenal sebagai virus yang persisten.



17



Virologi 



Virus yang non-persisten dapat segera ditularkan dengan gigitan(sengatan) serangga (hewan). Penyakit Manusia Akibat Virus Beberapa penyakit pada manusia yang disebabkan oleh virus diantaranya adalah: 1. influenza (yang mungkin saja disebabkan oleh satu atau beberapa virus sekaligus) 2. Cacar 3. AIDS (disebabkan virus HIV) 4. Herpes (disebabkan oleh virus herpes simpleks) 5. Kanker leher rahim (disebabkan papiloma virus) Beberapa kasus pada manusia memperlihatkan hubungan antara kanker dan agenagen infektan. Juga ada beberapa kontroversi mengenai apakah virus borna yang diduga sebagai penyebab penyakit syaraf pada kuda, juga menyebabkan penyakit psikiatris pada manusia. Potensi virus untuk menyebabkan wabah pada manusia menimbulkan kekhawatiran penggunaan virus sebagai senjata biologis. Kecurigaan meningkat seiring dengan ditemukannya cara penciptaan varian virus baru di laboratorium, kekhawatiran juga terjadi terhadap penyebaran kembali virus sejenis cacar yang telah menyebabkan wabah terbesar dalam sejarah manusia dan mampu menyebabkan kepunahan suatu bangsa. Beberapa suku bangsa Indian telah punah akibat wabah, terutama cacar yang dibawa oleh kolonis Eropa. Meskipun sebenarnya diragukan dalam jumlah pastinya. Diyakini kematian telah terjadi dalam jumlah besar.Penyakit ini secara tidak langsung telah membantu dominasi bangsa Eropa di dunia baru Amerika. Salah satu virus yang dianggap paling berbahaya adalah filovirus. Grup virus ini terdiri atas Marburg, pertama kali ditemukan tahun 1967 di Marburg Jerman dan Ebola. Filovirus adalah virus berbentuk panjang seperti cacing yang dalam jumlah besar tampak seperti sepiring mie. Pada bulan April tahun 2005, virus ini menarik perhatian media masa dengan terjadinya penyebaran di Angola. Sejak Oktober 2004 hingga 2005 kejadian ini menjadi endemi terburuk di dalam kehidupan manusia (Kuswiyanto, 2016).



B. SUSUNAN KIMIA VIRUS Kapsid virus terdiri dari unit struktural yang disebut kapsomer, merupakan kumpulan polipeptida khas virus.Mempunyai simetri yang disebut heliks, ikosahedron (bentuk bersudut banyak dengan 20 sisi) atau gabungan. Dipergunakan sebagai salah satu kriteria klasifikasi virus. 1. Protein Virus Protein struktural virus memiliki beberapa fungsi penting yaitu : melindungi genom virus, tempat reseptor-reseptor yang perlu bagi virus telanjang untuk mulai menginfeksi, perangsang pembentukan antibodi dan tempat determinan antigen yang penting untuk beberapa uji serologis. Manfaat utama protein tersebut adalah untuk memfasilitasi transfer asam nukleat virus dari satu sel pejamu ke sel pejamu  Virologi



18



yang lain. Protein tersebut berfungsi untuk melindungi genom virus dari inaktifasi oleh nuklease, berpartisipasi dalam perlekatan partikel virus ke sel yang rentan, dan memberikan simetri struktural bagi partikel virus. Protein menentukan karakteristik antigenik suatu virus. Respon imun pejamu memiliki target berupa determinan antigenik protein atau glikoprotein yang terekspos pada permukaan partikel virus. Beberapa partikel permukaan dapat pula memiliki aktitas spesifik, misalnya hemaglutinin virus influenza mengaglutinasi sel darah merah. Beberapa virus memiliki enzim (yang merupakan protein) di dalam virion. Enzimenzim tersebut terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit mungkin tidak penting dalam struktur partikel virus, tetapi mereka penting untuk inisiasi siklus replikasi virus saat virion memasuki sel penjamu. Contoh-contohnya meliputi polimerase RNA yang dibawa oleh virus dengan genom RNA sense negatif (misalnya orthomyxovirus dan rhabdovirus) yang diperlukan untuk menjalin mRNA pertama, dan reserve transcriptase, suatu enzim dalam retrovirus yang membuat salinan DNA dari RNA virus, suatu langkah penting dalam replikasi dan trasformasi. Contoh yang ekstrim adalah poxvirus yang bagian intinya mengandung suatu sistem transkripsi, banyak enzim yang berbeda terdapat dalam patikel poxvirus(Jawet, 2014). Protein struktural virus mungkin merupakan molekul-molekul yang sangat khusus dan dibuat untuk melaksanakan tugas khusus, misalnya: 1. Virus Vaccinia mengandung banyak enzim dalam partikelnya untuk melaksanakan fungsi tertentu pada awal siklus infeksi. 2. Beberapa virus memiliki protein khusus untuk perlekatan pada sel-sel, misalnya hemaglutinin virus influenza. 3. Virus tumor RNA mengandung suatu enzim reverse transcripetase yang membuat suatu salinan DNA dari RNA virus yang merupakan suatu langkah penting dalam transformasi virus-virus ini (Depkes,1996). 2. Asam Nukleat Virus Virus mengandung satu jenis asam nukleat, DNA atau RNA yang mengatur informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi virus. Genom RNA atau DNA dapat beruntai tunggal (single stranded) atau beruntai ganda (double stranded) dan bersegmen atau tidak bersegmen. Jenis asam nukleat, untaiannya dan ukurannya merupakan ciri-ciri utama yang digunakan utuk menggolongkan virus kedalam familifamilinya.Bobot molekul genom DNA virus berkisar antara 1,5 x 106 sampai 160 x 106, sedangkan bobot molekul genom RNA virus berkisar antara 1 x 106 sampai 15 x 106.Semua kelompok utama virus DNA memiliki genom berupa molekul DNA tunggal dan memiliki konfigurasi linier atau sirkular. RNA virus terdapat dalam beberapa bentuk. RNA dapat berupa molekul linear tunggal (misal, picornavirus). Untuk virus-virus lain (misal, orthomyxovirus), genom terdiri atas beberapa segmen RNA yang dapat berikatan secara longgar di dalam virion. RNA saja dari genom sense positif (picornavirus dan togavirus) bersifat



19



Virologi 



infeksius dan molekulnya berfungsi sebagai mRNA didalam sel yang terinfeksi. RNA dari virus RNA sense-negatif (rhapdovirus dan orthomyxovirus) bersifat tidak infeksius. Pada famili-famili virus tadi, virion memiliki polimerase RNA yang didalam sel akan menstranskripsi molekul RNA, genom menjadi beberapa molekul RNA komplementer, dan masing-masing dapat berperan sebagai mRNA. Sekuens dan komposisi nukleotida tiap asam nukleat virus bersifat khas. Banyak genom virus yang telah berhasil disekuens. Sekuens dapat memperlihatkan hubungan genetik antar isolat termasuk hubungan yang tak terduga antara virus-virus yang sebelumya tidak diperkirakan berkerabat erat. Jumlah gen dalam satu virus dapat diperkirakan dari bingkai pembacaan terbuka yang diperoleh dari sekuens asam nukleat. Asam nukleat virus dapat dikakterisasi berdasarkan kandungan G + C-nya. Genom virus DNA dapat dianalisis dan dibandingkan dengan menggunakan endonuklease retriks( enzim yang memutus DNA pada sekuens nukleotida spesifik). Tiap genom akan menghasilkan pola fragmen DNA yang khas setelah dipecah oleh enzim tersebut. Dengan menggunakan salinan DNA yang digandakan secara molekulaer dari RNA, peta retriksi dapat pula diperoleh dari genom virus RNA. Pemeriksaan PCR dan teknik hibridisasi molekular (DNA ke DNA , DNA ke RNA, atau RNA ke RNA) memungkinkan dipelajarinya transkripsi genom virus dalam sel yang terinfeksi serta perbandingan kekerabatan berbagai virus. Jenis asam nukleat dapat ditentukan dengan beberapa metode baik dengan menggunakan partikel virus yang utuh atau dengan asam nukleat bebas. Jenis asam nukleat dan untaiannya dapat ditentukan di bawah mikroskop Fluoresensi dengan pewarnaan Acridine Orange (AO). Asam nukleat di indentifikasi dengan reaksi warna dan tes pencernaan enzim. Hasilnya dapat dilihat pada tabel 1 sebagai berikut: Tabel 1.2 Identifikasi asam nukleat virus dengan jingga akridin (Acridine Orange = AO) Sediaan Virus Perekat – Carmoy



Kepekaan enzim



Reaksi warna dengan 0,01 % AO pada pH 4



D. Nasa



R. Nasa



DNA Virus beruntai ganda



Kuning



+



-



DNA Virus beruntai tunggal



Merah



+



-



RNA Virus beruntai ganda



Kuning



-



+



RNA Virus beruntai tunggal



Merah



-



+



Uranil asetat adalah zat warna khusus untuk DNA, tidak memiliki afinitas terhadap RNA dan dapat dilihat melalui mikroskop elektron. Untuk menentukan sifatsifat fisiko kimiawi perlu dipisahkan asam nukleat dari virion. Setelah pemurnian, asam nukleat dapat ditentukan sifat-sifatnya misalnya kandungan gula (ribosa atau dioksiribosa), untaian, ukuran dan susunannya dengan  Virologi



20



teknik yang meliputi pemberian nuklease, khromatografi kolom, mikroskopik elektron dan sebagainya. Urutan dan komposisi nukleotida setiap asam nukleat virus adalah khas. Salah satu sifat yang berguna untuk penentuan asam nukleat virus adalah kandungan guanin dan sitosin . Semua familia DNA virus memiliki genom yang merupakan molekul tunggal DNA yang berbentuk linier atau melingkar. Lingkaran-lingkaran ini sering bergulung berlebihan dalam virion. Kebanyakan urutan basa dalam genom adalah khas, tetapi pengulangan urutan-urutan ditemukan pada familia DNA virus tertentu. Penelitian terhadap molekul DNA dengan menggunakan endonuklease dengan tuan rumah yang dibatasi dari sejenis kuman, enzim akan mengenal urutan basa tertentu sehingga menghasilkan fragmen-fragmen yang lebih kecil sehingga mudah dipisahkan dengan menggunakan elektroforesis gel agar rosa. Fragmen-fragmen ini memungkinkan pemetaan gen yang lebih besar. Virus RNA ditemukan dalam beberapa bentuk, dapat berupa molekul linier tunggal, misalnya Picornavirus. Untuk virus lain, misalnya Orthomyxovirus, genom terdiri dari beberapa segmen RNA yang mungkin berhubungan satu sama lain dalam virion. Virus-virus RNA lainnya dapat menyebabkan infeksi dan seluruh molekul berfungsi sebagai suatu messenger RNA dalam sel yang terinfeksi, sedangkan RNA lainnya tidak dapat menyebabkan infeksi (Jawet, 2014).



3. Lipid Virus Virus memiliki kadungan lipid yang berbeda sebagai bagian dari strukturnya. Penelitian mikroskopik elektron dari virus Sindbis (virus yang memiliki pembungkus) telah memperlihatkan suatu struktur usulan dari virion. Virus yang mengandung lipid demikian bersifat peka terhadap eterdan pelarut organik lainnya ,gangguan atau kehilangan lipid akan berakibat kehilangan infektivitasnya. Umumnya virus yang tidak mengandung lipid bersifat resisten terhadap daya kerja eter. Pada beberapa virus murni, komposisi asam lemak dan fosfolipid berlainan dari komposisi selaput plasma sel-sel tuan rumah. Namun pada virus-virus yang lain dapat memiliki komposisi yang sama. Untukkomposisi fosofolipid khusus dari pembungkus virion ditentukan dengan cara penonjolan virus dalam masa pematangan. Pada virus Herpes, virus menonjol melalui selaput inti sel tuan rumah dan komposisi fosfolipid virion murni merupakan lipid selaput inti bagian dalam.



21



Virologi 



Gambar 1.5 Struktur virus Sumber : http://www.edubio.info/2015/01/penemuan-struktur-replikasi-dan-bentuk.html Beberapa virus yang berbeda memiliki selubung lipid sebagai bagian struktur mereka. Lipid diperoleh saat nukleokapsid virus “menonjol” keluar membran sel selama terjadinya pematangan. Pertunasan tersebut hanya terjadi ditempat-tempat yang membran sel pejamunya telah disisipi protein spesifik virus dan struktur nukleokapsid. Komposisi fosfolipid spesifik suatu selubung virion ditentukan oleh jenis spesifik membran sel yang terlibat dalam proses pertunasan. Sebagai contoh, herpes virus bertunas menembus membran inti sel pejamu, dan komposisi fosfolipid virus yang telah dimurnikan setara dengan lipid pada membran inti. Akuisisi membran yang mengandung lipid merupakan tahap integraldalam morfogenesis virus pada beberapa kelompok virus. Virus yang mengandung lipid sensitif terhadap pemberian eter dan pelarut organik lainnyayang menandakan bahwa kerusakan atau lenyapnya lipid menyebabkan hilangnya infektifitas virus. Virus yang tidak mengandung lipid umumnya resisten terhadap eter lawanan dengan lipid dalam membran (Jawet, 2014). 4. Karbohidrat Virus Pembungkus virus mengandung sejumlah karbohidrat yang berarti, biasanya dalam glikoprotein. Gula-gula yang ditambahkan pada glikoprotein virus sering menyerupai sel tuan rumah di mana virus tersebut tumbuh. Dengan demikian proses ini mungkin ditentukan oleh sel tuan rumah.



 Virologi



22



Glikoprotein merupakan antigen virus yang penting. Karena posisinya terdapat pada permukaan luar dari virion maka glikoprotein sering merupakan protein yang terlibat dalam interaksi virus dengan antibodi yang menetralkannya. Berlawanan dengan lipid dalam membran virus yang berasal dari sel pejamu, glikoprotein virus disandi oleh virus itu sendiri. Namun gula yang ditambahkan pada glikoprotein sering kali mencerminkan sel pejamu tempat pertumbuhan virus. Glikoperotein permukaan virus yang berselubung yang melekatkan partikel virus ke sel target melalui interaksi dengan reseptor sel. Mereka juga sering kali terlibat dalam langkah fusi membran pada infeksi. Glikoprotein juga merupakan antigen virus yang penting. Akibat posisinya yang berada dipermukaan luar virion, glikoprotein sering kali terlibat dalam interaksi partikel virus dengan antibodi penetral( Depkes, 1996)



C. PENGARUH FISIKA DAN KIMIA TERHADAP VIRUS 1. Suhu Virus yang berbeda memiliki stabilitas panas yang sangat beragam. Misalnya pada virus ikosahedral cenderung stabil, hanya kehilangan sedikitinfektivitasnya setelah berada beberapa jam dalam temperatur 37 derajat selsius. Bila virus dipanaskan 56-60oC selama 30 menit (Pasteurisasi) akan mengalami inaktivitasi dan virus akan menurun atau hilang daya infeksinya. Hal ini karena protein (kapsid) mengalami denaturasi. Ada virus-virus yang tahan panas seperti Hepatitis, Adenovirus dan Scrapievirus sehingga tidak mengalami inaktivitasi. Virus yang dibeku keringkan (liofilisasi, freeze dried) dan disimpan pada suhu lemari es biasa (4-8oC) bisa tahan hidup beberapa bulan dan pada suhu -70oC bisa tahan bertahun-tahun. Virus yang tahan terhadap liofilisasi lebih tahan terhadap panas jika dipanaskan dalam kondisi kering. Virus yang mempunyai pembungkus cenderung kehilangan infektivitas setelah penyimpanan lama meskipun pada suhu -90oC, terutama peka terhadap pembekuan dan pencairan yang berulang-ulang. Namun dengan adanya dimetilsulfoksid (DMSO) dalam konsentrasi kurang dari 5%, virus-virus ini menjadi stabil. 2. Stabilisasi Virus Dengan Garam-Garam Banyak virus dapat distabilkan dengan garam-garam dalam konsentrasi tertentu (molar tertentu). Dengan penambahan garam-garam tersebut virus akan tetap infektif dan tahan terhadap pemanasan pada suhu 80oC selama 1 jam. Mekanisme stabilisasi virus dengan cara ini belum diketahui. Misalnya : - MgCl2 1 mol dapat menstabilkan virus-virus Polio, Echo, Coxsackie, Rhinovirus, Reovirus. - MgSO4 1 mol menstabilkan virus Influenza, Parainfluenza, Morbilli dan Mumps. - Na2SO4 1 mol terhadap virus Herpes simplex, Herpes zoster. Adakalanya efek stabilisasi dengan garam ini digunakan untuk membunuh virus kontaminan. Misalnya pada pembuatan vaksin Polio Sabin. Vaksin ini dibuat dengan 23



Virologi 



cara menanam virus dalam biakan jaringan ginjal kera. Kera ini mungkin saja mengandung virus SV 40 tanpa menunjukkan gejala sakit, sedangkan menurut penelitian virus SV 40 ini bisa menyebabkan sarkoma pada hamster. Dan sudah dibuktikan pula bahwa virus SV 40 berhasil ditemukan kembali dari tinja orang yang sudah divaksinasi. Untuk mencegahnya maka virus Polio yang sudah dipanen dari biakan jaringan ginjal kera tadi diberi MgCl2 1 mol, panaskan 60oC 1 jam, virus Polio tidak diinaktivasi tetapi virus SV 40 mati. 3. Derajat keasaman (pH) Virus biasanya hidup subur pada pH 5-7,5 dan diluar suhu tersebut virus akan mati atau inaktif, kecuali golongan Arbovirus yang tahan sampai pH 9. Dan yang paling baik virus biasanya hidup pada pH 7,0-7,4. Oleh karena itu setiap buffer yang digunakan untuk mengolah virus serta untuk kepentingan tes serologis biasanya digunakan pH 7,0-7,4. Beberapa virus (misalnya: enterovirus) bersifat resisten terhadap kondisi asam. Semua virus dihancurkan dalam kondisi basa. Pada reaksi hemaglutinasi, variasi sebanyak kurang dari 1 unit pH dapat mempengaruhi hasil. 4. Radiasi Pada umumnya sinar X (sinar Rontgen), Ultraviolet (UV) dan partikel berenergi tinggi dapat menghilangkan aktivitas virus atau membunuh virus. Dosisnya bervariasi untuk setiap jenis virus. Infektivitas merupakan sifat yang paling radiosensitif karena replikasi memerlukan ekspresi seluruh komponen genetik virus. Partikel teradiasi yang tidak mampu bereplikasi mungkin masih dapat menekspresikan beberapa fungsi spesifik dalam sel pejamu. 5. Pengecatan Vital Virus dapat ditembus sampai tingkat tertentu oleh zat warna vital, seperti toluidin blue, netral red, proflavin atau acridin orange. Zat warna ini akan diserap dan mengikat asam nukleat virus sehingga virus akan menjadi peka terhadap cahaya biasa dan virus akan diinaktivasi. Cara inaktivitasi seperti ini disebut inaktivasi fotodinamik. 6. Kepekaan Terhadap Eter Kepekaan terhadap eter sangat penting karena dapat menunjukkan apakah virus di dalam amlopnya mengandung Lipida yang larut oleh eter yang menyebabkan virus menjadi inaktif atau mati, Lipida yang tidak dilarutkan oleh eter, envelopnya tidak mengandung lipid. Berdasarkan kepekaan terhadap eter ini maka dapat dilakukan pembagian virus sebagai berikut : a. Golongan virus yang sensitif terhadap eter yaitu : Golongan Arbovirus, Influenza, Parainfluenza, Herpes simplex, Herpes zoster, Pseudorabies, Japanese B Encephalitis (JBE virus), Cytomegalovirus.



 Virologi



24



b. Golongan yang tahan(resisten) terhadap eter yaitu : Golongan Picornavirus, Papovavirus, Poxvirus, Adenovirus, Parvovirus. 7. Pengaruh Obat-Obat Khemoterapeutika (Obat-Obat Sulfa dan Antibiotika) dan Kemoprofilaksia Hanya virus tidak sejati yang bisa diobati dengan khemoterapeutika. Untuk golongan virus sejati harus diusahakan obat- obat yang dapat menghambat atau mencegah absorpsi virus oleh sel (viropeksis), menghambat atau mencegah penetrasi virus ke dalam sel (pinositosis), mencegah pembentukan komponenkomponen virus baru,mencegah atau menghambat pelepasan virus-virus baru dari sel-sel asal ke sel lain. Ini berarti bahwa jenis obat yang dipilih harus bereaksi dengan protein kapsid sehingga asam nukleatnya tidak bisa dilepaskan,mencegah terjadinya perubahan metabolisme sel yang dimasuki virus sehingga protein dan asam d-nukleat sel yang dimasukinya tidak mungkin berubah menjadi protein dan asam nukleat virus baru, hanya efektif terhadap sel yang dimasuki virus, tidak terhadap sel-sel hospes yang lain. Contoh Guanidin, mempunyai efek yang baik sekali terhadap golongan Picornavirus (Polio, Echo, Coxsackie). Efek kerjanya mencegah pelepasan protein kapsid dari virus secara normal menjadi abnormal sehingga pembentukan kapsid pada sel yang baru dimasuki dapat dicegah, kapsid yang baru dibentuk dalam virus yang baru ternyata kosong tidak mengandung nukleat, bila asam nukleat dibentuk, maka asam nukleat tidak mungkin dilepas dari sel yang dimasuki ke sel lain.



D. EFEK TERHADAP DESINFEKTAN Desinfektan adalah zat (biasanya kimia) yang dipakai untuk maksud desinfeksi (membunuh organisme-organisme patogen). Pengaruh desinfektan ini ternyata berbedabeda yaitu : 1. Lisol dan khlor Dalam konsentrasi tinggi bisa membunuh virus. Khlor dalam konsentrasi tinggi dipakai dalam kolam renang untuk membunuh virus Polio. 2. Formalin Dapat menginaktivasi virus terutama virus Polio (pembuatan vaksin). Dipakai pada pembuatan vaksin Polio Salk (inactivated vaccine). Sesudah ditambah formalin, virus Polio akan inaktif tetapi daya antigeniknya masih tinggi. 3. Betapropiolaktan Untuk menginaktivasi virus Rabbies, tetapi daya antigeniknya tetap tinggi. Juga untuk menginaktiasi Arbovirus, tetapi hasilnya belum memuaskan bagi pembuatan vaksin



25



Virologi 



E. METODE-METODE LAZIMPENONAKTIFAN VIRUS BERBAGAI TUJUAN



UNTUK



Virus dapat dinonaktifkan dalam berbagai alasan, misalnya : untuk mensterilkan peralatan dan perlengkapan laboratorium, untuk mendesinfeksi permukaan atau kulit, untuk mengamankan air minum, dan untuk membuat vaksin virus jenis nonaktif. Berbagai metode dan zat kimia digunakan untuk tujuan-tujuan tersebut. Sterilisasi dapat dicapai dengan menggunakan uap dalam tekanan tertentu, pemanasan kering, etilen oksida, dan radiasi gamma. Desinfektan permukaan meliputi natrium hipoklorit, glutaraldehida, formaldehida dan asam perasetat.Desinfektan kulit mencakup klorheksidin,etanol 70%, dan yodofor. Pembuatan vaksin dengan menyertakan penggunaan formal dehida, propiolakton-beta, sporalenditambah denganradiasi ultraviolet, atau deterjen (vaksin subunit) untuk menonaktifkan virus vaksin (Jawet, 2014).



F. PEMBIAKAN VIRUS Virus adalah mikroorganisme yang hidup secara obligat intra seluler, oleh karena itu cara pembiakannya lebih sulit daripada pembiakan bakteri.Ada tiga cara yang umum digunakanuntuk membiakkan virus yang dengan inokulasi pada hewan percobaan, inokulasi pada telur berembrio, Inokulasi pada biakan jaringan 1. Inokulasi Pada Hewan Percobaan Pada mulanya binatang percobaan merupakan satu-satunya cara untuk membiakkan virus. Tetapi karena sangat banyaknya perbedaan kepekaan hewan percobaan terhadap infeksi virus yang dapat menimbulkan reaksi yang berbedabeda baik pada hewan yang sama spesiesnya apalagi yang berbeda spesies, maka untuk pembiakan virus kini lebih banyak digunakan metode pembiakan dengan cara invitro dengan mengunakan kultur sel. Meskipun demikian hewan percobaan masih digunakan untuk mempelajari sifat-sifat onkogenik virus, patogenesis penyakit virus, reaksi imun terhadap virus, pengaruh lingkungan terhadap infeksi dan isolasi primer terhadap beberapa jenis virus misalnya virus coxsackie A. Metode yang digunakan untuk mengadakan inokulasi virus tergantung pada jenis virus yang akan dicoba dan lokasi anatomi dari sel yang dituju dalam percobaan. Contoh, virus berselubung segera menjadi tidak aktif jika berada pada pH asam sehingga tidak mungkin dibiakkan dengan cara inokulasi melalui alat pencernaan. Cara yang sering digunakan untuk melakukan inokulasi adalah melalui intravena, intraserebral, intraperintonial, intranasal, intratrakeal, intradermal dan melalui subkutan. Dengan demikian jenis hewan percobaan, umurnya, jenis kelamin serta cara penyuntikan untuk inokulasi pada hewan percobaan sangat tergantung dari jenis virus yang akan ditanam atau diisolasi. Contoh : - Virus Herpes simplex : Pada Kelinci, dengan bahan digoreskan/skarifikasi pada kornea, setelah beberapa hari kornea keruh karena ada vesikel-vesikel berisi virusnya.  Virologi



26



- Virus Rabies : Pada Tikus putih (albino) bayi atau dewasa, disuntikan intraserebral, setelah 1minggu akan terlihat gejala ensefalitis (rabies) dan tikus akan mati. - Dengue : Pada Tikus putih berumur 1-3 hari, dsuntikan intraserebral dan subkutan, 3-7 hari kemudian terlihat tremor kemudian paralisis dan mati. - Penyebab Q-fever : Pada Cavia jantan, disuntikan intraperitonial, setelah 7-10 hari tampak orkhitis, dalam cairan skrotum dapat ditemukan penyebab Q-fever. - Polio Dari tinja, liqour, apus tenggorokan penderita disuntikkan pada kera secara intrakutan/intramuskular/intraneural/intraspinal, kemudian akan tampak paralisis. 2. Inokulasi Pada Telur Berembrio Beberapa jenis virus dapat dibiakkan pada sel-sel yang membungkus rongga telur berembrio atau pada embrio yang sedang tumbuh itu sendiri. Berbagai jenis telur dapat digunakan untuk membiakkan virus, antara lain telur bebek dan telur ayam kalkun misalnya virus rabies, tetapi yang paling sering digunakan adalah telur ayam. Untuk mencegah masuknya bakteri, lapisan lilin diluar dinding telur hanya boleh disikat, tidak boleh dicuci dengan sabun. Umur telur berembrio, suhu dan lamanya pengeraman serta cara penyuntikan yang bermacam-macam tergantung kepada jenis virus yang akan dibiakkan atau diisolasi. Contoh : a. Inokulasi pada selaput Chorio Allantois (Dropping CAM) Jenis virus



Umur telur (hari)



Pengeraman Lamanya Suhu



Variola



9 – 14



3 x 24 jam



36 – 36oC



Fowl pox



9 – 14



5-7 x 24 jam



37oC



Herpes simplex 9 – 14 2-3 x 24 jam 26oC Tabel : 1.3 Waktu dan Suhu Pengeraman pada Virus Sumber: Depkes,1996 - Intra amnion/Intra alantois : Untuk Herpes simplex, Influenza dan Parotitis epidemika dipakai telur berumur 912 hari dengan lama pengeraman 2 x 24 jam pada suhu 37oC. - Intra yolk sac : Untuk Q-fever, telur berembrio berumur 6-8 hari, 10 x 24 jam pada suhu 37oC.Untuk Trakhoma, telur berembrio berumur 7-10 hari, lama pengeraman 1-2 minggu pada suhu 37oC.



27



Virologi 



- Intra embrional : Untuk Japanese B Encephalitis, dipakai telur berembrio umur 8-10 haridan dieramkan pada suhu 37oC. b. Inokulasi pada CAM (Chorio Allantois Membrane) - Untuk Fowl pox, Variola, Vaccinia dan Cowpox terbentuk pocs khas untuk masingmasing virus. - Untuk Herpes simplex membentuk plaque. - Pocks adalah bintik-bintik putih berbentuk bundar dan menonjol pada permukaan CAM. - Plaques adalah bintik-bintik putih berbentuk bundar yang sangat datar dan transparan. Sifat pocks dan plaques dari beberapa virus : 1. Sifat pocks virus variola : Bentuk bundar, diameter kira-kira 1 mm, berwarna putih keruh, menonjol pada permukaan CAM. 2. Sifat pocks Virus Vaccinia : Berwarna putih jernih, berukuran besar, tidak begitu menonjol pada permukaan CAM. 3. Sifat pocks Virus Cowpox : Ukurannya sama dengan pocks Virus Vaccinia, warnanya putih yang ditengahnya terdapat warna merah karena adanya perdarahan. 4. Sifat pocks Virus Fowlpox : Ukurannya jauh lebih besar dari pocks Virus Vaccinia tetapi lebih menonjol pada permukaan CAM. 5. Sifat plaques Virus Herpes simplex : Warnanya sama dengan pocks Vaccinia tetapi sama sekali tidak menonjol pada permukaan CAM dan transparan, ukurannya lebih kecil dari pocks Variola. Hasil penyuntikan pada : 1. Intra amnion/intra alantois Membentuk antigen hemaglutinin dan ikatan komplemen. 2. Intra Yolk sac Membentuk antigen ikatan komplemen. 3. Intra embrional Penyuntikan virus akan menyebabkan kematian embrio. Tetapi tidak boleh menunggu sampai embrio mati karena virusnya akan mati juga. Untuk itu telur berembrio harus diperiksa setiap hari di kamar gelap, apabila geraknya mulai lambat, embrio dikeluarkan dan virusnya diambil. Pasase virus secara intra amnion berkali-kali dan selanjutnya pasase virus secara intra alantois dapat menurunkan virulensi virus.  Virologi



28



Contoh : Virus influenza sesudah dipasase 5 kali berturut-turut secara intra amnion, avirulen bagi manusia tapi virulen bagi tikus, kemudian diteruskan 5 kali berturut-turut secara intra alantois, ternyata tidak virulen lagi bagi manusia, tetapi tetap virulen bagi tikus.



Gambar 1.7 Perkembangan Embrio TAB Sumber : http://tugasembriologi.blogspot.co.id/2013/05/perkembangan-embrio-ayam.html



29



Virologi 



Gambar 1.8 Perkembangan Telur Berembrio Sumber: http://www.alattetas.com/alat-teropong-telur/ 3. Inokulasi Pada Biakan Jaringan Dengan kultur jaringan ini selain pembiakan virus dapat juga dilakukan berbagai macam tindakan, misalnya penemuan berbagai macam virus baru, penelitian sifat virus dalam jangka panjang dan juga usaha untuk menemukan vaksin terhadap virus. Terdapat tiga dasar jenis kultur sel hewani yaitu kultur primer dan kultur sekunder, diploid cell strains dan continuous cell lines. Kultur primer berasal langsung dari jaringan hewan dan merupakan sel-sel satu lapis (sel monolayer). Sedangkan kultur sekunder merupakan subkultur dari kultur primer jaringan normal. Sesudah melalui 30 sampai 50 subkultur atau bila dilakukan subkultur ulangan, sel-sel mengalami generasi atau mati. Kadang-kadang sel mengalami perubahan sehingga mampu hidup sesudah melewati subkular lebih dari 50 kali. Sel-sel ini umumnya telah mengalami perubahan morfologi. Meskipun jumlah kromosomnya tidak berubah dan disebut sebagai diploid cell strains. Selama mengadakan kultur dari cell strains dapat terjadi continuous cell lines yang berubah sifat-sifat khasnya, tumbuh dengan cepat, membentuk beberapa lapis sel dan juga berubah jumlah kromosomnya. Continuous cell lines ini dapat juga  Virologi



30



terbentuk dari kultur primer dari jaringan maligna secara langsung atau tumbuh dari kultur primer yang diinfeksi dengan virus onkogenik. Di dalam penggunaannya biakan jaringan yang berasal dari manusia maupun hewan dibagi menjadi dua yaitu biakan jaringan primer (Primary tissue culture = primary cell line), stable cell line Biakan jaringan primer Pada umumnya biakan jaringan berasal dari hewan (anjing, kera, kelinci, ayam, babi, tikus, serangga dan lain-lain) dan bisa juga dari manusia. Biakan jaringan baik yang berasal dari hewan ataupun dari manusia bisa dibuat dari jaringan normal, embrional atau abnormal. Contoh : a. Dari jaringan dewasa normal dibuat dari : Ginjal kera atau ginjal kelinci dan hati manusia. b. Jaringan embrional : Paru-paru dan usus embrio manusia, embrio tikus, embrio anjing. c. Jaringan abnormal : Terutama dari tumor jinak atau ganas seperti, Roos Sarcoma dari tikus, karsinoma epidermoid dari cervix dan karsinoma epidermoid dari nasopharynx manusia. Stable cell line Stable cell line diperoleh dengan pasase sel primer sehingga sifat sel tidak berubah. Contohnya : a. Hela cell (Helena lane), berasal dari epidermoid karsinoma cervix. b. KB cell, berasal dari epidermoid karsinoma nasopharynx. c. LLCMK2, berasal dari ginjal kera Rhesus. d. BSCL cell, dari ginjal kera Grivet. e. BHK 21, dari ginjal Hamster bayi, pasase ke 21. Tanda-Tanda Adanya Pertumbuhan Virus Dalam Biakan Jaringan : 1. Cytopathogenic efek (CPE) CPE adalah suatu perubahan morfologis sel biakan jaringan monolayer yang semula sel-selnya terbentuk kumparan dan tersusun teratur kemudian berubah selselnya menjadi bundar-bundar, berkelompok, sebagian terlepas dari dinding botol, inti membesar, struktur inti menjadi kasar dan tampak lebih gelap (piknotis). Keadaan ini menunjukkan adanya pertumbuhan virus.Contohnya adalahbiakan ginjal kera yang ditanami virus Polio, setelah 4-5 hari kemudian (suhu 37oC) akan menunjukan CPE.Hal yang sama terjadi pada biakan ginjal kelinci yang ditanami virus Rubella dan pada biakan jaringan ginjal kera yang ditanami virus Coxsackie B atau kera Hela cell yang ditanami Coxsackie A.



31



Virologi 



2. Adanya perubahan metabolisme sel biakan jaringan dan kegagalan pembentukan asam dari biakan jaringan. 3. Adanya pembentukan antigen dalam biakan jaringan tergantung dari jenis virusnya, bisa antigen netralisasi, antigen ikatan komplemen dan antigen hemaglutinin. 4. Terjadinya hemabsorpsi yaitu pengikatan eritrosit hewan tertentu dalam konsentrasi tertentu oleh sel biakan jaringan yang ditandai dengan tersusunnya eritrosit , seperti kalung mutiara disekitar sel yang mengandung virus tersebut. Tanda ini bisa terjadi sebelum terjadinya CPE atau tanpa CPE sama sekali. Contoh : Biakan jaringan kera Macaca di tanam dengan virus JBE, sesudah dieramkan tidak timbul CPE. Apabila medium dibuang kemudian ditambahkan eritrosit angsa 0,5% dan dieramkan 37oC selama 1-5 jam, ternyata dibawah mikroskop tampak eritrosit angsa tersusun disekeliling sel yang mengandung virusnya. Hal ini membuktikan bahwa virus JBE tumbuh dan hidup di dalam sel ginjal kera Macaca walaupun tidak ada CPE. 5. Adanya interferensi, bila suatu biakan jaringan Hela cell yang ditanami virus Coxackie A tipe 7, sesudah dieramkan 37oC 1 minggu, ternyata tidak ada CPE, tetapi apabila biakan jaringan tersebut ditanami suatu virus (misalnya Virus Polio 1) yang diketahui dapat menyebabkan CPE, ternyata pada biakan jaringan tidak terjadi CPE. Hal ini berarti ada interferensi, jadi virus Coxsackie tumbuh sehingga sel biakan jaringan Hela cell membentuk interferon yang menghalangi pertumbuhan Virus Polio. 6. Adanya perubahan morfologis karena virus onkogenik (virus yang mempunyai daya membentuk tumor) akan tampak perubahan morfologis dan susunan sel biakan jaringan berupa beberapa mikrotumor. Sel-sel biakan jaringan bertumpuk-tumpuk tidak merupakan suatu monolayer lagi dan tampak adanya sel-sel datia dengan banyak inti di dalamnya.Contohnya adalah Adenovirus, virus SV 40 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Virus Dalam Biakan Jaringan 1.



Suhu Biakan Jaringan bisa hidup terus pada suhu 40-41oC, tetapi bila biakan jaringan sudah ditanami virus maka virus hanya bisa hidup pada suhu 36-37oC. Apabila suhu kurang dari 36oC maka pertumbuhannya akan sangat lambat atau tidak tumbuh sama sekali.



2.



PH Virus paling baik tumbuh pada pH 7-7,5, bila kurang dari 7 biasanya virus akan mati. Untuk menghindarkan timbulnya keasaman pada waktu pertumbuhan virus, maka mediumnya jangan diberi glukosa danditambahkan Na2CO3 (Natrium bikarbonat).



3.



Keadaan biakan jaringan Cara menyimpan biakan jaringan berpengaruh terhadap pertumbuhan virus. Biakan jaringan dapat diletakkan miring 3o bisa stasioner (diam) atau diputar. Ada beberapa virus



 Virologi



32



yang pertumbuhannya subur dalam keadaan memutar dengan alat tertentu (dalam keadaan rotasi dengan alat roller drum). Contohnya adalah virus Polio tumbuh lebih baik pada keadaan rotasi daripada keadaan stasioner. 4.



Jenis Virus, jenis biakan jaringan, jenis dan konsentrasi sumber protein serta komposisi medium. Contoh : - Virus Polio akan tumbuh subur dengan cpe yang cepat bila ditanam pada biakan jaringan ginjal kera Macaca yang ditambah Earle’smedium dengan sumber protein serum kuda 10%, cpe tampak setelah pengeraman 37oC 3-4 hari. - Virus Dengue, dipakai biakan jaringan LLCMK2 ditambah Earle’s medium dan serum anak sapi 5-10%, akan memperlihatkan cpe yang sangat jelas. (Kuswiyanto, 214 )



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! 1. 2. 3. 4. 5.



Peranan virus dalam kehidupan sangatlah penting diantaranya mengakibatkan penyakit pada hewan, penyakit tumbuhan akibat virus Susunan kimia virus dipakai sebagai salah satu kriteria klasifikasi virus Berbagai pengaruh fisika dan kimia virus dapat mempengaruhi stabilitas virus Virus dapat berkembang biak hanya dalam sel yang hidup Jelaskan faktor apa saja yang mempengaruhi pertumbuhan virus dalam biakan jaringan.



Agar Anda dapat mengerjakan soal di atas dengan baik, cermati kembali Modul 1 Topik 1. Lalu diskusikan jawaban Anda dengan teman-teman sejawat. Setelah itu, rumuskan jawaban yang paling tepat.



Ringkasan Peran virus dalam kehidupan sangat penting , karena Virus dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada mahluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu pada inangnya.Virus dapat menyababkan beberapa penyakit pada manusia, hewan maupun tumbuhan diantaranya pada manusia influenza, AIDS ; pada hewan dapat menyebabkan Rabies, New Castle Disease, pada tumbuhan dapat menyebabkan TMV, Tungro (sejenis penyakit yng menyerang padi) Susunan kimia virus terdiri dari Protein virus, Asam nukleat virus, Lipid virus, Karbohidrat virus.Berepapa unsur-unsur kimia dan fisika yang dapat mempengaruhi virus 33



Virologi 



diantaranya adalah suhu, Stabilisasi Virus Dengan Garam-Garam , Derajat keasaman (pH), radiasi,pengecatan vital, kepekaan terhadap eter, Pengaruh Obat-Obat Khemoterapeutika (Obat-Obat Sulfa dan Antibiotika) dan Kemoprofilaksia. Virus adalah mikroorganisme yang hidup secara obligat intra seluler, oleh karena itu cara pembiakannya lebih sulit daripada pembiakan bakteri. Ada tiga cara yang umumdigunakan untuk membiakkan virus yaitu: inokulasi pada hewan percobaan, inokulasi pada telur berembrio, inokulasi pada biakan jaringan



Tes 2 Pilihlah jawaban yang paling tepat di bawah ini 1.



Perhatikan gambar di bawah ini no 1, 2, 3, merupakan ...



A. DNA, kapsid, ekor B. Kapsid, DNA, ekor C. DNA, ekor, kapsid D. Kapsid, RNA, ekor E. Kepala, kapsid, ekor



2.



Selubung protein penyusun virus dinamakan…. A. Dinding sel B. Virion C. DNA D. Kapsid E. Membran



3.



Di bawah ini yang merupakn pernyataan yang benar tentang virus yaitu ….. A. Klasifikasi virus yaitu dibawah tingkat seluler organisasi biologi B. Partikel virus memiliki DNA dan RNA C. Partikel virus bisa dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya D. Perakitan kapsid virus dari protein memerlukan sel inang



 Virologi



34



E. Pertumbuhan partikel virus setelah perakitan kapsid, berlanjut sampai pada pelepasan



partikel-partikel virus baru 4.



Perhatikan ciri Jasad renik di bawah ini. (1) ultramikroskopis (2) berkembang biak pada sel hidup (3) sel bersifat prokariotik (4) mempunyai materi gen RNA/ DNA (5) mempunyai sitoplasma Berdasarkan uraian di atas, ciri-ciri virus yaitu nomor…. A. 3, 4, dan 5 B. 1, 2, dan C. 2, 3, dan 4 D. 1, 2, dan 4 E. 2, 3, dan 5



5.



Pengelompokan virus antara ribovirus dan deoksiribovirus, didasarkan atas… A. Penyakit yang disebabkannya B. Daur hidupnya C. Kandungan asam nukleatnya D. Cara replikasinya E. inang yang diinfeksinya



6.



Beberapa jenis virus dapat dibiakkan pada telur berembrio dengan usia tertentu untuk jenis virus yang akan diinokulasikan,berbagai jenis telur dapat digunakan untuk membiakkan virus, antara lain telur bebek dan telur ayam , pada virus Herpes simplex usia telur berembrio yang digunakan : A. 8-10 hari B. 8-13 hari C. 9-12 hari D. 9-10 hari E. 9-14 hari



7. Waktu pengeraman yang dibutuhkan untuk perkembangbiakan virus Herpes simplek adalah : A. 1-2 x 24 jam B. 1-3 x 24 jam C. 3 x 24 jam D. 2-3 x 24 jam E. 5-7 x 24 jam



8.



35



Pada inokulasi telur ayam berembrio yang dilakukan secara intra amnion/intra alantois akan membentuk: Virologi 



A. Antigen hemaglutinin dan ikantan komplemen B. Membentuk antigen ikatan komplemen C. Vesikular berisi virus D. Terjadi paralisis E. Terjadi kemetian



9.



Terdapat beberapa pengaruh fisika dan kimia pada daya infektivitas virus, untuk virus yang diliofilisasi agar dapat bertahan hingga bertahun-tahun virus dapat disimpan pada suhu: A. 5-10 derajat Celsius B. -90 derajat Celsius C. 4-8 derajat Celsius D. -80 derajat Celsius E. -70 derajat Celsius 10. Ilmuwan yang pertama kali mengadakan eksperimen tentang virus adalah …. A. Einstein B. Iwanovski C. Wendell D. M. Beijerinck E. Louis P. 11. Virus memiliki sifat-sifat berikut, kecuali …. A. bentuk dan ukuran virus bervariasi B. hanya memiliki satu macam asam inti (DNA atau RNA) C. untuk reproduksinya hanya memerlukan bahan anorganik D. tidak memiliki sitoplasma, inti, danselaput plasma E. virus dapat aktif pada makhluk hidup spesifik 12. Pada bagian tubuh virus yang mengandung RNA atau DNA adalah A. serat ekor B. kepala C. ekornya D. kapsid E. Kapsidekor



13. Pertumbuhan virus didalam jaringan dipengaruhi oleh beberapa faktor, kecuali A. Suhu B. pH C. Keadaan biakan jaringan D. Jenis virus E. Sumber eritrosit  Virologi



36



14. Semula sel-selnya terbentuk kumparan dan tersusun teratur kemudian berubah selselnya menjadi bundar-bundar, berkelompok, sebagian terlepas dari dinding botol, inti membesar, struktur inti menjadi kasar dan tampak lebih gelap (piknotis), hal ini terjadi pada keadaan A. Adanya CPE B. Adanya perubahan metabolisme sel C. Adanya pembentukan antigen D. Terjadinya haemaglutinasi E. Adanya perubahan morfologi sel 15. Pocks adalah bintik-bintik putih berbentuk bundar dan menonjol pada permukaan CAM, tampak bundar, diameter kira-kira 1mm, berwarna putih keruh, menonjol pada permukaan CAM, ini merupakan sifat pocks dari virus: A. Rabies B. Variola C. Vaccinia D. Herpes simplex E. Cowpox



Kunci Jawaban Tes Test Formatif 1



37



1.



D



6. B



11. C



2.



C



7. D



12. C Virologi 



3.



E



8. C



13. B



4.



C



9. D



14. B



5.



B



10. E



15.C



Test Formatif 2 1.A



6. E



11. C



2. D



7. D



12. B



3. B



8. A



13. E



4. D



9. E



14. A



5. C



10. B



15. B



Glosarium Amplop



 Virologi



:



merupakan membran yang tersusun oleh fosfolipid dan glikoprotein dalam bentuk peplomers yang melindungi atau membungkus unit struktural kapsid beserta isinya.



38



Antigen



:



adalah berbagai macam bahan yang dapat memicu tubuh memproduksi zat anti terhadapnya. Zat anti ini disebut sebagai antibodi.



Afinitas virus



:



yang membunuh virus



Enzim nuklease retriksi



:



enzim dari mikroba yang dapat memotong DNA utas ganda, enzim tersebut sekarang dikenal dengan nama enzim retriksi atau endonuklease retriksi



Infektivitas



:



kemampuan unsur penyebab atau agent untuk masuk dan berkembang biak serta menghasilkan infeksi dalam tubuh pejamu.



Inaktivasi fotodinamik



:



virus-virus dapat memasuki berbagai cairan pewarna vital seperti toulidine biru,merah netral dan proflavine. Cairan pewarna ini mengikat asam nukleat virus dan virus kemudian menjadi rentan terhadap inaktivasi oleh cahaya yang dapat dilihat.



Interveron



:



adalah protein yang diproduksi secara alami oleh sistem kekebalan tubuh, senyawa ini terbentuk sebagai reaksi terhadap infeksi virus.



Inklusion konjungtivitis



:



Kontingtivitis purulen pada bayi sebaiknya dibedakan dengan oftalmia neonatorum lainnya seperti klamedia konjungtivitis (inclusion blenore), infeksi diberikan bakteri lain, virus dan jamur. Saat terlihat penyakit, gambaran klinis serta hasil pemeriksaan hapus akan membantu untuk menentukan kausa.



Kapsid



:



merupakan selubung/mantel protein yang membungkus materi genetik berupa asam nukleat.



:



merupakan sub unit penyusun kapsid dan merupakan unit morfologi yang terletak di atas iscosahedral virus (bagian virus yang memiliki bentuk).



Kapsomer



Limfogranuloma venerium: adalah suatu penyakit menular seksual yang disebabkan oleh Chlamydia trachomatis. Penyakit ini terutama ditemukan di daerah tropis dan subtropis.



39



Virologi 



Nukleokapsid : merupakan unit struktural berupa protein yang membungkus genom virus bedanya dengan kapsid adalah kalau kapsid terletak di luar namun jika nukleokapsid itu terletak di dalam atau menyelubungi genom virus secara langsung. Psitakosis : infeksi yang disebabkan oleh Chlamydia psittaci, jenis bakteri yang ditemukan dalam kotoran burung yang menyebar ke manusia. Infeksi pada burung seringkali tidak menunjukkan gejala. Pada manusia, gejala infeksi psittacosis termasuk batuk disertai dahak yang berdarah, batuk kering, kelelahan, demam dan menggigil, sakit kepala, nyeri sendi, nyeri otot, dan sesak napas. Pejamu : semua faktor yang terdapat pada diri manusia yang dapat mempengaruhi timbulnya serta perjalanan penyakit. Faktorfaktor tersebut banyak macamnya, antara lain : umur, seks, ras, genetik.pekerjaan, nutrisi, status kekebalan, adat istiadat, gaya hidup dan psikis. Resistensi : daya tahan alami tubuh terhadap pengaruh buruk seperti racun dan kuman. Radiosensitif : perubahan sel endotel sesaat setelah pemaparan merupakan tanda paling awal toksisitas radiasi terhadap jaringan. Reaksi hemaglutinasi



:



proses penggumpalan ( aglutinasi ) sel darah merah



Sub unit



:



sebuah rantai polipeptida virus yang berkumpul menjadi satu



Tropisme virus



: adalah kemapuan interaksi struktur permukaan virus terhadap reseptor permukaan sel inang. Beberapa virus memiliki tropisme jaringan yang luas dan dapat menginfeksi berbagai jenis sel dan jaringan. Virus lainnya dapat menginfeksi terutama jaringan tunggal. Misalnya virus rabies mempengaruhi jaringan terutama saraf.



Teknik defraksi sinar X



: merupakan teknik yang digunakan untuk menganalisis padatan kristalin. Sinar-X merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang sekitar 1 Å, berada di antara panjang gelombang sinar gama (γ) dan sinar ultraviolet.



Teknik hibridisasi



:



 Virologi



dilakukan pada DNA virus yang terdapat pada sampel dengan RNA spesifik yang berfungsi sebagai pelacak sehingga keberadaan virus dapat dideteksi. 40



Terglikasi = glikohemoglobin = hemoglobin glikosilasi : proses pengikatan antara glukosa dan hemoglobin Unit struktur



:



merupakan subtansi dasar pembentuk suatu kompleksitas pada bagian atau bagian tertentu dan merupakan protein dasar pembentuk dinding kapsid biasanya terdiri atas protein yang tidak identik serta unit struktur ini sering disebut protomer



Virus lemah



:



merupakan partikel virus yang secara fungsional kekurangan aspek-aspek dalam replikasi, misalnya semua bentuk virus di udara bersifat inert sebelum masuk ke dalam tubuh hospes.



Virion



:



merupakan partikel virus lengkap, beberapa contoh seperti (papovavirus, picornavirus, adenovirus dll yang merupakan virion dengan nukleokapsid), virus komplek lain yang memiliki struktur nukleokapsid dengan kapsid yang membungkusnya adalah (Herpesvirus, Orthomyxovirus). Virion berfungsi mengantarkan genom virus dari sel hospes satu ke lainnya



Virus Sindbis



:



virus yang memiliki sampul sebagai bagian strukturnya



Daftar Pustaka Dekes RI. 1996.Virologi umum. Jakarta : PPSDM Departemen Kesehatan Jawet, Melnick, and Adelberg. 2014. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 25. Jakarta : Buku Kedokteran EGC



41



Virologi 



Kuswiyanto. 2016. Buku Ajar Virologi Untuk Analis Kesehatan. Jakarta : Buku kedokteran EGC Kate Rittenhouse, Olson and Ernesto De Nardin. 2017. Immunologi dan Serologi Klinis Modern. Jakarta : Buku Kedokteran EGC Soedarto. 2010. Virologi Klinik. Surabaya: Sagung Seto Tom Elliott,dkk, (2013). Mikrobiologi kedokteran dan Infeksi Edisi 4. Jakarta : Penerbit Buku kedokteran EGC



Bab 2



KLASIFIKASI VIRUS



Drh.Ocky Dwi Suprobowati, M.Kes



Pendahuluan  Virologi



42



D



alam modul ini kita akan membahas topik tentang klasifikasi virus, yang mana kita telah mempelajari dasar-dasar virologi pada modul 1. Berbagai jenis virus



dikelompokkan dan diklasifikasi berdasarkan sifat-sifat dan ciri khas virus. Misalnya morfologi, sifat-sifat fisika dan biokimia virus, jenis hospes atau tuan rumah / inang tempat menumpang hidup, tempat hidup (habitat) virus di dalam organ tubuh hospes, berdasar atas jaringan tubuh yang diinfeksi oleh virus atau berdasar pada jenis kerusakan yang ditimbulkan oleh virus. Kali ini kita bertemu kembali dalam pembahasan tentang klasifikasi virus untuk virus DNA dan virus RNA. Oleh sebab itu kita perlu mempelajari tentang klasifikasi virus, virus DNA, tingkat klasifikasi virus, dasar klasifikasi secara taksonomi, struktur virus, virus RNA, tingkat klasifikasi virus, dasar klasifikasi secara taksonomi, dan struktur virus. Setelah mempelajari mata kuliah ini anda diharapkan mampu untuk : 1. Menjelaskan tentang klasifikasi virus 2. Menjelaskan tentang virus DNA dan RNA 3. Menjelaskan tentang tingkat klasifikasi virus DNA dan RNA 4. Menjelaskan tentang dasar klasifikasi secara taksonomi 5. Menjelaskan tentang struktur virus Pada modul 2 ini kita akan mempelajari tentang klasifikasi virus yang akan kita sajikan dalam 2 topik, yaitu virus DNA (tingkat klasifikasi virus, dasar klasifikasi secara taksonomi, dan struktur virus) dan virus RNA (tingkat klasifikasi virus, dasar klasifikasi secara taksonomi, struktur virus). Kita masih ingat bahwa pada topik yang lalu sebagai patokan dasar penting yang digunakan untuk melakukan klasifikasi virus adalah ciri morfologi dan sifat-sifat biokimiawi. Sedangkan ciri-ciri khusus, yaitu jenis asam nukleatnya, RNA atau DNA, ukuran dan bentuk virus, berat molekul asam nukleat, susunan simetri nukleokapsid, ada tidaknya selubung (amplop) pembungkus nukleo kapsid, jumlah kapsomer kapsid, ukuran virion, adanya enzim spesifik, lokasi tempat terbentuknya virus dalam sel, daya tahan virus terhadap bahan kimia, misalnya eter, pengaruh perubahan fisika terhadap virus, sifat imunologik, cara penularan secara alami, hospes atau inang, jaringan, dan sel yang sering diserang virus, sifat patologik virusterhadap sel atau jaringan hospes, gejala klinis yang ditimbulkan virus terhadap hospes. (Soedarto,2010). Jumlah informasi yang tersedia untuk masing-masing kategori tidak sama untuk semua virus. Cara mengkarakterisasi virus senantiasa berubah dengan cepat. Penentuan sekuens genom saat ini sering dilakukan secara dini untuk mengidentifikasi virus (Jawet, 2014). Untuk saat ini, klasifikasi virus yang penting hanya dari tingkat famili ke bawah. Semua famili virus memiliki akhiran viridae, misal : Poxviridae, Herpesviridae, Parvoviridae, dan Retroviridae.



43



Virologi 



Anggota-anggota famili Picornaviridae umumnya ditularkan melalui jalur fekal/oral dan melalui udara. Genus memiliki nama dengan akhiran virus. Misalnya : famili Picornaviridae terdiri dari 5 genus. Definisi “spesies” merupakan hal yang paling penting, tetapi sulit dilakukan untuk virus. Penentuan spesies virus mengandung unsur subyektif. Misalnya genus Lentivirus terdiri dari banyak spesies yang berbeda (Kuswiyanto,2016).



V  Virologi



Topik 1 Virus DNA irus DNA adalah virus yang memiliki DNA sebagai materi genetic dan bergantung



44



pada DNA untuk mereplika diri, menggunakan DNA polymerase sebagai DNAdependent. Asamnukleat yang dimiliki biasanya DNA beruntai ganda (dsDNA atau double stranted-DNA) tetapi bisa juga DNA beruntai tunggal (ssDNA atau single strantedDNA). Virus DNA memiliki Kelompok I atau Kelompok II dari system klasifikasi Baltimore untuk virus. Virus DNA beruntai tunggal bias anya berkembang menjadi rantai ganda saat terdampar di sel yang terinfeksi. Meskipun virus Grup VII seperti hepatitis B mengandung genom DNA, mereka tidak dianggap virus DNA sesuai dengan klasifikasi Baltimore, melainkan sebaliknya virus mereplika diri karena mereka meniru melalui perantara RNA. Kelompok I : virus dsDNA (virus DNA beruntai ganda) 1. Ordo Caudovirales Famili Myoviridae (termasuk fag T4 Enterobacteria),Famili Podoviridae, Famili Siphoviridae(termasuk fag λ Enterobacteria) 2. Ordo Herpesvirales Famili Alloherpesviridae, Famili Herpesviridae (termasuk virus herpes manusia), virus Varicella Zoster, Famili Malacoherpesviridae 3. Famili yang belum ditandai Famili Ascoviridae, Famili Adenoviridae (termasuk virus yang menyebabkan infeksi adenovirus manusia), Famili Asfarviridae (termasuk virus demam babi Afrika),Famili Baculoviridae, Famili Coccolithoviridae, Famili Corticoviridae, Famili Fuselloviridae, Famili Guttaviridae, Famili Iridoviridae, Famili Lipothrixviridae, Famili Mimiviridae, Famili Nimaviridae, Famili Papillomaviridae, Famili Phycodnaviridae, Famili Plasmaviridae, Famili Polyomaviridae (termasuk Simian virus 40, virus JC), Famili Poxviridae (termasuk cacar sapi virus, cacar),Famili Rudiviridae, Famili Tectiviridae 4. Genera yang belum bertanda Ampullavirus, Nudivirus, Salterprovirus, Sputnik virophage, Rhizidiovirus Kelompok II: virus ssDNA (virus DNAberuntai tunggal) 1. Famili bakteriofage yang belum bertanda Famili Inoviridae, Famili Microviridae 2. Famili yang belum bertanda Famili Anelloviridae, Famili Circoviridae, Famili Geminiviridae, Famili Nanoviridae, Famili Parvoviridae (termasuk Parvovirus B19) Sesuai dengan namanya, virus DNA hanya memiliki asam deoksiribonukleat. Familifamili yang termasuk dalam golongan virus DNA ini adalah Parvoviridae, Papovaviridae, Adenoviridae, Herpetoviridae, Iridoviridae, Poxviridae, dan Hepadnaviridae (Soedarto, 2010).



A.



TINGKAT KLASIFIKASI VIRUS Famili Virus DNA 1. Famili : Poxviridae (Poxvirus)



45



Virologi 



a. Subfamili : Chordopoxvirinae(virus cacar vertebrata) Genus : • Orthopoxvirus (subkelompok virusvaccinia) :Virus cacar yang menyerang padasapi, unta, mencit, kelinci, dan kera. • Parapoxvirus (subkelompok virus orf) : Virus dermatitis, cacar semu, dan stomatitis papula sapi. • Avipoxvirus (subkelompok virus cacar unggas): Virus cacar yang khusus pada unggas. • Capripoxvirus (subkelompok virus cacar domba) : Virus penyebab cacar pada domba, kambing, dan penyakit kulit bebenjol pada sapi. • Leporipoxvirus (subkelompok virus myxoma) : Virus myxoma dan fibroma pada kelinci. • Suipoxvirus (subkelompok virus cacar babi). • Moluscipoxvirus (subkelompok virus molusca). • Yabapoxvirus (subkelompok virus cacar yaba/ tana dan monyet). b. Subfamili : Entomopoxvirinae (virus cacar serangga). 2. Famili : Iridoviridae(Icosahedral Cytoplasmic Deoxyvirus) Genus : • Ranavirus (virus kodok) • Lymphocystivirus (virus limfosistis ikan) • Virus African Swine Fever (belum jelas masuk famili mana) 3. Famili : Herpesviridae (Herpesviruses) a. Subfamili : Alphaherpevirinae (virus serupa-herpes simplex) Genus : • Simplexvirus(virus serupa-herpes simplex) • Varicellovirus (virus serupa-varicella) b. Subfamili : Bethaherpesvirinae (cytomegaloviruses) Genus : • Cytomegalovirus (cytomegalovirus manusia) • Roseolovirus (virus herpes manusia) c. Subfamili : Gammaherpevirinae (virus lymphoproliferative) Genus : • Lymphocryptovirus (virus Epstein-barr) • Rhadinovirus (herpesvirus ateline) 4. Famili : Hepadnaviridae (Hepatitis B-like viruses) Genus : • Orthohepadnavirus (virus serupa-hepatitis B mamalia) • Avihepadnavirus (virus serupa-hepatitis B unggas) 5. Famili : Parvoviridae (Parvoviruses) Genus : • Parvovirus (parvovirus dari mamalia dan unggas) • Dependovirus (virus terkait adeno) 6. Famili : Circoviridae (Ciroviruses)  Virologi



46



B. DASAR KLASIFIKASI SECARA TAKSONOMI Sifat-sifat berikut yang disusun berdasarkan kepentingan telah digunakan sebagai dasar untuk klasifikasi virus menurut (Soedarto, 2010) yaitu : 1. Jenis asam nukleat DNA, beruntai tunggal atau berutai ganda. 2. Ukuran dan morfologi, termasuk jenis simetri, jumlah kapsomer dan ada atau tidaknya selaput. 3. Kerentanan terhadap pengaruh fisik dan kimia, terutama eter. 4. Adanya enzim khusus, terutama polimerase DNA yang berhubungan dengan replikasi genom dan neuraminidase yang diperlukan untuk pelepasan patikelpartikel virus tertentu (influenza) dari sel tempat virus dibentuk. 5. Sifat-sifat imunologik. 6. Metode penularan alami. 7. Inang, jaringan dan tropisme sel. 8. Sifat patologik virus terhadap sel atau jaringan hospes 9. Gejala klinik yang ditimbulkan virus terhadap hospes



C. STRUKTUR VIRUS DNA Virus memiliki sifat makhluk hidup namun dapat dikristalkan (dimatikan sementara), sedangkan tak ada satu sel hidup pun yang dapat dikristalkan tanpa mengalami kerusakan. Virus berukuran lebih kecil dari semua jenis sel yang ada di bumi ini namun dapat memberikan dampak yang besar bagi kehidupan. Nah, pada kesempatan kali ini kami akan mencoba mengurai materi tentang struktur virus. Virus merupakan mikroorganisme yang harus selalu hidup dalam sel (obligatory intracellulair), tersusun atas satu jenis asam nukleat DNA, dan dibungkus oleh suatu selubung protein (kapsul). Berdasar atas hospes atau tuan rumah tempatnya menumpang hidupvirus dibedakan atas virus hewani (pada hewan dan manusia), virus tanaman, dan virus bakterial. Pada virus tipe DNA memiliki basa nitrogen timin, adenin sitosin, guanin. Selain itu tipe DNA memiliki struktur double helix (Kuswiyanto,2014).



1. Parvoviridae Parvovirus, anggota famili ini adalah virus yang berukuran sangat kecil dengan virion yang berdiameter antara 18 nm dan 25 nm, mengandung single stranded DNA yang memiliki kapsid ikosahedral simetri kubikal dengan 32 kapsomer dan tidak memiliki selubung. Di dalam famili Parvoviridae terdapat dua subgrup, yaitu subgrup A dan sub grup B. Infeksi pada manusia yang disebabkan Parvovirus B-19 menimbulkan erythema infectiosum yang menghambat produksi eritrosit di dalam sumsum tulang (Soedarto, 2010).



47



Virologi 



Contoh Penyakit Krisis Aplastik Transien Parvovirus B19 adalah penyebab krisis aplastik transien yang dapat memperburuk anemia hemolitik kronis, misalnya pada pasien dengan penyakit sel sabit, talasemia, dan anemia hemolotik didapat pada orang dewasa. Krisis aplastik transien dapat juga terjadi setelah transplantasi sumsum tulang. Sindrom tersebut merupakan penghentian tibatiba sintesa sel darah merah pada sumsum tulang dan ditunjukkan dengan tidak adanya prekursor erritroid pada sumsum tulangkemudian diikuti oleh pemburukan anemia yang cepat. Infeksi ini menurunkan produksi eritrosit sehingga penurunan kadar hemoglobin darah tepi. Terhentinya produksi sel darah merah yang sementara menjadi jelas tampak hanya pada pasien dengan anemi hemolitik kronis karena umur eritrositnya yang pendek. Epidemiologi Virus B19 ini tersebar luas dan infeksinya dapat terjadi sepanjang tahun pada semua kelompok usia.Infeksi paling sering terlihat sebagai wabah di sekolah yang nampaknya ditularkan melalui saluran nafas. Parvovirus yang menginfeksi banyak terjadi pada masa anak-anak karena antibodi masih berkembang antara usia 5 sampai 19 tahun. Diagnosis Laboratorium Pemeriksaan laboratorium merupakan sarana yang paling sensitif untuk mendeteksi DNA virus. Pemeriksaan yang dapat dilakukan dan merupakan pemeriksaan paling sensitif adalah PCR (Polymerase chainreaction). DNA B19 telah terdeteksi pada serum, sel-sel darah, sampel jaringan, dan sekret pernapasan. Selama infeksi akut, muatan virus di darah dapat mencapai sekitar 10 pangkat 11 salinan genom/ml. Pemeriksaan deteksi antigen dapat mengidentifikasi virus B19 dengan titer tinggi pada sampel klinis. Immunohistokimiawi telah digunakan untuk mendeteksi antigen B19 di jaringan janin dan sumsum tulang. B19 manusia sulit ditumbuhkan dan isolasi virus tidak digunakan untuk mendeteksi infeksi. Pencegahan Pencegahan dapat dilakukan dengan penerapan hiegiene yang baik, seperti mencuci tangan dan tidak berbagi minum. Karena ini dapat membantu mencegah penyebaran B19 melalui sekret saluran pernapasan, aerosol dan materi pembawa infeksi. Tindakan pengendalian infeksi standar harus diikuti untuk mencegah penularan B19 pada pekerja kesehatan dan pasien penderita krisis aplastik dan dari pasien imunodefisiensi penderita infeksi B19. Sampai saat ini masih belum ada vaksin untuk Parvovirus pada manusia(Jawet,2014). 2. Papovaviridae Papovavirus yang termasuk dalam famili Papovaviridae ini mempunyai kapsid ikosahedral yang tidak berselubung, berukuran kecil dengan garis tengah antara 40 nm dan 60 nm, tahan panas, dan resisten terhadap eter.Virus ini mengandung double stranded DNA yang menunjukkan simetri kubikal dan memiliki 72 kapsomer. Salah satu penyakit yang ditimbulkan oleh virus ini pada manusia adalah papiloma, sedangkan virus yang dapat menginfeksi hewan adalah papilomavirus, polyomavirus, dan vacuolating virus. Penyakit yang ditimbulkan diantaranya adalah onkogenik pada tikus, onkogenik pada sel manusia, dan rodent (Soedarto, 2010). Contoh Penyakit yang ditimbulkan diantaranya adalah:  Virologi



48



Human Papiloma Virus Human papillomavirus atau HPV adalah virus yang dapat menyebabkan tumbuhnya kutildi berbagai bagian tubuh. Virus ini hidup pada sel-sel kulit dan memiliki lebih dari 100 jenis. Ada sekitar 60 jenis HPV penyebab kutil yang biasanya menginfeksi bagian-bagian tubuh seperti kaki dan tangan, sementara 40 lainnnya memicu munculnya kutil kelamin.Tidak semua HPV dapat menyebabkan kanker namun ada beberapa jenis yang berbahaya, seperti HPV 16 dan HPV 18, berpotensi besar memicu terjadinya kanker serviks.WHO (World Health Organisation) memperkirakan sekitar 70% kanker serviks disebabkan oleh kedua jenis HPV tersebut. Saat ini, terdapat dua jenis vaksin HPV yang telah terdistribusi di seluruh penjuru dunia, termasuk Indonesia. Vaksin jenis bivalen dan kuadrivalen ini terbukti efektif untuk mencegah infeksi HPV, termasuk mencegah kejadian kanker serviks. Maka dari itu, vaksinasi HPV ini sangat disarankan untuk kelompok wanita usia remaja, terutama usia 914 tahun.



Gambar 2.1 Struktur Virus HPV Sumber : https://nursbio.wordpress.com/2017/06/13/karakteristik-virus-yang-unik/ Penularan HPV Sebagian besar penularan HPV terjadi akibat adanya sentuhan langsung kulit ke kulit dengan pengidap demikian pula dengan benda yang terkontaminasi virus HPV.Hubungan seksual juga termasuk salah satu sarana penularan virus ini pada kelamin, misalnya melaluikontak langsung dengan kulit kelamin, membran mukosa, pertukaran cairan tubuh, serta seks oral atau anal. Gejala dan Jenis Kutil Akibat HPV HPV cenderung tidak menimbulkan gejala (asimptomatik) sehingga jarang disadari oleh pengidap.Sistem kekebalan tubuh kita juga biasanya akan memberantas infeksi HPV sebelum virus ini menyebabkan gejala sehingga tidak membutuhkan penanganan. Namun apabila tubuh kita tidak berhasil memberantasnya, infeksi HPV dengan jenis tertentu berpotensi menyebabkan kanker serviks. Karena itu, para wanita dianjurkan untuk selalu memeriksakan kesehatannya serta menjalani vaksin pencegah HPV.



49



Virologi 



Jika infeksi HPV sampai pada tahap menimbulkan gejala, indikasi utama adalah tumbuhnya kutil. Jenis kutil terbagi ke dalam 5 kategori, yaitu: a. Kutil biasa yang umumnya berupa benjolan bulat yang kasar. b. Kutil plantar atau mata ikan. Kutil ini berbentuk rata dengan lubang di tengahnya yang terkadang disertai titik-titik hitam. c. Kutil datar (flat wart)dengan bentuk seperti bekas cakar di kulit. Warnanya juga beragam, bisa cokelat, kekuning-kuningan, atau merah muda. d. Kutil filiform yang biasanya berupa bintil daging tumbuh dengan warna yang sama seperti kulit. e. Kutil periungual jenis kutil yang biasa tumbuh di kaki dan tangan ini berbentukpecahpecah seperti kembang kol serta menebal di lempeng kuku. Sementara kutil kelamin umumnya dapat berupa lesi datar serta bentol dengan permukaan pecah-pecah yang mirip kembang kol. Kutil ini akan menyebabkan rasa gatal, tapi jarang terasa sakit.



Sumber



:



Gambar 2.2 Infeksi HPV Pada Mukosa Mulut https://www.klikdokter.com/rubrik/read/2698969/tanda-tandapenyakitmenular-seksual-dalam-rongga-mulut



Gambar 2.3 Infeksi HPV Pada Jari Tangan  Virologi



50



Sumber : https://www.sintesahealth.co.id/info/kalangan_umum/ penyakit_kulit_dan_kelamin/infeksi_hpv Diagnosis Laboratorium Pap Smear Pemeriksaan pap smear adalah cara untuk mendeteksi dini kanker leher rahim. Pemeriksaan ini dilakukan dengan cepat, tidak sakit, dengan biayanya yang relatif terjangkau, dan hasilnya akurat. Pemeriksaan papsmear dapat dilakukan kapan saja kecuali pada masa haid atau sesuai petunjuk dokter. WHO merekombinasikan semua wanita yang telah menikah atau telah melakukan hubungan seksual untuk menjalani pemeriksaan pap smear minimal setahun sekali hingga usia 70 tahun. Thin Prep ThinPrep Pap Test adalah tes pap smear dengan metode terkini LBC (liquid-based cytology atau sitologi berbasis cairan) yang memberikan hasil lebih komprehensif dan akurat, hingga 60-80 %. Menurut American Cancer Society, sepanjang tahun 1997-2007 sejak metode Thin Prep Pap Test digunakan angka perkiraan kasus kanker serviks di Amerika dapat ditekan hingga 33%. Hal ini berdampak positif menurunkan angka penderita kanker serviks serta tingkat kematian akibat kanker pada wanita. HPV DNA Paptest Merupakan pemeriksaan molekuler yang secara langsung bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya Human Papilloma Virus (HPV) pada sel-sel yang diambil dari leher rahim. Dapat mendeteksi adanya infeksi HPV bahkan sebelum terjadi perubahan sel leher rahim dan mempunyai sensitivitas yang tinggi hingga 95%. IVA (Inspeksi Visual dengan Asam Asetat) Yaitu pemeriksaan untuk mendeteksi secara langsung adanya kelainan leher rahim dengan cara memulas leher rahim dengan larutan asam asetat 3-5%, bila setelah pulasan asam asetat 3-5% ada perubahan warna pada permukaan leher rahim, yaitu tampak bercak putihmaka kemungkinan besar ada kelainan tahap pra kanker pada leher rahim. Pencegahan Infeksi HPV Tidak ada cara yang mudah untuk mengetahui apakah seseorang terinfeksi HPV. Orang yang tidak menunjukkan tanda atau gejala infeksi HPV pun tetap dapat menularkan infeksinya (sebagai karier). Beberapa cara pencegahannya dapat dilakukan dengan meningkatkanhiegine sanitasi baiklingkungan maupun diri pribadi, setia pada pasangan, tidak bergantian pemakaian handuk, baju dsb (Jawet, 2014). 3. Adenoviridae Virion Adenovirus terdiri dari sebuah inti dan satu lapis kapsid. Kapsid virus tidak berselubung, bulat dan simetri ikosahedral. Kapsid isometrik mempunyai diameter antara 70 nm dan 90 nm, mengandung double stranded DNA yang menunjukkan simetri kubikal dan mempunyai 252 kapsomer. Terdapat 47 serotipe Adenovirus yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia, terutama menyerang membran mukosa dan sebagian kecil menetap



51



Virologi 



di dalam jaringan limfoid, menimbulkan gangguan saluran pernapasan, faringitis dan konjungtifitis. Adenovirus tipe 40 dan 41 bersifat enteropatogen dapat menyebabkan gastroenteritis pada anak berumur dibawah 4 tahun. Beberapa jenis Adenovirus yang menginfeksi manusia dapat merangsang terbentuknya tumor pada anak hamster yang baru dilahirkan. Banyak serotipe virus ini ternyata juga dapat menimbulkan penyakit pada hewan (zoonotik). Penyakit yang ditimbulkan diantaranya adalah Infeksi mata dan saluran pernafasan, gastrointestinal(Soedarto,2010). Contoh Penyakit Penyakit Pernapasan Gejala khas berupa batuk, hidung tersumbat, demam dan nyeri tenggorokan. Sindrom ini paling sering pada bayi dan anak-anak , serta biasanya melibatkan virus grup C. Kasus ini sulit dibedakan dengan infeksi pernafasan karena virus yang ringan lainnya yang dapat menunjukkan gejala serupa. Adenovirus terutama tipe 3, 7, dan 21 dianggap menyebabkan sekitar 10-20% menyebabkan pneumonia pada anak-anak. Pneumonia adenovirus telah dilaporkan mempunyai angka kematian 8-10% pada anak yang sangat muda. Sebuah wabah penyakit pernafasan berat, beberapa fatal, terjadi pada tahun 2007 disebabkan oleh varian baru Adenovirus 14. Pasien yang berasal dari semua usia, termasuk dewasa muda yang sehat. Diagnosis Laboratorium Deteksi, Isolasi, dan Identifikasi Virus Sampel sebaiknya diambil dari bagian tubuh yang sakit pada awal penyakit untuk mengoptimalkan isolasi virus. Tergantung pada penyakit klinis virus dapat ditemukan pada feses atau urinatau dari apusan tenggorok, konjungtiva atau rektum. Lamanya ekskresi adenovirus bervariasi pada penyakit yang berbeda. Misalnya : 1-3 hari pada tenggorokan orang dewasa dengan selesma; 3-5 hari di tenggorokan,feses, dan mata pasien dengan demam faringokonjungtivitis; 3-6 minggu di tenggorokan dan feses anak dengan penyakit pernapasan. Isolasi virus pada biakan sel memerlukan sel manusia dan isolat dapat diidentifikasi sebagaiadenovirus dengan pemeriksaan imunofluoresensi menggunakan antibodi antihekson pada sel yang terinfeksi. Deteksi adenovirus yang infeksius dapat dilakukan secara cepat menggunakan shell fial technique. Caranya spesimen virus disentrifugasi langsung kedalam sel kultur jaringan, kultur diinkubasi selama 1-2 hari, kemudian diperiksa dengan antibodi monoklonal terhadap epitop reaktif grup pada antigen hekson. Pemeriksaan PCR dapat digunakan untuk mendiagnosis infeksi adenovirus pada sampel jaringan atau cairan tubuh. Serologi Infeksi pada manusia oleh semua tipe adenovirus merangsang peningkatan antibodi fiksasi komplemen terhadap antigen grup adenovirus yang dimiliki oleh semua tipe. Uji CF adalah metode yang mudah diaplikasikan untuk mendeteksi adanya infeksi oleh semua tipe adenovirus, walaupun uji ini memiliki sensitifitas yang rendah. Bila titer antibodi  Virologi



52



fiksasi komplemen meningkat empat kali lipat atau lebih pada serum antara fase konvalesens hal tersebut mengidentifikasikan adanya infeksi yang sedang terjadi oleh suatu adenovirus, tetapi tidak memberikan petunjuk tipe spesifiknya. Pada sebagian besar kasus, titer antibodi netralisasi pasien yang terinfeksi menunjukkan peningkatan empat kali lipat atau lebih terhadap titer adenovirus yang diambil dari pasien. Epidemiologi Adenovirus terdapat disemua belahan dunia dan terdapat sepanjang tahun, biasanya tidak menyebabkan wabah penyakit. Serotipe yang paling sering ditemukan pada sampel klinis adalah tipe pernapasan yang bernomor rendah (1,2,3,5,7) dan tipe gastroenteritis (40,41). Adenovirus tersebar melalui kontak langsung,rute fecal-oral, droplet pernapasan, atau peralatan yang terkontaminasi. Sebagian besar penyakit yang terkait Adenovirus tidak patognomonis secara klinis dan banyak infeksi bersifat subklinis. Pencegahan dan Pengendalian Mencuci tangan dengan benar adalah cara termudah untuk mencegah infeksi, sedangkan untuk permukaan area sekitar dapat didesinfeksi dengan natrium hipoklorit. Di tempat umum tissu kertas lebih disarankan karena handuk yang kotor dapat menjadi sumber infeksi ketika wabah. Resiko wabah konjungtifitis yang ditularkan melalui air dapat diminimalkan dengan melakukan klorinasi kolam renang dan mengurasnya(Jawet, 2014). Herpetoviridae Virus berukuran sedang yang mengandung untai ganda,nukleokapsidnya berdiameter 100 nm, mempunyai simetri kubik dengan 162 kapsomer. Nukleokapsid dikelilingi oleh selubung yang mengandung lemak (berdiameter 150-200 nm). Infeksi laten dapat berlangsung selama masa hidup inang, biasanya dalam sel hidup ganglia atau limfoblastoid. Herpes manusia antara lain herpes simplek jenis 1 dan 2 (lesi oral dan genital), virus Varicella zoster (herpes zoster dan cacar air), sitomegalovirus, dan virus Epstein-Barr(mononukleosis infeksiosa) dan berkaitan dengan neoplasma pada manusia(Kuswiyanto,2014). Penyakit yang ditimbulkan antara lain adalah : Herpes Simplex Herpes genital adalah infeksi pada alat kelamin yang bisa terjadi pada pria dan wanita. Penyakit ini termasuk salah satu infeksi menular seksual (IMS) karena umumnya ditularkan melalui hubungan seksual (vagina, anal, dan oral). Herpes genital bisa dikenali dengan kemunculan luka melepuh berwarna kemerahan dan terasa sakit di sekitar area kelamin. Luka ini bisa pecah dan menjadi luka terbuka. Infeksi yang terjadi pada kasus herpes genital disebabkan oleh virus herpes simpleks atau sering disebut sebagai HSV. HSV dapat menular dan masuk ke dalam tubuh melalui berbagai membran mukosa dalam tubuh, seperti mulut, kulit, dan kelamin. Virus ini seringkali menetap di tubuh manusia dan suatu saat bisa aktif lagi. Saat virus ini aktif, gejalagejala herpes genital akan kembali muncul. Virus ini bisa kambuh antara empat sampai lima kali pada dua tahun pertama sejak terinfeksi.



53



Virologi 



Sumber



:



Gambar 2.4 Struktur HSV http://www.materisma.com/2014/10/virus-yang-menguntungkandanmerugikan.html



Gambar 2.5 Infeksi HSV Sumber : https://www.google.co.id/search?q=gambar+infeksi+herpes+simplex&dcr Infeksinya berlangsung dalam 3 tahap : a. Infeksi primer HSV ditularkan melalui kontak pada orang yang mudah terkena dengan individu mengekskresi virus. Virus harus menemukan permukaan mukosa atau kulit yang rusak untuk memulai infeksi (kulit yang bersifat resisten tidak rusak). Infeksi HSV-1 biasanya terbatas pada orofaring dan virus disebarkan melalui droplet pernafasan dan melalui kontak langsung air liur yang terinfeksi. HSV-2 biasanya ditularkan melalui jalan genital. Replikasi virus pertama terjadi pada tempat infeksikemudian menginfeksi ujung syaraf lokal dan dibawa melalui saluran akson retrogad, menuju gangglion radiks posterior dimana setelah replikasi lebih lanjut terjadi keadaan laten. HSV-2 genital menyebabkan infeksi laten pada gangglion sakral.



 Virologi



54



Infeksi HSV primer biasanya ringan; kebanyakan asimptomatis. Jarang yang menjadi penyakit sistemik. Terjangkitnya organ secara luas dapat terjadi ketika inang yang bersifat immunokompromis tidak mampu membatasi replikasi virus dan terjadi viremia. b. Infeksi laten Virus berdiam dalam ganglion yang mengalami infeksi laten dalam keadaan tidak bereplikasi dan sangat sedikit gen-gen yang diekspresi. Persistensi virus dalam ganglion yang mengalami infeksi laten bertahan seumur hidup inang. Reaktivasi spontan terjadi sekalipun ada imunitas seluler dan imunitas humoral spesifik HSV tetapi imunitas ini membatasi replikasi virus lokal, sehingga infeksi rekuren tidak begitu meluas dan tidak begitu parah. Banyak kejadian rekurensi bersifat asimtomatis dan hanya tercermin dari adanya virus dalam sekresi. c. Infeksi rekuren Virus yang beristirahat pada fase laten tersebut suatu saat dapat aktif kembali. Faktorfaktor atau kondisi-kondisi yang dapat mengaktifkan infeksi tersebut antara lain : 1. Trauma fisik, seperti demam, infeksi oleh penyakit lain, penyakit HIV/AIDS, hubungan seksual, kurang istirahat, menstruasi, dan sebagainya 2. Trauma psikis, seperti gangguan emosional dan depresi. 3. Penggunaan obat-obatan, seperi kortikosteroid, immunosupresif, obat-obatan terapi kanker. Gejala Klinis Terkadang virus HSV tidak menyebabkan gejala. Bagi yang baru pertama kali terinfeksi herpesmungkin tidak akan menyadari adanya gejala-gejala tertentu. Akibatnya, mereka tidak tahu bahwa dirinya telah terinfeksi virus herpes. Gejala-gejala herpes genital bisa berupa:  Luka yang terbuka dan terlihat merah tanpa disertai rasa sakit, gatal, atau geli.  Sensasi rasa sakit, gatal, atau geli di sekitar daerah genital atau daerah anal.  Luka melepuh yang kemudian pecah dan terbuka di sekitar genital, rektum, paha, dan bokong.  Merasakan sakit saat membuang air kecil.  Sakit punggung bawah.  Mengalami gejala-gejala flu seperti demam, kehilangan nafsu makan, dan kelelahan.  Luka terbuka atau melepuh pada leher rahim.  Adanya cairan yang keluar dari vagina. Virus HSV bisa menjadi laten atau tidak aktif di dalam tubuh selama beberapa waktu namun virus ini bisa kembali aktif dan memicu timbulnya gejala herpes genital. Dengan kata lain, setelah gejala dari infeksi pertama menghilang bukan berarti virus juga menghilang dari tubuh kita. Virus itu kemungkinan masih mengendap di dalam tubuh. Ketika pertama kali terinfeksi, tubuh akan menghasilkan antibodi untuk melawan infeksi. Hal itu membuat tubuh bisa mengenali virus dan menyusun kekuatan yang dibutuhkan untuk melawan HSV secara lebih efektif. Maka dari itu, infeksi atau gejala kambuhan yang terjadi tidak akan separah infeksi pertama. Frekuensinya akan berkurang dan gejalanya akan lebih cepat hilang (Handoko,2010). Diagnostik Laboratorium Pemeriksaan Penunjang Diagnosis laboratorium untuk penyakit herpes terdiri dari empat macam pemeriksaan yaitu:



55



Virologi 



1. Pemeriksaan langsung secara mikroskopis Herpes simplex virus (HSV) dapat ditemukan pada vesikel dan dapat dibiakkan.Pada keadaan tidak ada lesi dapat diperiksa antibodi HSV.Dengan pewarnaangiemsa dapat ditemukan sel datia berinti banyak dan badan inklusi intranuklear (Handoko, 2010). Tes ini dapat diselesaikan dalam waktu 30 menit atau kurang.Caranya dengan membuka vesikel dan korek dengan lembut pada dasar vesikel tersebut lalu letakkan pada gelas obyek kemudian biarkan mengering sambil difiksasi dengan alkohol atau dipanaskan.Selanjutnya beri pewarnaan (5% methylene blue, Wright, Giemsa) selama beberapa detik, cuci dan keringkan, beri minyak emersi dan tutupi dengan gelas penutup.Jika positif terinfeksi hasilnya berupa keratinosit yang multinuklear dan berukuran besar berwarna biru (Frankel, 2006). 2. Pemeriksaan serologik Antibodi timbul dalam waktu 4-7 hari setelah infeksi mencapai puncaknya dalam 2-4 minggu. Mereka bertahan dengan fluktuasi kecil untuk kehidupan inang. Nilai diagnostik pengujian serologi terbatas oleh banyaknya antigen yang sama pada HSV-1 dan HSV-2. Bisa juga terdapat responheterotipikanamnestik dengan virus varicella zoster pada orang yang terkena infeksi HSV dan begitu pula sebaliknya. 3. Isolasi dan identifikasi virus Isolasi virusdapat dilaksanakan dengan tiga cara, yaitu dengan telur berembrio, teknik invitro (biakan sel jaringan), dan teknik in vivo (binatang laboratorium). Identifikasi virusdengan PCR, mikroskop elektron, atau kultur (Sterry, 2006). Tes serologi menggunakan enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) spesifik HSV tipe II dapat membedakan siapa yang telah terinfeksi dan siapa yang berpotensi besar menularkan infeksi . Pengujian PCR dapat digunakan untuk mendeteksi virus tetapi isolasi virus tetap sebagai pendekatan diagnosis pasti. Virus dapat diisolasi dari lesi herpetik dan mungkin juga didapat pada basuhan tenggorokan, cairan cerebrospinal dan feses baik selama infeksi primer maupun selama periode asimtomatik. Karena itu, isolasi HSV saja bukan bukti yang cukup sebagai indikator bahwa virus sebagai agen penyebab penyakit yang sedang diselidiki. Inoklusi kultur jaringan dipakai untuk isolasi virus. Agen kemudian diidentifikasi melaluipengecatan imunofluorensendengan antibodi spesifik. Penentuan tipe isolate HSV bisa dilakukan dengan menggunakan antibodi monoclonal. Pencegahan Untuk menghindari Penyakit Menular Seksual yang disebabkan oleh virus herpes simpleks, yang paling mudah adalah tidak melakukan hubungan seksual dengan pasangan yang telah terinfeksi PMS. Namun hal ini tentunya tidak mudah dilakukan. Upaya pencegahan antara lain sebagai berikut : a. Selalu menjaga higienitas (kebersihan/kesehatan) organ genetalia (atau alat kelamin pria dan wanita secara teratur). b. Setia kepada pasangannya, dengan tidak berganti-ganti pasangan. c. Jangan lupa menggunakan kondom, bila pasangan kita sudah terinfeksi PMS d. Mintalah jarum suntik baru setiap kali menerima pelayanan medis yang menggunakan jarum suntik.  Virologi



56



4.



Iridoviridae Dalam famili ini virus-virus anggotanya mempunyai DNA yang tidak beraturan bentuknya dengan partikelberukuran antara 180 nm dan 200 nm. Virion tidak berselubung dan mempunyai garis tengah dengan ukuran sekitar 130 nm.Swine-fever virus penting dalam bidang kesehatan veteriner karena dapat menimbulkan penyakit pada babi yang menyebabkan gejala demam dan diare berat.Penyakit yang ditimbulkan diantaranya adalah African swine fever (Soedarto, 2010). 5. Poxviridae Famili virus Poxviridae yang mempunyai struktur rumit ini memiliki anggota kelompok yangbesar jumlahnya. Sesuai dengan jenis-jenis hewan yang menjadi hospesnya, famili Poxviridae dikelompokkanmenjadi grup A, B, C, D, E. Variola virus yang menjadi penyebab penyakit cacar yang menyerang manusia termasuk salah satu anggota Poxviridae grup A (Soedarto, 2010).Contoh penyakit yang dapat ditimbulkan pada manusia antara lain adalah Vaccinia dan Variola Infeksi Poxvirus pada manusia : Vaccinia dan Variola Virus vaccinia adalah virus vaksin yang digunakan untuk memberantas variola (cacar) merupakan hasil rekayasa genetika menjadi vaksin rekombinan (beberapa masih dalam tarafuji klinik) dengan risiko terendah terjadi penularan terhadap kontak non imun. “Immunization Practices Advisory Committee” (ACIP) merekomendasikan vaksinasi cacar untuk semuapetugas laboratorium yang mempunyai risiko tinggi terkena infeksi yaitu mereka yang secara langsung menangani bahan atau binatang yangdiinfeksi dengan virus vaccinia atau orthopoxvirus lainnya yang dapat menginfeksi manusia. Vaksinasi juga perlu dipertimbangkan terhadap petugaskesehatan lain walaupun berisiko rendah terinfeksi virus seperti dokter dan perawat.Vaksinasi merupakan kontra indikasi bagi seseorang yang menderita defisiensi sistem imun; contoh: penderita AIDS dankanker, mereka yang menerima transplantasi, dan wanita hamil. Di ASVaccine immune globulin dapat diperoleh untuk petugas laboratorium denganmenghubungi CDC Drug Service, 1600 Clifton Road (Mailstop D09), Atlanta GA 30333, Vaksin yang diberikan sudah dilengkapi dengan instruksi yang jelas (cara vaksinasi, kontraindikasi, reaksi, komplikasi) yang harus diikuti dengan tepat. Vaksin harus diulang kecuali muncul reaksi (salah satu reaksi adalah muncul indurasi eritematosa 7 hari setelah vaksinasi). Booster diberikan dalam waktu 10 tahun kepada mereka yang masukkategoriharusdivaksinasi. WHO selalu menyimpan dan menyediakan vaccine seedlot (virusvaccine strain ListerElstree) dipakai untuk keadaan darurat. Vaksin tersebut ada di Pusat kerjasamaWHO (WHOCollaborating Center) untuk vaksin cacar di National Institute of Public and Environment Protection di Bilthoven, The Netherlands (Jawet, 2014). 6. Hepadnaviridae Anggota famili Hepadnaviridae ini berukuran kecil sekitar 42 nm, mengandung molekul DNA sirkuler yang doeble-stranded partial, dengan virion yang juga mengandung polimerase



57



Virologi 



DNA. Virus mempunyai core nukleokapsid dengan selubung yang mengandung lipid. Hepadnavirus merupakan penyebab penyakit hepatitis yang akut maupun kronis dan apabila infeksinya menetap dapat mengakibatkan terjadinya resiko kanker hati. Contoh penyakit yang dapat ditimbulkan pada manusia : Hepatitis Hepatitis adalah istilah umum penyakit yang merujuk pada peradangan yang terjadi dihati. Hepatitis umumnya disebabkan oleh infeksi virus, meskipun juga dapat disebabkan oleh kondisi lain. Beberapa penyebab selain infeksi virus adalah kebiasaan minum alkohol, penyakit autoimun, serta zat racun atau obat-obatan tertentu. Hepatitis dapat mengganggu berbagai fungsi tubuh terutama yang berkaitan dengan metabolisme karena hati memiliki banyak sekali peranan dalam metabolisme tubuh. Hepatitis yang terjadi dapat bersifat akut maupun kronis. Seseorang yang mengalami hepatitis akut dapat memberikan beragam manifestasi dan perjalanan penyakit mulai dari tidak bergejala, bergejala dan sembuh sendiri, menjadi kronis, dan yang paling berbahaya adalah berkembang menjadi gagal hati. Bila berkembang menjadi hepatitis kronis, dapat menyebabkan sirosis dan kanker hati (hepatocellular carcinoma) dalam kurun waktu tahunan. Pengobatan hepatitis sendiri bermacam-macam sesuai dengan jenis hepatitis yang diderita dan gejala yang muncul.



Gambar 2.6 Infeksi Virus Hepatitis Sumber : https://www.google.co.id/search?q=gambar+infeksi+virus+hepatitis&dcr



 Virologi



58



Gambar 2.7 . Tahapan kerusakan hati Sumber : http://www.gunardi.info/2015/07/tahapan-kerusakan-hati-akibat-tidur.html Gambaran klinis secara umum Gambaran klinis hepatitis virus dapat berkisar dari asimtomatik sampai penyakit yang mencolok, kegagalan hati, dan kematian. Terdapat tiga stadium pada semua jenis hepatitis yaitu: a. Stadium prodormal Disebut juga periode pra-ikteruskarena ikterus belum muncul. Dimulai setelah periode masa tunas virus selesai dan pasien mulai memperlihatkan tanda-tanda penyakit.Antibodi terhadap virus biasanya belum dijumpai, stadium ini berlangsung 1-2 minggu dan ditandai oleh malese umum, anoreksia, sakit kepala, malas, ISPA, dan nyeri otot. b. Stadium ikterus. Dapat berlangsung 2-3 minggu atau lebih, pada sebagian besar orang stadium ini ditandai oleh timbulnya ikterus, manifestasi lainnya adalah memburuknya semua gejala yang ada pada stadium prodromal, pembesaran dan nyeri hati, splenomegali, pruritus. c. Stadium pemulihan. Biasanya timbul dalam 2-4 bulan, selama periode inigejala-gejala mereda termasuk ikterus, nafsu makan pulih, apabila terdapatsplenomegaliakan segera mengecil. Penyebab Hepatitis Hepatitis A.Penyakit ini disebabkan oleh virus hepatitis A (HAV). Hepatitis A biasanya ditularkan melalui makanan atau air minum yang terkontaminasi feses dari penderita yang mengandung virus hepatitis A. Hepatitis B. Penyakit ini disebabkan oleh virus hepatitis B (HBV). Hepatitis Bdapat ditularkan melalui cairan tubuh yang terinfeksi. Cairan tubuh yang dapat menjadi sarana penularan hepatitis B adalah darah, cairan vagina, dan air mani. Karena itu, memakai jarum suntik bergantian dan berhubungan seksual tanpa kondom dengan penderita hepatitis B dapat menyebabkan seseorang tertular penyakit ini. Hepatitis C. Penyakit ini disebabkan oleh virus hepatitis C (HCV). Hepatitis C dapat ditularkan melalui cairan tubuh, terutama melalui berbagi jarum suntik dan hubungan seksual tanpa kondom.



59



Virologi 



Hepatitis D. Penyakit ini disebabkan oleh virus hepatitis D (HDV). Hepatitis D merupakan penyakit yang jarang terjadi namun bersifat serius. Virus ini tidak bisa berkembang biak di dalam tubuh manusia tanpa adanya hepatitis B. Hepatitis Dditularkan melalui darah dan cairan tubuh lainnya. Hepatitis E. Penyakit ini disebabkan oleh virus hepatitis E (HEV). Hepatitis E mudah terjadi pada lingkungan yang tidak memiliki sanitasi yang baik akibat kontaminasi virus ini pada sumber air. Selain disebabkan oleh virus, hepatitis juga dapat terjadi akibat kerusakan pada hati oleh senyawa kimia terutama alkohol. Konsumsi alkohol berlebihan akan merusak sel-sel hati secara permanen dan dapat berkembang menjadi gagal hati atau sirosis. Penggunaan obatobatan melebihi dosis atau paparan racun juga dapat menyebabkan hepatitis. Pada beberapa kasus, hepatitis terjadi karena kondisi autoimun pada tubuh. Pada hepatitis yang disebabkan oleh autoimun, sistem imun tubuh justru menyerang dan merusak sel dan jaringan tubuh sendiri. Dalam hal ini adalah sel-sel hati sehingga menyebabkan peradangan. Peradangan yang terjadi dapat bervariasi mulai dari yang ringan hingga berat. Hepatitis autoimun lebih sering terjadi pada wanita dibanding pria. Gejala Umum Hepatitis Sebelum menimbulkan gejala pada penderita, terlebih dahulu virus ini akan melewati masa inkubasi. Waktu inkubasi tiap jenis virus hepatitis berbeda-beda. HAV membutuhkan waktu inkubasi sekitar 15-45 hari, HBV sekitar 45-160 hari, dan HCV sekitar 2 minggu hingga 6 bulan. Beberapa gejala yang umumnya muncul pada penderita hepatitis antara lain adalahmengalami gejala seperti flu, misalnya mual, muntah, demam, dan lemas, feses berwarna pucat, mata dan kulit berubah menjadi kekuningan (jaundice), nyeri perut, berat badan turun, urin menjadi gelap seperti teh, kehilangan nafsu makan. Bila Anda mengalami hepatitis virus yang dapat berubah menjadi kronik seperti hepatitis B dan C mungkin Anda tidak mengalami gejala tersebut pada awalnya, sampai kerusakan yang dihasilkan oleh virus berefek terhadap fungsi hati, sehingga diagnosisnya menjadi terlambat. Faktor Risiko Hepatitis Faktor risiko yang dapat meningkatkan seseorang untuk lebih mudah terkena hepatitis tergantung dari penyebab hepatitis itu sendiri. Hepatitis yang dapat menular lewat makanan atau minuman seperti hepatitis A dan hepatitis E lebih berisiko pada pekerja pengolahan air atau pengolahan limbah. Sementara hepatitis non infeksi lebih berisiko pada seseorang yang kecanduan alkohol. Untuk hepatitis yang penularannya melalui cairan tubuh seperti hepatitis B,C, dan D lebih berisiko pada petugas medis, pengguna NAPZA dengan jarum suntik, berganti-ganti pasangan seksual, orang yang sering menerima transfusi darah.Namun saat ini sudah jarang orang yang tertular hepatitis melalui transfusi darah, karena setiap darah yang didonorkan terlebih dulu melewati pemeriksaan untuk penyakit-penyakit yang dapat ditularkan melalui darah.



 Virologi



60



Diagnosis Hepatitis Langkah diagnosis hepatitis pertama adalah dengan menanyakan riwayat timbulnya gejala dan mencari faktor risiko dari penderita. Lalu dilakukan pemeriksaan fisik untuk menemukan tanda atau kelainan fisik yang muncul pada pasien seperti dengan menekan perut untuk mencari pembesaran hati sebagai tanda hepatitis dan memeriksa kulit serta mata untuk melihat perubahan warna menjadi kuning. Setelah itu, pasien akan disarankan untuk menjalani beberapa pemeriksaan tambahan, seperti: Tes fungsi hati. Dilakukan dengan mengambil sampel darah dari pasien untuk mengecek kinerja hati. Pada tes fungsi hati enzim aspartat aminotransferase dan alanin aminotransferase (AST/SGOT dan ALT/SGPT) akan diukur. Dalam kondisi normal, kedua enzim tersebut terdapat di dalam hati. Jika hati mengalami kerusakan akibat peradangan, kedua enzim tersebut akan tersebar dalam darah sehingga kadarnya naik. Meski demikian perlu diingat bahwa tes fungsi hati tidak spesifik untuk menentukan penyebab hepatitis. Tes antibodi virus hepatitis. Berfungsi untuk menentukan keberadaan antibodi yang spesifik untuk virus HAV, HBV, dan HCV. Pada saat seseorang terkena hepatitis akut, tubuh akan membentuk antibodi spesifik guna memusnahkan virus yang menyerang tubuh. Antibodi dapat terbentuk beberapa minggu setelah seseorang terkena infeksi virus hepatitis. Antibodi yang dapat terdeteksi pada penderita hepatitis akut antara lain adalahantibodi terhadap hepatitis A (anti HAV), antibodi terhadap material inti dari virus hepatitis B (anti HBc), antibodi terhadap material permukaan dari virus hepatitis B (anti HBs), antibodi terhadap material genetik virus hepatitis B (anti HBe), dan antibodi terhadap virus hepatitis C (anti HCV). Tes protein dan materi genetik virus. Pada penderita hepatitis kronis antibodi dan sistem imun tubuh tidak dapat memusnahkan virus sehingga virus terus berkembang dan lepas dari sel hati ke dalam darah. Keberadaan virus dalam darah dapat terdeteksi dengan tes antigen spesifik dan material genetik virus, antara lainantigen material permukaan virus hepatitis B (HBsAg), antigen material genetik virus hepatitis B (HBeAg), DNA virus hepatitis B (HBV DNA), RNA virus hepatitis C (HCV RNA). USG perut.Dengan bantuan gelombang suara, USG perut dapat mendeteksi kelainan pada organ hati dan sekitarnya seperti adanya kerusakan hati, pembesaran hati, maupun tumor hati. Selain itu, melalui USG perut dapat juga terdeteksi adanya cairan dalam rongga perut serta kelainan pada kandung empedu. Biopsi hati. Dalam metode ini, sampel jaringan hati akan diambil untuk kemudian diamati menggunakan mikroskop. Melalui biopsi hati dokter dapat menentukan penyebab kerusakan yang terjadi di dalam hati. Pencegahan Hepatitis Agar terhindar dari hepatitis, seseorang perlu menerapkan pola hidup bersih dan sehat. Misalnya denganmenjaga kebersihan sumber air agar tidak terkontaminasi virus hepatitis,mencuci bahan makanan yang akan dikonsumsi, terutama kerang dan tiram, sayuran, serta buah-buahan, tidak berbagi pakai sikat gigi, pisau cukur, atau jarum suntik dengan orang lain, tidak menyentuh tumpahan darah tanpa sarung tangan pelindung,



61



Virologi 



melakukan hubungan seksual yang aman, misalnya dengan menggunakan kondom, atau tidak berganti-ganti pasangan, dan kurangi konsumsi alkohol. Selain melalui pola hidup bersih dan sehat, hepatitis (terutama A dan B) bisa dicegah secara efektif melalui vaksinasi. Untuk vaksin hepatitis C, D, dan E hingga saat ini masih dalam tahap pengembangan. Namun di beberapa negara vaksin hepatitis C sudah tersedia dan bisa digunakan.



Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan berikut : Jelaskan tentang : 1. Famili-Famili yang termasuk dalam golongan virus DNA. 2. Pelajari pula tentang tingkat klsifikasi virus RNA. 3. Berikan contoh dari virus RNA beserta penyakit yang ditimbulkan. 4. Berilah contoh minimal 3 (tiga) dari famili virus, virus dan penyakit yang ditimbulkan oleh virus tersebut (jelaskan dari masing-masing penyakitnya). Agar saudara dapat mengerjakan soal di atas dengan baik, cermati kembali bab 2 topik 1dan diskusikan jawaban saudara dengan teman-teman sejawat. Setelah itu, rumuskan jawaban yang paling tepat.



Ringkasan Virus DNA adalah virus yang materi genetiknya berupa asam nukleat yang berbentuk rantai ganda berpilin. Di dalam sel inangnya, DNA pada virus akan mengalami replikasi menjadi beberapa DNA dan juga akan mengalami transkripsi menjadi mRNA.mRNA akan mengalami translasi untuk menghasilkan protein selubung virus. Masih didalam sel inang, DNA dan protein virus mengkonstruksikan diri menjadi virus-virus baru. mRNA juga akan membentuk enzim penghancur (Lisozim) sehingga sel inang lisis (hancur) dan virus-virus keluar untuk menginfeksi sel inang lainnya. Famili-famili yang termasuk virus-virus DNA adalah Parvoviridae, Papovaviridae, Adenoviridae, Herpetoviridae, Iridoviridae, Poxviridae, Hepadnaviridae. Banyak penyakit penting yang ditimbulkan oleh virus DNA, seperti : a. Papovaviridae : Papillomavirus adalah penyebab dari Warts, sedangkan SV40 virus mempunyai sifat onkogenikpada sel manusia dan rodent.  Virologi



62



b. Adenoviridae : Adenovirus penyebab inveksi mata dan saluran pernafasan. c. Herpetoviridae : dengan virus-virus Herpes simplex virus dan Varicella zoster virus selain menjadi penyebab herpes simplex dan varicella, juga berperan pada kelainan cervical cancer. d. Poxviridae : penyebab penyakit variola, komplikasi pasca vaksinasi dan penyebab terjadinya benign skin nodule dan contagious pustular dermatitis. e. Hepadnaviridae : penyebab penting terjadinya hepatitis akut maupun hepatitis kronis. Famili dan virus DNA Famili: Papovaviridae, Virus :Papillomavirus, Polyomavirus, SV40 virus Famili : Parvoviridae, Virus : Adeno-associated virus, Virus H1 dan H3 Famili : Adenoviridae, Virus : Adenovirus Famili : Hepetoviridae, Virus : Herpes-simplex virus, Varicella-zooster virus Famili : Iridoviridae, Virus : African swine fever virus Famili : Poxviridae, Virus : Variola virus, Vaccinia virus, Molloscum contagiosum virus, Orf virus Famili : Hepadnaviridae, Virus : Hepadnavirus



Tes 1 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar!



63



1.



Manakah berikut ini yang paling baik menggambarkan sifat-sifat fisikokimiawi parvovirus ... A. Partikel virus berselubung B. Genom DNA untai tunggal C. Infeksifitas diinaktifasi oleh terapi eter D. Virion menunjukkan simetri helix E. Ukuran virionnya kira-kira samadengan herpes virus



2.



Seorang bayi erusia 6 bulan mengalami diare cairdan demam selama 10 hari, adenovirus tipe 40 dan 41 dicurigai sebagai penyebabnya. Spesimen apa yang paling tepat untuk mendeteksi infeksi adenovirus pada pasien ini adalah ... A. Darah B. Urin C. Apusan konjungtiva D. Feses E. Apusan tenggorokan



Virologi 



3.



Mana dari penyakit pada manusia berikut ini yang tidak berhubungan dengan adenovirus ... A. Kanker B. Selesma C. Penyakit pernapasan akut D. Keratokonjungtivitis E. Gastroenteritis



4.



Pengelompokan virus antara ribovirus dan deoksiribovirus, didasarkan atas ... A. Daur hidupnya B. Cara replikasinya C. Kandungan asam nukleatnya D. Inang yang diinfeksinya E. Penyakit yang disebabkannya



5.



Hepatitis B adalah virus yang ... A. menyebar paling sering melalui darah dan transmisi seksua B. tidak pernah menjadi kronis C. tidak pernah ditemukan di Asia D. tidak berada dalam saliva pasien E. berukuan antara 20-40 nm



6.



Penyakit Variola disebabkan oleh virus dari famili ... A. Papovaviridae B. Parvoviridae C. Poxviridae D. Adenoviridae E. Hepadnaviridae



7.



Manakah dari pejanan berikut ini yang mengandung resiko infeksi hepatitis ... A. Perawat yang mengalami luka tusuk jarum bekas pakai ketika mengambil bat untuk pasien HIV. B. Ketika membersihkan kamar mandi, kulit yang utuh seorang pramuwisma berkontak dengan feses. C. Seorang teknisi kamar operasi dengan tangan yang terkelupas melihat ada darah dibalik sarung tangannya setelah membantu operasi oasien HCV. D. Seorang anak minum dari gelas yang sama dengan ibunya yang menderita HAV. E. Seorang pembeli makan roti isi yang dibuat oleh pekerja yang menderita HAV.



 Virologi



64



8.



Manakah orang-orang berikut ini yang tidak dianjurkan untuk menerima vaksin hepatitis B karena mereka memiliki faktor resiko infeksi HBV ... A. Orang yang aktif secara seksual dan tidak berada dalam hubungan monogami jangka panjang yang saling menguntungkan. B. Pengguna obat suntik C. Wanita hamil. D. Orang yang tinggal serumah dengan orang yang positif HbsAg. E. Orang yang mencari terapi untuk penyakit seksual menular.



9. Kelompok individu manakah berikut ini yang beresiko paling rendah terkena penyakit Adenovirus A. Dewasa sehat B. Anak-anak kecil C. Resipien transplan sumsum tulang D. Calon anggota militer E. Pasien AIDS 10. Menyebabkan minimal 80% kasus hepatitis akibat transfusi darah. Virus ini paling sering ditularkan melalui pemakai obat yang menggunakan jarum bersama-sama dan alkoholik. Jarang terjadi penularan melalui hubungan seksual.hal tersebut Merupakan jenis virus hepatitis apa? A. VHD B. VHC C. VHE D. VHG E. Semua benar 11. Protein Adenovirus yang terdiri sebagian besar kapsomer penyusun kapsid virus adalah ... A. Serat B. Hekson C. Penton D. Protein terminal E. Protein regio E1 12. Panas, muncul gejala mirip flu sindrom, ikterik, sakit kepala, warna urin merah gelap, warna feses pucat, hal tersebut merupakan tanda dan gejala penyakit .... A. Hepatitis B. HIV/AIDS C. Infeksi traktus urinarius 65



Virologi 



D. CMV (citomegalo virus) E. Toxoplasmosis 13. Virus hepatitis yang termasuk dalam kelompok penyakit hepatitis akut, yaitu… A. Virus hepatitis A B. Virus hepatitis B dan C C. Virus hepatitis E D. Virus hepatitis A dan E E. Semuanya salah 14. Seorang anak berusia 3 tahun mengalami penyakit virus klasik pada anak, manakah infeksi virus primer pada anak berikut ini yang biasanya simtomatik ... A. Sitomegalovirus B. Toxoplasmosis C. Virus hepatitis B D. Virus varicella-zooster E. Parvovirus B-19 15. Siapakah kelompok berikut ini yang beresiko tinggi menderita herpes-zooster... A. Orang lanjut usia B. Pasien autoimun C. Wanita hamil D. Orang yang telah divaksin dengan vaksin varicella E. Bayi dengan infeksi congenital



 Virologi



66



Topik 2 Virus RNA



R



unit-unit mononukleotida). Hanya saja berbeda dengan DNA yang unit-unit NA (asam ribonukleat) juga merupakan asam nukleat (polinukleotida yang terdiri dari pembangunnya dioksinukleotida sehingga disebut untai ganda, RNA merupakan asam nukleat untai tunggal yang terdiri dari unit-unit pembangun berupa mononukleotida. Setiap nukleotida terdiri atas satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa Nitrogen (N). RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga kedudukan RNA ialah sebagai polimer dan jauh lebih pendek dibanding DNA. Tidak seperti DNA yang biasanya dijumpai di dalam inti sel, RNA kebanyakan berada di dalam sitoplasma, khusunya di ribosom. Golongan virus RNA hanya memiliki asam ribonukleat (ribonukleat acid). Dalam kelompok virus RNA banyak dijumpai virus-virus yang dapat menimbulkan penyakit pada manusia. Famili-famili yang termasuk virus-virus RNA adalah : Picornaviridae, Reoviridae, Togaviridae, Arenaviridae, Coronaviridae, Retroviridae, Bunyaviridae, Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Rhabdoviridae.



Gambar 2.8 Famili Virus RNA Sumber : http://biologipedia.blogspot.co.id/2010/10/klasifikasi-virus-berdasarjenisasam.html



1.



Picornaviridae Picornavirusadalah virus dari famili Picornaviridaeyang berukuran kecil antara 20-40 nm, yang tahan terhadap eter, mengandung single stranded RNA dan menunjukkan struktur



67



Virologi 



simetri kubikal. Virus ini nukleokapsidnya tidak berselubung, ikosahedral dengan asam nukleat RNA positif dengan berat molekul antara 2-3 juta dalton. Lima genus Picornaviridae yang menginfeksi manusia adalahRhinovirus (penyebab demam, bersifat labil dalam suasana asam), Enterovirus (meliputi Poliovirus, Coxsackie virus, Echovirus) Hepatovirus, Parechovirus (penyebab infeksi gastrointestinal dan infeksi jalan napas), Kobuvirus (penyebab gastroenteritis) (Sudarto,2014). Contoh penyakit yang ditimbulkan diantaranya adalah : a. Poliomielitis Poliomyelitis adalah suatu penyakit virus yang dalam stadium beratnya menyebabkan kelumpuhan karena kerusakan sel-sel syaraf baik dalam sumsum tulang, tulang punggung maupun otak.Penyakit ini disebabkan oleh enterovirus, poliovirus (PV) yang sangat infeksius, yang terutama mempengaruhi anak-anak muda dan disebarkan melalui kontak langsung orang ke orang, dengan lendir, dahak, feces, yang terinfeksi atau oleh kontak dengan makanan dan air ang terkontaminasi oleh feces dari individu lain yang terinfeksi. Virus berlipatganda dalam sistim pencernaan dimana ia dapat juga menyerang sistim syaraf, menyebabkan kerusakan syaraf yang permanen pada beberapa individu-individu. Penyakit ini disebut juga Hiene-Meidin berdasarkan 2 orang ahli yang menemukan penyakit ini dengan menyuntikkan tinja dari seorang penderita lumpuh secara intra cerebral dan intra nasal pada kera,2 minggu kemudian kera menjadi lumpuh. Tanda Dan Gejala Tanda-tanda dan gejala-gejala dari polio berbeda tergantung pada luas infeksi. Tanda-tanda dan gejala-gejala dapat dibagi kedalam polio yang melumpuhkan (paralytic) dan polio yang tidak melumpuhkan (non-paralytic). Pada polio non-paralytic : asymptomatic atau mengembangkan hanyagejala-gejala seperti flu yang ringan, termasuk kelelahan, malaise, demam, sakit kepala,sakit tenggorokan, dan muntah,nyeri ekstremitas bawah. Polio Paralytic : terjadi pada kira-kira 2% dari orang-orang yang terinfeksi dengan virus polio dan merupakan penyakit yang jauh lebih serius. Gejala-gejala terjadi sebagai akibat dari sistim syaraf dan infeksi peradangan sumsum tulang belakang (spinal cord). Pasien yang telah sembuh dari polio kadang-kadang mengembangkan sindrom postpoliomyelitis, kelelahan yang diamati dan yang biasanya melibatkan kelompok otot yang awalnya terpengaruh. Sindrom ini dapat berkembang postpolio 20-40 tahun setelah terinfeksi virus polio. Penyebab Penyakit polio disebabkan oleh polio virus yang umumnya masuk melalui makanan atau minuman yang terkontaminasi dengan tinja yang mengandung virus tersebut. Sama halnya seperti cacar, polio hanya menjangkiti manusia. Dalam tubuh manusia, virus polio menjangkiti tenggorokan dan usus. Selain melalui kotoran, virus polio juga bisa menyebar melalui tetesan cairan yang keluar saat penderitanya batuk atau bersin. Dalam beberapa kondisi, infeksi virus ini dapat menyebar ke aliran darah dan menyerang sistem saraf. Imunisasi atau pemberian vaksin polio dapat meminimalisasi terjangkitnya virus polio. Anak-anak, wanita hamil dan orang yang sistem kekebalan tubuhnya lemah sangat rentan  Virologi



68



terkena virus polio jika di daerah mereka tidak mengikuti program imunisasi atau tidak memiliki sistem sanitasi yang bersih dan baik. Orang-orang yang belum divaksinasi akan memiliki tingkat risiko terjangkit polio yang tinggi jika melakukan atau mengalami hal-hal seperti berikut ini: Tinggal serumah dengan penderita polio, sistem kekebalan tubuh yang menurun, bepergian ke daerah di mana polio masih kerap terjadi, dan atau telah melakukan operasi pengangkatan amandel. Kira-kira 5-10% dari pasien yang mengalami polio dengan kelumpuhan seringkali meninggal karenakegagalan pernapasan karena mereka tidak mampu untuk bernapas sendiri. Itulah sebabya mengapa sangat mendesak bahwa pasien-pasien menerima evaluasi dan perawatan medis yang tepat. Sebelum era vaksinasi dan penggunaan dari ventilator modern pasien akan ditempatkan dalam “iron lung” (ventilator bertekanan negatif yang digunakan untuk mendukung pernapasan pada pasien-pasien yang menderita polio yang melumpuhkan) (World Health Organization, 2017).



Gambar 2.9 penderita infeksi polio Sumber : http://www.jejamo.com/ini-bahayanya-penyakit-polio.html



Diagnosis Prognosis tergantung kepada jenis polio (subklinis, non-paralitik atau paralitik) dan bagian tubuh yang terkena. Jika tidak menyerang otak dan korda spinalis kemungkinan akan terjadi pemulihan total.Jika menyerang otak atau korda spinalis, merupakan suatu keadaan gawat darurat yang mungkin akan menyebabkan kelumpuhan atau kematian (biasanya akbiat gangguan pernafasan). Diagnosis dari polio adalah secara klinik. Riwayatdari paparan dengan tidak ada sejarah vaksinasi sebelumnya adalah petunjuk awal. Sering, penyadapan tulang belakang untuk cairan CSF dilakukan untuk membantu membedakan polio dari penyakit-penyakit lain yang awalnya 69



Virologi 



mempunyai gejala-gejala yang serupa (contohnya, meningitis). Setelah itu pembiakan virus (diambil dari tenggorokan, feces, atau cairan CSF) dan pengukuran dari antibodi-antibodi polio untuk mendukung diagnosis. Pencegahan Vaksin polio merupakan bagian dari imunisasi rutin pada masa kanak-kanak. Terdapat 2 jenis vaksin polio: Vaksin Salk, merupakan vaksin virus polio yang tidak aktif dan Vaksin Sabin, merupakan vaksin virus polio hidup. Yang memberikan kekebalan lebih baik (sampai lebih dari 90%) dan yang lebih disukai adalah vaksin Sabin per-oral (melalui mulut). Tetapi pada penderita gangguan sistem kekebalan, vaksin polio hidup bisa menyebabkan polio.Karena itu vaksin ini tidak diberikan kepada penderita gangguan sistem kekebalan atau orang yang berhubungan dekat dengan penderita gangguan sistem kekebalan karena virus yang hidup dikeluarkan melalui tinja. Orang dewasa yang belum pernah mendapatkan imunisasi polio dan hendak mengadakan perjalanan ke daerah yang masih sering terjadi polio sebaiknya menjalani vaksinasi terlebih dahulu. Dewasa yang belum pernah mendapatkan imunisasi polio dan hendak mengadakan perjalanan ke daerah yang masih sering terjadi polio, sebaiknya menjalani vaksinasi terlebih dahulu. 2. Reoviridae Reovirus merupakan virus yang berukuran antara 60-80 nm, mengandung doublestranded RNA dengan struktur simetri kubikal, terdiri dari 10-12 segmen. Virus yang ikosahedral ini mempunyai kapsid dengan banyak lapisan serta tahan terhadap eter. Rotavirus yang mempunyai bentuk seperti roda dapat menimbulkan penyakit gastroenteritis pada manusia, sedangkan Orbivirus yang merupakan subgrup kelompok virus ini dapat menyebabkan penyakit Colorado Tick Fever pada manusia dan penyakit lidah biru pada sapi dan biri-biri. 3. Togaviridae Togavirus merupakan suatu kelompok virus dengan genom yang single stranded mempunyai selubung dari lipid yang sensitif terhadap eter. Virion virus mempunyai selubung dan berukuran garis tengah antara 50-70 nm. Partikel Togavirus mengadakan pematangan dengan cara membentuk tunas dan membran sel plasma hospes. Secara serologik Togavirus. Dikelompokkan menjadi 3 genus yaitu Alphavirus, Flavivirus, Rubivirus. 4. Arenaviridae Arenavirus adalah virus RNA dengan genom negative-sense, single stranded, berselubung dan mempunyai virionberbentuk bulat, lonjong atau pleomorfik (mempunyai banyak bentuk). Nukleokapsid berfilamen, simetri helikal. Virus ini mempunyai ukuran garis tengah antara 50-350 nm. Semua Arenavirus yang patogen bagi manusia merupakan virus zoonosis yang dapat ditularkan dari hewan ke manusia. Sebagai contoh adalah penyakit Lassa fever virus yang merupakan penyebab infeksi kronis pada roden dapat menimbulkan Lassa Fever suatu penyakit demam berdarahdisertai gangguan fungsi hati dan ginjal pada manusia di Afrika Barat.



 Virologi



70



5.



Coronaviridae Coronavirus adalah virus dengan virion berselubung yang berbentuk pleomorfik atau sferis dengan diameter 70-160 nm mengandung genom single stranded RNA yang positif dan tidak bersegmen. Nukleokapsid virus ini berbentuk helikal, mempunyai ukuran garis tengah antara 11-13 nm.Terdapat 4 struktur protein utama pada Coronavirus yaitu : protein N (nukleokapsid), glikoprotein M (membran), glikoprotein spike S (spike), protein E (selubung). Morfologi virusnya mirip Orthomyxovirus. Infeksi pada manusia disebabkan oleh Human Coronavirus (HcoV) dan Human Enteric Corona Virus (HECV). Virus ini dapat diisolasi dari saluran napas bagian atas dari penderita yang mengalami demam. Coronavirus diduga sebagai penyebab penyakit SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome), selain itu pada manusia dapat pula menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan dan sistem saraf pusat. Contoh penyakitnya adalah: SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) Sindrom pernafasan akut yang parah/Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) disebabkan oleh infeksi virus dan hadir dengan gejala-gejala seperti flu (demam, sakit kepala, menggigil, dan sakit otot) dan kesulitan bernafas, yang kadangkala menjadi parah. Infeksi tersebut bisa jadi fatal. SARS pertama kali dideteksi di Guangdong propinsi Cina pada akhir 2002. Menjangkiti seluruh dunia hingga menghasilkan hampir 8.500 kasus di 29 negara termasuk Kanada dan Amerika Serikat, menjelang pertengahan 2003. Perjangkitan tersebut menyebar ke beberapa negara disebabkan perjalanan internasional. Setelah perjangkitan pertama kali, beberapa kasus terjadi di Asia (terutama Cina) pada akhir 2006 dan awal 2004. Pertengahan 2006, tidak terdapat kasus yang dilaporkan dunia sejak 2004. Secara keseluruhan, sekitar 10% orang penderita SARS meninggal meskipun resiko kematian bervariasi sesuai usia orang dan akses ke perawatan medis tingkat lanjut. Orang yang berusia di atas 60 tahun lebih beresiko untuk meninggal.



Gambar 2.9. bentuk virus SARS Sumber : https://ririnstyani.wordpress.com/2011/04/09/air-borne-disease-sars/



71



Virologi 



Penyebab SARS tampaknya disebabkan oleh jenis baru dari coronavirus sedangkan coronavirus lainnya menyebabkan flu biasa atau menulari berbagai binatang. SARS menyebar dari hubungan tatap muka, kemungkinan dengan menghirup tetesan bersin atau batuk orang yang tertular. Hal tersebut bisa juga menyebar dengan terkena ludah orang yang tertular dan kemudian memegang hidung, mulut, atau mata. Kebanyakan yang tertular adalah orang yang berhubungan dekat dengan orang yang tertular seperti perawat kesehatan, anggota keluarga, atau orang yang berada di sekitar penderita ketika duduk di pesawat atau tempat tidur di rumah sakit. Meskipun begitu beberapa orang yang menderita SARS bisa belum pernah berhubungan dekat dengan orang yang tertular, dan banyak orang yang berhubungan dekat dengan orang yang tertular tidak terkena. Virus juga terdapat di tinja, dan beberapa orang tampak telah tertular setelah terkena langsung dengan persediaan air yang tercemari oleh kotoran. Gejala Gejala-gejala dimulai sekitar 2 sampai 10 hari setelah terkena virus. Gejala awal menyerupai lebih dari infeksi umum dan termasuk demam, sakit kepala, menggigil, dan sakit otot, hidung basah, dan luka kerongkongan tidak biasa. Sekitar 3 sampai 7 hari kemudian, batuk kering dan kesulitan bernafas bisa muncul. Kebanyakan orang sembuh dalam 1 sampai 2 minggu. Meskipun begitu, sekitar 10 sampai 20% muncul kesulitan bernafas akut, mengakibatkan tidak tercukupinya oksigen di dalam darah. Sekitar 10% orang yang tertular meninggal. Kematian disebabkan kesulitan bernafas. Diagnosa SARS dicurigai hanya jika orang yang sudah terpapar dengan orang yang tertular mengalami demam disertai batuk atau kesulitan bernafas. Orang bisa terkena jika dalam 10 hari ke belakangmereka melakukan perjalanan ke daerah dimana SARS akhir-akhir ini dilaporkan atau telah berhubungan tatap muka dengan orang yang menderita SARS. Jika seorang dokter mencurigai SARS, sinar X pada dada biasanya dilakukan. Dokter mengambil ludah dari hidung dan tenggorokan orang tersebut untuk berusaha mengenali virus tersebut. Contoh dahak bisa jadi diteliti. Darah dites untuk infeksi SARS ketika infeksi pertama kali dikenali dan dilakukan lagi setelah 3 minggu kemudian. Jika orang tersebut mengalami kesulitan bernafas, tes darah lainnya kemungkinan diperlukan. Karena SARS adalah penyakit menular yang baru dikenali. Pencegahan Pencegahan paling utama adalah dengan tidak mengunjungi ke wilayah yang sudah terjangkit SARS, karena sebagian besar infeksi terjadi di sini. Apabila tidak memungkinkan, sebisa mungkin hindari berdekatan dengan penderita atau penderita bergejala sama, dan gunakan selalu masker penutup hidung dan mulut serta sarung tangan. Pemakaian masker dan sarung tangan ditujukan untuk menghindari penularan melalui cairan dan udara (debu). Jika Anda baru pulang dari luar negara yang terkena wabah SARS, setidaknya dalam 10 hari pertama harus waspada terhadap gejala SARS dan segera berobat jika gejala-gejalanya muncul. Selain itu perkuat daya tahan tubuh dengan makan makanan bergizi, istirahat cukup, dan berolahraga teratur. Dan tentu saja, jaga kebersihan tubuh, misalnya segera mencuci tangan setelah berada ditempat umum.  Virologi



72



Jika dokter menduga seseorang menderita SARS, orang tersebut diisolasi di sebuah ruangan dengan sistem ventilasi yang membatasi penyebaran mikroorganisme di udara. Jika setelah 72 jam isolasi gejala tidak meningkat menunjukkan SARS, orang tersebut biasanya bebas melanjutkan aktifitas biasa. Ketika pekerja pemerhati kesehatan memperhatikan seseorang yang menderita SARS mereka menggunakan masker, kacamata, jubah, dan sarung tangan (WHO,2004). 6. Retroviridae Retrovirus adalah virus berselubung yang mempunyai garis tengah antara 90-120 nm, mempunyai genom single-stranded RNA dengan virion yang mengandung reverse transcriptase.Didalam kelompok Retrovirus termasuk virus-virus penyebab leukemia dan sarkoma yang menyerang manusiamaupun hewan. 7. Bunyaviridae Famili Bunyaviridae mempunyai anggota lebih dari 350 jenis virus Arbovirusyang ditularkan oleh serangga. Sifat famili virus ini meliputi jenis virus yang berselubung, mempunyai bentuk pleiomorfik, dengan nukleokapsid helikal, memiliki partikel virion berbentuk sferis/pleomorfik denganukuran garis tengah antara 80-120 nm. Virus-virus famili ini memperbanyak diri di dalam sitoplasma dan membentuk selubung dengan cara membentuk tunas kearah bagian dalam golgi aparatus. Genom terbentuk dari negative single stranded RNA yang bersegmen tiga. Terdapat 5 genus virus dalam famili ini, yaitu Bunyavirus, Phlebovirus, Nairovirus, Hantavirus, Topsovirus. Bunyavirus termasuk dalam kelompok Arbovirus yang hampir semuanya ditularkan oleh nyamuk sedangkan berbagai jenis vertebrata dapat bertindak sebagai hospes. 8. Orthomyxoviridae Orthomyxovirus mempunyai selubung dengan partikel berbentuk bulat atau berfilamen, berukuran 80-120 nm, mengandung genom single stranded RNAdan menunjukkan gambaran simetri helikal. Pada permukaan virus terdapat tonjolan yang mempunyai hemaglutinin (HA) dan neuraminidase (NA). Nukleokapsid helikal berukuran antara 9-15nm dengan RNA plus protein N, sebanyak 8 segmen dengan polimerase terdiri dari 3 jenis protein. Membran lipid terdiri dari 2 lapis. Pematangan virus terjadi pada membran sel dengan cara budding. Semua jenis Orthomyxovirus merupakan virus penyebab influenza yang dapat menyerang hewan maupun manusia. (Soedarto, 2010) Contoh penyakit yang ditimbulkan adalah : Influenza Penyakit flu atau yang terkadang disebut sebagai penyakit influenza pasti sudah tidak asing bagi kita semua. Penyakit flu ini termasuk jenis penyakit yang sering menyerang masyarakat terlebih pada saat musim hujan dan musim pancaroba(pergantian musim), penyakit flu merupakan penyakit musiman di Indonesia. Flu merupakan penyakit infeksi salurannafas yang menyerang manusia tanpa mengenal umur, jenis kelamin, dll. Umumnya penyakit flu bisa sembuh dengan sendirinya dengan masa inkubasi rata- rata selama 2-4 hari. Definisi



73



Virologi 



Influenza yang dikenal sebagai flu adalah penyakit pernapasan yang sangat menular dan disebabkan oleh virus influenza tipe A, B dan bisa juga C. Influenza merupakan suatu penyakit infeksi akut saluran pernapasan terutama ditandai oleh demam, menggigil, sakit otot, sakit kepala dan sering disertai pilek, sakit tenggorok dan batuk non produktif. Influenza adalah penyakit infeksi yang dapat menyerang burung dan mamalia yang disebabkan oleh virus RNA famili orthomyxoviridae. Epidemiologi Influenza merupakan penyakit yang dapat menjalar dengan cepat di lingkungan masyarakat. Walaupun ringan, penyakit ini tetap berbahaya untuk mereka yang berusia sangat muda dan orang dewasa dengan fungsi kardiopulmoner yang terbatas. Juga pasien yang berusia lanjut dengan penyakit ginjal kronik atau ganggugan metabolik endokrin dapat meninggal akibat penyakit yang dikenal tidak berbahaya ini. Resiko komplikasi, kesakitan, dan kematian influenza lebih tinggi pada individu di atas 65 tahun, anak-anak usia muda, dan individu dengan penyakit-penyakit tertentu.Di Indonesia telah ditemukan kasus flu burung pada manusia, dengan demikian Indonesia merupakan negara ke-lima di Asia setelah Hongkong, Thailand, Vietnam dan Kamboja yang terkena flu burung pada manusia. Etiologi Pada saat ini dikenal 3 tipe virus influenza yakni A, B dan C. Ketiga tipe ini dapat dibedakan dengan complement fixasion test.



-



Tipe A merupakan virus penyebab influenza yang bersifat epidemik. Tipe B biasanya hanya menyebabkan penyakit yang lebih ringan dari tipe A dan kadangkadang saja sampai mengakibatkan epidemi.



-



Tipe C adalah tipe yang diragukan patogenitasnya untuk manusia, mungkin hanya menyebabkan gangguan ringan saja. Virus penyebab influenza merupakan suatu orthomixovirus golongan RNA dan berdasarkan namanya sudah jelas bahwa virus ini mempunyai afinitas untuk myxovirus. Virus influenza A dibedakan menjadi banyak subtipe berdasarkan tanda berupa tonjolan protein pada permukaan sel virus. Ada 2 protein petanda virus influenza A yaitu protein hemaglutinin dilambangkan dengan H dan protein neuraminidase dilambangkan dengan N. Ada 15 macam protein H, H1 hingga H15, sedangkan N terdiri dari sembilan macam, N1 hingga N9. Kombinasi dari kedua protein ini bisa menghasilkan banyak sekali varian subtipe dari virus influenza tipe A. Semua subtipe dari virus influenza A ini dapat menginfeksi unggas yang merupakan pejamu alaminya, sehingga virus influenza tipe A disebut juga sebagai avian influenza atau flu burung. Sebagian virus influenza A juga menyerang manusia, anjing, kuda dan babi. Variasi virus ini sering dinamai dengan hewan yang terserang, seperti flu burung, flu manusia, flu babi, flu kuda dan flu anjing. Subtipe yang lazim dijumpai pada manusia adalah dari kelompok H1, H2, H3 serta N1, N2 dan disebut human influenza.



 Virologi



74



Sekarang ini dihebohkan dengan penyakit flu burung atau avian influenza dimana penyebabnya adalah virun influenza tipe A subtipe H5N1. Virus avian influenza ini digolongkan dalam Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI). Patogenesis Transmisi virus influenza lewat partikel udara dan lokalisasinya pada traktus respiratorius.Penularan bergantung pada ukuran partikel (droplet) yang membawa virus tersebut masuk ke dalam saluran napas. Pada dosis infeksius, 10 virus/droplet, maka 50% orang-orang yang terserang dosis ini akan menderita influenza. Virus akan melekat pada epitel sel di hidung dan bronkus. Setelah virus berhasil menerobos masuk kedalam sel, dalam beberapa jam sudah mengalami replikasi. Partikel-partikel virus baru ini kemudian akan menggabungkan diri dekat permukaan sel, dan langsung dapat meninggalkan sel untuk pindah ke sel lain. Virus influenza dapat mengakibatkan demam tetapi tidak sehebat efek pirogen lipopoli-sakarida kuman gram-negatif. Masa inkubasi dari penyakit ini yakni satu hingga empat hari (rata-rata dua hari). Pada orang dewasa, sudah mulai terinfeksi sejak satu hari sebelum timbulnya gejala influenza hingga lima hari setelah mulainya penyakit ini. Anak-anak dapat menyebarkan virus ini sampai lebih dari sepuluh hari dan anak-anak yang lebih kecil dapat menyebarkan virus influenza kira-kira enam hari sebelum tampak gejala pertama penyakit ini. Para penderita imunocompromise dapat menebarkan virus ini hingga berminggu-minggu dan bahkan berbulan-bulan. Pada avian influenza (AI) juga terjadi penularan melalui droplet, dimana virus dapat tertanam pada membran mukosa yang melapisi saluran napas atau langsung memasuki alveoli (tergantung dari ukuran droplet). Virus selanjutnya akan melekat pada epitel permukaan saluran napas untuk kemudian bereplikasi di dalam sel tersebut. Replikasi virus terjadi selama 4-6 jam sehingga dalam waktu 10 singkat virus dapat menyebar ke sel-sel di dekatnya. Masa inkubasi virus 18 jam sampai 4 hari, lokasi utama dari infeksi yaitu pada selsel kolumnar yang bersilia. Sel-sel yang terinfeksi akan membengkak dan intinya mengkerut dan kemudian mengalami piknosis. Bersamaan dengan terjadinya disintegrasi dan hilangnya silia selanjutnya akan terbentuk badan inklusi. Adanya perbedaan pada reseptor yang terdapat pada membran mukosa diduga sebagai penyebab mengapa virus AI tidak dapat mengadakan replikasi secara efisien pada manusia. Pencegahan Yang paling pokok dalam menghadapi influenza adalah pencegahan. Infeksi dengan virusinfluenza akan memberikan kekebalan terhadap infeksi virus yang homolog. Karena sering terjadi perubahan akibat mutasi gen, antigen pada virus influenza akan berubah, sehingga seseorang masih mungkin diserang berulang kali dengan jalur (strain) virus influenza yang telah mengalami perubahan ini. Vaksin influenza mengandung virus subtipe A dan B saja karena subtipe C tidak berbahaya dan diberikan dengan cara 0,5 ml subkutan atau intramuskuler. Vaksin ini dapat mencegah tejadinya mixing dengan virus yang sangat pathogen seperti H5N1 yang dikenal sebagai penyakit avian influenza atau flu burung. Nasal spray flu vaccine (live attenuated influenza vaccine) dapat juga digunakan untuk pencegahan flu pada usia 5-50 tahun dan tidak sedang hamil. Vaksinasi perlu diberikan 3-4 minggu sebelum terserang influenza namun kekebalan yang diperoleh melalui vaksinasi sekitar 70%. Ada beberapa kebiasaan yang di sarankan untuk dilakukan sebagai upaya pencegahan lebih dini



75



Virologi 



adalah mencuci tangan sesering mungkin, jangan menutup mulut dengan tangan jika bersin, jangan menyentuh muka, minum banyak air, menghirup udara segar, olah raga secara teratur, konsumsimakanan bergizi tinggi, dan relaksasi. 1. Paramyxoviridae Paramyxovirus anggota famili ini morfologinya mirip Orthomyxovirus, mempunyai virion dengan ukuran diameter antara 150-300 nm dan panjang antara 1000-10.000 nm. Nukleokapsid helikal berukuran 18 nm, dan single- stranded RNA dengan Nukleokapsid protein (NP) yang tidak bersegmen. Terdapat 2 tonjolan duri yaitu yang terbentuk dariglikoprotein HN (hemagglutinin-neuraminidase) / H (hemaglutinin)/ Glycoprotein (GP) dan gliikoprotein F (Fusion glycoprotein). Nukleokapsid dan hemaglutinin virus ini terbentuk di dalam sitoplasma. Virus-virus anggota Paramyxoviridae yang dapat menimbulkan penyakit pada manusia adalah virus penyebab parotitis epidemica (mumpsvirus), parainfluenza dan virus respiratory syncytial. Berbeda dengan virus influenza, Paramyxovirus secara genetik umumnya lebih stabil. Contoh penyakit yang ditimbulkan: Mumpsvirus (Parotitis Epidemika) Penyakit Gondongan (Mumps atau Parotitis) adalah suatu penyakit menular dimana seseorang terinfeksi oleh virus (Paramyxovirus) yang menyerang kelenjar ludah (kelenjar parotis) diantara telinga dan rahang sehingga menyebabkan pembengkakan pada leher bagian atas atau pipi bagian bawah. Penyakit gondongan tersebar di seluruh dunia dan dapat timbul secara endemik atau epidemik. Gangguan ini cenderung menyerang anakanak yang berumur 2-12 tahun. Pada orang dewasa, infeksi ini bisa menyerang testis (buah zakar), sistem saraf pusat, pankreas, prostat, payudara dan organ lainnya. Adapun mereka yang beresiko besar untuk menderita atau tertular penyakit ini adalah mereka yang menggunakan atau mengkonsumsi obat-obatan tertentu untuk menekan hormon kelenjar tiroid dan mereka yang kekurangan zat Iodium dalam tubuh. Penularan Penyakit Gondong (Mumps atau Parotitis) penyebarannya dapat ditularkan melalui kontak langsung, percikan ludah, bahan muntah, mungkin dengan urin. Virus dapat ditemukan dalam urin dari hari pertama sampai hari keempat belas setelah terjadi pembesaran kelenjar. Penyakit gondongan sangat jarang ditemukan pada anak yang berumur kurang dari 2 tahun, hal tersebut karena umumnya mereka masih memiliki atau dilindungi oleh anti bodi yang baik. Seseorang yang pernah menderita penyakit gondongan maka dia akan memiliki kekebalan seumur hidupnya. Tidak semua orang yang terinfeksi oleh virus Paramyxovirus mengalami keluhan, bahkan sekitar 30-40% penderita tidak menunjukkan tanda-tanda sakit (subclinical). Namun demikian mereka sama dengan penderita lainnya yang mengalami keluhan, yaitu dapat menjadi sumber penularan penyakit tersebut. Adapun tanda dan gejala yang timbul setelah terinfeksi dan berkembangnya masa tunasadalah pada tahap awal (1-2 hari) penderita Gondong mengalami gejala: demam (suhu badan 38.5 – 40 derajat celcius), sakit kepala, nyeri otot, kehilangan nafsu makan,  Virologi



76



nyeri rahang bagian belakang saat mengunyah dan adakalanya disertai kaku rahang (sulit membuka mulut).Selanjutnya terjadi pembengkakan kelenjar di bawah telinga (parotis) yang diawali dengan pembengkakan salah satu sisi kelenjar kemudian kedua kelenjar mengalami pembengkakan.Pembengkakan biasanya berlangsung sekitar 3 hari kemudian berangsur mengempis.Kadang terjadi pembengkakan pada kelenjar di bawah rahang (submandibula) dan kelenjar di bawah lidah (sublingual). Pada pria akil balik adakalanya terjadi pembengkakan buah zakar (testis) karena penyebaran melalui aliran darah.



Gambar 2. 10 penderita infeksi mumps Sumber : http://klinik24.net/penyakit/gondongan-mumps/ Diagnosis Diagnosis ditegakkan bila jelas ada gejala infeksi parotitis epidemika pada pemeriksaan fisis, termasuk keterangan adanya kontak dengan penderita penyakit gondong (Mumps atau Parotitis) 2-3 minggu sebelumnya. Selain itu adalah dengan tindakan pemeriksaan hasil laboratorium air kencing (urin) dan darah. PemeriksaanLaboratorium Disamping leucopenia dengan limfosiotsis relatif, didapatkan pula kenaikan kadar amylase dengan serum yang mencapai puncaknya setelah satu minggu dan kemudian menjadi normal kembali dalam dua minggu. Jika penderita tidak menampakkan pembengkakan kelenjar dibawah telinga, namun tanda dan gejala lainnya mengarah ke penyakit gondongan sehingga meragukan diagnose, maka dokter akan menganjurkan untuk dilakukan pemeriksaan lebih lanjut seperti serum darah. Sekurang-kurangnya ada 3 uji serum (serologis) untuk membuktikan spesifik mumps antibodies: Complement fixation antibodies (CF), Hemagglutination inhibitor antibodies (HI), Virus neutralizing antibodies (NT). Pencegahan Pemberian vaksinasi gondongan merupakan bagian dari imunisasi rutin pada masa kanak-kanak, yaitu imunisasi MMR (mumps, morbili, rubela) yang diberikan melalui injeksi pada usia 15 bulan.



77



Virologi 



Imunisasi MMR dapat juga diberikan kepada remaja dan orang dewasa yang belum menderita Gondong. Cukup mengkonsumsi makanan yang mengandung kadar Iodium, dapatmengurangi resiko terkena serangan penyakit gondongan( Jawet, 2010). 2. Rhabdoviridae Rhabdovirus yang menjadi anggota famili ini memiliki virion yang berbentuk seperti peluru dengan ukuran sekitar 75x150 nm. Selubung virus mempunyai tonjolan-tonjolan berukuran panjang 10 nm. Genom yang single-stranded RNA negative-sense tidak mempunyai segmen. Partikel virus terbentuk secara budding yang menonjol dari membran sel. Rabies virus termasuk anggota dari Rhabdovirus ( Soedarto,2014). Contoh penyakit yang dapat ditimbulkan: Rabies Rabies atau umumnya dikenal sebagai penyakit anjing gila adalah penyakit serius yang menyerang otak dan sistem saraf. Penyakit ini digolongkan sebagai penyakit mematikan yang harus ditangani dengan cepat. Virus yang mematikan ini menyebar ke manusia dari air liur hewan yang terinfeksi dan biasanya ditularkan melalui gigitan. Gejala Waktu yang dibutuhkan virus rabies untuk inkubasi sangat bervariasi, namun biasanya antara dua minggu sampai tiga bulan. Pada kasus yang jarang terjadiinkubasi virus terjadi hanya dalam waktu empat hari. Masa inkubasi adalah jarak waktu ketika virus pertama kali masuk ke tubuh sampai gejala muncul. Setelah tergigit hewan berpenyakit rabies, virus akan berkembang biak di dalam tubuh inang. Selanjutnya virus-virus tersebut akan menuju ujung saraf dan berlanjut menuju saraf tulang belakang serta otak yang mana perkembangbiakan terjadi dengan sangat cepat. Setelah itu virus rabies menyebar ke paru-paru, kelenjar air liur, hati, ginjal, dan organ-organ lainnya. Gejala-gejala penyakit rabies pada manusia antara lain demamtinggi, rasa gatal di bagian yang terinfeksi, perubahan perilaku menjadi agresif, dan takut terhadap air atau hidrofobia. Sedangkan pada hewan, gejala hampir serupa dengan manusia, namun tanpa hidrofobia. Ketika gejalapenyakit rabies memasuki fase akhir, baik manusia atau hewan yang mengalaminya bisa mengalami kematian. Penyebab Virus rabies berasal dari kelompok lyssaviruses dan menyerang mamalia. Semua hewan mamalia sebenarnya bisa membawa atau menularkan virus ini (termasuk mamalia ternak seperti kambing, sapi, dan kuda). Namun yang paling umum adalahanjing, kucing, monyet, kelelawar, luwak, dan rubah. Di negara-negara berkembang terutama di Afrika dan Asia (termasuk Indonesia), sebagian besar kasus rabies disebabkan oleh gigitan anjing. Virus rabies yang menginfeksi hewan-hewan tersebut dapat menular pada manusia melalui gigitan, cakaran, jilatan, atau bahkan semburan air liur yang mengenai mata dan bekas luka pada kulit manusia. Terkait kasus penularan rabies dari manusia ke manusia, sejauh ini biasanya disebabkan oleh transplantasi atau pencangkokan organ. Namun kasuskasus seperti itu jarang terjadi di Indonesia.



 Virologi



78



Setelah masuk ke tubuh, virus rabies akan memperbanyak diri sebelum menyebar ke ujung saraf. Selanjutnya virus akan menuju saraf tulang belakang dan otak. Dari sistem saraf pusat inilah virus rabies kemudian menyebar ke paru-paru, ginjal, kelenjar ludah, serta organ lainnya. Seseorang yang tinggal di wilayah rawan rabies atau bepergian ke wilayah tersebut berisiko tinggi terjangkit rabies. Selain itu, orang yang sering berinteraksi dengan mamalia, seperti pengurus kebun binatang atau dokter hewan, orang yang suka mengeksplorasi alam liar (salah satunya adalah gua), dan ilmuwan yang meneliti virus rabies di laboratorium juga berpotensi tinggi terjangkit penyakit ini.



Gambar 2.11 gigitan anjing rabies Sumber : https://www.kompasiana.com/sarajevo/siswa-smtk-asal-mamasameninggaldigigit-anjing-gila_58d89a57af92739933877943 Diagnosis Rabies Anamnesis Diagnosis rabies dapat ditegakkan melalui anamnesis dan pemeriksaan fisik. Dalam anamnesis perlu diidentifikasi adanya dugaan paparan virus rabies berupariwayat interaksi dengan hewan (berupa gigitan), perilaku hewan di lingkungan sekitar yang aneh (misalnya, hewan nokturnal keluar pada siang hari) dan status vaksinasi rabies pada hewan (Gompf,2015). Pemeriksaan Fisik a. Periode Neurologis b. Hidrofobia dan aerofobia adalah patognomonis untuk rabies dan terjadi pada 50% pasien. dengan gejala yang meliputi: c. Demam, takhikardia, hipertensi, hiperventilasi, palsy wajah, lakrimasi d. Pupil anisokor, dilatasi pupil menetap, neuritis optik e. Air liur berlebihan, berkeringat, hipotensi Pada pasien dengan rabies paralisis, demam dan kaku kuduk dapat terjadi. Kelumpuhan simetris dan mungkin umum atau bertahap dapat disalahtafsirkan sebagai sindrom Guillain-Barré. Penting untuk menentukan kematian otak dengan biopsi otak atau tidak adanya aliran arteri serebral sebab kematian otak dapat salah terduga bila hanya berdasarkan tandatanda neurologis (Gompf, 2015)



79



Virologi 



Pemeriksaan Penunjang Rabies a. Kultur virus dan Polymerase Chain Reaction (PCR) Assay b. Saliva: hasil kultur saliva untuk virus rabies positif dengan kadar yang rendah dalam waktu 2 minggu dari onset penyakit, Cairan serebrospinal, hematologi c. Jaringan otak, Analisis Gas Darah, Cairan serebrospinal d. Urinalisis, radiologi, elektroensefalografi, monitoring jantung e. Nucleic Acid Sequence-Based Amplification (NASBA) f. Serologi, biopsi kulit, temuan histopatologis Pencegahan Melakukan vaksinasi pada hewan peliharaan, mengawasi hewan peliharaan saat berada di luar ruangan, mengurangi populasi hewan liar yang ada di lingkungan, tidak memegang hewan liar, dan berhati-hatilah saat bepergian ke luar negeri. A. Tingkat Klasifikasi Virus RNA Virus dapat diklasifikasi menurut kandungan jenis asam nukleatnya. Pada virus RNA, dapat beruntai tunggal (picornavirus yang menyebabkan polio dan influenza) atau beruntai ganda (misalnya: Reovirus penyebab diare). Virus RNA terdiri atas tiga jenis utama yaitu virus RNAyang genomnya bertindak sebagai mRNA dalam sel inang dan bertindak sebagai cetakan untuk intermediat RNA unting minus (-). Virus RNA berunting negatif (-) tidak dapat secara langsung bertidak sebaga mRNA tetapi sebagai cetakan untuk sintesis mRNA melalui virion transcriptase. Sedangkan retrovirus yang berunting (+) yang dapat bertindak sebagai mRNA, tetapi pada waktu infeksi segera bertindak sebagai cetakan sintesis DNA berunting ganda (segera berintegrasi kedalam kromosom inang) melalui suatu transkriptase balik yang tersandi. Setiap virus imunodefisiensi manusia (HIV) merupakan bagian dari subkelompok lentivirus dari kelompok retrovirus RNA. Virus ini menyebabkan penyakit AIDS pada manusia, menginfeksi setiap sel yang mengekspresikan tanda permukaan sel CD4, seperti pembentuk T-sel yang matang. a. Dasar Klasifikasi Secara Taksonomi Komite Internasional Taksonomi Virus (ICTV) merupakan komite yang memberikan kewenangan dan mengatur klasifikasi taksonomi virus. Mereka telah mengembangkan skema taksonomi universal untuk virus dan bertujuan untuk menggambarkan semua virus dari organisme hidup. Menurut sistem ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses), terdapat tiga tingkatan takson dalam klasifikasi virus yaitu famili, genus, dan spesies. Pemberian nama pada famili menggunakan akhiran –viridae, nama genus dengan akhiran –virus, dan nama spesies menggunakan bahasa inggris dan diakhiri dengan –virus. Nama genus dan spesies dicetak miring. Contoh klasifikasi virus : Famili : Picornaviridae Genus : Enterovirus  Virologi



80



Spesies : Poliovirus (penyebab polio) b. Klasifikasi Virus Berdasarkan Asam Nukleatnya Virus RNA Contoh:Orthomyxoviruses, Paramyxoviruses, Rhabdoviruses, Picornaviruses, Togaviruses, Reoviruses, Retroviruses. c. Klasifikasi Virus Berdasarkan Bentuk Dasar Virus bentuk Ikosahedral, bentuk tata ruang yang dibatasi oleh 20 segitiga sama sisi, dengan sumbu rotasi ganda (Contoh : virus polio dan adenovirus). Virus bentuk Heliks, menyerupai batang panjang, nukleokapsid merupakan suatu struktur yang tidak kaku dalam selaput pembungkus lipoprotein yang berumbai dan berbentuk heliks, memiliki satu sumbu rotasi. Pada bagian atas terlihat RNA virus dengan kapsomer (Contoh : virus influenza dan TMV). d. Klasifikasi Virus Berdasarkan Ada Tidaknya Selubung Yang Melapisi Nukleokapsid Virus berselubung, mempunyai selubung yang tersusun atas lipoprotein atau glikoprotein. Contoh: Poxvirus, Herpesviruses, Orthomyxoviruses, Paramyxoviruses, Rhabdoviruses, Togaviruses, Retroviruses. e. Klasifikasi Virus Berdasarkan Jumlah Kapsomer Virus dengan 60 kapsomer. Contohnya picornavirus. f. Klasifikasi Virus Berdasarkan Sel Inangnya Virus yang menyerang manusia (contohnya HIV) dan virus yang menyerang hewan (Contohnya rabies). g. Klasifikasi Virus Berdasarkan Tempat Hidupnya Virus hewan, Virus yang parasit pada sel hewan.Contoh : virus Poliomylitis, virus Vaccina, dan virus Influenza. Virus diklasifikan menjadi 7 kelompok berdasarkan alur fungsi genomnya. Klasifikasi ini disebut juga klasifikasi Baltimore yaitu: Virus Tipe III = RNA Utas Ganda • Virus Tipe IV = RNA Utas Tunggal (+) • Virus Tipe V = RNA Utas Tunggal (-) • Virus Tipe VI = RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA perantara Virus Tipe VII = DNA Utas Ganda dengan RNA perantara



B. STRUKTUR VIRUS RNA RNA yang merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA. Dengan kata lain, DNA berperan penting dalam tahapan pembentukan RNA dengan membawa informasi genetik berupa kode-kode sandi atau genetik pada untai ganda DNA untuk dicetak membentuk RNA. Adapun proses pembentukan RNA terdiri dari dua tahapan dengan bantuan enzim RNA polymerase (RNAp). Enzim ini mempercepat proses pembentukan RNA. Tahapan pembentukan RNA meliputi:



81



Virologi 



1.



Transkripsi : menggunakan DNA sebagai cetakan disistesis RNA messenger. Proses ini terdiri atas 3 tahap, yaitu: a. Inisiasi : enzim RNA polymerase menyalin gen, sehingga terjadi pengikatan RNAp dengan promoter (tempat pertemuan antara gen/DNA dengan RNAp) yang akan memberikan inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNAp akan membuka double heliks DNA (untai ganda) yang berfungsi sebagai cetakan yakni rantai sense. b. Elongasi : RNAp akan bergerak sepanjang untai ganda DNA, membuka double heliksdan merangkai ribonukleotida ke ujung 3’ ribonukleotida yang sedang tumbuh, sehingga dihasilkan rantai RNA yang di dalamnya mengandung urutan basa nitrogen pertama sebagai hasil perekaman. Jika hasil perekaman sudah mencapai 30 buah, suatu senyawa kimia yang berperan sebagai penutup untuk memberikan sinyal inisiasi tahap translasi, dan mencegah terjadinya degradasi RNA akan berikatan dengan ujung 5’ RNA. c. Terminasi : Proses terminasi ialah terhentinya proses perekaman dan molekul DNA baru terpisah dari DNA template. Tahap ini ditandai dengan terdiasosiasinya enzim RNAp dari DNA dan RNA dilepaskan sehingga dihasilkan produk transkripsi yang lengkap disebut messenger RNA (mRNA). 2. Translasi : merupakan tahap penerjemahan beberapa triplet/kodon dari mRNA menjadi asam amino yang akhirnya membentuk protein. Setiap triplet terdiri dari urutan basa nitrogen yang berbeda sehingga akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda pula. Asam amino tersebut akan menghasilkan rantai polipeptida spesifik hingga terbentuk protein spesifik pula. Proses translasi dapat berupa: a. Inisiasi : Tahap ini diawali dengan pengenalan kodon AUG yang terdapat pada bagian akhir mRNA yang disebut juga kodon Start. Kodon AUG akan mengkode pembentukan metionin. Selanjutnya, metionin dibawa oleh tRNA untuk bergabung melalui pembentukan ikatan pada subunit besar ribosom sehingga terbentuklah ribosom yang lengkap. Molekul tRNA pertama yang terikat pada ribosom akan menempati tempat khusus, yaitu sisi P (Polipeptida) yang akan terbentuk rantai yang dikenal dengan istilah polipeptida. Sedangkan tRNA berikutnya akan berikatan dengan kodon kedua dan akan menempati ribosom pada sisi A (asam amino) b. Elongasi : Tahap ini ditandai dengan pengaktifan asam amino oleh tRNA pada tiap kodon ke kodon sehingga akan dihasilkan asam amino baru satu per satu.Proses engolasi ini membuat rantai polipeptida tumbuh semakin panjang akibat asam amino yang terus bertambah. c. Terminasi : Proses ini ditandai dengan pertemuan antara antikodon yang dibawa oleh tRNA dengan UAA, UAG, atau UGA sehingga menyebabkan berhentinya proses translasi. Akibanya, terlepaslah rantai polipeptida yang dibentuk dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional.



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut!



 Virologi



82



Jelaskan tentang : 1. Famili-Famili yang termasuk dalam golongan virus RNA 2. Berikan beberapa contoh penyakit yang dapat ditimbulkan dari virus RNA 3. Pelajari pula tentang tingkat klsifikasi virus RNA 4. Penyakit dari golongan virus famili Orthomyxoviridae, serta berikan contohnya 5. Jelaskan virus RNA yang bersifat zoonosis Petunjuk jawaban latihan Pelajari kembali materi tentang macam-macam virus RNA beserta contoh-contoh penyakit yang ditimbulkannya, diskusikan dengan kelompok saudara agar saudara dapat mengerjakan soal latihan ini dengan baik,



Virus RNA (asam ribonukleat) juga merupakan asam nukleat (polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida). RNA merupakan asam nukleat untai tunggal yang terdiri dari unit-unit pembangun berupa mononukleotida. Setiap nukleotida terdiri atas satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa Nitrogen (N). RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga kedudukan RNA ialah sebagai polimer dan jauh lebih pendek dibanding DNA. Famili yang termasuk virus-virus RNA adalah Picornaviridae, Reoviridae, Togaviridae, Arenaviridae, Coronaviridae, Retroviridae, Bunyaviridae, Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Rhabdovirus. Berbagai famili virus RNA dapat menimbulkan penyakitpenyakit zoonosis yang dapat ditularkan dari hewan ke manusia atau sebaliknya dari manusia ke hewan. Poliovirus yang termasuk Enterovirus dari famili Picornaviridae. Coxsackie virus yang juga termasuk Enterovirus dapat menimbulkan berbagai penyakit dan gangguan kesehatan pada manusia, antara lain : aseptic meningitis, hepatitis A virus. Enterovirus yang juga anggota Enterovirus pada manusia dapat menimbulkan aseptic meningitis.Famili Reoviridae yang dapat juga menyebabkan penyakit pada manusia antara lain Reovirus menimbulkan diare. Paramyxovirus dari famili Paramyxoviridae adalah penyebab penyakit rabies. Coronaviridae diduga merupakan penyebab infeksi saluran pernapasan pada manusia, misalnya SARS (Severe Acute Respiratory Syndrom). Famili Retroviridae, pengaruhya pada manusia masih belum jelas, tetapi pada hewan dapat menyebabkan leukemia.



Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar!



83



Virologi 



1.



Termasuk Enterovirus dari famili Picornaviridae dimasa lalu sering menjadi epidemi diberbagai daerah di seluruh dunia.Penyakit yang dapat ditimbulkan adalah A. Rabies B. Sars C. Influenza D. Mumps E. Poliomielitis



2.



Vaksin Picornavirus tidak digunakan selama beberapa dekade sebagai pencegahan munculnya penyakit pada manusia. Mana dari pernyataan berikut ini yang benar A. Vaksin Polio hidup yang dilemahkan menyebabkan resistensi saluran cerna B. Tersedia vaksin virus mati yang efektif terhadap tiga tipe utama rhinovirus C. Vaksin Poliovirus hidup yang dilemahkan memicu imunitas yang melindungi terhadap infeksi virus coxcasackie B D. Tidak ada vaksin echovirus yang tersedia boleh diberikan kepada pasien luluh-imun E. Hanya vaksin poliovirus hidup yang yang dilemahkan saja yang saat ini dianjurkan untuk dipergunakan di Amerika Serikat



3.



Penggunaan vaksin polio oral hidup telah diganti dengan vaksin polio tidak aktif di berbagai negara. Alasan terjadinya hal ini karena A. Lebihefektif dari segi biaya untuk menggunakan vaksin tidak aktif B. Di daerah yang sudah mengalami erdikasi poliovirus, resiko penyakit akibat vaksin jauh lebih besar darpada penyakit akibat virus liar C. Hanya diperlukan satu dosis vaksin tidak aktif dibandingkan dengan vaksin oral yang perlu diberikan berkali-kali D. Galur poliovirus dalam sirkulasi telah berubah sehingga vaksin hidup tidak lagi efektif E. Pemberian vaksin ini hanya diperlukan sekali dalam seumur hidup



4.



Virus rabies cepat dihancurkan oleh A. Radiasi ultraviolet B. Pemanasan suhu 56 derajat selsius selama 1 jam C. Eter D. Tripsin E. Semua diatas



5.



Adanya badan inklusi sitoplasma eosinofilik dalam neuron disebut badan negri, merupakan ciri khas infeksi sistem saraf pusat. Berikut yang benar A. Penyakit Borna B. Rabies



 Virologi



84



C. Hepatitis D. Mumps E. Ensefalitis pasca vaksinasi 6.



Seorang anak laki-laki menderita penyakit demam akut. Diagnosa dokter adalah gondongan, organ yang paling sering menunjukkan tanda dari gondongan adalah A. Paru B. Ovarium C. Kelenjar parotis D. Kulit E. Testis



7.



Mana dari paramyxovirus berikut yang memiliki glikoprotein permukaan HN yang tidak mempunyai aktifitas hemaglutinin A. Virus campak B. Virus gondongan C. Virus parainfluenza tipe 1 D. Respiratory syncytial virus E. Virus rubella



8.



Yang merupakan penyebab rabies adalah A. Lyssa virus B. Leukosis virus C. LCM virus D. Lassa fever virus E. Alphavirus



9.



Epidemi SARS coronavirus pada tahun 2002-2003 menyebabkan banyak kasus dan kematian. Apa jalur utama transmisi coronavirus manusia A. Fekal-oral B. Respirasi C. Darah D. Perinatal dari ibu ke bayi E. Aktifitas seksual



10. Wabah SARS ditandai dengan pneumonia dan gagal napas progresif, pencegahan atau terapi penyakit ini dapat dilakukan dengan A. Vaksin subunit B. Vaksin hidup yang dilemahkan dan diadaptasikan dengan dingin



85



Virologi 



C. Obat antivirus amantadine D. Standart pengendaliann infeksi ,termasuk isolasi dan pemakaian alat pelindung diri E. Obat antivirus asiklovir 11. Virus HIV sangat berbahaya karena menyerang A. System pertahanan tubuh manusia B. Hati C. Otot D. Seldarah E. Otak 12. Virus flu burung banyak sekali tipenya, tetapi yang paling berbahaya adalah tipe A. H1N5 B. H5N1 C. H5N5 D. H1N1 E. H4N5 13. Campak disebabkan oleh vrus A. Paramyxovirus B. Orthomyxovirus C. Avian influinza D. Adenovirus E. Retrovirus 14. Virus yang menyebabkan penyakit leukimia adalah A. Arenavirus B. Papillomavirus C. Retrovirus D. Lyssavirus E. Orthopoxvirus 15. Virus rabies dapat dihancurkan dengan cepat oleh A. Radiasi ultraviolet B. Pemanasan suhu 56 derajat celcius selama 1 jam C. Eter D. Tripsin E. Semua diatas



 Virologi



86



Kunci Jawaban Tes



87



Test Formatif 1 1. B 2. D 3. A 4. D 5. A



6. C 7. A 8. C 9. A 10. C



11. B 12. A 13. D 14. D 15. A



Test Formatif 2 1. E 2. A 3. B 4. E 5. B



6. C 7. D 8. A 9. B 10. D



11. A 12. B 13. A 14. C 15. E



Virologi 



Glosarium Aerofobia



Akson



Anemia hemolotik



Asimtomatik Badan inklusi Budding Endemik



Epidemik



Hidrofobia Imunofluoresensi



Onset



 Virologi



: kegelisahan yang hebat bergantian dengan sikap tenang dan berdiam diri, puncak dari kkegelisahan akan meningkat menjadi ketakutan yang mencekam dan halusinasi pada penderita rabies. : jalur transmisi utama sistem saraf dan mereka membantu membuat saraf. Aksonmerupakan individual berukuran sekitar satu mikro : kondisi di mana hancurnya sel darah merah (eritrosit) lebih cepat dibandingkan pembentukannya. Kondisi tersebut menyebabkan sel darah merah tidakmemiliki masa hidup seperti sel normal : tanpa gejala : merupakan protein-protein yang dihasilkan dari virus : keluarnya virus complete dari sel inang : suatu keadaan dimana penyakit secara menetap berada dalam masyarakat pada suatu tempat atau populasi tertentu : mewabahnya penyakit dalam komunitas / daerah tertentu dalam jumlah yang melebihi batas jumlah normal atau yang biasa : ketakutan yang berlebih-lebihan dan tidak normal pada air : sebuah teknik untuk mendeteksi molekul menggunakan antibodi label dengan pewarna neon. Antibodi neon terikat dapat dideteksi dengan mikroskop atau dengan sitometri aliran arus tergantung pada aplikasi yang digunakan : penampilan pertama dari tanda-tanda atau gejala suatu penyakit 88



Sindrom Barré



Guillain- : sebuah gangguan sistem kekebalan tubuh yang menyerang saraf. Lemah dan kesemutan pada kaki, biasanya menjadi gejala yang paling awal. Sensasi ini dapat dengan cepat menyebar, yang akhirnya dapat melumpuhkan seluruh tubuh orang tersebut Splenomegali : pembesaran limpa, keadaaan ini biasanya terjadi akibat proliferasi limfosit dalam limpa karena infeksi di tempat lain tubuh Talasemia : sebuah penyakit kelainan yang terjadi pada sel darah manusia Vaksin kwadrivalen : merupakan salah satu jenis vaksin HPV Virion : partikel virus yang utuhsecara struktural dan menular Virus Onkogenik : virus yang dapat menyebabkan perubahan-perubahan yang mempengaruhi proses onkogenesis. Onkogenesis adalah hasil akumulasi berbagai perubahan genetik yang mengubah ekspresi atau fungsi protein yang penting dalam pengendalian pertumbuhan dan pembelahan sel.



89



Virologi 



Daftar Pustaka Centers for Disease Control and Prevention CDC. 2017. Human Papillomavirus (HPV). Genital HPV Infection - Fact Sheet.Atlanta : Departementof Healt & Human Services Davis, CP. Medicine Net. 2016. Hepatitis (Viral Hepatitis A,B,C,E,G),America : American Board of Internal Medicine Gompf, S. G. 2015. Rabies. Medscape: http://emedicine.medscape.com/article/220967overview. Diunduh 2 Februari 2018. Jawet, Melnick, and Adelberg. 2014. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 25. Jakarta : Buku Kedokteran EGC Kuswiyanto. 2016. Buku Ajar Virologi Untuk Analis Kesehatan. Jakarta : Buku kedokteran EGC Kate Rittenhouse, Olson and Ernesto De Nardin. 2017. Immunologi dan Serologi Klinis Modern. Jakarta : Buku Kedokteran EGC Soedarto. 2010. Virologi Klinik. Surabaya: Sagung Seto WHO. 2017. Immunization and Biological Human papillomavirus (HPV). Geneva : World Health Organization



 Virologi



90



Bab 3 REPRODUKSI VIRUS Iis Kurniati S.Pd., M.Kes.



Pendahuluan hanya terjadi jika berada dalam sel organisme lain. Dengan demikian, virus hanya irus menunjukan satu ciri kehidupan, yaitu reproduksi. Namun, reproduksi virus dapat hidup secara parasit. Virus memperbanyak diri hanya di dalam sel-sel hidup. Sel penjamu harus menyediakan energi dan peralatan sintetis serta perkusor berberat-molekul-rendah untuk sintetis protein dan asam nukleat virus. Asam nukleat virus mengandung spesifisitas genetik untuk menjadi semua makromolekul spesifik-virus dalam cara yang sangat terorganisasi. Virus memperbanyak diri dengan cara menyuntikkan materi genetik (DNA atau RNA) ke dalam sel target, materi genatik virus itu akan diterjemahkan oleh sel target untuk menghasilkan bagian-bagian tubuh virus baru. Proses penerjemahan materi genetik hanya dapat dilakukan oleh sel-sel yang masih hidup, sedangkan sel mati tidak mampu melakukan proses tersebut. Virus-virus yang bereproduksi dalam sel akan menyebabkan sel tersebut lisis (pecah) karena aktivitas virus baru yang telah terbentuk. Virus-virus yang memperbanyak diri juga menyebabkan timbulnya beragam penyakit dalam tubuh tumbuhan, hewan, dan manusia. Virus dapat berkembang biak dalam sel bakteri, sel hewan dan tumbuhan. Untuk menjelaskan perkembangbiakan virus biasanya digunakan contoh virus yang menyerang bakteri (bakteriofaga). Misalnya virus yang berkembang biak pada bakteri Escherichia coli. Perkembangbiakan bakteriofaga membentuk suatu daur. Daur bakteriofaga dibagi menajadi dua, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Pada Bab 3 ini kita akan mempelajari mengenai ruang lingkup reproduksi virus dan replikasi virus serta konsep bakteriofaga. Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa akan mampu : 1. Menjelaskan tentang konsep reproduksi virus. 2. Menjelaskan tentang replikasi virus secara litik. 3. Menjelaskan tentang replikasi virus secara lisogenik 4. Menjelaskan tentang konsep bakteriofaga. 5. Menjelaskan tentang konsep jenis-jenis bakteriofaga. Manfaat mempelajari bab ini adalah membantu Saudara untuk dapat memahami lebih dalam tentang bagaimana virus bereproduksi sebagai dasar dalam upaya melaksanakan



V



91



Virologi 



penanganan sampel, serta identifikasi penyakit yang disebabkan oleh virus.Agar memudahkan Anda mempelajari bab ini, maka materi yang akan dibahas terbagi menjadi 5topik, yaitu: 1. Reproduksi virus, yang membahas secara umum tentang kebutuhan dasar virus untuk berkembang biak. 2. Konsep bakteriofaga, membahas tentang aspek umum bakteriofaga baik struktur dan morfologi. 3. Jenis-jenis bakteriofaga, yang membahas tentang jenis dan perkembangan berbagai macam bakteriofaga beserta perkembangbiakannya. Selanjutnya agar Saudara berhasil dalam mempelajari materi yang tersaji dalam Bab 3 ini, perhatikan beberapa saran sebagai berikut : a. Pelajari setiap topik materi secara bertahap b. Usahakan mengerjakan setiap latihan dengan tertib dan sungguh-sungguh. Kerjakan tes yang disediakan dan diskusikan bagian-bagian yang sulit Anda pahami dengan teman sejawat atau tutor, atau melalui pencarian di buku dan internet.



Topik 1 Reproduksi Virus



V



irus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi selorganisme biologis.



Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidupdengan menginvasi dan  Virologi



92



mengendalikan sel makhluk hidup karena virus tidakmemiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofaga digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel). Biasanya virusmengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidakkombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiriatas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik, maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya (Jawetz , 2013). Virus adalah peralihan antara mahluk hidup dan mahluk tak hidup. Sampai sekarang masih belum bisa ditentukan apakah virus termasuk kedalam mahluk hidup atau virustermasuk kedalam benda mati, ada juga yang berpendapat bahwa virus adalah peralihan antar mahluk hidup dan benda mati (Jawetz, 2013). Salah satu sifat virus yang hampir-hampir membuatnya dianggap sebagai makhluk hidup adalah kemampuannya dalam memperbanyak diri (reproduksi). Virus akan memperbanyak diri dalam sel atau jaringan yang masih hidup. Virus tidak dapat memperbanyak diri dalam sel yang sudah mati, mengapa demikian?Virus memperbanyak diri dengan cara menyuntikkan materi genetik (DNA atau RNA) ke dalam sel target, materi genatik virus itu akan diterjemahkan oleh sel target untuk menghasilkan bagian-bagian tubuh virus baru. Proses penerjemahan materi genetik hanya dapat dilakukan oleh sel-sel yang masih hidup, sedangkan sel mati tidak mampu melakukan proses tersebut. Virus-virus yang bereproduksi dalam sel akan menyebabkan sel tersebut lisis (pecah) karena aktivitas virus baru yang telah terbentuk. Virus-virus yang memperbanyak diri juga menyebabkan timbulnya beragam penyakit dalam tubuh tumbuhan, hewan, dan manusia. Agar suatu virus dapat bereplikasi, protein virus harus disintesis oleh peralatan penyintesis protein milik sel penjamu. Oleh sebab itu genom virus harus mampu menghasilkan mRNA yang dapat berfungsi. Telah diindentifikasi berbagai mekanisme yang memungkinkan mRNA virus berkompetisi dengan mRNA sel untuk menghasilkan protein virus dalam jumlah yang cukup. Sifat unik multiplikasi virus adalah segera setelah berinteraksi dengan sel penjamu, virion penginfeksi menjadi rusak dan infektivitas-nya hilang. Fase dalam siklus pertumbuhan ini dinamakan periode gerhana (eclipse periode), durasinya beragam bergantung pada virus maupun sel penjamu, dan diikuti oleh suatu interval terjadinya akumulasi cepat partikel virus progeni yang infeksius. Periode gerhana sebenarnya merupakan salah satu aktivitas sintetis yang kuat karena sel diarahkan untuk memenuhi kebutuhan “pembajak virus. Pada sebagian kasus, segera setelah asam nukleat virus memasuki sel penjamu, metabolisme sel diarahkan secara ekslusif untuk mensintesis partikel virus baru, dan selanjutnya sel tersebut akan dihancurkan. Pada kasus lain, proses metabolik sel penjamu tidak berubah secara signifikan, meskipun sel tadi mensintesis protein dan asam nukleat virus, sel tidak dimatikan. Setelah disintesisnya asam nukleat dan protein virus komponen-komponen tersebut dirangkai untuk membentuk virion infeksius baru. Kisaran virus infeksius yang dihasilkan per



93



Virologi 



sel-nya sangat bervariasi, darijumlah yang sedikit hingga lebih dari 100.000 partikel. Durasi siklus replikasi virus juga sangat beragam, mulai dari 6-8 jam (picornavirus) hingga lebih dari 40 jam (beberapa hervesvirus). Tidak semua infeksi akan menghasilkan keturunan virus baru. Infeksi produktif terjadi pada sel permisif dan menghasilkan virus infeksius baru. Infeksi abortif gagal menghasilkan progeni infeksius, baik karena sel penjamu bersifat nonpermisif dan tidak mampu menunjang ekspresi semua gen virus maupun karena virus penginfeksi bersifat defektif, tidak memiliki beberapa gen fungsional virus. Infeksi laten dapat terjadi, dengan menetapnya genom virus, tidak diekspresikannya atau hanya diekspresikannya sedikit gen virus, dan bertahan hidupnya sel yang terinfeksi. Pola replikasi dapat bervariasi untuk satu jenis virus, bergantung pada jenis sel penjamu yang diinfeksi. TAHAPAN-TAHAPAN UMUM DALAM SIKLUS REPRODUKSI VIRUS Telah berkembang berbagai strategi virus untuk dapat memperbanyak diri di dalam sel penjamu yang diinfeksi. Meskipun perinciannya berbeda dari grup lainnya, kerangka umum siklus replikasinya serupa. Siklus pertumbuhan virus DNA untai-ganda dan virus RNA untaitunggal, sense-positif diilustrasikan pada gambar 3.1. Pada dasarnya reproduksi virus terjadi melalui lima tahap, yaitu tahap pelekatan, penetrasi, replikasi, sintesis, pematangan dan pelepasan. 1. Perlekatan Langkah pertama dalam infeksi virus adalah perlekatan (interaksi virion dengan situs reseptor spesifik pada permukaan suatu sel). Molekul reseptor berbeda-beda untuk tiap virus, tetapi umumnya merupakan kumpulan glikoprotein. Pada sebagian kasus, virus pengikat sekuens protein (mis, picornavirus) dan pada kasus lain, oligosakarida (mis, orthomyxovirus dan paramyxovirus. Pengikatan reseptor dipercaya dapat terjadi karena adanya konfigurasi struktur permukaan virion yang kebetulan homolog dengan komponen permukaan sel. Sebagai contoh, human immune deficiency virus berikatan dengan reseptor CD4 pada sel-sel system imun, rhinovirus berikatan dengan reseptor CD4 pada sel-sel system imun, rhinovirus berikatan dengan ICAM-1, dan virus Eipstein-Barr mengenali reseptor CD21 pada sel B. ada atau tidak adanya reseptor memainkan peranan penting untuk menentukan tropsime sel dan pathogenesis virus. tidak semua sel dalam pejamu yang rentan akan mengekspresikan reseptor yang dibutuhkan; misalnya, poliovirus hanya mampu melekat ke sel-sel pada system saraf pusat dan saluran cerna primata. Tiap sel yang sensitif dapat mengandung hingga 100.000 situs reseptor untuk satu virus. tahap perlekatan tadi dapat menginisiasi perubahan struktural yang ireversibel dalam virion.



2. Penetrasi Setelah peristiwa pengikatan, partikel virus akan dibawa ke dalam sel. Langkah tersebut dinamakan sebagai penetrasiatau penelanan. Pada sebagian sistem,penetrasi dicapai melalui endositosis yang dimediasi reseptor, dengan diambilnya partikel virus yang diingesti ke dalam  Virologi



94



endosome. Terdapat pula contoh-contoh penetrasi langsung partikel virus menembus membrane plasma. Pada kasus lain, tejadi fusi selubung virion dengan membrane plasma sel. Sistem-sistem tersebut melibatkan interaksi protein fusi virus dengan reseptor seluler kedua atau “koreseptor” (misal reseptor kemokin untuk human immunodeficiency virus). 3. Pelepasan selubung (uncoating) Terjadi bersamaan dengan atau segera setelah penetrasi. Pelepasan selubung merupakan proses pemisahan fisik asam nukleat virus dari komponen struktural luar virion sehingga asam nukleat tersebut dapat berfungsi. Genom dapat dilepaskan sebagai asam nukleat bebas (picornavirus) atau sebagai nukleokapsid (reovirus). Nukleokapsidnukleokapsid ini biasanya mengandung polymerase. Pelepasan selubung mungkin membutuhkan suasana pH asam dalam endosome. Infektivitas virus parental hilang pada stadium pelepasan selubung ini. Virus merupakan satu-satunya agen penginfeksinya harus mengalami pemecahan untuk dapat mengikuti jalur replikasi.



Gambar 3.1 Contoh siklus pertumbuhan virus. A: Siklus pertumbuhan virus DNA untai ganda tak-berselubung. B: Siklus pertumbuhan virus RNA untai-tunggal, sense-positif. Sumber Microbiology : Basic Principles, edisi keenam. Mc Graw-Hill, 2008) Ekspresi Genom Virus dan Sintesis komponen Virus Fase sintesis siklus replikasi virus berlangsung setelah pelepasan selubung genom virus. langkah utama dalam replikasi virus adalah mRNA spesifik harus ditranskripsi dari asam nukleat virus agar ekspresi dan duplikasi informasi genetic dapat berhasil. Setelah hal tersebut berhasil dilakukan, virus menggunakan komponen-komponen sel untuk mentranslasikan mRNA. Berbagai kelas virus menggunakan jalur yang berbeda untuk menyintesis mRNA, bergantung pada struktur asam nukleat virus. Beberapa virus (rhabdovirus) memiliki polimerase RNA untuk menyintesis mRNA. Virus RNA jenis ini dinamakan virus untai negatif (sense negative) karena genom RNA untai tunggal mereka merupakan komplemen mRNA yang secara konvensional dinamakan untai positif (sense positif). Virus untai negatif harus menyuplai sendiri polymerase RNA karena sel eukariotik tidak memiliki enzim yang mampu menyintesis mRNA dari cetakan RNA.(Talaro, 2012)



95



Virologi 



Dalam perjalanan replikasi virus, semua makromolekul spesifik virus disintesis dalam urutan yang sangat terorganisasi. Pada beberapa infeksi virus, khususnya yang melibatkan virus yang mengandung DNA untai ganda, protein virus dini disintesis segera setelah terjadinya infeksi dan protein lanjut baru dibuat pada infeksi lanjut, setelah berlangsungnya sintesis DNA virus. Gen-gen awal mungkin tidak saat produk lanjut tersebut dibuat. Sebaliknya, sebagian besar bahkan mungkin semua, informasi genetik milik virus yang mengandung RNA diekspresikan sekaligus. Selain kendali temporal, ada pula kendali kuantitatif karena tidak semua protein virus diproduksi dalam jumlah yang sama. Protein spesifik virus mungkin mengatur sejumlah transkripsi genom atau translasi mRNA virus. Virus-virus kecil hewan dan bakteriofagamerupakan model yang baik untuk mempelajari ekspresi gen. Sekuens nukleotida total milik banyak virus telah berhasil diindentifikasi. Dari temuan tersebut, ditemukan ada gen-gen yang bertumpang tindih, yaitu pada sebagian sequens DNA yang digunakan untuk sintetis dua polipeptida yang berbeda, baik dengan menggunakan dua kerangka pembacaan yang berbeda, ataupun dengan dua mRNA yang berbeda dan menggunakan kerangka pembacaan yang sama, tetapi dimulai dari titik yang berbeda. Sebuah sistem virus (dari adenovirus) pertamakali menunjukan fenomena pengolahan mRNA yang menyandi protein tertentu diperoleh dari sekuens sekuens yang terpisah dari cetakan, dengan sekuens sisipan noncoding ‘’dipotong keluar’ dari transkip. Barubaru ini, beberapa virus DNA (herpes virus, adenovirus polyomavirus) ditemukan menyandi microRNA; RNA-RNA kecil (~22 nukleotida) tersebut berfungsi pada tingkat baru dalam regulasi gen pasca transkipsi, dengan mengantarai degradasi mRNA target atau dengan menginduksi inhibisi translasi mRNA-mRNA tadi. Variasi terluas dalam strategi ekspresi gen ditemukan pada virus-virus yang mengandung RNA (tabel 3.2). Beberapa virion memiliki polimerase (orthomyxovirus, reovirus) dan beberapa sistem yang lain dengan menggunakan pesan subgenomik, kadangkadang dibentuk melalui splicing (orthomyxovirus, retrivirus) dan beberapa virus pensintetis prekursor poliprotein besar yang selanjutnya diolah dan dipecah untuk menghasilkan produk gen akhir (picornavirus, retrovirus). Protease viral milik human Immunodeficiency virus merupakan suatu enzim yang dihambat oleh kelas obat antivirus yang dinamakan inhibitor protease (Jawetz, 2013).



 Virologi



96



Tabel 3.1 Jalur Transkripsi Asam Nukleat Pada Berbagai Kelas Virus



Sumber Microbiology : Basic Principles, edisi keenam. Mc Graw-Hill, 2008) (-) menunjukan untai negatif (+) menunjukan untai positif (±) menunjukan heliks yang mengandung untai positif dan negatif, ds : double stranded, ss : single stranded Sejauh apa enzim spesifik virus terlibat dalam proses-proses tadi, bervariasi dari grup yang satu ke grup yang lain. Virus DNA yang bereplikasi di dalam nukleus biasanya menggunakan polimerase DNA dan polimerase RNA serta enzim pemroses milik sel penjamu. Virus yang lebih besar (herpesvirus, Foxvirus) lebih independen dalam hal fungsi seluler mereka dibandingkan dengan virus yang lebih kecil. Inilah salah satu alasan mengapa virus yang lebih besar lebih sensitif terhadap kemoterapi antivirus, karena lebih banyak proses spesifik virus yang tersedia sebagai target untuk kerja obat (Jawetz, 2008) Situs intrasel tempat berlangsungnya sebagai peristiwa dalam replikasi virus bervariasi antar kelompok virus yang berbeda (tabel 3.2) dapat dibuat beberapa generalisasi. Protein virus disintesis dalam sitoplasma pada poliribososm yang tersusun atas mRNA spesifik-virus dan ribosom sel penjamu. Banyak protein virus menjalani modifikasi (glikosilasi, asilasi, pemecahan dll). DNA virus biasanya mengalami replikasi dalam nukleus. RNA genomik virus umumnya mengalami duplikasi dalam sitoplasma sel, meskipun terdapat beberapa pengecualian.



97



Virologi 



Tabel 3.2 grouping virus berdasarkan genomik RNA



Sumber Microbiology : Basic Principles, edisi keenam. Mc Graw-Hill, 2008) (+) menunjukan sifat yang dimilki famili virus tersebut; (0) menandakan sifat yang tidak dimilki virus tersebut; (ds) double stranded; negatif; komplementer terhadap mRNA; positif , memiliki sense yang sama dengan mRNA; (ss) single stranded. Retrovirus mengandung genom diploid (dua salinan RNA genomik tak bersegmen ) Retrovirus mengandung sebuah reverse transcriptase (polimerase DNA bergantung – RNA) Morfologi dan Pembebasan Polipeptida kapsid dan genom virus yang baru disintetis dirakit menjadi satu untuk membentuk virus progeni. Kapsid ikosahedral dapat memadat jika tidak ada asam nukleat, sedangkan nukleokapsid virus yang memiliki simetri heliks tidak dapat terbentuk tanpa RNA virus. Secara umum, virus tak berselubung berakumulasi dalam sel-sel terinfeksi, dan sel tersebut akhirnya melisis dan membebaskan partikel-partikel virus. (Jawetz, 2008) Virus berselubung mengalami pematangan melalui proses “pertunasan”. Glikoprotein selubung spesifik-virus disisipkan ke dalam membran sel; nukleokapsid virus selanjutnya menonjol menembus membran pada tempat-tempat yang telah dimodifikasi tadi, dan saat melewati membran tersebut mereka meperoleh selubung. Pertunasan sering kali terjadi pada membran plasma, tetapi dapat pula melibatkan membran-membran lain di dalam sel. Virus berselubung tidak infeksius sampai mereka memperoleh selubung. Karena itu, virion progeni infeksius biasanya tidak berkumpul dalam sel yang terinfeksi. Pematangan virus terkadang merupakan proses yang tidak efisien. Dapat terkumpul komponen virus dalam jumlah berlebihan yang kemudian terlibat dalam pembentukan badan inklusi di dalam sel. Sebagai akibat dari efek replikasi virus yang sangat merugikan sel penjamu,  Virologi



98



efek sitopatik seluler akhirnya timbul dan sel tersebut akan mati. Namun, terdapat beberapa pengecualian, yaitu sel tidak dirusak oleh virus sehingga terjadi infeksi persisten jangkapanjang. Mekanisme yang diinduksi-virus mungkin mengatur apoptosis, suatu peristiwa yang diprogram secara genetik yang mengakibatkan sel mematikan dirinya sendiri. Beberapa infeksi virus menunda apoptosis dini sehingga mereka dapat menghasilkan virus progeni dalam jumlah besar. Sementara itu, beberapa virus secara aktif menginduksi apoptosis pada tahap lanjut untuk memfasilitasi penyebaran virus progeni ke sel-sel baru. Tabel 3.3 rangkuman Siklus Replikasdi Famili-Famili Utama Virus



Sumber: Microbiology : Basic Principles, edisi keenam. Mc Graw-Hill, 2008) C, Sitoplasma ; M, Membrane, M-E, membran retikulum endoplasmik, M-G, Membran golgi, M-P, Membran plasma, N, NukleusSintetis Protein virus selalu terjadi pada sitoplasma Nilai yang ditunjukan untuk durasi siklus multiplikasi merupakan angka perkiraan adanya kisaaran nilai menandakan bahwa berbagai anggota dalam satu famili virus bereplikasi dengan kinetik yang berbedabeda. Jenis sel Penjamu yang berbeda juga memperngaruhi kinetik replikasi virus



GENETIK VIRUS-VIRUS HEWAN Analisis genetik merupakan pendekatan yang sangat bergunadalam memahami struktur dan fungsi genom virus, produkgennya, serta peran mereka dalam infeksi dan penyakit. Variasi dalam sifat-sifat virus merupakan hal yang pentinguntuk kedokteran manusia. Virus yang memiliki antigenstabil pada permukaan mereka (poliovirus, virus campak)dapat dikendalikan



99



Virologi 



melalui vaksinasi. Viruslain yang memililkibanyak tipe antigenik (rhinovirus) atau memiliki antigenyang sering berubah-ubah (virus influenza A) sulit dikontrolmelalui vaksinasi; genetik virus mungkin dapat membantu mengembangkan vaksin yang lebih efektif. Beberapa jenisinfeksi virus terus berulang secara repetitif (virus parainfluenza) atau menetap (retrovirus) meskipun terdapat antibodi; jenis-jenis virus tadi mungkin lebih baik ditanganidengan obat antivirus. Analisis genetik akan membantumengidentifikasi proses spesifik-virus yang layak menjaditarget untuk pengembangan terapi antivirus.(Yuwono, 2012). Istilah-istilah berikut merupakan dasar untuk memahami penjelasan mengenai genetik: Genotip adalah susunan genetik suatu organisme. Fenotip merupakan sifat organisme yangdapat diamati yang dihasilkan oleh kombinasi genotip dan lingkungan. Mutasi adalah perubahan dalam genotip yangdapat diwariskan. Genom adalah keseluruhan gen yangdimiliki suatu organisme. Virus tipeliar (wildtype virus) adalah virus asli yang merupakan bentuk asal mutan (sebelummengalami mutasi) dan merupakan bagi mutan: istilah tersebut mungkin tidak memperlihatkanciri virus secara akurat karena virus tipe-liar diisolasi darialam/lingkungan. Isolat virus baru dari pejamu alaminya disebut sebagai isolat lapangan atau isolat primer. Virus dapat ditularkan dengan cara berikut: 1. Transmisi langsung dari orang ke orang melalui kontak. Sarana utama transmisi meliputi tetesan atau aerosol infeksi (misalnya influenza, campak, cacar); dengan seksualitas kontak (misalnya, papillomavirus, hepatitis B, herpes simpleks tipe 2, human immunodeficiency virus); dengan tangan-mulut, tangan-mata, atau mulut-mulut kontak (misalnya, herpes simpleks, rhinovirus, virus Epstein-Barr); atau dengan pertukaran dari darah yang terkontaminasi (misalnya hepatitis B, imunodefisiensi manusia virus). 2. Transmisi tidak langsung oleh rute fecal-oral (misalnya enterovirus, rotavirus, hepatitis A menular) atau oleh orang fomites (misalnya, virus Norwalk, rhinovirus). 3. Penularan dari binatang ke hewan, dengan manusia dan host tak disengaja. Penyebaran mungkin dengan gigitan (rabies) atau oleh tetesan atau infeksi aerosol dari hewan pengerat yang terkontaminasi Perempat (misalnya, arenavirus, hantavirus). 4. Transmisi dengan menggunakan vektor arthropoda (misalnya, arbovirus, sekarang diklasifikasikan terutama sebagai togavirus, flavivirus, dan bunyavirus). Setidaknya ada tiga pola transmisi yang berbeda diakui di antara virus yang dibawa arthropoda: a. Siklus manusia-arthropoda: Contoh-Demam kuning Perkotaan, demam berdarah.



 Virologi



100



b. Turunkan



siklus vertebrata-arthropoda dengan tangensial infeksi manusia: ContohDemam kuning hutan, St. Louis ensefalitis. Manusia yang terinfeksi adalah "jalan buntu" tuan rumah. Ini adalah mekanisme transmisi yang lebih umum.



c. Siklus arthropod-arthropoda dengan infeksi sesekali manusia dan vertebrata yang



lebih rendah: Contoh-Colorado Gejala demam, ensefalitis LaCrosse. Dalam siklus ini, virus dapat ditularkan dari orang dewasa arthropoda ke keturunannya melalui telur (bagian transovarian); Dengan demikian, siklus bisa berlanjut dengan atau tanpa intervensi dari host vertebrata viremic (Yuwono, 2012). Pada vertebrata, invasi sebagian besar virus menimbulkan kekerasan Reaksi, biasanya berdurasi pendek. Hasilnya sangat menentukan. Entah tuan rumah mengalah atau hidup melalui produksi antibodi yang menetralkan virus. Terlepas dari hasilnya, Tinggalnya virus aktif biasanya singkat infeksi terus-menerus atau laten yang berlangsung selama berbulanbulan sampai bertahun-tahun Bisa terjadi (hepatitis B, herpes simpleks, cytomegalovirus, retrovirus). Pada vektor arthropoda virus, hubungannya biasanya sangat berbeda. Virus menghasilkan sedikit atau tidak sakit efek dan tetap aktif di arthropoda sepanjang yang terakhir kehidupan alam Jadi, arthropoda, berbeda dengan vertebrata, bertindak sebagai tuan rumah dan waduk permanen. Emerging Viral Diseases Karena perubahan luas dalam sikap sosial, teknologi,dan lingkungan serta penurunan efektivitas terhadap pengendalian penyakitpenyakit menular semakin berkembang akhirakhir ini. Munculnya agen baru terhadap penyakit yang dulu dianggap terkendali semakin meningkat, menyebabkan patogenitas dan penyebaran semakin meluas. Fenomena ini menunjukan adanya infeksi virus semakin nyata (Jawetz, 2013) Penyakit virus muncul mengikuti salah satu dari tiga pola umum: adanya agen baru, peningkatan penyakit disebabkan oleh agen endemik, dan invasi virus pada tuan rumah .(Jawetz, 2013) Contoh infeksi virus yang muncul berbeda daerah di dunia termasuk virus Ebola, virus Nipah,virus penyakit paru (hanta), human immunodeficiency virus, demam berdarah dengue, virus West Nile, dan ensefalopati spongiform (prion).



101



Virologi 



Agen Bioterorisme Agen bioterorisme adalah mikroorganisme (atau toksin) yang bisa digunakan untuk menghasilkan kematian dan penyakit pada manusia, hewan, atau tanaman untuk tujuan teroris. Mikroorganisme semacam itu bisa jadi dimodifikasi secara genetik untuk meningkatkan virulensi mereka, membuat mereka tahan terhadap obat-obatan atau vaksin, atau meningkatkan kemampuan mereka untuk menjadi disebarluaskan di lingkungan. Agen bioterorisme potensial diklasifikasikan ke dalam kategori risiko berdasarkan kemudahan diseminasi atau transmisi dari orang ke orang, tingkat kematian, kemampuan untuk menyebabkan publik panik, dan kebutuhan kesiapan kesehatan masyarakat. Virus agen dalam kategori risiko tertinggi adalah cacar dan virus demam berdarah; Bakteri berisiko tertinggi termasuk agen dari antraks, botulisme, wabah, dan tularemia. Virus-virus kecil hewan dan bakteriofaga merupakan model yang baik untuk mempelajari ekspresi gen. sekuens nukleotida total milik banyak virus telah berhasil diidentifikasi. Dari temuan tersebut ditemukan adanya gen-gen yang bertumpang tindih, yaitu pada sebagian sekuens DNA yang digunakan untuk sintesis dua polipeptida yang berbeda, baik dengan menggunakan 2 kerangka pembacaan yang berbeda, ataupun dengan 2 mRNA yang berbeda dan menggunakan kerangka pembacaan yang sama, tetapi dimulai dari titik yang berbeda. Sebuah sistem virus (dai adenovirus) pertama kali menunjukkan fenomena pengolahan mRNA yang dinamakan “spilicing”, yaitu sekuens mRNA yang menyandi protein tertentu diperoleh dari sekuens-sekuens yang trpisah dari cetakan, dengan sekuens sisipan noncoding “dipotong keluar” dari transkrip. Baru-baru ini, beberapa virus DNA (herpesvirus, adenovirus, polyomavirus) ditemukan menyandi microRNA’ RNARNA kecil (-22 nukleotida) tersebut berfungsi pada tingkat yang baru dalam regulasi gen pasca trasnkripsi, dengan mengantarai degradasi mRNA target atau dengan menginduksi inhibisi translasi mRNA-mRNA tadi.Variasi terluas dalam strategi ekspresi gen ditemukan pada virus-virus yang mengandung RNA. (Jawetz, 2008) Beberapa virion memiliki polimerase (orthomyxovirus, reovirus); dan beberapa sistem yang lain dengan menggunakan pesan subgenomik, kadang-kadang dibentuk melalui splicing (orthomyxovirus, retrovirus); dan beberapa virus mensintesis prekursor poliprotein besar yang selanjutnya diolah dan dipecah untuk menghasilkan produk gen akhir (picornavirus, retrovirus). Protease viral milik human immunodeficiency virus merupakan suatu enzim yang dihambat oleh kelas obat antivirus yang dinamakan inhibitor protease. Sejauh apa enzim spesifik-virus terlibat dalam proses-proses tadi, bervariasi dari grup yang satu ke grup yang lain. Virus DNA yang bereplikasi didalam nukleus biasanya menggunakan polimerase RNA dan polymerase DNA serta enzim pemroses milik sel pejamu. Virus yang lebih besar (herpesvirus, poxvirus) lebih independen dalam hal fungsi seluler mereka dibandingkan dengan virus yang lebih kecil. Inilah salah satu alasan mengapa virus yang lebih besar lebih sensitif terhadap kemoterapi antivirus karena lebih banyak proses spesifik-virus yang tesedia sebagai target untuk kerja obat. Situs intrasel tempat berlangsungnya berbagai peristiwa dalam replikasi virus bervariasi antar kelompok virus yang berbeda. Dapat dibuat beberapa generalisasi. Protein virus disintesis dalam sitoplasma pada poliribosomyang tersusun atas mRNA spesifik-virus dan ribosom sel pejamu. Banyak protein virus menjalani modifikasi (glikosilasi, asilasi, pemecahan,  Virologi



102



dll). DNA virus biasanya mengalami replikasi dalam nukleus. RNA genomik virus umumnya mengalami duplikasi dalam sitoplasma sel, meskipun terdapat beberapa pengecualian. Proses multiplikasi mencakup beberapa tahapan. Pertama-tama, virusharus mampu mengenal dan menempel pada suatu sel. Umumnya virus memilikikecenderungan untuk mengenal sel tertentu sehingga proses ini sangat spesifik(trofisme). Selanjutnya virus teradsorbsi ke dalam sel melalui specificantireceptor molecules, biasanya suatu glikoprotein. Adsorsi ini bersifattemperatur and energi independent yaitu dipengaruhi oleh temperatur danenergi. Proses penetrasi virus ke dalam sel inang ini dapat berlangsung melaluisalah satu dari tiga cara berikut yaitu: 1) translokasi ke dalam membran plasma, 2) pinositosis ke dalam cytoplasmic vacuoles, 3) fusi membran plasma dengan envelope virus. Umumnya nonenveloped virusesmasuk ke dalam sel melalui translokasi dan pinositosis sedangkan enveloped viruses melalui cara fusi. Setelah masuk ke dalam sel, virus akan melepaskan genomnya untuk kemudian bereplikasi. Secara garis besar proses multiplikasi (replikasi) virus adalah sebagai berikut: Adsorption yaitu virus memiliki reactive sitespada permukaannya yang dapat berinteraksi dengan reseptor tertentu pada inang yang sesuai. Reaksi ini biasanya bersifat pasif (tidak memerlukan energi) dan dapat dirusak oleh disinfektan atau pemanasan, serta dihambat (blocking) dengan antibodi spesifik (neutralizing antibodies). Uptake yaitu setelah adsorpsi, selubung virus akan berfusi dengan membran inang dan virus melepas nucleocapsid-nya ke dalam sitoplasma. Sebagian virus ada yang masuk ke dalam sitoplasma dengan cara endositosis yaitu invaginasi membran sel membentuk vesikel dalam sitoplasma. Uncoating yaitu penglepasan genom virus dari protective capsid sehingga asam nukleatnya dapat ditranspor dalam sitoplasma dan memungkinkan dimulainya replikasi atau transkripsi untuk membentuk new progeny virions. Genomic activationyaitu messenger RNA (mRNA) ditranskripsi dari DNA virus atau terbentuk langsung pada virus (+) strand RNA kemudian ditranslasi menjadi protein. Protein yang terbentuk awal-awal umumnya protein nonstruktural misalnya DNA atau RNA polimerase. Protein yang terbentuk kemudian adalah protein struktural seperti kapsid (building blocks of the virion). Replikasi akan membuat genom baru yang akan diinkorporasikan dengan protein yang telah disintesa menjadi progeny virions. Secara umum replikasi virus DNA terjadi di dalam inti sel sedangkan replikasi virus RNA di dalam sitoplasma, ada pengecualian misalnya pox virus (virus DNA) bereplikasi di dalam sitoplasma. Assembly yaitu perakitan nukleokapsid dapat terjadi di nukleus (herpes virus, adenovirus), sitoplasma (polio virus), atau pada permukaan sel misalnya "budding" virus influenza. Akumulasi virion pada tempat perakitan tersebut dapat terlihat dengan mikroskop cahaya sebagai benda inklusi (inclusion bodies). Release yaitu penglepasan new infectious virionsadalah proses akhir replikasi. Proses ini dapat terjadi dengan cara budding pada virus ber-envelope yaitu kapsid dan asam nukleat secara langsung berkondensasi di tepi membran sel dimana disana telah terdapat viralcoded envelope proteins, maka terlepaslahvirion ber-enveloped dari sel terinfeksi tersebut. Beberapa virus memanfaatkan cellular secretory pathway untuk keluar dari sel. Partikel virus



103



Virologi 



masuk ke dalam Golgi-derived vesicles dan kemudian disekresikan ke luar sel. Disintegrasi atau lisis infected cell juga merupakan salah satu cara pelepasan intact infectiousvirions. Sebagian besar virus DNA bereplikasi secara semi-conservative.Umumnya DNA virus segera ditranskripsi dengan bantuan protein inang untukmemproduksi mRNA yang menyandi protein replikatif dan struktural. Selanjutnya hasil enzim replikasi mengkatalisa pembentukan dsDNA. Tahap akhir adalah mengemas protein struktural bersama newlysynthesized DNA (dsDNA) menjadivirion. (Yuwono, 2012). Genom positive-stranded RNA virus pada dasarnya merupakan/sama dengan mRNA dan secara langsung dapat menjadi kodon bagi proses translasi protein. Pada tahap awal sintesa protein ini, yang dibuat adalah enzim replikasi yang diperlukan untuk mengkatalisis sintesa negative-strand RNA. Selanjutnya (−)RNA ini disalin ulang menjadi (+) RNA. Pada sintesa protein tahap kedua akan diproduksi protein struktural. Protein struktural ini akan dikemas bersama progeny(+) RNA menjadi virion baru yang siap menginfeksi (Yuwono, 2018). Negative-strandedRNA pertama-tama harus dikonversi terlebih dahulumenjadi (+) RNA (mRNA) dengan bantuan enzim RNA-dependent RNApolymerase (RDRP) yang dimiliki virion. Selanjutnya mRNA ditranslasi menjadi protein (replikatif dan struktural). Enzim replikasi mengkatalisia sintesa negative strandRNA. Protein struktural dikemas bersama progeny (−) RNA dan RDRPmenjadi virion. Retrovirus memiliki cara replikasi yang unik. Pertama virus RNA akan direversetranscribed oleh enzim reverse transcriptase(RT) menjadi RNA/DNAhybrid duplex. Kemudian RT menghilangkan RNA strand sedangkan new DNAstrand mensintesa satu untai DNA lagi menjadi dsDNA. Double stranded DNA iniakan berintegrasi ke dalam genom inang (kromosom). Kemudian disintesaprogeny RNA molecules dan protein struktural untuk dirakit menjadi new viral particles (Yuwono, 2012). Pengaruh Virus Terhadap Sel Inang Virus yang berhasil menginfeksi suatu sel akan memiliki beberapa pengaruh bentukantara lain: • Abortive infections; pada keadaan ini, virus gagal bereplikasi pada selinang yang dimasukinya dan tidak menimbulkan pengaruh apapun padasel inang. • Cytolytic infections: sel terinfeksi virus akan menjadi lisis dan melepaskanbanyak virus infektif. • Persistent infections: virus menetap dalam sel inang untuk waktu yanglama. Virus ini dapat menjadi produktif (aktif bereplikasi), laten ataumenyebabkan transformasi sel inang (menjadi sel kanker misalnya). Terdapat dua cara inang dalam mencegah dan atau mengeliminasi virusyaitu: Nonspecific defenses (prior to infection) yang mencakup anatomicalbarriers, viral inhibitorsyang terdapat pada cairan dan jaringan tubuh danfagositosis. Setelah infeksi virus dapat terjadi demam, radang (edema, akumulasi lekosit, hipertermia lokal, reduced oxygen tension dan perubahan metabolisme sel). Semua keadaan ini bertujuan untuk mengurangi atau menghambat replikasi virus.Faktor lain adalah interferon yang diproduksi sel terinfeksi yang akan bereaksidengan sel lain (yang belum atau tidak terinfeksi). Interferon ini bekerja dengan cara mengaktifkan RNA endonuclease yang bekerja mendegradasi mRNA dan  Virologi



104



menyebabkan fosforilasi eIF2 yang berperan penting dalam menghentikan sintesa protein pada sel. Specific host defenses: meliputi antiviral antibodiyang berperanmencegah adsorpsi ke sel target dan cytotoxic T-lymphocyte yang mampu mengenali sel terinfeksi (virallyinfected cells) dan menghancurkannya sehingga mengurangi atau mengeliminasi produksi virus. Mengapa virus tidak bisa memperbanyak diri pada sel yang sudah mati? Virus memperbanyak diri dengan cara menyuntikkan materi genetik yaitu DNA atau RNA ke sel target, materi genetik virus tersebut akan diterjemahkan oleh sel target untuk menghasilkan bagian-bagian tubuh virus baru. Proses penerjemahan inilah yang dapat dilakukan oleh sel yang masih hidup saja. Virus yang bereproduksi dalam sel akan menyebabkan sel tersebut lisis atau pecah karena terbentuknya virus baru. Virus yang memperbanyak diri juga menyebabkan timbulnya beberapa penyakit dalam tubuh hewan, tumbuhan, dan manusia. Terdapat dua cara virus bereproduksi virus pada sel inang, yaitu melalu siklus litik dan lisogenik. Apakah Prelovers sudah mengetahui bagaiamana siklus ini terjadi? Jika jawabannya belum, kamu perlu membaca artikel ini hingga akhir karena Prelo kali ini akan membahas cara reproduksi virus (aditya, 2014).



Gambar 3.2 visualisasi klasifikasi siklus reproduksi Sumber: http://nimadesastridwisarinisma3dps.blogspot.co.id/2010 1. Siklus Litik (Lisis) Siklus lisis adalah siklus reproduksi atau replikasi genom virus yang pada akhirnya menyebabkan kematian sel inang. Istilah lisis mengacu pada tahapan akhir dari infeksi, yaitu saat sel inang bakteri lisis atau pecah dan melepaskan faga yang dihasilkan di dalam sel inang tersebut. Virus yang hanya dapat bereplikasi melalui siklus lisis disebut dengan virus virulen. Tahapan siklus lisis : a. Adsorpsi (fase penempelan). Pada tahap ini, ekor virus mulai menempel di dinding sel bakteri. Virus hanya menempel pada dinding sel yang mengandung protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. Menempelnya virus pada dinding sel disebabkan oleh adanya reseptor pada ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus akan mengeluarkan enzim lisozim yang dapat menghancurkan atau membuat lubang pada sel inang. b. Penetrasi/injeksi/Infeksi (fase memasukkan asam nukleat). 105



Virologi 



Proses injeksi DNA ke dalam sel inang ini terdiri atas penambatan lempeng ujung, kontraksi sarung, dan penusukan pasak berongga kedalam sel bakteri. Pada peristiwa ini, asam nukleat masuk ke dalam sel, sedangkan selubung proteinnya tetap berada di luar sel bakteri. Jika sudah kosong, selubung protein ini akan terlepas dan tidak berguna lagi. c. Sintesis (fase pembentukan), Eklifase, Replikasi. Enzim penghancur yang dihasilkan oleh virus akan menghancurkan DNA bakteri yang menyebabkan sintesis DNA bakteri terhenti. Posisi ini digantikan oleh DNA virus yang kemudian mengendalikan kehidupannya. Dengan fasilitas dari DNA bakteri yang sudah tidak berdaya, DNA virus akan mereplikasi diri berulang kali. DNA virus ini kemudian akan mengendalikan sintesis DNA dan protein yang akan dijadikan kapsid virus. d. Perakitan. Pada tahap ini, kapsid virus yang masih terpisah-pisah antara kepala, ekor, dan serabut ekor akan mengalami proses perakitan menjadi kapsid yang utuh. Kemudian, kepala yang sudah selesai terbentuk diisi dengan DNA virus. Proses ini dapat menghasilkan virus sejumlah 100-200 buah. e. Lisis (fase pemecahan sel inang ataupembebasan). Dinding sel bakteri yang sudah dilunakkan olen enzim lisozim akan pecah dan diikuti oleh pembebasan virus-virus baru yang siap untuk mencari sel-sel inang yang baru. Pemecahan sel-sel bakteri secara eksplosif dapat diamati dengan mikroskop lapangan gelap. Jangka waktu yang dilewati lima tahap ini dan jumlah virus yang dibebaskan sangat bervariasi, tergantung dari jenis virus, bakteri, dan kondisi lingkungan.



Gambar 3.3 daur lisolitik virus Sumber online text book of bacteriology , Todar Kenneth



 Virologi



106



2. Siklus Lisogenik



Gambar 3.4. daur lisogenik Sumber Sumber online text book of bacteriology , Todar Kenneth Siklus lisogenik merupakan siklus replikasi genom virus tanpa menghancurkan sel inang, setelah adsobsi dan injeksi DNA Virus (faga) berintegrasi ke dalam kromosom bakteri, integrasi ini disebut profaga (gen asing yang bergabung dengan kromosom bakteri). Dalam hal ini DNA virus tidak langsung mensintesis DNA Bakteri, karena bakteri memiliki imunitas. Setelah imunitasnya hilang baru DNA Virus mengendalikan DNA bakteri, yang tahap selanjutnya seperti pada siklus lisis. Tahapan dalam siklus lisogenik : 1) Fase adsorbsi. 5) Fase sintesis. 2) Fase injeksi. 6) Fase perakitan. 3) Fase penggabungan. 7) Fase litik. 4) Fase pembelahan. Melalui perkembangan ilmu pengetahuan beberapa jenis virus dapat dimanfaatkan mekanismenya untuk menanggulangi jenis penyakit tertentu yang sulit disembuhkan oleh pengobatan biasa seperti pada penyakit genetis. Contohnya pada penyakit SCID (Severe Combine Immunodeficiency) dimana tubuh tidak dapat membentuk leukosit akibat tidak adanya enzim adenosin deaminase (ADA). Dengan memasukkan retrovirus ke dalam sumsum tulang akan mengakibatkan dibentuknya RNA virus baru, protein virus dan juga ADA oleh 107



Virologi 



enzim transkriptase balik dari virus. Dengan dibentuknya ADA, leukosit pun dapat diproduksi. Penyakit yang disebabkan oleh virus dapat dicegah dengan cara vaksinasi. Vaksinasi adalah proses pemberian vaksin (bibit penyakit yang telah dilemahkan) ke dalam tubuh. Dengan memasukan vaksin, tubuh akan bereaksi dengan membentuk antibodi, sehingga diharapkan pada saat tubuh terkena penyakit di masa yang akan datang, antibodi dapat menghancurkan penyebab penyakit tersebut atau menjadi kebal. Kekebalan seperti ini disebut kekebalan aktif. Bagi orang atau hewan yang menderita penyakit akibat virus dapat dilakukan pengobatan dengan pemberian serum. Serum adalah plasma darah yang mengandung antibodi suatu penyakit. Dengan pemberian serum ini tubuh tidak perlu membentuk sendiri antibodinya. Kekebalan dengan cara ini disebut kekebalan pasif (SAASTA,2010)



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman Saudara mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! 1) Jelaskan dengan istilah multiplikasi oleh virus? 2) Apa yang anda ketahui dengan istilah sel penjamu? 3) Sebutkan tahapan-tahapan reproduksi virus? 4) Sebutkan cara-cara penularan virus? 5) Apa yang dimaksud dengan agen Bioterism? Petunjuk jawaban latihan Pelajari kembali materi berikut ini agar saudara dapat mengerjakan soal latihan dengan baik. 1. Konsep reproduksi virus. 2. Replikasi virus secara litik. 3. Replikasi virus secara lisogenik



Ringkasan Virus adalah agen infeksi terkecil dan mengandung hanya satu jenis asam nukleat (DNA atau RNA).Virus yang dikenal sangat beragam, bervariasi dalam ukuran, bentuk, dan kandungan genetik; hanya beberapa jenis yang memiliki lipida amplop.Virus diklasifikasikan ke dalam kelompok, keluarga virus yang ditunjuk, berdasarkan sifat umum, seperti morfologi virion, struktur genom, sifat protein virus, dan strategi replikasi. Virus adalah parasit intraseluler obligat dan berkembang biak hanya di sel hidup. Asam nukleat virus encode virusspecific produk, dan sel inang menyediakan energi, biokimia prekursor, dan mesin biosintesis. Langkah-langkah dalam replikasi virus termasuk keterikatan pada sel via mengikat reseptor spesifik pada permukaan sel, masuk ke dalam sel, uncoating dari genom virus, diatur ekspresi transkrip virus, sintesis protein virus, replikasi asam nukleat genomik virus, perakitan virus progeni baru, dan pelepasan virion baru dari sel. Durasi siklus replikasi sangat bervariasi di antara jenis virus yang berbeda. Sel yang terinfeksi mungkin terbunuh atau mungkin  Virologi



108



bertahan dengan sedikit kerusakan. Tidak semua infeksi menyebabkan virus progeni baru.Penyakit virus baru muncul, disebut "muncul penyakit menular, "karena agen baru dikenali, Agen yang dikenal berevolusi dan menyebar, dan populasi induk baru menjadi terinfeksi. Beberapa virus merupakan agen bioterorisme potensial berdasarkan kemudahan transmisi host-to-host dan tingkat kematian.



Tes 1 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1.



Beberapa virus ditandai dengan simetri heliks virus nukleokapsid. Manakah dari pernyataan berikut tentang virus dengan simetri heliks yang paling akurat? A. Kelebihan partikel heliks kosong yang tidak mengandung asam nukleat umumnya diproduksi di sel yang terinfeksi B. Semua virus yang terselubung dengan simetri heliks diklasifikasikan ke keluarga virus yang sama C. Semua virus yang terselubung dengan simetri heliks diklasifikasikan ke dalam keluarga virus yang berbeda D. Semua virus manusia dengan nukleokapsid heliks memiliki amplop. E. Helical nucleocapsids ditemukan terutama pada DNA containing virus



2.



Sel yang terinfeksi virus sering mengalami perubahan morfologis yang disebut sebagai efek cytopathic. Manakah dari pernyataan berikut tentang perubahan sitopati yang disebabkan virus paling akurat? A. Mereka patognomonik untuk virus yang menginfeksi. B. Mereka mungkin termasuk pembentukan sel raksasa. C. Mereka hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron. D. Mereka jarang dikaitkan dengan kematian sel E. Mereka hanya bisa dilihat dengan mikroskop medan terang



3.



Virus biasanya menginisiasi infeksi dengan terlebih dahulu berinteraksi dengan reseptor di permukaan sel. Manakah dari pernyataan berikut ini paling akurat tentang reseptor seluler untuk virus? A. Infeksi sel yang berhasil oleh virus mungkin melibatkan interaksi dengan lebih dari satu jenis reseptor. B. Semua virus dalam keluarga tertentu menggunakan seluler yang sama reseptor C. Reseptor seluler untuk virus tidak memiliki fungsi seluler yang diketahui. D. Semua virus dalam keluarga tertentu menggunakan seluler yang berbeda E. Semua sel di host yang rentan mengekspresikan reseptor virus



109



Virologi 



4.



Manakah dari berikut ini yang bisa digunakan untuk menghitung infeksi titer virus? A. Reaksi berantai polimer B. Mikroskop elektron C. Hemaglutinasi D. Uji plak E. Uji Serologi



5.



Manakah dari berikut yang menyatakan sebuah prinsip mengenai virus asam nukleat? A. Asam nukleat virus yang dimurnikan dari virus apapun biasanya menular B. Beberapa virus mengandung genom tersegmentasi. C. Virus mengandung RNA dan DNA. D. Ukuran genom virus tidak serupa diantara virus manusia yang dikenal E. Ukuran genom virus serupa di antara virus manusia yang dikenal.



6.



Dua mutan poliovirus telah diisolasi, satu (MutX) dengan mutasi pada gen X dan yang kedua (muty) dengan mutasi pada gen Y. Jika sel terinfeksi setiap mutan saja, tidak ada virus diproduksi. Jika sel koinfeksi dengan MutX dan MutY, salah satu dari berikut ini yang paling mungkin terjadi? A. Pembentukan ulang segmen genom dapat terjadi dan menimbulkan untuk virus wild type yang layak. B. Sel akan berubah pada frekuensi tinggi karena mereka tidak akan dibunuh oleh mutan poliovirus. C. Genom dapat ditranskripsi ulang menjadi DNA dan keduanya Virus MutX dan MutY diproduksi. D. Komplementasi antara produk gen mutan mungkin terjadi dan virus MutX dan MutY diproduksi. E. Genom dapat ditranskripsi ulang menjadi RNA



7.



Manakah dari virus berikut yang memiliki genom RNA itu menular saat dimurnikan? A. Virus influenza B. Poliovirus C. Papillomavirus D. Campak virus E. Mumps



8.



Virus yang termasuk kelompok berikut cenderung membangun infeksi laten? A. Herpesviruses B. Virus influenza C. Poxvirus D. Filovirus



 Virologi



110



E. 9.



Mumps



Beberapa virus mengkodekan RNA polimerase bergantung RNA virus. Manakah dari kingdom berikut ini yang menjadi contoh RNA virus polimerase? A. Semua virus RNA membawa molekul RNA polimerase di dalamnya partikel virus karena mereka perlu untuk memulai berikutnya siklus menular B. Antibodi terhadap RNA polimerase yang menetralkan Infektivitas virus. C. Antigen virus RNA polimerase yang menggumpalkan infektivitas virus D. Protein RNA polimerase viral juga berfungsi sebagai mayor inti protein struktural dalam partikel virus. E. Virus RNA untai negatif memasok RNA mereka sendiri yang mandiri RNA polimerase karena sel eukariotik kurang enzim semacam itu



10. Manakah dari pernyataan berikut mengenai morfologi virus adalah benar? A. Beberapa virus dengan genom DNA mengandung nukleus primitif. B. Protein permukaan virus melindungi genom virus dari nukleases. C. Helical nucleocapsids ditemukan dengan DNA untai tunggal virus. D. Semua virus RNA berbentuk bulat. E. Beberapa virus dengan genom RNA mengandung nukleus primitif 11. Banyak virus bisa tumbuh di laboratorium. Manakah dari berikut ini pernyataan tentang propagasi virus tidak benar? A. Beberapa virus dengan rentang host yang luas dapat berkembang biak dalam banyak hal jenis sel. B. Sebagian besar persiapan virus memiliki unit partikel ke infeksi rasio lebih besar dari 1 C. Beberapa virus dapat disebarkan di media bebas sel. D. Beberapa virus mamalia dapat diolah pada telur ayam. E. Sebagian kecil virus mempunyai efek sitopatik pada sel hidup 12. Infeksi laboratorium dapat diperoleh saat bekerja dengan virus kecuali praktik keselamatan laboratorium yang baik diikuti. Manakah dari praktik-praktik keamanan kerja berikut ini yang tidak diperbolehkan ? A. Pembuangan limbah percobaan ke wastafel laboratorium B. Penggunaan jas laboratorium dan sarung tangan laboratorium C. Menghindari pipetting melalui mulut D. Penggunaan masker keselamatan E. Penggunaan sepatu yang tertutup 13. Virus kecil berada dalam kisaran ukuran yang sama dengan yang berikut? A. Spesies Staphylococcus B. Ribosom eukariotik



111



Virologi 



C. Sel darah merah D. Sel darah putih E. Serum globulin 14. Manakah dari faktor berikut yang tidak menjadi faktor penting yang berkontribusi dengan fenomena penyakit virus yang muncul? A. Transplantasi organ dan jaringan B. Melalui udara C. Resistensi antibiotik D. Antiseptik E. Disinfektan 15. Arbovirus diklasifikasikan ke dalam beberapa keluarga virus yang berbeda namun dikelompokkan bersama berdasarkan kesamaan karakteristik berikut? A. Menyebabkan demam hemoragik B. Replikasi hanya pada manusia C. Mengandung RNA dan DNA D. Ditransmisikan oleh vektor E. Replikasi hanya pada vektor



Topik 2 Bakteriofaga



B



bakteri. Virus ini sering digunakan oleh para ilmuwan untuk penelaahan lebih akteriofaga (sederhananya faga) merupakan virus yang menginfeksi/ menyerang mendalam tentang virus. Virus fage mudah ditumbuhkan pada bakteri (inang). Virus yang hidup pada bakteri tersebut mudah dipelihara dengan kondisi yang dapat dikendalikan seperti waktu, kerja, dan ruangan yang relatif sedikit dibandingkan dengan pemeliharaan inang berupa tumbuhan dan hewan. Oleh karena itulah, bakteriofaga menjadi perhatian yang besar untuk penelitian virus. (Jawetz, 2013) Literatur faga sangat banyak dan terdiri dari lebih dari 11 400 publikasi untuk tahun 1915-1965 dan, untuk penulis perhitungan, sekitar 45.000 untuk 1965 sampai hari ini. Volume Penelitian faga terbukti pada kenyataan bahwa ada dua buku masing-masing untuk virus tunggal, l dan T4, dan itu, oleh pertengahan 2006, jurnal Virologi telah menerbitkan lebih dari 2000 artikel faga sejak dimulainya tahun 1955. Sejarah faga dapat dibagi menjadi tiga, sebagian tumpang tindih periode. Karena volume penelitian faga dan banyak Bacteriofaga atau Faga (bacteria=bakteri, faga=makan) adalah sekelompok virus yang hidup dalam sel bakteri. Dalam bahasa Indonesia kita menyebutnya bakteriofaga atau faga saja. Salah satu studi tentang “pemakan bakteri” ini adalah eksperimen Hershey-Chase. Pada eksperimen ini dua faga dilabel dengan fosfor pada tempat yang berbeda yaitu satu faga dilabel pada kapsid dan faga lainnya dilabel pada genomnya. Keduanya kemudian diinfeksikan ke dalam dua  Virologi



112



media mengandung bakteri dan kemudian media tersebut disentrifugasi. Media yang pertama mengandung fosfor pada supernatan-nya tetapi tidak pada pellet (sel) nya, sedangkan media kedua yang berasal dari faga yang dilabel pada genomnya mengandung fosfor pada selnya dan tidak pada supernatan-nya. Kesimpulan dari eksperimen ini bahwa yang berperan dalam multiplikasi faga adalah genomnya, bukan protein kapsidnya (anonim, 2017). Genom faga merupakan rangkaian asam nukleat yang sangat efisien. Jika pada genom sel manusia lebih dari 90% adalah bagian yang tidak menyendi protein (untranslated regions) sebaliknya pada virus seluruh genomnya adalah penyandi protein bahkan sering berupa susunan yang overlapping seperti yang terdapat pada gambar 3.8 di bawah ini. Sebagaimana virus lainnya tetapi lebih sederhana, faga hanya mengandung kapsid dan genom (asam nukleat) dan tidak ada faga ber-enveloped sebagaimana sebagian virus. Ukuran faga menempati urutan terkecil dari virus. Terdapat tiga macam bentuk faga yaitu ikosahedral, ikosahedral dengan ekor dan filamen (aditya, 2014). Faga bereplikasi dalam dua kemungkinan yaitu profaga pathway dan lytic pathway.Pada profaga pathway, genom faga kan berintegrasi pada kromosom bakteri dan akan terus disana dan membelah sejalan dengan pembelahan kromosom bakteri. Sedangkan pada lytic pathway, genom faga tidak berintegrasi pada kromosom bakteri tetapi membelah dalam sitoplasma, bertranskripsi dan bertranslasi dan membentuk virion baru yang mengakibatkan sel bakteri menjadi lisis (anonim, 2017). Bakteri yang mengandung profaga (temperate faga) disebut lysogen, pertumbuhan faga pada lysogenini disebut lysogenic growth. Sekitar 90% dari faga adalah profaga. Diduga inaktifasi genom faga (switches off faga genes) ini karena adanya mekanisme represor pada bakteri lisogen tsb. Jika karena suatu sebab profaga ini terinduksi maka faga akan bermultiplikasi dan sel iang menjadi lisis. Suatu lysogen akan kebal terhadap superinfeksi oleh tipe faga yang sejenis. Pada lytic pathwayhanya dikenal siklus lisis dan faga yang bersangkutan disebut virulent faga, pertumbuhannya disebut lytic growth. Berdasarkan uraian diatas jelaslah bahwa temperate faga dapat bereplikasi dengan cara lytic growthmaupun lysogenic growth sedangkan virulent faga hanya dapat menyebabkan lytic growth. Agar dapat menahan/resisten terhadap infeksi faga, maka bakteri mengembangkan beberapa bentuk pertahanan: 1. Memproduksi enzim restriksi (restriction endonuclease enzymes). Enzim ini mampu memotong bagian tertentu basa asam nukleat sehingga susunan asam nukleat tersebut akan terdegradasi. Misalnya enzim EcoR1 yang diproduksi oleh E. coli mampu memotong untaian asam nukleat sbb: ----GAATTC-------CTTAAG---- , dipotong menjadi ----G AATTC-------CTTAA G---2. Menambahkan gugus metil (CH3) pada genom faga sehingga genom faga tersebut tidak berfungsi dengan normal. Misalnya metilasi pada gugus adenin.



------GAATTC-----------CTTAAG------



113



Virologi 



Faga penting dipelajari dalam dunia kedokteran setidaknya karena dua alasan yaitu: pertama, secara alami banyak perpindahan gen antar kuman (termasuk gen virulen) yang diperantarai oleh faga. Proses perpindahan gen yang diperantarai oleh faga ini disebut transduksi. Bakteri yang mengandung gen baru yang dibawa oleh faga akan mengalami konversi, beberapa diantaranya menjadi virulen misalnya Diphtheria toxin pada Corynebacterium diphtheriae, toksin kolera pada Vibrio cholerae, toksin eritrogenik pada Streptococcus pyogenes, sitotoksin vero pada Escherichia coli O157 dan botulin (neurotoxin) pada Clostridium botulinum. Alasan kedua, faga sangat mungkin menjadi vektor (vehicle) yang akan memuat sejumlah gen yang penting pada proses terapi gen. (Yuwono, 2012) Faga dapat dideteksi dengan cara plaque assay yaitu dengan cara mencampur faga dan bakteri dalam suatu suspensi, kemudian menanam diatas media padat. Faga yang bereplikasi akan tampak sebagai plaque (bagian jernih) pada media tersebut. Bakteriofaga adalah kesatuan biologis paling sederhana yang diketahui mampu mereplikasi dirinya (mampu menggandakan dirinya sendiri menjadi lebih banyak). Dengan demikian, jasad renik ini dijadikan penelitian dalam genetika, yaitu dijadikan sistem model untuk mempelajari patogenesitas yang disebabkan virus. Bagaimana struktur dari Bakteriofaga? Yuk simak bersama: 1. Ciri-Ciri Umum Bakteriofaga Di manakah virus bisa hidup? Kenyataannya virus ada di mana-mana, terbukti sering terjadi mewabahnya suatu penyakit yang tidak mengenal daerah tertentu. Dengan demikian, virus ini sama seperti virus pada umumnya yang dapat hidup luas di alam. Bentuknya juga hampir sama seperti virus, yaitu terdiri atas sebuah inti asam nukleat yang dikelilingi oleh selubung protein. Virus ini mempunyai ekor yang digunakan untuk melewatkan asam nukleatnya ketika menginokulasi sel inang. 2. Morfologi dan Struktur Bakteriofaga Bagaimana dengan bentuk morfologi dan struktur dari Bakteriofaga?Coba amati dan perhatikan gambar berikut:



Gambar 3.4 Struktur Bakteriofaga yang terdiri atas kepala, ekor dan serabut ekor Sumber : htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



 Virologi



114



Jika kita amati, tubuh Bakteriofaga tersusun atas kepala, ekor, dan serabut ekor. Kepala berbentuk polyhedral (segi banyak) yang di dalamnya mengandung DNA atau RNA saja.Dari kepala muncul tubus atau selubung memanjang yang dinamakan sebagai ekor virus.Ekor ini bertugas sebagai alat penginfeksi. Bagian antara kepala dan ekor memiliki selubung yang disebut kapsid. Kapsid tersusun atas molekul-molekul protein, oleh sebab itu disebut sebagai selubung protein atau pembungkus protein, fungsinya sebagai pelindung asam nukleat (DNA dan RNA), dapat membantu menginfeksi virus ke sel inangnya dan menentukan macam sel yang akan dilekati (Aditya, 2014) Coba perhatikan, pada bagian ujungnya ditumbuhi serabut-serabut ekor yang dapat berfungsi sebagai penerima rangsang atau reseptor. Sejumlah subunit molekul protein yang menyusun kapsid dan identik satu dengan yang lain disebut kapsomer. Telah kita ketahui bahwa ekor Bakteriofaga bertugas untuk menginfeksi. Tahukah Anda bahwa Bakteriofaga sebenarnya mempunyai dua tipe cara menginfeksi, itu litik atau virulen dan tenang atau lisogenik. Cara-cara menginfeksi Bakteriofaga tersebut juga sekaligus digunakan sebagai cara bereproduksi (memperbanyak diri). 3. Reproduksi Bakteriofaga Perhatikan cara Bakteriofaga bereproduksi pada gambar berikut:



Gambar 3.5 Daur Litik Bakteriofaga Sumber:Biological Science 1988 Litik atau virulen, bila fage litik menginfeksi sel dan sel tersebut memberikan tanggapan dengan cara menghasilkan virus-virus baru dalam jumlah yang besar, yaitu pada masa akhir inkubasi. Sel ini akan pecah atau mengalami lisis yang akan melepaskan fage-fage baru untuk menginfeksi sel-sel inangnya. Daur Litik a. Fase adsorbsi (penempelan), pada fase ini, awalnya ditandai dengan adanya ujung ekor menempel atau melekat pada dinding sel bekteri. Penempelan tersebut dapat terjadi apabila serabut dan ekor virus melekat pada dinding sel bakteri. 115



Virologi 



Virus menempel hanya pada tempattempat khusus, yakni pada permukaan dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli protein virus.Menempelnya protein virus pada protein dinding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok.Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut ekor.Setelah menempel, virus mengeluarkan enzim lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri atau inang. b. Fase injeksi (penetrasi), selubung (seludang) sel berkontraksi yang mendorong inti ekor ke dalam sel melalui dinding dan membran sel, kemudian virus tersebut menginjeksikan DNA ke dalam sel bakteri. Namun demikian, seludang protein yang membentuk kepala dan ekor fage tetap tertinggal di luar sel. Setelah menginjeksi kemudian akan terlepas dan tidak berfungsi lagi. Seperti pada gambar berikut ini:



Gambar 3.6 Mekanisme infeksi virus pada bakteri Sumber:Biological Science 1988 Fase injeksi 1) Penetrasi sel inang oleh bakteriofaga 2) Seludang ekor memendek intinya menembus ke dalam sel, dalam DNA virus disuntikkan ke dalam sel 3) Fase sintesis, DNA virus yang telah diinjeksikan yang mengandung enzim lisozim ke dalam akan menghancurkan DNA bakteri, sehingga DNA virus yang berperan mengambil alih kehidupan.Kemudian DNA virus mereplikasi diri berulang-ulang dengan cara menggandakan diri dalam jumlah yang banyak, selanjutnya melakukan sintesis protein dari ribosom bakteri yang akan diubah manjadi bagian-bagian kapsid seperti kepala, ekor, dan serabut ekor. 4) Fase perakitan, bagian-bagian kapsid kepala, ekor, dan rambut ekor yang mula-mula terpisah selanjutnya dirakit menjadi kapsid virus kemudian DNA virus masuk ke dalamnya, maka terbentuklah tubuh virus yang utuh. 5) Fase litik, ketika perakitan telah selesai yang ditandai dengan terbentuknya tubuh virus baru yang utuh. Virus ini telah mengambil alih perlengkapan metabolik sel inang bakteri yang menyebabkan memuat asam nukleat virus dari pada asam nukleat bakteri. Setelah  Virologi



116



sekitar 20 menit dari infeksi awal sudah terbentuk 200 Bakteriofaga yang telah terakit dan sel bakteri itu pun meledak pecah (lisis) dan melepaskan fage-fage baru/virus akan keluar untuk mencari atau menginfeksi bateri-bakteri lain sebagai inangnya, begitu seterusnya dan memulai lagi daur hidup tersebut. Tenang atau lisogenik, tipe ini tidak mengalami lisis (selnya pecah), jadi asam nukleatnya dibawa dan direplikasikan di dalam sel-sel bakteri dari satu generasi ke generasi yang lain, namun bisa secara mendadak menjadi virulen pada suatu generasi berikutnya dan menyebabkan lisis pada sel inangnya.



Gambar 3.7 Daur Lisogenik Sumber Health Biologi 1985 Daur Lisogenik Pada daur ini juga mengalami fase yang sama dengan daur litik, yaitu melalui fase adsorbsi dan fase injeksi. Selanjutnya, akan mengalami fase-fase berikut. a. Fase penggabungan, karena DNA bakteri terinfeksi DNA virus, hal tersebut akan mengakibatkan benang ganda berpilin DNA bakteri menjadi putus, selanjutnya DNA virus menyisip di antara putusan dan menggabung dengan benang bakteri. Dengan demikian, bakteri yang terinfeksi akan memiliki DNA virus. b. Fase pembelahan, karena terjadi penggabungan, maka DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri dan DNA virus menjadi tidak aktif disebut profage. Dengan demikian, jika DNA bakteri melakukan replikasi, maka DNA virus yang tidak aktif (profage) juga ikut melakukan replikasi. Misalnya, apabila DNA bakteri membelah diri terbentuk dua sel bakteri, maka DNA virus juga identik membelah diri menjadi dua seperti DNA bakteri, begitu seterusnya.Dengan demikian jumlah profage DNA virus akan mengikuti jumlah sel bakteri inangnya. c. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang tidak aktif (profage) terkena zat kimiatertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkanDNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri(inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak. d. Fase perakitan: kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh, yang berfungsi sebagai selubung virus. Kapsid baru virus terbentuk. Selanjutnya, DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus-virus baru. e. Fase litik, fase ini sama dengan daur litik. 117



Virologi 



Setelah terbentuk bakteri virus baru terjadilah lisis sel. Virus-virus yang, terbentuk berhamburankeluar sel bakteri guna menyerang bakteri baru. Dalam daur selanjutnya virus dapat mengalami daur litik atau lisogenik, demikian seterusnya.



Bagaimana hubungan antara fase litik dan lisogenik? Perhatikan gambar berikut ini:



Gambar 3.8 Hubungan Fase litik dan lisogenik pada virus Sumber:Biological Science 1988 Gambar diatas memperlihatkan bahwa virus dalam keadaan lingkungan tertentu pada saat mengalami fase lisogenik dapat berpindah ke fase litik. Hal itu terjadi apabila virus fage menginfeksi bakteri, tetapi sel bakteri tersebut mempunyai daya tahan atau daya imun yang kuat, maka virus tersebut tidak dapat bersifat virulen (virus menyebabkan lisis atau pecah). Pada saat lingkungannya berubah dan menyebabkan daya tahan sel bakteri berkurang, maka keadaan lisogenik akan dapat berubah menjadi litik atau lisis, sehingga profage akan berubah menjadi virulen. Dengan demikian, bakteri akan pecah (lisis) karena terbentuknya virus-virus baru. Semua fagamemiliki kromosom yang terbungkus kapsid yang tersusun dari fagencoded protein. Untuk banyak jenis fag, kapsid dilekatkan pada struktur ekor yang juga terbuat dari protein yang disandikan dengan fag. T4 dan P1 mengandung DNA beruntai ganda linier genom tertutup dalam kapsid dan menempel pada ekor. Genom T4 adalah 172 kb, sedangkan P1 adalah fagayang lebih kecil dengan genom 90 kb. T4 kapsid adalah memanjang icosahedron T4 memiliki struktur ekor yang sangat rumit termasuk kerah di bagian bawah kepala dan inti ekor yang kaku dikelilingi selubung kontraktil. Inti dan sarungnya menempel pada pelat dasar heksagonal. Dilekatkan juga pada tail tail dan pin enam serat ekor yang berkerut. P1 juga memiliki kapsul icosahedral, ekor dengan selubung kontraktil, a pelat dasar, dan serat ekor. Saya berisi genom DNA beruntai ganda linier 48,5 kb, kapsid, dan ekor. Kapsid selesai lagi berbentuk seperti icosahedron sedangkan ekornya adalah tabung fleksibel tipis yang ujungnya  Virologi



118



di bagian kerucut kecil dan satu ekor serat. M13 berisi genom DNA beruntai tunggal melingkar dari 6407 nukleotida yang dikelilingi oleh lima protein yang disandikan dengan faga. Kromosom M13 dilapisi. Penemuan faga Faga pertama kali dijelaskan di 1915 oleh Frederick Twort dan 1917 oleh Felix d'Herelle Kedua pria menemukan fagot saat bakteri mereka bekerja dengan lysed Agen bertanggung jawab atas lisis itu dipindahtangankan dari budaya ke budaya, tak terlihat oleh cahaya mikroskop, dan akan pergi melalui saringan terkecil mereka telah. d'Herelle menciptakan istilah itu "Bakteriofag", menandakan sebuah entitas yang memakan bakteri.



Gambar 3.8 Struktur (a) T4, (b) l, dan (c) M13. Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf oleh satu lapisan ~ 2700 subunit protein dikodekan gen VIII (gpVIII) yang memberikannya filamen Penampilan, alasan M13 juga dikenal sebagai fagafilamen. DiSalah satu ujung filamen terikat pada protein M13 yang dikodekan oleh gen VII dan IX (gpVII dan gpIX) dan di ujung lain terikat protein gen III dan gen M13-encoded (gpIII dan gpVI). Siklus hidup bakteriofaga Semua fagaharus melakukan serangkaian reaksi tertentu untuk membuat lebih banyak dari diri mereka sendiri. Pertama, fagaharus bisa mengenali bakteri yang bisa berkembang biak mengikat permukaan sel bakteri. Selanjutnya, fagaharus menyuntikkan genomnya dan Genom harus dilindungi dari nuklease bakteri di sitoplasma. Faga Genom harus direplikasi, ditranskripsi, dan diterjemahkan sehingga sejumlah besar genom, protein kapsid, dan protein ekor, jika ada, diproduksi pada saat yang sama atau hampir bersamaan. Partikel fagalengkap kemudian dirakit dan faganya Harus keluar dari bakteri. Fagayang berbeda menggunakan strategi yang berbeda untuk dibawa masing reaksi ini. Faga sangat rewel terhadap bakteri apa yang mereka infeksi. Ini disebut sebagai tuan rumah fag. Sebagai contoh, saya hanya menginfeksi E. coli tertentu, sedangkan Spo1 faga



119



Virologi 



Hanya menginfeksi Bacillus subtilis. Beberapa jenis fagadapat menginfeksi satu spesies bakteri tunggal. E. coli dapat terinfeksi oleh fusi l, M13, P1, T4, dan Mu, untuk beberapa nama. Jumlah fagayang bisa dilepaskan dari satu bakteri setelah infeksi dan Pertumbuhan satu fagadikenal dengan ukuran burst. Setiap fagamemiliki ciri khas ukuran Phag yang berbeda juga membutuhkan jumlah waktu yang berbeda untuk melewatinya siklus pertumbuhan Kita tahu kapan fagatelah berhasil direproduksi saat kita mampu untuk mendeteksi plak atau daerah melingkar dengan sedikit atau tidak ada pertumbuhan bakteri pada piring agar-agar ditutupi dengan lapisan tipis bakteri. Setelah terikat ke sel, fagaharus mendapatkan genomnya ke dalam sitoplasma. Tarifnya Dari Transportasi fagaDNA bisa sangat cepat. Hal ini berbeda untuk faga yang berbeda namun nilai forreach setinggi 3000 pasangan basa per detik. Sebaliknya, dua metode lain yang melupakan DNA dari luar sel ke sitoplasma (konjugasi, Bab 10 dan transformasi) mentransfer DNA pada kecepatan kira-kira 100 basis detik per detik. Dalam banyak kasus, rincian bagaimana genom fagamasuk ke sitoplasma yang tidak diketahui. Dari informasi yang kami miliki, jelas bahwa tidak hanya mekanisme mekanis yang digunakan. Pilihan Lisogenik. Proses fagayang menginfeksi bakteri dan menghasilkan keturunan disebut sebagai infeksi litik. Beberapa fag, seperti T4, hanya mampu pertumbuhan litik. Beberapa faga juga mampu mempertahankan kromosom mereka dalam keadaan diam yang stabil di dalam bakteri. Ini disebut lysogeny. Faga yang mampu baik litik dan lysogenicpathway disebut frat beriklim sedang. P1 dan l adalah fagaberiklim sedang. M13 tidak biasa karena fagaterus keluar dari bakteri tanpa membunuhnya. Untuk alasan ini, M13 tidak dianggap memiliki keadaan lysogenic yang benar dan bukan fagayang berawan. Bila bakteri mengandung kromosom samar diam, ini disebut sebagai lisogen. Genom fagayang dimasukkan disebut sebagai profaga. Siklus hidup faga Adsorpsi Faga mengidentifikasi bakteri inang dengan mengikat atau mengadsorpsi ke struktur spesifik pada permukaan sel. Banyak struktur sel permukaan yang berbeda dapat digunakan sebagai tempat pengikatan. Dasar-dasar adsorpsi adalah bahwa struktur spesifik pada permukaan fagaberinteraksi dengan struktur spesifik pada permukaan bakteri. Saya terikat pada membranefrin luar yang disebut LamB melalui protein yang berada di ujung ekor l yang disebut Jprotein. LamB biasanya berfungsi dalam pengikatan dan pengambilan gula maltosa dan maltodekstrin. Injeksi DNA Awalnya, Faga mengikat LamB dan ikatannya dapat dibalik. Langkah ini hanya membutuhkan protein ltail dan LamB. Selanjutnya, fagaterikat mengalami perubahan dan pengikatan ke LamB menjadi tidak dapat diubah. Sifat perubahan itu tidak diketahui tapi mewajibkan kepala fagamenempel pada ekor faga. Selanjutnya DNA saya dikeluarkan dari pepatah dan diambil oleh bakteri. DNA di kepala fagasangat kencang. Jika keadaan kental DNA fagadistabilkan, pengulangan DNA tidak terjadi. Penambahan molekul bermuatan positif kecil seperti putrescineto fagamenangkal DNA bermuatan negatif dan menstabilkan DNA di kepala paha. Ini menyiratkan bahwa pengikatan DNA yang ketat digunakan untuk membantu mengeluarkan DNA dari partikel fag. Ketika l DNA dimasukkan ke dalam kapsid, satu ujung  Virologi



120



diketahui akhir kiri dimasukkan terlebih dahulu. Ketika DNA saya keluar dari kepala fag, hak kanan keluar lebih dulu. Tidak seperti faga T4 (lihat di bawah), tidak ada perubahan dalam struktur ekor l terlihat



Gambar 3.9 Struktur lDNA dalam kapsid faga(a) dan setelah sirkularisasi pada thecytoplasm (b). DNAcircularizes melalui situs cos. Sumber:Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf Ketika DNA dikeluarkan. Selain LamB, saya juga menggunakan membran dalam proteincalled PstM untuk masuk ke sitoplasma. Bagaimana DNA saya secara fisik melintasi peptidoglikan dan periplasma dan melewati PtsM tidak diketahui. Melindungi genom di sitoplasma bakteri. Proteksi apa yang dibutuhkan oleh genom fagadi sitoplasma tergantung pada keadaan fisik asam nukleat yang disuntikkan. Faga mengandung molekul DNA beruntai ganda linear pada kapsidnya. Dalam sitoplasma bakteri, molekul dsDNA mengalami degradasi pada eksonuklease yang membutuhkan satu ujung bebas untuk mencerna DNA. Kejadian pertama yang terjadi pada DNA yang baru disuntikkan adalah bahwa DNA disirkulasikan untuk mencegahnya terdegradasi. Faga memiliki tempat spesifik pada DNA-nya, yang disebut situs cos, yang digunakannya untuk circularize theDNA (Gambar 3.9). Situs cos adalah urutan 22 bp yang dipotong asimetris saat lDNA dikemas (lihat di bawah). Situs cos dipotong memiliki 12 bp overhang. Ada satu cosebook potong di ujung kiri genom l dan situs cos yang lain di ujung kanan lgenome (Gambar 3.9a). Ketika DNA l disuntikkan ke dalam sitoplasma, situs yang dipotong bukan dari anomali genital l linier (Gambar 3.9b). Enzim tuan rumah, ligase DNA, segel kemudian menusuk di kedua ujung situs cos menghasilkan genom l yang tertutup tertutup kovalen. Enzim host yang dikodekan, gyrase DNA, superkoil molekul.



121



Virologi 



Apa yang terjadi pada genom setelah stabil? Genom mengandung enam promotor utama yang dikenal sebagai promotor PLfor ke kiri, PR untuk promotor kanan, PRE forpromoter untuk pembentukan represor, PRM untuk promoter untuk perawatan represor, PI untuk promoter untuk integrasi, dan PR ¢ untuk promotor kanan sekunder (Gambar 3.10). Setelah genom disirkulasikan dan supercoiled, transcriptionbegins dari PL dan PR. Serangkaian gen yang dikenal sebagai gen genetika ditranskrip dan diterjemahkan. Geneproduk ini adalah protein awal yang dibutuhkan untuk pengembangan lebih lanjut. E. coli RNA polimerase berinteraksi dengan PL togive naik ke transkrip mRNA pendek yang diterjemahkan ke dalam protein N (Gambar 3.11a). E. coli RNA polimerase berinteraksi dengan PR untuk menghasilkan transkrip mRNA pendek yang diterjemahkan ke dalam protein Cro (Gambar 3.11a). Protein N mampu memperpanjang transkripsi saat RNApolymerase menemukan urutan dalam DNA yang memberitahukannya untuk berhenti. Untuk alasan ini, N disebut antiterminationprotein. N memungkinkan RNA polimerase untuk menuliskan melalui sinyal pemutusan tL dan tR1 yang menghasilkan sintesis transkrip mRNA yang lebih panjang (Gambar 3.11b). The longertranscript dari PR mengkodekan protein O, P, dan CII, dan sejumlah kecil anti-terminator lain, protein Q. Dari PL, CIII, protein rekombinasi Gam dan Red dan sejumlah kecil Xisand Int dibuat. Protein anti-penghentian dengan mengikat RNA polimerase setelah urutan basepair spesifik, yang terletak di hulu dari situs penghentian transkripsi, telah ditranskripsi menjadi mRNA (Gambar 3.11c). Urutan ini disebut kacang untuk pemanfaatan N. LainnyaE. Protein coli berkontribusi terhadap anti penghentian. Protein ini telah diberi nama Nus, untuk zat pemanfaatan N. Pada titik ini, semua pemain perlu membuat keputusan litikogenik yang telah dibuat. CII dan CIII dibutuhkan untuk pertumbuhan lisogenik. Cro dan Q dibutuhkan pertumbuhan forlytic. Protein O dan P digunakan untuk mereplikasi l DNA.



 Virologi



122



Gambar 3.10 Lokasi promoter enammajor pada lgenome dan arah yang mereka tentukan mRNAproduksi. Sumber : http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



Gambar 3.11 Kejadian transkripsi dan terjemahan pertama yang terjadi pada genom l setelah infeksi. (a) Transkripsi dari PL mengarah pada produksi protein N. Transkripsi dari PR mengarah ke protein Cro. (B) N adalah anti-terminator yang memungkinkan RNA polimerase untuk membaca terminator tL dan tR1. Dari protein PL, N dan CIII akan diproduksi. Dari protein PR, Cro, CII, O, P, dan Q akan diproduksi. (C) N berikatan dengan situs kacang pada DNA. Sehubungan dengan protein fourbacterial, NusA, NusB, NusD, dan NusE, N memungkinkan RNApolymerase untuk membaca. 123



Virologi 



Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf λ keputusan lytic-lysogenic Keputusan antara pertumbuhan litik atau lysogenic untuk adalah perkembangan pertama saklar dipahami pada tingkat molekuler. Pada tingkat yang paling dasar, keputusannya tergantung pada jumlah dua protein yang disandi fag yang disebut CI dan Cro, dan pengikatannya pada daerah kontrol promoter mereka . Saat CI terikat, ekspresi gen litik ditekan dan fag mengikuti jalur lysogenic . Untuk alasan ini, CI juga dikenal sebagai represor CI atau represor ekspresi dan pengikatan Cro mengarah pada perkembangan litik. Cro yang terbuat dari PR dan CI terbuat dari PRE atau PRM. Baik Cro dan CI berikatan dengan urutan DNA yang sama disebut operator, berisi dua operator itu mengikat Cro dan CI Satu, disebut OR, tumpang tindih PRM dan promotor PR. Yang lainnya dipanggil OL, berada di belakang promotor PL. ATAU pemain utama dalam keputusan litikogenik, sedangkan OL bukan bagian dari keputusan. Membuat Faga λ Struktur yang sudah jadi kapsid ditentukan dengan karakteristik fisik dari protein struktural bahwa mereka dibuat dari faga dan protein host yang digunakan untuk perakitan capsids membutuhkan setidaknya 10 protein yang disandikan dengan faga dan dua protein host-encoded. Kapsul terakhir adalah terdiri dari delapan protein, E, D, B, W, FII, B *, X1, dan X2. Awalnya, B, C, dan Nu3 (semua protein faga) membentuk inisiator kecil dan tidak jelas. Ini struktur adalah substrat untuk Groel yang dikodekan host dan protein Groes. GroEL dan Groes bertindak berdasarkan protein atau kompleks protein dan bantu merombak mereka Itu protein mantel utama, E, adalah ditambahkan ke struktur ini membentuk fag yang belum matang kepala (Gambar 3.12). Itu Kepala fag belum matang dikonversi menjadi dewasa.



 Virologi



124



Gambar 3.12 Virus memiliki dua mode Replikasi DNA: theta replikasi (a) dan lingkaran bergulir replikasi (b). Replikasi theta terjadi pada awal infeksi dan Rolling circle terjadi terlambat dalam infeksi Rolling circle replikasi menghasilkan concatomers untuk kemasan ke kepala faga Sumber :Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



Gambar 3.13 Jalur perakitan untuk l. (a) Struktur inisiator untuk kepala terdiri dari B, C, dan Protein Nu3 (b) E, protein utama kepala, ditambahkan ke struktur ini. Nu3 terdegradasi, B dibelah menjadi a bentuknya lebih kecil (B *), dan E dan C dilebur dan dibelah pada posisi baru untuk membentuk X1 dan X2. Ini membentuk kepala fag belum matang (c) Kepala fag yang belum dewasa sekarang siap untuk DNA dari konsatomer. D Protein ditambahkan ke kapsid pada titik ini. (d) Kemasan dimulai pada situs cos dan dilanjutkan ke cos berikutnya situs (e) DNA dimasukkan ke dalam kapsid dan disegel di dalam oleh protein W dan FII. (f) Ekor ditambahkan ke kapsid penuh untuk membentuk faga. Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



Kepala faga oleh degradasi Nu3, pembelahan B ke B *, dan peleburan protein C dan beberapa protein E diikuti oleh pembelahan protein yang menyatu menjadi dua yang baru protein, X1 dan X2 (Gambar 3.13c). Kepala faga dewasa sekarang siap untuk DNA. Sebagai DNA dimasukkan ke dalam faga Kepala, itu mengembang dan protein D ditambahkan ke permukaan kapsid. DNA-nya tidak bisa Dikemas dari monomer DNA tetapi hanya dari concatomers yang biasanya diproduksi dengan memutar lingkaran replikasi (Gambar 3.13c). DNA dipotong pada satu lokasi cos oleh sebuah l yang dikodekan enzim dan dimasukkan ke dalam kepala faga. Terminase terikat pada 125



Virologi 



situs cos dan fag kepala, memotong situs cos, dan memasukkan ujung DNA ke kepala faga (Gbr. 3.13d). Terminase memotong situs cos secara asimetris, membiarkan 12 pasangan dasar overhang. Enzim penghentian kemudian melacak sepanjang concatomer dari l DNA sampai mencapai a situs cos kedua Sebagai jalur pelepasan, DNA dimasukkan ke dalam kepala faga. Ketika sebuah Situs cos kedua tercapai, terminase memotong DNA dan bit DNA terakhir dimasukkan ke kepala faga (Gambar 3.13e). Kepala faga ini dengan DNA yang baru dimasukkan tidak stabil dan tidak bisa bergabung dengan fag ekor Protein W dan FII ditambahkan ke dasar kepala penuh (Gambar 3.13e). Ini keduanya menstabilkan kepala yang mengandung DNA dan membangun konektor yang menjadi ekornya akan mengikat Ekor menambahkan secara spontan ke struktur ini (Gambar 3.13f). Ekor dibangun dari 12 produk gen. Seperti kapsul, ekornya terbentuk dari kompleks inisiator yang tidak jelas. Kompleks ini membutuhkan J, I, L, K, H, G, dan M protein fag Mereka ditambahkan ke kompleks dalam urutan yang terdaftar diawali dengan J protein. Untuk alasan ini, diperkirakan ekor dibangun dari ujung yang dikenali bakteri menjelang akhir yang mengikat kepala fag. Setelah struktur inisiator terbentuk, protein ekor utama, V, ditambahkan. Protein H digunakan sebagai alat ukur tongkat dan tentukan berapa lama ekornya. Setelah ekor mencapai yang benar panjang, protein U ditambahkan untuk mencegah pertumbuhan lebih lanjut dan protein H dibelah. Protein Z ditambahkan terakhir dan diperlukan untuk membuat fag menular. Ekor tanpa Z akan mengikat kepala fag penuh namun partikel yang dihasilkan tidak menular. (Hersey, 1952) Sistem kemasan faga mengemas molekul DNA berdasarkan cos situs daripada berdasarkan panjang molekul DNA. Memvariasikan panjang dari Molekul DNA, dalam batasan yang ditetapkan, dapat dikemas selama molekul mengandung sebuah situs cos di kedua ujungnya. Jika jarak antara dua lokasi cos kurang dari ~ 37 kb, partikel fag yang dihasilkan tidak stabil. Bila DNA berada di dalam kapsid itu, itu Tekanan pada kapsid. Demikian pula kapsul memberikan kekuatan batin pada DNA. Jika tidak ada cukup DNA di dalam kapsid, itu akan meledak dari dalam kekuatan kapsid. Jika jarak antara dua lokasi cos terlalu jauh (~ 52 kb), maka kapsid akan diisi sebelum cos kedua tercapai. Ekor tidak bisa ditambahkan karena DNA yang menggantung dari kapsid ada di jalan dan tidak ada partikel fag yang menular diproduksi. Pengeluaran dari sel - protein l S dan R Protein l R dan S diperlukan untuk melepaskan faga progeni ke lingkungan. Protein R adalah endolysin yang merendahkan dinding sel peptidoglikan dan memungkinkan fag lolos dari sel. Protein S membentuk lubang di bagian dalam membran untuk memungkinkan endolysin untuk mendapatkan akses ke dinding sel. Setelah lubang itu terbentuk, sekitar 100 partikel fag utuh l dilepaskan ke lingkungan. Seluruh siklus litik berlangsung ~ 35 menit. Induksi λ oleh Sistem SOS Bila lysogen diobati dengan sinar ultraviolet (UV), ~ 35 menit kemudian sel-sel lyse dan lepaskan fag. Apakah yang peranan UV terhadap sel? UV merusak DNA dan memicu sebuah respons seluler disebut respon SOS untuk ditangani dengan kerusakan ini (Gambar 3.14). Protein RecA, yaitu Biasanya digunakan untuk rekombinasi homolog, diaktifkan dan menjadi  Virologi



126



semacam protease khusus. Yang diaktifkan RecA berinteraksi dengan LexA, yang menyebabkan pembelahan LexA. Hal ini menyebabkan pengaktifan sejumlah gen yang Produk memperbaiki kerusakan DNA di dalam sel. Aku sudah mengetuk ke dalam sistem ini melalui protein CI. Represor CI bisa berinteraksi dengan RecA yang diaktifkan, yang mengarah ke pembelahan CI. Hal ini menyebabkan ekspresi gen litik fag dan produksi fag Yang rasional untuk respon ini adalah bahwa l tidak mau mengambil risiko tinggal di sel yang memiliki kerusakan DNA dan mungkin tidak bertahan.(carter, 2007)



Superinfeksi Jika sel adalah l logenogen, faga lain yang menginfeksi tidak mampu menjalani perkembangan litik dan menghasilkan fag. Fase yang masuk bisa menyuntikkan DNA-nya, bagaimanapun, DNA segera dimatikan dan tidak ada transkripsi atau terjemahan dari para inisiat saya. lysogens kebal terhadap infeksi oleh partikel faga lain, yang disebut superinfeksi. Superinfeksi adalah diblokir karena lysogen terus memproduksi repressor CI. Lysogen itu Sebenarnya menghasilkan lebih banyak represor daripada perlu mematikan satu fag. Tambahan ini represor mengikat DNA fag superinfeksi pada OL dan OR dan mencegahnya transkripsi dari PL dan PR(Carter, 2007). Pembatasan dan modifikasi DNA Percobaan sederhana dengan saya mengarah pada penemuan bagaimana bakteri menceritakan DNA mereka sendiri dari DNA asing Saya mampu membuat plak pada dua jenis E. coli yang berbeda, E. coli K12 dan E. coli C. Jika saya tumbuh pada E. coli K12, itu akan membentuk plak pada E. coli K12 atau E. coli C dengan efisiensi yang sama. Jika saya tumbuh di E. coli C, akan terbentuk plak pada E. Coli C Tapi jika dilapisi pada E. coli K12, hanya beberapa fag yang akan membentuk plak. Efisiensi membentuk plak atau efisiensi plating (EOP) berkurang 10.000 kali lipat. Ini adalah dikenal sebagai pembatasan Jika fag tumbuh E. coli C yang melakukan plak pada E. coli K12 adalah Dilengkapi pada E. coli K12, EOP adalah 1. Ini dikenal sebagai modifikasi. Beberapa fag yang bertahan dengan menggantikan E. coli K12 telah dimodifikasi sehingga bisa efisien piring pada E. coli K12. Sementara ini berasal dari rasa ingin tahu pertumbuhan fag, hal ini telah terbukti penting banyak teknik molekuler. Penyelidikan lebih lanjut menunjukkan bahwa protein tersebut bertanggung jawab untuk restriksi, restriksi restriksi atau restriksi restriksi sebenarnya mengenali urutan DNA tertentu dan memotong DNA pada kedua untai. Potongan atau DNA yang dicerna sensitif terhadap nukleases yang mendegradasi DNA. Bagian modifikasi dari Sistem adalah protein yang secara khusus memodifikasi urutan DNA yang dikenali oleh pembatasan enzim dan mencegah DNA dicerna. E. coli K12 memiliki sistem restriksi atau modifikasi dan E. coli C tidak. Ini menjelaskan pengamatan asli dengan pertumbuhan. Jika bakteri membawa enzim restriksi, ia juga harus membawa Enzim modifikasi sehingga kromosom bakteri tidak dicerna dan terdegradasi. Sistem pembatasan atau modifikasi memungkinkan bakteri untuk memberi tahu DNA dari DNA mereka sendiri spesies dari DNA asing Banyak bakteri yang berbeda mengandung batasan



127



Virologi 



atau modifikasi sistem yang mengenali urutan DNA yang berbeda. Enzim restriksi dimurnikan dan digunakan secara in vitro untuk membelah DNA pada urutan DNA tertentu, tergantung pada pengakuannya urutan enzim yang bersangkutan. Enzim restriksi digunakan untuk membelah dan fragmen DNA kloning seperti yang dijelaskan sebelumnya.



Gambar 3.14 Tanggapan SOS menginduksi l. Pengobatan UV terhadap sel (a) merusak DNA dan daun membentang DNA beruntai tunggal (b). DNA beruntai tunggal mengaktifkan RecA (c). Diaktifkan RecA berinteraksi dengan CI, memimpin untuk pembelahan CI dan induksi lysogen (d). Diaktifkan RecA juga berinteraksi dengan LexA dan menyebabkan inaktivasi LexA (e). Inaktivasi LexA mengarah ke ekspresi dari sejumlah gen, termasuk beberapa perbaikan DNA enzim. Sumber :Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf Siklus hidup M13 M13 adsorpsi dan injeksi M13 mengadsorpsi ujung pil F pilus, struktur seperti rambut di permukaan beberapa bakteri. Ini hanya bisa menginfeksi bakteri yang membawa plasmid konjugasi F atau F seperti yang dikodekan protein yang membentuk pilus F. Untuk yang berserabut fag, diketahui bahwa infeksi diawali dengan pengikatan gpIII ke ujung F pilus GpIII kemudian berinteraksi dengan protein membran inti TolA. Dua tambahan fakta tentang gpIII menyarankan mekanisme untuk memasukkan fag DNA. GpIII mengandung amino urutan asam yang fusogenik atau mempromosikan peleburan terpusat dari dua membran dan gpIII mampu membentuk poripori di selaput yang cukup besar agar DNA bisa masuk melalui. Jika masingmasing sifat gpIII penting untuk entri fag, maka Fag bisa mengikat pilu F, mendorong perpaduan membran, dan menggunakan gpIII membentuk lubang di membran untuk masuk ke dalam sitoplasma.  Virologi



128



Perlindungan genom M13 DNA M13 yang berakhir di sitoplasma adalah molekul DNA beruntai tunggal yang melingkar. Strand yang hadir dalam partikel fag dikenal sebagai plus atau + strand. Setelah masuk ke dalam sitoplasma, DNA untai + segera dilapisi dengan E. coli yang disewa DNA mengikat protein yang dikenal sebagai SSB. Lapisan SSB melindungi DNA dari degradasi. Replikasi DNA M13 Untai M13 plus diubah menjadi molekul beruntai ganda masuk ke E. coli (Gambar 3.15). Sintesis untai komplementer dilakukan seluruhnya oleh mesin sintesis DNA E. coli. Untai komplementer disebut minus atau untai. Hanya untai minus yang digunakan sebagai template untuk sintesis mRNA dan akhirnya itu adalah template untuk terjemahan produk gen M13 yang dikodekan. SSB yang melapisi untai plus saat masuk DNA ke dalam sitoplasma E. Coli gagal untuk mengikat ~ 60 nukleotida dari molekul (Gambar 3.15c). Nukleotida ini membentuk lingkaran hairpin yang terlindungi dari degradasi nuklease. M13 gpIII dari fag ditemukan berhubungan dengan hairpin loop. Lingkaran hairpin dikenali oleh E. coli RNA polimerase sebagai asal replikasi DNA dan digunakan untuk memulai transkripsi primer RNA pendek (Gambar 3.15d). Primer RNA diperluas dengan E. coli DNA polymerase III untuk membuat untai minus (Gambar 3.15e). Primer RNA akhirnya dihapus oleh aktivitas eksonuklease DNA polimer E. coli I. Kesenjangan diisi oleh aktivitas polimerisasi 5 ¢ sampai 3 ¢ dari polimerase DNA yang sama. E. coli ligase membentuk ikatan fosfodiester terakhir menghasilkan sirkuler beruntai ganda tertutup kovalen Kromosom M13. Bentuk doublestranded dari M13 Kromosom disebut DNA bentuk replika (RF). Bentuk RF direplikasi dengan menggulung lingkaran replikasi mirip dengan mekanisme yang digunakan oleh kromosom l (lihat Gambar 3.12b). Protein yang dikodekan M13 gen II adalah endonuklease yang menorehkan untaian plus DNA RF pada spesifik tempat untuk memulai proses replikasi DNA RF M13. Sekitar 100 salinan DNA RF M13 dibuat. Sementara kromosom M13 sedang direplikasi, gennya pengkodean protein mantel ditranskripsikan dan diterjemahkan. Bila protein M13 gpV terakumulasi menjadi cukup tingkat, sebuah saklar dari sintesis DNA RF untuk disintesis untai plus terjadi. GpV blok sintesis untai minus, mungkin dengan menggeser SSB pada ditambah untai dan mencegah untai plus dari keberadaan digunakan sebagai template Untai plus disirkulasikan.



Produksi faga M13 dan pelepasan dari sel Partikel fag M13 dirakit dan dilepaskan dari Sel E. coli melalui proses yang tidak melibatkan lysing E. coli atau pembelahan sel yang mengganggu (Gambar 3.16). GpV dilapisi ditambah untai membuat kontak dengan bagian dalam bakteri membran (Gambar 3.16a). Interaksi ini membutuhkan urutan kemasan khusus pada DNA dan gpVII dan gpIX. DNA berlapis protein melintasi membran dan gpV digantikan oleh gpVIII dalam proses (Gambar 3.16b). GpVIII ditemukan di membran. Ketika partikel fag terakhir melintasi membran, gpIII dan gpVI ditambahkan. Faga M13 terus dilepaskan dari infeksi E. coli yang terinfeksi secara aktif.



129



Virologi 



Gambar 3.15 Konversi dari M13 ditambah untai ke doublestranded Molekul DNA Itu ditambah untai memasuki sel (a dan b) dengan gpIII terpasang ini segera dilapisi dengan inang SSB (c). RNA polimerase mensintesis primer pendek (d) dan DNA polimerase mensintesis untai minus. Sumber :Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



Siklus hidup P1 Adsorpsi, injeksi, dan perlindungan genom P1 mengadsorpsi glukosa terminal pada lipopolisakarida pada permukaan luar dari membran luar. Ekor P1 dapat berkontraksi, menunjukkan bahwa P1 mungkin menyuntikkan DNA-nya ke dalam sel seperti T4 (lihat di bawah). Begitu berada di dalam sel, DNA P1 disirkulasikan oleh rekombinasi homolog Circularization dapat terjadi dengan rekombinasi karena Ketika DNA fag dikemas, 107% sampai 112% genom fag digabungkan menjadi kapsid Hal ini memastikan bahwa setiap molekul DNA fag memiliki antara 7 dan 12% homologi di ujungnya; sebuah properti yang disebut redundansi terminal (Gambar 3.17). Terminal redundansi digunakan untuk mengedarkan genom. P1 replikasi DNA dan perakitan faga Seperti virus, replikasi P1 awal terjadi oleh mode theta replikasi. Nanti di infeksi, P1 beralih ke replikasi lingkaran melingkar, lagi seperti l (lihat Gambar 3.12). Di kira-kira 45 menit Setelah terinfeksi, sel-selnya diisi dengan concatomers dari DNA fag, dirakit kepala fag, dan dirakit ekor fag. Sekarang majulah yang lengkap fag harus terjadi. Sebuah protein yang dibuat dari genom fag mengenali a situs di concatomers DNA fag disebut pac situs (Gambar  Virologi



130



3.18). Proteinnya memotong DNA, membuat a akhir untai ganda. Ini akhir dimasukkan ke dalam fag kepala. DNA berlanjut didorong masuk ke dalam kepala sampai kepala penuh, a proses yang disebut pengemasan penuh. Setelah yang pertama Kepala fag diisi, yang lain fag kosong dimulai pengemasan. Percobaan menunjukkan bahwa sampai lima headfulls DNA bisa jadi dikemas secara berurutan dari satu situs pac pada efisiensi 100%. Lima tambahan DNA headfull bisa dikemas meski efisiensinya berangsur-angsur menurun Lima headfull terakhir hanya sekitar 5%. Sementara masing-masing kepala faga mengandung hal yang sama gen, urutan gen berubah. Ini dikenal sebagai permutasi lingkaran dari genom. Setelah kepala penuh DNA, doublestranded Potongan dibuat dan ekor dilekatkan. Ini bagian dari Perkembangan faga sangat banyak merupakan jalur perakitan. P1 akan mengkodekan endolysin dan holin untuk digunakan dalam pelisisan sel, mirip dengan yang dijelaskan untuk virus.



Gambar 3.16 M13 dilepaskan dari sel tanpa lysing bakteri. (a) Untai plus, dilapisi dengan gpV berinteraksi dengan membran melalui gpVII dan gpIX. (b) Sebagai DNA Melintasi membran, gpV digantikan oleh gpVIII. Sumber :Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



Lokasi p1 profaga dalam lysogen Profaga dapat ditempatkan secara fisik di salah satu dari dua tempat dalam lysogen Dalam kasus l, genom fag direkombinasi ke dalam kromosom bakteri. P1 dipertahankan di sitoplasma secara stabil mewarisi bagian DNA ekstrusi atau plasmid. P1 berisi asal mula replikasi DNA dan begitu genom fag diubah menjadi melingkar, DNA beruntai ganda, bisa dibentuk sebagai plasmid. Partikel transduksi P1 Salah satu aspek yang tidak biasa dari perkembangan P1 adalah pembentukan partikel transduksi atau partikel fag yang mengandung DNA kromosom dan bukan DNA fag. E. Coli.



131



Virologi 



Gambar 3.17 genom P1 keduanya sirkuler dan hampir habis. Terminal redundansi berarti bahwa urutan yang sama ada pada kedua ujung satu molekul DNA. Permutasi sirkuler berarti bahwa urutan gen Setiap molekul DNA berbeda tapi setiap molekul DNA mengandung gen yang sama. Partikel transduksi P1 Salah satu aspek yang tidak biasa dari perkembangan P1 adalah pembentukan partikel transduksi atau partikel fag yang mengandung DNA kromosom dan bukan DNA fag. E. Coli kromosom berisi banyak situs pseudopac atau situs yang bisa digunakan untuk memulai pengemasan DNA kromosom inang ke fag yang jatuh tempo. Situs pseudopac ini adalah digunakan jauh lebih jarang daripada situs pacaran faga tapi penggunaannya. Hasilnya fag membawa potongan acak kromosom sebagai pengganti genom fag. Itu Kemampuan untuk mengemas setiap potongan DNA kromosom alih-alih DNA fag membuat P1 a Fase transduksi umum. Partikel transduksi digunakan untuk memindahkan potongan DNA kromosom inang dari satu strain ke strain lainnya untuk tujuan yang dijelaskan bab sebelumnya. kromosom berisi banyak situs pseudopac atau situs yang bisa digunakan untuk memulai pengemasan DNA kromosom inang ke fag yang jatuh tempo. Situs pseudopac ini adalah digunakan jauh lebih jarang daripada situs pacaran faga tapi penggunaannya. Hasilnya fag membawa potongan acak kromosom sebagai pengganti genom fag. Itu Kemampuan untuk mengemas setiap potongan DNA kromosom alih-alih DNA fag membuat P1 a Fase transduksi umum. Partikel transduksi digunakan untuk memindahkan potongan DNA kromosom inang dari satu strain ke strain lainnya untuk tujuan yang dijelaskan sebelumnya.



 Virologi



132



Gambar 3.18 paket P1 DNA dari situs pac (a) dan paket antara 7 dan 12% lebih dari satu genom P1, sampai fag kepala penuh (b dan c). Sekali Kepala fag penuh, a kepala preassembled ditambahkan (d). Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf Siklus hidup T4 T4 adsorpsi dan injeksi Untuk T4, faga mengikat lipopolisakarida. Ujung serat ekor yang pertama kontak dengan sel (Gambar 3.16). Begitu faga telah terikat pada sel, plat dasar akan menata ulang menciptakan lubang di pelat dasar. Kontak selubung luar dan tabung internal masuk melalui membran luar, peptidoglikan, dan periplasma dan mendekati membran sitoplasma. DNA disuntikkan dan melintasi membran sitoplasma dalam waktu sekitar 30 detik. Tidak semua fag yang memiliki struktur T4 menyuntikkan DNA mereka ini cara. Beberapa faga seperti T7, memiliki ekor yang tidak bisa berkontraksi. Genom T7 saja 40kb namun membutuhkan waktu 9 sampai 12 menit untuk menyeberang ke sitoplasma. Untuk T7, sebagian kecil dari genom (sekitar 8%) melintasi kedua membran, peptidoglikan dan periplasma, dan memasuki sitoplasma Setelah tertinggal 4 menit selama dua protein dikodekan DNA ini disintesis, sisa DNA fag memasuki sitoplasma Mengikat kedua protein faga ke DNA ini diperkirakan menarik DNA ke dalam sitoplasma. Begitu DNA T4 berada dalam sitoplasma sel, ia menentukan yang sangat teratur dan terkoordinasi program ekspresi gen. Sekelompok gen dengan promotor serupa, yang disebut gen awal, ditranskripsi dan diterjemahkan oleh enzim inang. Satu gen awal dikodekan protein mengaktifkan satu set promotor kedua untuk gen tengah. Berbeda protein gen yang dikodekan awal menutup sintesis gen awal. Satu produk dari Transkripsi tengah diperlukan untuk mengaktifkan gen yang terlambat. Gen awal menyandikan protein yang dibutuhkan 133



Virologi 



untuk sintesis DNA dan gen akhir mengkodekan protein yang dibutuhkan membangun struktur kapsul dan ekor. Banyak tahap faga ekspresi gen mereka dalam mode temporal ini untuk memastikan konstruksi partikel fag yang tepat. Genom T4 tidak mengandung residu sitosin. Semua sitosin dimodifikasi dengan metilasi. Beberapa gen awal mengkodekan protein yang menurunkan sitosin DNA inang. DNA fag terlindungi dari degradasi. T4 genom, seperti P1 keduanya sirkuler dan halus dan redundan. T4 punya sekitar Redundansi terminal 3%. Tidak seperti P1, T4 tampaknya tidak menggunakan redundansi terminal ini untuk disebarkan pada T4 memulai replikasi segera setelah awal Produk gen dibuat. T4 bereplikasi sebagai molekul linier dan menggunakan replikasi dan rekombinasi untuk kedua meniru seluruh genom dan membuat concatomers untuk paket ke kepala faga (Gambar 3.19). Seperti fag lainnya, kapsul, ekor, dan concatomers DNA faga adalah premade dan dirakit menjadi partikel faga menular di akhir faga pengembangan.



Gambar 3.19 T4 mereplikasi DNA-nya dengan menggunakan replikasi dan rekombinasi. (a) Molekul DNA T4 linier disuntikkan ke sitoplasma inang. (b) Replikasi DNA dimulai dari suatu asal dan hasil bidirectionally ke ujung. Namun, karena kebutuhan DNA polimerase untuk primer, sepotong DNA di salah satu ujung molekul tidak dapat direplikasi dan tetap terdampar tunggal. (c) ini bagian dari DNA beruntai tunggal dapat menyerang DNA dupleks di tempat mana ia memiliki homologi, seperti awal reaksi dalam rekombinasi. (d) Replikasi DNA molekul ini akan menyebabkan konsatomasi fag genom Bergantung pada tempat invasi untai terjadi, molekul bercabang juga bisa terbentuk. T4 paket DNA keluar dari concatomers. Untai tunggal yang terlantar bebas untai menyerang struktur concatomer.



Sumber :htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf



 Virologi



134



Mutasi T4 RII dan sifat kode genetiknya Studi dua gen di T4 telah memberikan kontribusi signifikan terhadap pemahaman kita tentang kode genetik dan sifat gen. Pada akhir 1950-an dan 1960-an pemahaman dari sifat gen itu masih dalam masa pertumbuhan. Pikiran yang berlaku adalah bahwa Gen adalah unit genetik terkecil dan diwarisi sebagai satu kesatuan. Sifat kimia DNA baru saja dijelaskan oleh Watson dan Crick. Hubungan antara DNA dan gen itu tidak dipahami. Seymour Benzer menggunakan lokus T4 rII dan genetik logika untuk menggambarkan beberapa ciri utama gen. rII mengkodekan dua protein, A dan B. Beberapa ribu titik mutasi dan delesi diisolasi dalam dua gen ini. Mutasi ini dimanfaatkan dengan baik. Sebuah fag membawa satu mutasi dan fag yang membawa mutasi kedua dicampur bersama dan tumbuh dengan tepat tuan rumah untuk menentukan apakah ada keturunan telah direkombinasi kembali ke tipe liar Banyak dari fag ini persilangan dilakukan dan digunakan untuk membuat peta dimana mutasi tinggal di lokus rII. Beberapa kesimpulannya adalah diambil dari studi ini. Mutasi penghapusan adalah didefinisikan sebagai mutasi itu tidak bisa menghasilkan wildtype rekombinan kapan disilangkan dengan lebih dari satu dari mutasi lainnya Mutasi penghapusan adalah kehilangan sebagian gen. Dalam ribuan persilangan yang dilakukan, frekuensi mendapatkan rekombinan tipe liar dapat diprediksi berdasarkan posisi awal mutasi Hal ini menyebabkan kesimpulan bahwa DNA adalah a molekul linier di seluruh panjang gen dan bukan a molekul bercabang. Jika DNA sedang bercabang, maka frekuensi rekombinasi harus sangat berbeda Ketika satu mutasi tinggal di satu sisi cabang dan mutasi lainnya tinggal di seberang cabang. Dengan menggunakan frekuensi rekombinasi, ditentukan rekombinasi itu bisa terjadi di dalam gen dan tidak hanya di luarnya telah dipikirkan Ini mengubah definisi gen dari unit keturunan yang bermutasi ke keadaan yang berubah dan digabungkan kembali dengan gen lainnya. Sekarang diakui bahwa gen adalah unit fungsional yang harus utuh dalam DNA untuk mengarah pada yang spesifik karakteristik atau fenotip. Masing-masing studi ini menyoroti perilaku gen dan sifat mutasi. Salah satu penghapusan menyatukan gen A ke gen B sehingga gen A tidak fungsional tapi gen B (Gambar 3.20). Beberapa mutasi titik di A bisa jadi menyeberang ke fag yang sama yang membawa penghapusan tersebut. Jika mutasi titik di A tidak mempengaruhi aktivitas B pada gen yang menyatu maka mutasi titik ditafsirkan menjadi mutasi missense Mutasi Missense dapat menyebabkan perubahan pada kode genetik tanpa mempengaruhi produksi produk protein. Mutasi titik lain di A Apakah mempengaruhi aktivitas B. Ini ditafsirkan sebagai mutasi yang tidak masuk akal atau perubahan yang menghentikan produksi protein B. Studi ini mengarah langsung ke konsep gen modern dan bagaimana fungsinya.



135



Virologi 



Gambar 3.20 lokus T4 rII adalah digunakan untuk melakukan studi di sifat gen. (a) rII adalah Terdiri dari dua gen A dan B yang biasanya dibuat menjadi protein terpisah (b) spesifik penghapusan dijelaskan dari studi pemetaan Penghapusan ini (disebut r1589) menyatu dengan A dan B gen, meninggalkan A nonfunctional tapi B fungsional. (c) Beberapa mutasi di A, disebut missense mutasi tidak mengganggu Fungsi B. (d) Mutasi lainnya di A memang mengganggu B fungsi. Mutasi ini terjadi dikatakan "palsu" dan mengganggu produksi dari B.



Sumber : htttp://http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03-Bacteriophage.pdf FSM RNA MS2 MS2 adalah faga yang khas mengandung genom RNA. MS2 berikatan dengan pilu F. Memiliki sebuah genom 3569 nukleotida dan encode hanya empat protein: protein mantel, a RNA yang diarahkan RNA polimerase, lysin dan an protein adsorpsi MS2 miliki kapsul icosahedral terutama terdiri dari satu jenis protein dengan beberapa molekul dari protein kecil di dalamnya.



 Virologi



136



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman saudara mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! 1. Siapakah orang yang pertama kali menjelaskan tentang bakteriofaga 2. Apa yang dimaksud dengan bakteriofaga? 3. Mengapa penting memepelajarai Bakteriofaga? 4. Apa fungsi protein R dan protein S pada siklus reproduksi bakteriofaga? 5. Sebutkan siklus hidup faga? Petunjuk jawaban latihan Pelajari kembali materi berikut ini agar saudara dapat mengerjakan soal latihan dengan baik. 1. Sejarah penemuan bakteriofaga 2. Konsep bakteriofaga. 3. Jenis-jenis bakteriofaga. 4. Siklus hidup bakteriofaga 5. Pengaruh bakteriofaga terhadap sel inang



Ringkasan Bakteriofaga atau faga adalah virus yang menginfeksi bakteri saja. Sebaliknya ke sel tumbuh dari peningkatan jumlah komponennya dan bereproduksi. Virus bersifat nukleat molekul asam yang dikelilingi oleh lapisan pelindung. Mereka tidak mampu menghasilkan energi dan bereproduksi di dalam sel. Asam nukleat di dalam lapisan, disebut genom faga dalam bakteriofag, mengkodekan sebagian besar produk gen yang dibutuhkan untuk membuat lebih banyak faga. Genom faga dapat dibuat dari dua atau dua DNA untai tunggal atau RNA, tergantung pada bakteriofaga yang dimaksud. Genom bisa melingkar atau linier Lapisan pelindung atau kapsid yang mengelilinginya Genom faga terdiri dari protein yang disandikan faga. Banyak penemuan penting telah dibuat dengan menggunakan sistem faga sebagai model. Dari penemuan bahwa kodon nonsense menghentikan sintesis protein ke perkembangan pertama beralih ke dipahami pada tingkat molekuler, fagatelah terbukti sangat berguna. Dalam bab ini, kita akan melihat perkembangan fagamenggunakan T4, l (lambda), P1, dan M13 sebagai contoh. Masing-masing fagaini menginfeksi E. coli. Kami akan memeriksa penemuan spesifik menggunakan fagabatau sifat spesifik dari faga yang telah membuat mereka sangat berguna bagi ahli biologi.



137



Virologi 



Tes 2 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1.



Pada tahun berapa bakteriofaga di temukan? A. 1911 B. 1912 C. 1913 D. 1914 E. 1915



2.



Sebutkan satu gugus yang dipakai bakteri sebagai salah satu pertahanan dalam menghalau infeksi faga. A. CH3 B. H2S C. NO3 D. SO4 E. CO



3.



Sebutkan contoh bakteri yang dijadikan inang oleh faga? A. E. coli B. M. TBC C. Gonorhoe D. H. Pylori E. C. tetani



 Virologi



138



139



4.



Dari gambar diatas Bagaimana hubungan antara fase litik dan lisogenik pada bakteriofaga? A. Virus dalam keadaan lingkungan tertentu pada saat mengalami fase lisogenik dapat berpindah ke fase litik B. Virus dalam keadaan lingkungan tertentu pada saat mengalami fase lisogenik tidak dapat berpindah ke fase litik C. Virus dalam keadaan lingkungan apapun pada saat mengalami fase lisogenik dapat berpindah ke fase litik D. Virus dalam keadaan lingkungan apapun pada saat mengalami fase lisogenik tidak dapat berpindah ke fase litik E. Virus dalam keadaan lingkungan tertentu tetap mengalami fase litik dan lisogenik



5.



Apa yang di maksud dengan fase sintetik? A. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang aktif (profage) terkena zat kimia tertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkan DNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri (inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak. B. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang tidak aktif (profage) terkena zat kimia tertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkan DNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri (inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak. C. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang tidak aktif (profage)dan tidak terkena zat kimia tertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkan DNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri (inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak. D. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang tidak aktif (profage) terkena zat kimia tertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkan DNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut tidak akan mensintesis protein sel bakteri (inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak. E. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang tidak aktif (profage) terkena zat kimia tertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkan DNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri (inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi inang-inang baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak.



Virologi 



6.



Bagian bakteriofaga yang masuk ke dalam tubuh sel inang adalah ... A. DNA B. Kapsid C. Ekor D. Kapsomer E. Leher



7.



Bakteri yang terinfeksi virus ketika berada dalam daur lisogenik tidak memperlihatkan gejala terganggu karena …. A. Virus belum matang B. Virus tidak bersifat parasit C. Virus belum menginjeksikan materi genetik D. DNA virus belum aktif E. Jumlah asam nukleat virus masih sedikit



8.



Pada bakteriofaga, bagian yang berisi DNA adalah …. A. Isi B. Kapsid C. Kepala D. Ekor E. Serat Ekor



9. Gambarberikut ini merupakan sebuah bakteriofaga. Senyawa DNA ditunjukan oleh nomor….



A. 5 B. 1 C. 3 D. 2 E. 4 10. Pada saat virus berada dalam tahap lisogenik, mengapa tubuh tidak merasa sakit? Hal ini disebabkan virus …. A. Tidak bersifat parasit B. Merusak sistem imun  Virologi



140



C. Dapat masuk ke fase litik D. Belum cukup matang E. Masih berada dalam sel sehingga sistem imun tidak dapat mendeteksi benda asing 11. Virus yang menginfeksi bakteri disebut …. A. Mikroprofag B. Mikrobakteri C. Profaga D. Bakteriofaga E. Makrobakteri 12. Virus Bakteriofage T4 hanya dapat hidup pada.. A. Echerichia coli B. Amoeba C. Paramecium D. Salmonela E. Shigella 13. Senyawa kimia pembangun Bakteriofaga T4 adalah... A. DNA dan Lipid B. DNA dan Kolesterol C. DNA dan Protein D. RNA dan Karbohidrat E. RNA dan Protein 14. Bagian dari Bakteriofaga T4 yang berfungsi untuk mengeluarkan DNA ke mangsanya adalah.. A. Bagian leher B. Bagian ekor C. Bagian Kepala/Kapsid D. Bagian Penyengatnya E. Bagian kapsid 15. Replikasi virus yang diakhiri dengan matinya sel inang disebut …. A. Infeksi sel inang B. Lisis C. siklus litik D. Proliferasi E. Siklus lisogenik



141



Virologi 



Kunci Jawaban Tes Test Formatif 1 1. E 2.



C



3.



E



4.



A



5.



E



6.



C



7.



B



8.



C



9.



E



10. D 11. A 12. A 13. E 14. B 15. D



Test Formatif 2 1. E 2. A 3. A 4.



A



5.



B



6.



C



7.



D



8.



C



9.



D



 Virologi



142



10. 11. 12. 13. 14. 15.



E D A C B C



Glosarium A Agen Delta Adsorpsi Asam Nukleat Anelloviruses



Apoptosis Arenaviruses Arteriviridae Astroviruses B Bakteriofaga Birnaviridae Bornaviruses Bunyaviruses



C CD4



143



: : Agen penyebab penyakit hepatitis D Suatu bentuk penempelan virus pada permukaan agen : merupakan biopolimer, dan monomer penyusunnya adalah nukleotida : merupakan familli virus diklasifikasikan sebagai virus vertebrata dan memiliki kapsid yang tidak tertutup, yang bulat dengan isometric : mekanisme biologi yang merupakan salah satu jenis kematian sel terprogram : grup virus yang dapat menyebabkan infeksi pada mata, usus, paru, dan saluran napas : merupakan salah satu golongan virus yang terdiri dari satu benang tunggal RNA (bukannya DNA) : Virus yang bisa menyebabkan diare pada remaja biasanya diisolasi dari mamalia : merupakan virus yang menyerang bakteri : virus familia ini mempunyai asam nukleat beruntai ganda dengan dua segmen yang berbeda, dan tidak beramplop : Virus yang dilihat di bawah mikroskop elektron, mahkota terlihat seperti tancapan paku-paku yang terbuat dari S glikoprotein : memiliki ciri virion yang berbentuk sferis dengan diameter 90100nm, dan membentuk selubung lipid yang tebuat dari glikoprotein



: jenis sel darah putih atau limfosit Virologi 



CD21 Capsid Capsomer Circoviridae D daur litik daur lisogenik DNA Defective viruses



 Virologi



: protein yang pada manusia dikodekan oleh gen CR2 : bagian struktur oligomerikyang tersusun dari protomer : Subunit protein repetitif yang membentuk kapsid; sering tersusun dalam pola simetris : virus yang tidak beramplop, bersifat imunosupresan dan resisten terhadap desinfektan : pada fase akhir siklus replikasi, sel yang menjadi inang dalam replikasi virus akan mengalami lisis (mati) : virus yang tidak menyebabkan bakteri mengalami lisis : : merupakan materi genetik dari sebagian besar organisme : virus yang bervirulensi



144



: : E Eukariota DNA



G Genom Glycoproteins



H Hervesvirus



Hepadnaviruses



I ICAM-1 K Kodon



Koreseptor L Lisis Lipids



145



sel tersebut memiliki membran inti yang jelas, kromosomnya jamak, mempunyai dua jenis yaitu DNA inti yang berbentuk linier yang terikat pada protein histon dan DNA mitokondria yang berbentuk sirkuler, contohnya protozoa, spermatozoa, dan sel penyusun tubuh mamalia : jumlah kromosom atau materi genetik dalam susunan haploid yang terdapat dalam sel setiap individu suatu spesies : suatu protein yang mengandung rantai oligosakarida yang mengikat glikan dengan ikatan kovalen pada rantai polipeptida bagian samping : Kelompok virus umumnya memiliki karakter yang unik, yaitu memiliki kemampuan untuk survive latent dalam sel inang untuk jangka waktu yang lama, dan akan menjadi aktif kembali apabila ada pemicu : keluarga virus Hepadnaviridae, mampu menyebabkan infeksi hati pada manusia dan hewan



: ( Intercellular Adhesion Molecule 1) juga dikenal sebagai adalah protein yang pada manusia dikodekan oleh gen ICAM1 : proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein : reseptor penunjang : tahap ketika partikel virus keluar dari sel inang dengan merusak sel tersebut : jaringan lemak



Virologi 



: : lysogenic growth



: faga mereplikasi dan menginduksi lisis sel inang yang melepaskan faga progeni ke lingkungan, sementara pada pertumbuhan lisogenik, genom fag terintegrasi ke dalam kromosom inang dan direplikasi bersamaan dengan DNA inang.



M Mendegradasi mRNA : : Melisiskan, menghancurkan (messenger RNA) adalah RNA yang menjadi model cetakan dalam sintesis protein pada saat translasi N Nukleokapsid O Orthomyxovirus P Progeni: Prokariota



Poliovirus Penetrasi Parvovirus Papillomavirus



Peplomers Protomer R RNA Rhinovirus



 Virologi



Gabungan asam nukleat dan kapsid Penyebab penyakit Avian Influenza adalah virus yang digolongkan sebagai orthomyxovirus : keturunan yg berasal dr sumber yg sama : organisme pertama, dan bertahan hidup sampai sekarang sebagai organisme hidup yang paling luas tempat hidupnya dan paling banyak jumlahnya : Virus penyebab folio : masuknya kedalam lubang dengan atau tanpa luka jaringan : merupakan salah satu virus yang menyerang saluran pencernaan : virus enginfeksi pada manusia (human papilloma virus/HPV) pada kelamin adalah contoh infeksi menular seksual (IMS) yang paling umum : Protein spesifik pada virus : Protein dan bagian-bagian pembentuk oligomer : molekul polimer yang terlibat dalam berbagai peran biologis dalam mengkode, dekode, regulasi, dan ekspresi gen : virus yang memiliki RNA dan merupakan bagian dari famili Picornaviridae



146



: : Reovirus



Reseptor



Replikasi S Sel penjamu T Transkripsi V Virion Virus Eipstein-Barr



Vaksin Virus Viral



147



: merupakan golongan virus yang terdiri dari genus reovirus, arbovirus dan rotavirus. Sifat-sifat dari Reoviridae : Ukuran diameter virion 6080 nm dan memiliki dua kulit kapsid yang terpusat (kosentris), dimana tiap virion berbentuk ikosahedral (rotavirus mempunyai tiga lapisan). : molekul protein yang menerima sinyal kimia dari luar sel yang mengarahkan kegiatan sel seperti membelah atau mengizinkan molekul tertentu untuk masuk atau keluar sel : proses penggandaan rantai ganda DNA : semua faktor yang terdapat pada diri manusia yang dapat mempengaruhi timbulnya serta perjalanan penyakit. : Pembuatan RNA dengan menyalin sebagian berkas DNA : Selubung virus : virus yang paling umum untuk mempengaruhi manusia. EBV menyerang dua jenis sel dalam tubuh termasuk sel kelenjar liur dan sel darah putih yang diketahui sebagai limfosit B (sel B). bagian virus yang di lemahkan yang diapakai untuk membentuk antibodi mikroorganisme peralihan, yang hanya tersusun DNA atau RNA : infeksi yang disebabkan oleh virus



Virologi 



: :



 Virologi



148



Daftar Pustaka Anonim, Bacteriophace Chapter 7. htttp:// http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/03Bacteriophage.pdf, diunduh 23 Desember 2017 Aditya, dkk, Makalah Karakteristik, dan Reproduksi Virus, universitas Islam negri Alauddin, Makasar 2014 Neidhardt, R. Curtiss III, J.L. Ingraham, E.C.C. Lin, K.B. Low, B. Hagasanik, Biology, 2nd edn., eds. F.C. Campbell, A.M. 1996. Bacteriophages. In Escherichia coli and Salmonella typhimurium: Cellular and Molecular Carter, JB.; Saunders, VA. (2007), Virology: Principles and Application, England: John Wiley & Sons Ltd., ISBN 978-0-470-02386-0 Clinical Microbiology Rev 2006; 19: 165.Girones R: Melacak virus yang mencemari lingkungan.Microbe 2006; 1: 19 DO.; Fenner, F. (1994), Medical virology, California: Academic Press, ISBN 978-0-12-746642-2 Espy MJ, Uhl JR, Sloan LM, dkk: PCR real-time secara klinismikrobiologi: Aplikasi untuk pengujian laboratorium rutin. Hershey AD, Chase M (1952). "Independent Function of Viral Protein and Nucleic Acid in Growth of Bacteriophage" (pdf). Journal of General Physiology 36: 39–56. Jawetz, Melnick, & Adelberg's, Geo. F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. 2007. Medical Microbiology, 25 th edition, The McGrawHill Companies. New York. King AMQ, Adams MJU, Carstens, EB, Lefkowitz EJ (editor):Taksonomi Virus: Klasifikasi dan Nomenklatur Virus. Knipe DM, Howley PM (editor-in-chief): Bidang Virologi, edisi ke-5.Lippincott Williams & Wilkins, 2007.Mencegah munculnya penyakit menular: Sebuah strategi untuk tanggal 21 abad. Ikhtisar rencana CDC yang telah diperbarui. MMWR Morb Mahy, BWJ.; van Regenmortel, MHW. (2010),Desk Encyclopedia of General Virology, San Diego: Elsevier, ISBN 978-0-12-375145-1



149



Virologi 



Nimade, dwisarini desa, Virus,http://nimadesastridwisarinisma3dps.blogspot.co.id/2010, diunduh 22 Desember 2017 Ptashne, M. 1993. A Genetic Switch. 2nd edn. Cambridge, MA: Blackwell Scientific. Young, R., Wang, I.-N., and Roof, W. 2002. Phage will out: Strategies of host cell lysis. Trends in Microbiology,8: 120–8. Wagner (2008), Basic Virology, Australia: Blackwell Publishing, ISBN 2007019839 Strauss, JH.; Strauss, EG. (2008), Viruses and Human Disease, London: Elsevier, ISBN 978-012375145-1 SAASTA. (2010.) Biotechnology and Medical Research. Diunduh dari http:// www.pub. ac.za/ pdfs/factfile_biotech_med.pdf, diakses tanggal 2 Maret 2017) Talaro, Kathleen Park Foundations in Microbiology: Basic Principles 8th Edition Mc. McGrawHill Published by McGraw-Hill, a business unit of The McGraw-Hill Companies, Inc., 1221 Avenue of the Americas,New York, NY 10020. Copyright © 2012 Todar,



Microbiology Online Text Book, http://ltc.nutes.ufrj.br/constructore/objetos/Todarmicrobiology.pdf, diunduh 18 Desember 2018



Woolhouse MEJ: Darimana asal patogen yang muncul? Microbe 2006; 1: 511. W.S. Rexnikoff, M. Riley, M. Schaechter, and H.E. Umbarger, pp. 2325–38. Washington, DC: ASM Press. Yuwono, Dr., H., M. Biomed, Mikrobiologi Kedokteran, http://eprints.unsri.ac.id/1786/2/mikrobiobol2012_OK.pdf. di unduh 22 Januari 2018 Zaman, G., Smetsers, A., Kaan, A., Schoenmaters, J., and Konings, R. 1991. Regulation of expression of thegenome of bacteriophage M13. Gene V protein regulated translation of the mRNAs encoded by genes I,II, V and X. Biochimica et Biophysica Acta, 1089: 183– 92.



 Virologi



150



Bab 4



REAKSI IMUNOLOGI DAN VAKSIN



VIRUS Drh.Ocky Dwi Suprobowati,M.Kes



Pendahuluan



ada modul 4 ini kita akan membahas tentang reaksi imunologi dan vaksin virus. Studi tentang imunologi merupakan suatu bidang luas yang meliputi penelitian dasar dan aplikasi klinis, berhubungan dengan reaksi pertahanan pejamu terhadap entitas asing (bukan diri) yang dikenal sebagai antigen, molekul pengenalan antigen, dan fungsi pertahanan pejamu yang diperantarai sel. Terutama yang berkaitan dengan imunitas terhadap penyakit, hipersensitivitas (termasuk alergi), autoimunitas, imunodefisiensi, dan transplantasi. Bab ini membahas tentang prinsip dasar imunologi dan vaksin virus. Tubuh manusia akan selalu terancam oleh paparan bakteri, virus, parasit, radiasi matahari dan polusi. Stres emosional atau fisiologis dari kejadian ini adalah tantangan lain untuk mempertahankan tubuh yang sehat. Biasanya manusia dilindungi oleh sistem pertahanan tubuh, sistem kekebalan tubuh, terutama makrofag, dan cukup lengkap kebutuhan gizi untuk menjaga kesehatan. Kelebihan tantangan negatif, bagaimanapun dapat menekan sistem pertahanan tubuh, sistem kekebalan tubuh, dan mengakibatkan berbagai penyakit fatal. Sistem kekebalan atau sistem imun adalah sistem pertahanan manusia sebagai perlindungan terhadap infeksi dan makromolekul asing, termasuk virus, bakteri, protozoa dan parasit. Sistem kekebalan juga berperan dalam perlawanan terhadap protein tubuh dan molekul lain seperti yang terjadi pada autoimunitas. Pada proses peradangan, penderita dapat merasa tidak nyaman oleh karena efek samping yang dapat ditimbulkan sifat toksik senyawa organik yang dikeluarkan sepanjang proses perlawanan berlangsung. Sejak ditemukan vaksin pada abad ke 18 maka teknologi pembuatan vaksin dan ilmu pengetahuan tentang vaksin telah maju dengan sangat pesatnya dan hal positif yang kita lihat dan kita rasakan dari vaksin adalah bahwa dunia kedokteran saat ini telah berhasil mengeliminasikan beberapajenis penyakit infeksi yang dahulu kala sangat mematikan, misalnya penyakit cacar airyang setiap kali terjadi wabah akan membawa korban



P



151



Virologi 



meninggalcukup banyak, penyakit polio dibeberapa bagian dunia ini, dan beberapa penyakit infeksi lain yang bisa diatasi dengan pemberian vaksin yang tepat dan vaksinasi. Dengan kemajuan teknologi pembuatan vaksin, maka kita juga telah mengenal banyak jenis vaksin yang tersedia untuk berbagai macam penyakit infeksi yang bisa dicegah dengan vaksin. Setelah anda mempelajari bab ini, anda diharapkan dapat menjelaskan tentang daya tahan tubuh terhadap virus dan reaksi imunitas tubuh terhadap virus serta pengertian vaksin dan macam-macam vaksin.



 Virologi



152



I



Topik 1 Reaksi Imunologi



tubuh terhadap pengaruh biologis luar dengan mengidentifikasi dan membunuh munitas atau kekebalan adalah sistem mekanisme pada organisme yang melindungi patogen serta sel tumor. Sistem ini mendeteksi berbagai macam pengaruh biologis luar yang luas, organisme akan melindungi tubuh dari infeksi, bakteri, virus sampai cacing parasit, serta menghancurkan zat-zat asing lain dan memusnahkan mereka dari sel organisme yang sehat dan jaringan agar tetap dapat berfungsi seperti biasa. Untuk menimbulkan penyakit, virus harus memasuki suatu inang, berkontak dengan sel yang rentan, bereplikasi dan menimbulkan cidera sel. Langkah-langkah khusus yang terjadi pada patogenitas virus tersebut adalah masuknya virus ke dalam sel inang. Beberapa keadaan fisik dan kimiawi yang berpengaruh terhadap kehidupan virus antara lain suhu, stabilitas virus dengan garam-garam, derajat keasaman (pH), radiasi, pengecatan vital, kepekaan terhadap eter, pengaruh obat-obat kemoterapeutika dan kemoprofilaksis, serta efek terhadap desinfektan. Pengaruh Keadaan Fisik Dan Kimiawi Terhadap Virus A. Suhu Bila virus dipanaskan 56-60oC selama 30 menit (pasteurisasi) akan mengalami inaktivitasi dan virus akan menurun atau hilang daya infeksinya. Hal ini karena protein (kapsid) mengalami denaturasi. Ada virus-virus yang tahan panas seperti Hepatitis dan Adenovirus sehingga tidak mengalami inaktivitasi. Virus yang dibeku keringkan (liofilisasi, freeze dried) dan disimpan pada suhu lemari es biasa (4-8oC) bisa tahan hidup beberapa bulan dan pada suhu -70oC bisa tahan bertahuntahun. Virus yang mempunyai pembungkus cenderung kehilangan infektivitas setelah penyimpanan lama meskipun pada suhu -90oC, terutama peka terhadap pembekuan dan pencairan yang berulang-ulang. Namun dengan adanya dimetilsulfoksid (DMSO) dalam konsentrasi kurang dari 5% virus-virus ini menjadi stabil. B. Stabilisasi virus dengan garam-garam Banyak virus dapat distabilkan dengan garam-garam dalam konsentrasi tertentu (molar tertentu). Dengan penambahan garam-garam tersebut virus akan tetap infektif dan tahan terhadap pemanasan pada suhu 80oC selama 1 jam. Mekanisme stabilisasi virus dengan cara ini belum diketahui. Misalnya MgCl2 1 mol dapat menstabilkan virus-virus Polio, Echo, Coxsackie, Rhinovirus dan Reovirus, MgSO4 1 mol menstabilkan virus Influenza, Parainfluenza,



1.



153



Virologi 



Morbilli dan Mumps, Na2SO4 1 mol menstabilkan terhadap virus Herpes simplex danHerpes zoster. Adakalanya efek stabilisasi dengan garam ini digunakan untuk membunuh virus kontaminan. Misalnya pada pembuatan vaksin Polio Sabin. Vaksin ini dibuat dengan cara menanam virus dalam biakan jaringan ginjal kera Rhesus. Kera ini mungkin saja mengandung virus SV 40 tanpa menunjukkan gejala sakit, sedangkan menurut penelitian virus SV 40 ini bisa menyebabkan sarkoma pada hamster dan sudah dibuktikan pula bahwa virus SV 40 berhasil ditemukan kembali dari tinja orang yang sudah divaksinasi. Untuk mencegahnya maka virus Polio yang sudah dipanen dari biakan jaringan ginjal kera tadi diberi MgCl 2 1 mol, panaskan 60oC 1 jam, virus Polio tidak diinaktivasi tetapi virus SV 40 mati. C. Derajat keasaman (pH) Virus biasanya hidup subur pada pH 5-7,5 dan diluar suhu tersebut virus akan mati atau inaktif, kecuali golongan Arbovirus yang tahan sampai pH 9. Dan yang paling baik virus biasanya hidup pada pH 7,0-7,4 oleh karena itu setiap buffer yang digunakan untuk mengolah virus serta untuk kepentingan tes serologis biasanya digunakan pH 7,0-7,4. D. Radiasi Pada umumnya sinar X (sinar Rontgen), ultraviolet (UV) dan partikel berenergi tinggi dapat menghilangkan aktivitas virus atau membunuh virus. Dosisnya bervariasi untuk setiap jenis virus. E. Pengecatan Vital Virus dapat ditembus sampai tingkat tertentu oleh zat warna vital, seperti toluidin blue, netral red, proflavin atau acridin orange. Zat warna ini akan diserap dan mengikat asam nukleat virus sehingga virus akan menjadi peka terhadap cahaya biasa dan virus akan diinaktivasi. Cara inaktivitasi seperti ini disebut inaktivasi fotodinamik. F. Kepekaan Terhadap Eter Kepekaan terhadap eter sangat penting karena dapat menunjukkan apakah virus di dalam envelopnya mengandung lipida yang larut oleh eter yang menyebabkan virus menjadi inaktif atau mati, lipida yang tidak dilarutkan oleh eter, envelopnya tidak mengandung lipid. Berdasarkan kepekaan terhadap eter ini maka dapat dilakukan pembagian virus sebagai berikut : a. Golongan virus yang sensitive terhadap eter yaitu : Golongan Arbovirus, Influenza, Parainfluenza, Herpes simplex, Herpes zooster, Pseudorabies, Japanese B Encephalitis (JBE virus), Cytomegalovirus. b. Golongan yang tahan(resisten) terhadap eter yaitu : Golongan Picornavirus, Papovavirus, Poxvirus, Adenovirus, Parvovirus. G. Pengaruh obat-obat Khemoterapeutika (obat-obat sulfa dan antibiotika) dan Kemoprofilaksia Hanya virus tidak sejati yang bisa diobati dengan khemoterapeutika (sulfa dan antibiotik). Untuk golongan virus sejati harus diusahakan obat-obat yang dapat menghambat atau mencegah absorpsi virus oleh sel (viropeksis), menghambat/mencegah penetrasi virus ke dalam sel (pinositosis), mencegah pembentukan komponen-komponen virus baru, mencegah atau menghambat pelepasan virus-virus baru dari sel-sel asal ke sel lain. Ini berarti bahwa jenis obat yang dipilih harus :  Virologi



154



1. 2.



Bereaksi dengan protein kapsid sehingga asam nukleatnya tidak bisa dilepaskan. Mencegah terjadinya perubahan metabolisme sel yang dimasuki virus sehingga protein dan asam d-nukleat sel yang dimasukinya tidak mungkin berubah menjadi protein dan asam nukleat virus baru. 3. Hanya efektif terhadap sel yang dimasuki virus, tidak terhadap sel-sel hospes yang lain. Contoh :Guanidin, mempunyai efek yang baik sekali terhadap golongan Picornavirus (Polio, Echo, Coxsackie). Efek kerjanya mencegah pelepasan protein kapsid dari virus secara normal menjadi abnormal sehingga pembentukan kapsid pada sel yang baru dimasuki dapat dicegah, kapsid yang baru dibentuk dalam virus yang baru ternyata kosong tidak mengandung nukleat, bila asam nukleat dibentuk, maka asam nukleat tidak mungkin dilepas dari sel yang dimasuki ke sel lain. H. Efek Terhadap Desinfektan Desinfektan adalah zat (biasanya kimia) yang dipakai untuk maksud desinfeksi (membunuh organisme-organisme patogen). Pengaruh desinfektan ini ternyata berbedabeda (Depkes, 1996) : 1. Lisol dan khlor Dalam konsentrasi tinggi bisa membunuh virus. Khlor dalam konsentrasi tinggi dipakai dalam kolam renang untuk membunuh virus Polio. 2. Formalin Dapat menginaktivasi virus terutama virus Polio (pembuatan vaksin). Dipakai pada pembuatan vaksin Polio Salk (inactivated vaccine). Sesudah ditambah formalin, virus Polio akan inaktif tetapi daya antigeniknya masih tinggi. 3. Betapropiolaktan Untuk menginaktivasi virus Rabbies, tetapi daya antigeniknya tetap tinggi. Juga untuk menginaktiasi Arbovirus, tetapi hasilnya belum memuaskan bagi pembuatan vaksin. Imunitas atau kekebalan adalah sistem mekanisme pada organisme yang melindungi tubuh terhadap pengaruh biologis luar dengan mengidentifikasi dan membunuh patogen serta sel tumor.Sistem ini mendeteksi berbagai macam pengaruh biologis luar yang luas lalu organisme akan melindungi tubuh dari infeksi, bakteri, virus sampai cacing parasit, serta menghancurkan zat-zat asing lain dan memusnahkan mereka dari sel organisme yang sehat dan jaringan agar tetap dapat berfungsi seperti biasa. Deteksi sistem ini sulit karena adaptasi patogen dan memiliki cara baru agar dapat menginfeksi organisme. Jika sistem kekebalan melemah, kemampuannya untuk melindungi tubuh juga berkurang dan membuat mudah terjangkiti virus.Penyakit defisiensi imun muncul ketika sistem imun kurang aktif daripada biasanya kemudian menyebabkan munculnya infeksi. Defisiensi imun merupakan penyebab dari penyakit genetik, seperti severe combined immunodeficiency, yang diproduksi oleh farmaseutikal atau infeksi, seperti sindrom defisiensi imun dapatan (AIDS) yang disebabkan oleh retrovirus HIV. Penyakit autoimun menyebabkan sistem imun yang hiperaktif menyerang jaringan normal seolah-olah jaringan tersebut



155



Virologi 



merupakan benda asing.Penyakit autoimun yang umum termasuk rheumatoid arthritis, diabetes melitus tipe 1 dan lupus erythematosus. Respons imun merupakan respons tubuh berupa suatu urutan kejadian yang kompleks terhadap antigen untuk mengeliminasi antigen tersebut. Respons imun ini dapat melibatkan berbagai macam sel dan protein, terutama sel makrofag, sel limfosit, komplemen, dan sitokin yang saling berinteraksi secara kompleks. Mekanisme pertahanan tubuh terdiri atas mekanisme pertahanan non spesifik dan mekanisme pertahanan spesifik (Narayan, 2008). Respon Tubuh Terhadap Virus Respon imun terbagi menjadi dua jenis berdasarkan mekanisme pertahanan tubuh yaitu respon imun spesifik (menghancurkan senyawa asing yang sudah dikenalnya) dan respon imun nonspesifik dimana lini pertama terhadap sel-sel atipikal (sel asing, mutan yang cedera) mencakup peradangan, interferon, sel NK, dan sistem komplemen. Respon sistem imun tubuh pasca rangsangan substansi asing (antigen) adalah munculnya sel fungsional yang akan menyajikan antigen tersebut kepada limfosit untuk dieliminasi. Mekanisme pertahanan non spesifik disebut juga komponen nonadaptif atau innateatau imunitas alamiah artinya mekanisme pertahanan yang tidak ditujukan hanya untuk satu jenis antigen, tetapi untuk berbagai macam antigen. Imunitas alamiah sudah ada sejak bayi lahir dan terdiri atas berbagai macam elemen non spesifik. Jadi bukan merupakan pertahanan khusus untuk antigen tertentu. Mekanisme pertahanan tubuh spesifik atau disebut juga komponen adaptif atau imunitas didapat adalah mekanisme pertahanan yang ditujukan khusus terhadap satu jenis antigen, karena itu tidak dapat berperan terhadap antigen jenis lain. Bedanya dengan pertahanan tubuh non spesifik adalah bahwa pertahanan tubuh spesifik harus kontak atau ditimbulkan terlebih dahulu oleh antigen tertentu, baru ia akan terbentuk. Sedangkan pertahanan tubuh non spesifik sudah ada sebelum ia kontak dengan antigen. a. Mekanisme Pertahanan Non Spesifik Dilihat dari caranya diperoleh, mekanisme pertahanan non spesifik disebut juga respons imun alamiah. Yang merupakan mekanisme pertahanan non spesifik tubuh kita adalah kulit dengan kelenjarnya, lapisan mukosa dengan enzimnya, serta kelenjar lain dengan enzimnya seperti kelenjar air mata. Demikian pula sel fagosit (sel makrofag, monosit, polimorfonuklear, dan komplemen) merupakan komponen mekanismepertahanannon spesifik. 1) Permukaan tubuh, mukosa dan kulit.Permukaan tubuh merupakan pertahanan pertama terhadap penetrasi mikroorganisme. Bila penetrasi mikroorganisme terjadi juga, maka mikroorganisme yang masuk akan berjumpa dengan pelbagai elemen lain dari sistem imunitas alamiah. 2) Kelenjar dengan enzim dan silia yang ada pada mukosa dan kulit.Produk kelenjar menghambat penetrasi mikroorganisme, demikian pula silia pada mukosa. Enzim seperti lisozim dapat pula merusak dinding sel mikroorganisme. 3) Komplemen dan makrofag. Jalur alternatif komplemen dapat diaktivasi oleh berbagai macam bakteri secara langsung sehingga eliminasi terjadi melalui proses lisis atau fagositosis oleh makrofag atau leukosit yang distimulasi oleh opsonin dan



2.



 Virologi



156



zat kemotaktik, karena sel-sel ini mempunyai reseptor untuk komponen komplemen (C3b) dan reseptor kemotaktik. Zat kemotaktik akan memanggil sel monosit dan polimorfonuklear ke tempat mikroorganisme dan memfagositnya. 4) Protein fase akut. Protein fase akut adalah protein plasma yang dibentuk tubuh akibat adanya kerusakan jaringan. Hati merupakan tempat utama sintesis protein fase akut. C-reactive protein (CRP) merupakan salah satu protein fase akut. Dinamakan CRP oleh karena pertama kali protein khas ini dikenal karena sifatnya yang dapat mengikat protein C dari pneumokokus. Interaksi CRP ini juga akan mengaktivasi komplemen jalur alternatif yang akan melisiskan antigen. 5) Sel ‘natural killer’ (NK) dan interferon.Sel NK adalah sel limfosit yang dapat membunuh sel yang dihuni virus atau sel tumor.Interferon adalah zat yang diproduksi oleh sel leukosit dan sel yang terinfeksi virus, yang bersifat dapat menghambat replikasi virus di dalam sel dan meningkatkan aktivasi sel NK.



Gambar 4.1 Reaksi pertahanan tubuh pada kulit Sumber :http://www.bukumedis.com/obat-tradisional-mengobati-gatal-kulit-alergi/ b. Mekanisme Pertahanan Spesifik Bila pertahanan non spesifik belum dapat mengatasi invasi mikroorganisme maka imunitas spesifik akan terangsang. Mekanisme pertahanan spesifik adalah mekanisme pertahanan yang diperankan oleh sel limfosit, dengan atau tanpa bantuan komponen sistem imun lainnya seperti sel makrofag dan komplemen.Dilihat dari caranya diperoleh maka mekanisme pertahanan spesifik disebut juga respons imun didapat. Imunitas spesifik hanya ditujukan terhadap antigen tertentu yaitu antigen yang merupakan ligannya. Di samping itu, respons imun spesifik juga menimbulkan memori imunologis yang akan cepat bereaksi bila host terpajan lagi dengan antigen yang sama di kemudian hari. Pada imunitas didapat, akan terbentuk antibodi dan limfosit efektor yang spesifik terhadap antigen yang merangsangnya, sehingga terjadi eliminasi antigen. Sel yang berperan dalam imunitas didapat ini adalah sel yang mempresentasikan antigen (APC = antigen presenting cell = makrofag) sel limfosit T dan sel limfosit B. Sel limfosit T dan limfosit B masing-masing berperan pada imunitas selular dan imunitas humoral. Sel limfosit T akan meregulasi respons imun dan melisis sel target yang dihuni



157



Virologi 



antigen. Sel limfosit B akan berdiferensiasi menjadi sel plasma dan memproduksi antibodi yang akan menetralkan atau meningkatkan fagositosis antigen dan lisis antigen oleh komplemen, serta meningkatkan sitotoksisitas sel yang mengandung antigen yang dinamakan proses antibody dependent cell mediated cytotoxicy (ADCC). Terdapat pula beberapa faktor fisiologis yang mempengaruhi daya tahan tubuh terhadap penyakit virus antara lain; umur, suhu, genetik, hormonal. Beberapa faktor diatas dapat kita jabarkan dibawah ini : a. Umur Umumnya bila terjadi infeksi virus masa perinatal (dalam kandungan) terutama pada trimester I kehamilan maka penyakit umumnya berat bagi janinnya dan dapat berakibat abortus atau kecacatan kongenital. Bila virus menjangkiti masa infancy (0-3 tahun) umumnya penyakitnya tidak seberat penyakit masa perinatal.Bila infeksi terjadi pada masa anak -anak (5-9 tahun) penyakit lebih ringan dan jarang menimbulkan kematian.Bila menjangkiti usia tuainfeksinya sangat berat. Ada beberapa penyakit yang khas menjangkiti anak-anak seperti varicella dan morbilli. Tetapi apabila penyakit tersebut menjangkiti orang dewasa (pada mereka yang mempunyai kelainan imunologik) maka penyakitnya sangat berat bahkan sering fatal. Ada pula beberapa penyakit virus yang khusus menjangkiti orang dewasa dan jarang/tidak pernah menjangkiti anak-anak, seperti mononukleosis infeksiosa, molluscum contagiosum, herpes zoster. b. Suhu Suhu diluar tubuh sangat mempengaruhi suhu tubuh manusia dan hal ini bisa mempengaruhi/mempermudah terjangkitnya penyakit virus. Misalnya suhu rendah (dingin) mempermudah penjangkitan penyakit disaluran pernapasan oleh virus-virus Infulenza, Coryza (common cold), Rhinovirus dan Parainfluenza. Keadaan tersebut sering terjadi di negara yang mempunyai 4 musim dan wabah akan terjadi pada musim dingin. Biasanya isolasi virus dengan tikus bayi berumur 1-3 hari. Karena pada umur tersebut pusat pengaturan suhunya belum sempurna. c. Genetik Beberapa jenis penyakit virus berhubungan dengan genetik, misalnya Creutzfeldt Jakobs desease dan penyakit virus dengan infeksi lambat (slow infection). Pada penyakit ini dalam satu generasi selalu ada satu atau beberapa orang yang menderita. Penyakitnya selalu fatal dan mempunyai masa tunas sampai 30 tahun.



d. Hormonal Penyakit polio lebih banyak mengakibatkan paralisis berat sampai fatal pada wanita hamil dibandingkan dengan wanita yang tidak hamil dari golongan umur yang sama. Hal ini disebabkan pada waktu hamil terjadi perubahan hormonal. Pada keadaan yang lain yaitu pada penyuntikan intraserebral virus Coxsackie A pada tikus bayi, 1 minggu kemudian pasti timbul gejala penyakit disusul kematian. Keadaan ini tidak terjadi pada tikus putih dewasa, tetapi keadaan tersebut akan berubah bila tikus dewasa disuntik terlebih dahulu dengan kortison (sejenis hormon).  Virologi



158



Maka dalam 1 minggu setelah penyuntikan virus intraserebral timbul gejala-gejala seperti pada tikus bayi. Sedangkan pada pembenihan biakan jaringan apabila ditambahkan preparat hormon maka pertumbuhan virusmenjadi lebih subur.Jadi pada penyakit virus sebaiknya tidak diberi preparat kortikosteroid (merupakan kontradiksi)kecuali pada keadaan-keadaan sangat gawat (Depkes,1996). Lapisan pelindung pada imunitas Sistem kekebalan tubuh melindungi organisme dari infeksi dengan lapisan pelindung kekhususan yang meningkat.Pelindung fisikal mencegah patogen seperti bakteri dan virus memasuki tubuh. Jika patogen melewati pelindung tersebut, sistem imun bawaan menyediakan perlindungan dengan segera, tetapi respon tidak-spesifik. Sistem imun bawaan ditemukan pada semua jenis tumbuhan dan binatang. Namun jika patogen berhasil melewati respon bawaan vertebrata memasuki perlindungan lapisan ketiga, yaitu sistem imun adaptif yang diaktivasi oleh respon bawaan. Baik imunitas bawaan dan adaptif bergantung pada kemampuan sistem imun untuk memusnahkan molekul sendiri dan non-sendiri. Padaimunologi, molekul sendiri adalah komponen tubuh organisme yang dapat dimusnahkan dari bahan asing oleh sistem imun. Sebaliknya, molekul non-sendiri adalah yang dianggap sebagai molekul asing.Satu kelas dari molekul non-sendiri disebut antigen (kependekan dari generator antibodi) dan dianggap sebagai bahan yang menempel pada reseptor imun spesifik dan mendapatkan respon imun. Beberapa perisai melindungi organisme dari infeksi, termasuk perisai mekanikal, kimia dan biologi.Kulit ari tanaman dari banyak daun, eksoskeleton serangga, kulit telur dan membran bagian luar dari telur dan kulit adalah contoh perisai mekanikal yang merupakan pertahanan awal terhadap infeksi, namun karena organisme tidak dapat sepenuhnya ditahan terhadap lingkungan mereka, sistem lainnya melindungi tubuh seperti paru-paru, usus, dan sistem genitourinari. Pada paru-paru, batuk dan bersin secara mekanis mengeluarkan patogen dan iritan lainnya dari sistem pernapasan.Pengeluaran air mata dan urin juga secara mekanis mengeluarkan patogen, sementara ingus dikeluarkan oleh saluran pernapasan dan sistem pencernaan untuk menangkap mikroorganisme. Perisai kimia juga melindungi terhadap infeksi.Kulit dan sistem pernapasan mengeluarkan peptida antimikroba seperti β-defensin. Enzim seperti lisozim dan fosfolipase A2 pada air liur, air mata dan air susu ibu juga antiseptik. Sekresi vagina merupakan perisai kimia selama menarche, ketika mereka menjadi agak bersifat asal, sementara semen memiliki pertahanan dan zinc untuk membunuh patogen.Pada perut, asam lambung dan protase menyediakan pertahanan kimia yang kuat melawan patogen yang tertelan ketika dimakan. Dalam saluran pencernaan dan sistem genitourinari, flora komensal merupakan perisai biologi yang bersaing dengan patogen untuk makanan dan tempat, dan pada beberapa kasus dengan mengubah kondisi lingkungan mereka, seperti pH atau besi yang ada. Hal ini mengurangi kemungkinan bahwa patogen akan menyebabkan penyakit. Namun, sejak kebanyakan antibiotik mengincar bakteri dan tidak menyerang fungi, antibiotik oral dapat menyebabkan “pertumbuhan lebih” fungi dan dapat



159



Virologi 



menyebabkan kondisi seperti kandiasis vagina.Terdapat bukti baik bahwa perkenalan kembali flora probiotik, seperti budaya asli lactobacillus yang ada pada yogurt, menolong mengembalikan keseimbangan kesehatan populasi mikrobial pada infeksi usus anak-anak dan mendorong data pendahuluan pada penelitian gastroenteritis bakterial, radang usus, infeksi saluran urin dan infeksi setelah operasi. 3.



Reaksi Imun Terhadap Virus



Kunci utama sistem imunitas yang sehat adalah suatu kemampuan untuk membedakan antara diri sendiri dan benda asing yang masuk ke dalam tubuh. Biasanya ketika ada benda asing yang masuk ke dalam tubuh dikenali maka akan terjadi proses pertahanan diri. Benda asing apapun yang memicu respons imun ini disebut antigen. Antigen bisa berupa mikroba seperti bakteri, virus, plasmodium, dan jamur; bahkan jaringan tubuh individu lain yang masuk ke dalam tubuh seperti transplantasi organ tubuh bisa saja diperlakukan sebagai benda asing dan bisa menyebabkan reaksi penolakan tubuh. Inilah sebab banyaknya organ transplantasi yang tidak bisa diterima tubuh dan dirusak oleh sistem imun kita. Secara umum, mekanisme kerja sistem imun tubuh kita adalah sebagai berikut; saat ada antigen (benda asing yang masuk ke dalam tubuh) terdeteksi, maka beberapa tipe sel bekerjasama untuk mencari tahu siapa mereka dan memberikan respon.Sel-sel ini memicu limfosit B untuk memproduksi antibodi, suatu protein khusus yang mengarahkan kepada suatu antigen spesifik. Contohnya bila seseorang pernah terkena cacar maka biasanya individu tersebut tidak terkena penyakit yang sama lagi atau seandainya terjangkit tidak akan memberikan komplikasi yang fatal serta cepat pulih. Hal ini juga merupakan mekanisme bagaimana imunisasi mencegah penyakit tertentu. Sebuah imunisasi mengenalkan tubuh terhadap antigen dengan cara yang tidak membuat sakit, tapi cukup untuk membuat tubuh memproduksi antibodi yang akan melindungi seseorang dari serangan penyakit tersebut di masa depan. Antibodi sendiri bisa menetralisir toksin yang diproduksi dari berbagai macam organisme, dan juga antibodi bisa mengaktivasi kelompok protein yang disebut komplemen yang merupakan bagian dari sistem imun dan membantu menghancurkan bakteri, virus, ataupun sel yang terinfeksi. Pada situasi abnormal, sistem imun bisa salah mengira bagian tubuh kita sendiri sebagai benda asing dan menyerang diri kita sendiri, hal ini disebut sebagai penyakit autoimun.Biasanya antibodi yang menyerang diri sendiri ini bisa terbentuk tanpa aturan karena adanya rangsangan virus sebelumnya, sehingga antibodi ikut beredar ke seluruh tubuh dan dapat memberikan kerusakan organ yang cukup mengkhawatirkan. Sebagai contohnya adalah penyakit Sistemic Lupus Eryhtematosusatau disebut Lupus, dan juga Scleroderma.Selain itu reaksi autoimun ini bisa menyebabkan ancaman abortus pada kehamilan. Pada kasus lainnya, sistem imun yang merespon secara berlebihan atau hipereaktif terhadap suatu benda asing sehingga antigen yang masuk ini disebut alergen dan bisa  Virologi



160



menimbulkan gejala seperti bengkak, mata berair, pilek alergi, bahkan bisa menimbulkan reaksi alergi hebat yang mengancam jiwa yang disebut anafilaksis. Berbagai macam reaksi alergi yang ditimbulkan antara lain adalah asma, eksim, pilek alergi, batuk alergi, alergi makanan, alergi obat dan alergi terhadap toksin. Jumlah antibodi bisa diukur secara tak langsung dengan jumlah CD4.Jika jumlahnya kurang maka dicurigai seseorang mempunyai penyakit immunocompromised dimana daya tahan tubuhnya sangat rendah, hal ini bisa terjadi pada orang yang terkena HIV/AIDS, dan non HIV (pengguna kortikosteroid lama, individu yang terkena kanker,penyakit kronik seperti gagal ginjal, gagal jantung, diabetes, dll). Kekebalan secara umum dibagi dua : 1. Kekebalan humoral Berhubungan erat dengan pembentukan immunoglobulin (IgG, IgM, IgA). Apabila seseorang terinfeksi oleh virus dan terjadi viremia (virus masuk peredaran darah) maka antigen virus akan mencapai sel-sel tubuh yang berfungsi membentuk Ig (immunoglobulin). Alat-alat ini antara lain : hati, limpa, kelenjar getah bening dan sistem retikuloendotelial yang lain. Sebagai reaksi terhadap viremia timbul : a. IgG : IgG akan dibentuk dan mencapai titer maksimal yang tinggi selama jangka waktu yang lama, lama menurun sangat lambat. IgG ini dapat ditemukan dalam darah selama beberapa tahun. b. IgM : Dibentuk hanya waktu pertama kali mendapat infeksi dengan virus, segera sesudah terjadi infeksi. Mencapai titer maksimal jauh lebih cepat daripada IgG. Bila 2-3 bulan sesudahnya kita cari, IgM sudah tidak ada lagi. c. IgA : Berhubungan erat dengan pembentukan kekebalan/pertahanan lokal dan dibentuk oleh sel-sel plasma mukosa saluran pernapasan, saluran pencernaan dan saluran urogenitalis. Bertanggung jawab atas kekebalan lokal pada tempat produksi dengan maksud membentuk barrier untuk mecegah penyebaran virus lebih lanjut. Tidak dapat melalui placenta karena berat molekulnya tinggi sehingga tidak bisa ditemukan dari darah tali pusat bayi baru lahir. IgA juga ditransportasi dalam sekret-sekret seperti mukus bronkhial, saliva, cairan intestinum dan dalam serum. 2. Kekebalan seluler Sangat berperan pada anak-anak yang mempunyai kelainan kongenital imunologik sehingga tidak mempunyai kemampuan membentuk Ig dan menderita hipogamaglobulinemia. Walaupun mereka tidak bisa membentuk Ig, maka sembuh bila ditulari virus (terjadi viremia) morbilli, varicella, mumps dan sebagainya. Hal ini disebabkan sel limfosit dan sel makrofag langsung mengadakan infiltrasi ke daerah/ke sel-sel yang dimasuki oleh virus da terjadilah proses peradangan lokal intensif.



161



Virologi 



Limfositnya (sensitizedlymphocyte) dan makrofagnya (activatedmacrophage) berusaha menyingkirkan sel-sel yang sudah diserbu / terkena virus. Fenomena ini terjadi dalam 24-48 jam (delayed hypersensitivity reaction). Bila anak menderita selain kelainan kekebalan humoral, juga kekebalan seluler yang disebut Swiss type hypogamaglobulinemia maka anak ini akan meninggal pada usia sangat muda karena bila pertama kali diinfeksi oleh penyakit apapun langsung meninggal (DEPKES, 1996). Peranan zat anti dalam pencegahan infeksi virus Bayi yang baru lahir akan membawa kekebalan bawaan dari ibunya terhadap cacar, polio, morbilli dan sebagainya. Zat anti tersebut biasanya dalam bentuk IgG, sesudah lahir konsentrasi IgG makin lama makin menurun dan suatu ketika IgM dan IgA akan ditemukan dalam darahnya. Ini merupakan tanda bahwa sistem imunologik bayi mulai bekerja. IgM dibentuk lebih dulu daripada IgA. IgM mencapai titer maksimal dalam 10 hari, kemudian menurun sampai masa adolensens. IgA titernya meninggi sangat lambat dan baru dapat diukur sesudah bayi berusia kira-kira 1 bulan. IgG juga baru mulai dibentuk secara aktif sesudah berusia 1-1,5 bulan. Pada manusia beberapa jenis kekebalan dapat dibentuk yaitu kekebalan pasif dan kekebalan aktif. 1. Kekebalan pasif a. Kekebalan pasif bawaan Fetus mendapat kekebalan (IgG) dari ibunya melalui plasenta. Hewan selain mendapat kekebalan pasif dalam kandungan juga didapat dari kolostrum (air susu minggu pertama) berupa IgM da IgA. Zat anti bawaan pada bayi berguna untuk melindungi bayi dari infeksi, memberi proteksi total, kadang-kadang meringankan perjalanan penyakit virus, memodifikasi penyakitnyasehingga tidak terjadi komplikasi. Contoh : Cacar; bayi mendapat proteksi terjadap cacar selama 3 bulan pertama. Pencacaran dilakukan bayi berusia 3 bulan. Polio, Morbilli, Rubella ; proteksi sampai 5-6 bulan, vaksinasi dilakukan pada umur 5-6 bulan. Herpes simplex ; proteksi sampai 7-11 bulan (bila ibu mengandung zat anti). Pengecualian pada Polio : Proteksi tidak hanya 6 bulan, tergantung apakah bayi itu segera sesudah lahir mendapat ASI, karena ASI mengandung protein yang mempunyai daya menetralisasi virus Polio. Oleh karena itu Polio kebanyakan menjangkiti golongan sosio-ekonomi tinggi karena bayi diberi susu botol (susu buatan) segera sesudah lahir. Dianjurkan bayi diberi ASI sampai usia ± 2 tahun. b. Kekebalan pasif didapat (acquired passive immunity) Yaitu bila memberi seseorang (anak/dewasa) zat anti, sehingga orang ini tidak perlu membentuk zat anti sendiri bisa dalam bentuk serum;



 Virologi



162



Serum konvalesens berasal dari orang yang sudah mendapat infeksi virus tertentu (serum homolog). Serum imun berasal dari kuda/hewan tertentu yang sengaja disuntikan pada manusia (serum heterolog). Karena merupakan protein asing, bisa terjadi gejala sampingan berbahaya seperti serum sickness atau shock anafilaktik yang fatal. Pemberian serum ini bisa mengandung bahaya ikutnya virus hepatitis serum. Daya pencegahan pengebalan pasif : Tergantung dari jangka waktu antara terjadinya infeksi dengan pemberian pengebalan pasif. Efeknya bisa mencegah total, tidak sakit, memodifikasi penyakit menjadi lebih ringan, tidak ada komplikas, sama sekali tidak memberi proteksi / meringankan penyakit 2. Kekebalan Aktif a. Disengaja : Maksudnya virus atau antigen diberikan kepada seseorang. Adapun caranya yaitu bisa melalui kulit/mukosa traktus respiratorius atau digestivus. Derajat kekebalan yang dibentuk tergantung dari potensi antigen, jumlah antigen yang dibentuk semasa virus berkembang biak, tempat atau lokasi pemberian antigen, daya perkembangbiakan dan penyebaran virusnya. Pada umumnya pengebalan aktif lebih disukai daripada pengebalan pasif karena: 1. Kekebalan bersifat lebih spesifik, yaitu ditujukan kepada virus yang bersangkutan 2. Berlangsungnya jauh lebih lama, bertahun-tahun sampai seumur hidup sedangkan pengebalan pasif hanya1 bulan 3. Lebih murah karena cara pembuatannya hanya membunuh, menginaktivasi atau melemahkan virus sedangkan pengebalan pasif harus memisahkan imunoglobulin. 4. Tak ada bahaya serum sickness, shock anafilaktik 5. Pemberian lebih mudah, bisa peroral (tablet, sirup), bisa aerosol (spray), pengebalan pasif harus parenteral. Pemberian virus/antigen dilakukan dengan 2 jenis vaksin : 1. Live attenuated vaccine : Mengandung virus hidup yang sudah dilemahkan atau berisi virus yang avirulen. Contoh : Polio (sabin), Cacar, Morbilli, Rubella, Mumps. Keuntungan Live attenuated vaccine : Akan menyerupai infeksi alami, sehingga kekebalan yang ditimbulkan lebih lama, kadang – kadang seumur hidup. Pemberian tidak selalu parenteral, bisa peroral/spray. Kerugian Live attenuated vaccine : Banyak kontraindikasi, misalnya orang yang divaksinasi harus benar-benar sehat, tidak ada infeksi laten suatu penyakit.



163



Virologi 



Harus yakin bahwa semua virus yang hidup sudah dilemahkan. Ada kekhawatiran bahwa sesudah virus masuk dalam tubuh, virulensinya berubah dari avirulen menjadi virulen. 2. Inactivated vaccine : Daya infeksi dikurangi atau dihilangkan tetapi sifat antigeniknya masih kuat. Contoh : Polio (salk), Rabies, Influenza, Morbilli. Kerugian Inactivated vaccine : Harus yakin bahwa semua virus sudah diinaktivasi karena strain yang digunakan selalu sangat virulen. Harus parenteral, tidak bisa peroral atau intranasal. Perlu revaksinasi setiap tahun karena kekebalan paling lama 1 tahun. Daya proteksinya kurang karena tidak diberikan pada port d’entree seperti infeksi alami. Misalnya : - Vaksin Influenza diberikan parenteral, padahal lebih baik secara spray (traktus respiratorius). - Vaksin Polio Salk diberikan dengan suntikan intramuskuler,lebih baikdiberikanperoral (Sabin).



b. Tidak disengaja : Pada orang-orang yang mengalami infeksi alami, lamanya kekebalan tergantung daya perkembangan virus, penyebaran dan lamanya penyebaran virus selama sakit. Contoh : Penyakit trakhoma dengan infeksi pada konjungtiva mata yang lokasi dan superfisial. Maka jumlah antigen yang dibentuk sangat sedikit. Antigen ini tidak menyebar dan tidak sampai ke sel-sel tubuh yang membentuk zat anti. Karena itu tidak ada zat dalam darah dan mudah terjadi terinfeksi trakhoma. Berlainan dengan penyakit-penyakit dengan viremia, maka kekebalan bisa terjadi sebagai berikut : Berlangsung dalam beberapa tahun, seperti cacar, influenza, dan herpes simplex. Berlangsung seumur hidup. Bila dijangkiti kedua kalinya berarti ada kelainan imunologik atau diagnosa pertama salah. Contoh : Morbilli, Mumps, Rubella, Varicella, Yellow fever, Polio (tipe homolog), Dengue (tipe homolog). (Depkes, 1996)



 Virologi



164



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! 1. 2. 3. 4. 5.



Jelaskan beberapa kondisi fisiologis yang mempengaruhi daya tahan tubuh terhadap penyakit virus Jelaskan yang anda ketahui tentang lapisan pelindung pada imunitas Apakah yang dimaksud dengan mekanisme pertahanan non spesifik Jelaskan tentang jenis kekebalan pasif Jelaskan tentang jenis kekebalan aktif



Agar saudara dapat mengerjakan soal di atas dengan baik, cermati kembali bab 4 topik 1dan diskusikan jawaban saudara dengan teman-teman sejawat. Setelah itu, rumuskan jawaban yang paling tepat.



Respons imun adalah respons tubuh berupa suatu urutan kejadian yang kompleks terhadap antigen untuk mengeliminasi antigen tersebut. Respons imun ini dapat melibatkan berbagai macam sel dan protein, terutama sel makrofag, sel limfosit, komplemen, dan sitokin yang saling berinteraksi secara kompleks. Mekanisme pertahanan tubuh terdiri atas mekanisme pertahanan non spesifik dan mekanisme pertahanan spesifik. Beberapa faktor fisiologis yang mempengaruhi daya tahan tubuh terhadap penyakit virus adalah: 1. Umur: Ada beberapa penyakit yang khas menjangkiti anak-anak seperti varicella dan morbilli.Tetapi ada pula beberapa penyakit virus yang khusus menyerang orang dewasa dan jarang bahkan tidak pernah menyerang anak-anak, seperti mononukleosis infeksiosa, molluscum contagiosum, herpes zoster. 2. Suhu: Suhu diluar tubuh sangat mempengaruhi suhu tubuh manusia dan hal ini bisa mempengaruhi atau mempermudah terjangkitnya penyakit virus. Misalnya suhu rendah (dingin) mempermudah penjangkitan penyakit disaluran pernapasan oleh virus-virus Infulenza, Coryza (common cold), Rhinovirus dan parainfluenza. 3. Genetik: Beberapa jenis penyakit virus berhubungan dengan genetik, misalnya Creutzfeldt Jakobs desease, penyakit virus dengan infeksi lambat (slow infection). Pada penyakit ini dalam satu generasi selalu ada satu atau beberapa orang yang menderita. Penyakitnya selalu fatal dan mempunyai masa tunas sampai 30 tahun. 4. Hormonal: Penyakit polio lebih banyak mengakibatkan paralisis berat sampai fatal pada wanita hamil dibandingkan dengan wanita yang tidak hamil dari golongan umur yang sama. Hal ini disebabkan pada waktu hamil terjadi perubahan hormonal. Jika sistem kekebalan melemah, kemampuannya untuk melindungi tubuh juga berkurang sehingga membuat patogen termasuk virus yang menyebabkan penyakit. Penyakit defisiensi



165



Virologi 



imun muncul ketika sistem imun kurang aktif daripada biasanya, menyebabkan munculnya infeksi. Defisiensi imun merupakan penyebab dari penyakit genetik, seperti severe combined immunodeficiency, atau diproduksi oleh farmaseutikal atau infeksi, seperti sindrom defisiensi imun dapatan (AIDS) yang disebabkan oleh retrovirus HIV. Penyakit autoimun menyebabkan sistem imun yang hiperaktif menyerang jaringan normal seperti jaringan tersebut merupakan benda asing. Penyakit autoimun yang umum termasuk rheumatoid arthritis, diabetes melitus tipe 1, dan lupus erythematosus. Pada manusia beberapa jenis kekebalan dapat dibentuk yaitu : 1. Kekebalan pasif : kekebalan pasif bawaan dan kekebalan pasif didapat (acquired passive immunity) 2. Kekebalan Aktif a. Disengaja Contoh : Polio (salk), Rabies, Influenza, Morbilli. b. Tidak disengaja :Pada orang – orang yang mengalami infeksi alami, lamanya kekebalan tergantung daya perkembangan virus, penyebaran dan lamanya penyebaran virus selama sakit.



Tes 1 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1.



Garis pertahanan pertama pada sistem pertahanan tubuh nonspesifik adalah A. Kulit dan membran mukosa B. Kulit dan sel fagosit C. Protein anti mikroba dan mmembran mukosa D. Limfosit dan antibody E. Kulit dan antibody



2.



Sistem kekebalan tubuh nonspesifik internal sangat tergantung pada A. Sel limfosit B B. Limfosit T C. Antibody D. Lisozim E. Sel fagosit



3.



Sekelompok antimikroba yang terdiri atas 21 protein seru dan termasuk ke dalam pertahanan nonspesifik dikenal dengan nama A. Sistem kekebalan



 Virologi



166



B. C. D. E.



167



Sistem komplemen Interferon Antigen Antibody



4.



Molekul asing yang mendatangkan suatu respon spesifik dari sistem kekebalan tubuh disebut A. Pirogen B. Limfosit T penolong C. Limfosit B D. Antigen E. Antibody



5.



Perkembangan limfosit T terjadi di sumsum tulang sedangkan pematangannya terjadi di A. Sumsum tulang B. Pembuluh darah C. Kelenjar timus D. Sel induk E. Jaringan limfa



6.



Jenis limfosit T yang berfungsi menghancurkan sel yang telah terinfeksi adalah A. Limfosit T penolong B. Limfosit T sitotoksik C. Limfosit T supresor D. Limfosit T memori E. Limfosit T helper



7.



Respon kekebalan yang bukan termasuk mekanisme pembuangan antigen oleh antibody A. Kekebalan seluler B. Kekebalan humoral C. Kekebalan buatan D. Kekebalan pasif E. Kekebalan non spesifik



8.



Masing-masing limfosit yang berinteraksi dengan antigen akan berdiferensiasi menjadi A. Sel efektor dan sel fagosit B. Sel efektor dan sel memori C. Sel B dan sel T D. Sel memori dan sel fagosit Virologi 



E. Sel efektor dan sel B 9.



Pemberian vaksin merupakan upaya membentuk A. Kekebalan aktif alami B. Kekebalan pasif alami C. Kekebalan aktif buatan D. Kekebalan pasif buatan E. Kekebalan seluler



10. Respon berlebihan terhadap suatu antigen yang masuk ke dalam tubuh disebut A. Alergi B. Autoimunitas C. Hipersensitif D. Myasthenia gravis E. Addison’s disease 11. Autoimun yang ditandai dengan diserangnya kelenjar adrenalin oleh antibody adalah A. Myasthenia gravis B. Addison’s disease C. Alergi D. Diabetes mellitus E. AIDS 12. Antibody monoclonal adalah antibodi yang A. Dihasilkan oleh klon sel-sel hibridoma B. Dihasilkan dari darah hewan yang diimunisasi C. Dapat mengenali semua jenis antigen D. Memberi kekebalan terhadap virus influenza E. Dapat langsung mematikan sel-sel kanker 13. Vaksinasi dapat diberikan per oral misalnya vaksin untuk mencegah penyakit : A. Cacar B. Rabies C. Tuberculosis D. Polio E. Disentri 14. Respon berlebihan terhadap suatu antigen yang masuk ke dalam tubuh disebut : A. Alergi  Virologi



168



B. C. D. E.



Autoimunitas Hipersensitif Myasthenia gravis Addison’s disease



15. Sistem kekebalan tubuh non spesifik internal sangat tergantung pada : A. Sel limfosit B B. Limfosit T C. Antibodi D. Lisozim E. Sel fagosit



V



Topik 2 Vaksin Virus aksin berasal dari bahasa latin vacca (sapi) dan vaccinia (cacar sapi). Vaksin adalah



bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami atau liar. Vaksin dapat berupa galur virus atau bakteri yang telah dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin dapat juga berupa organisme mati atau hasil-hasil pemurniannya (protein, peptida, partikel serupa virus, dsb). Vaksin akan mempersiapkan sistem kekebalan manusia atau hewan untuk bertahan terhadap serangan patogen tertentu 169



Virologi 



terutama bakteri, virus, atau toksin. Vaksin juga bisa membantu sistem kekebalan untuk melawan sel-sel degeneratif (kanker). Pemberian vaksin diberikan untuk merangsang sistem imunologi tubuh untuk membentuk antibodi spesifik sehingga dapat melindungi tubuh dari serangan penyakit yang dapat dicegah dengan vaksin. Ada beberapa jenis vaksin. Namun, apa pun jenisnya tujuannya sama, yaitu menstimulasi reaksi kekebalan tanpa menimbulkan penyakit. Sejak ditemukannya vaksin pada abad ke 18, maka teknologi pembuatan vaksin dan ilmu pengetahuan tentang vaksin telah maju dengan sangat pesatnya dan hal positif yang kita lihat dan kita rasakan dari vaksin adalah bahwa dunia kedokteran saat ini telah berhasil mengeliminasikan beberapa jenis penyakit infeksi yang dahulu kala sangat mematikan, misalnya penyakit cacar air, yang setiap kali terjadi wabah akan membawa korban meninggal yang cukup banyak, penyakit polio dibeberapa bagian dunia ini, dan beberapa penyakit infeksi lain yang bisa diatasi dengan pemberian vaksin yang tepat dan vaksinasi. Dengan kemajuan teknologi pembuatan vaksin maka kita juga telah mengenal banyak jenis vaksin yang tersedia untuk berbagai macam penyakit infeksi yang bisa dicegah dengan vaksin.Saat ini telah tersedia sekitar 23 jenis vaksin dan masih banyak vaksin baru yang sedang dalam proses penelitian dan pengembangan, misalnya vaksin HIV AIDs, vaksin demam berdarah dengue, vaksin malaria, dan vaksin TBC baru. Kita akan mencoba membahas jenis dan macam vaksin yang tersedia saat ini dan pada akhir materi ini, diharapkan pembaca sudah mempunyai gambaran jelas dan ringkas tentang jenis dan macam vaksin dan keperluan/indikasi pemakaian. A.



Pengertian Vaksin



Vaksin adalah produk yang diberikan melalui suntikan, oral, atau pun semprot untuk menghasilkan kekebalan terhadap penyakit tertentu.Tetapi, banyak orang belummemahami apa yang sebenarnya menjadi kandungan di dalam vaksin tersebut. Pada saat baru lahir, bayi memiliki kekebalan terhadap kuman tertentu melalui antibodi atau zat kekebalan tubuh yang didapat dari ibu saat bayi masih berada di dalam kandungan. Beberapa waktu setelah lahir, zat kekebalan tubuh ini akan hilang secara alami karena bayi sudah tidak berada di dalam kandungan ibu. Oleh karena itu, untuk mendapatkan perlindungan terhadap bakteri atau virus tertentu yang dapat menyebabkan penyakit perlu diberikan vaksin. Vaksin merupakan antigen yang mengandung bakteri, racun, atau pun virus penyebab penyakit yang “hidup” atau pun yang sudah dimatikan. Vaksin hidup atau mati ini bekerja untuk merangsang sistem kekebalan tubuh manusia, sehingga tubuh mengira bahwa ia sedang diserang kuman aktif. Proses ini kemudian direspons tubuh dengan memproduksi antibodi yang diam dalam tubuh dan akan melindungi tubuh di masa yang akan datang. Proses pembentukan antibodi inilah yang disebut imunisasi. Berikut ini adalah beberapa jenis vaksin berdasarkan kandungan yang terdapat di dalamnya, yaitu: 1. Vaksin Mati Vaksin mati atau disebut juga vaksin tidak aktif mengandung virus atau bakteri yang sudah dihancurkan dengan suhu panas, radiasi, atau bahan kimia, sehingga mati atau tidak aktif. Proses ini membuat virus tetap utuh, tetapi tidak dapat berkembangbiak dan menyebabkan  Virologi



170



penyakit dalam tubuh. Melainkan membuat tubuh menciptakan reaksi kekebalan.Meski demikian, vaksin mati sering membutuhkan beberapa dosis untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh karena vaksin mati ini umumnya memproduksi respons imun yang lebih rendah daripada vaksin hidup. Vaksin polio, DPT, dan vaksin flu adalah beberapa contoh vaksin mati.Vaksin mati ini memang berpotensi menyebabkan ruam atau demam setelah disuntikkan tapi efek samping ini merupakan situasi normal dan tidak berbahaya.Karena efek kekebalan yang dihasilkan vaksin ini lebih lemah maka vaksin jenis ini seringkali membutuhkan dosis pemberian ulang atau booster. 2. Vaksin Hidup Vaksin hidup adalah vaksin yang dilemahkan di laboratorium, tapi bukan dihancurkan. Virus atau bakteri yang disuntikkan tidak akan menyebabkan sakit, tapi dapat berkembangbiak untuk memunculkan respons sistem imun. Vaksin hidup ini mendatangkan kekebalan yang lebih kuat dan bisa memberikan perlindungan seumur hidup meskipun hanya diberikan satu atau dua kali.Namun, vaksin ini tidak dapat diberikan pada mereka yang mengalami gangguan sistem kekebalan tubuh, seperti ODHA atau yang sedang menjalani kemoterapi, karena kekebalan tubuh yang lemah justru dapat berisiko memicu penyakit yang ingin dicegah. Contoh dari vaksin hidup adalah vaksin MMR, BCG, cacar air, dan vaksin flu semprot. Sebelum diberikan, vaksin-vaksin ini perlu disimpan di dalam lemari pendingin khusus agar tetap hidup. Hal ini dapat menjadi kendala jika vaksin akan dikirim atau disimpan di daerah dengan infrastruktur yang masih bermasalah seperti seringnya mati lampu. Suhu yang tidak sesuai untuk penyimpanan vaksin akan memengaruhi kualitas vaksin sehingga imunitas yang terbentuk tidak optimal. 3. Vaksin Toksoid Vaksin ini berguna untuk menghasilkan kekebalan tubuh guna menghalau dampak buruk dari racun atau toksin yang dihasilkan oleh bakteri tertentu.Para ahli menemukan bahwa racun yang dihasilkan oleh bakteri tertentu ketika menginfeksi seseorang dapat dinetralisir dengan formalin atau zat kimia lainnya.Dengan menghasilkan zat mirip racun yang telah diolah secara khusus tersebut, maka vaksin jenis ini dapat diberikan untuk merangsang tubuh dalam membentuk sistem kekebalan guna melawan efek buruk racun yang dihasilkan oleh kuman.Contoh vaksin jenis toksoid ini diantaranya tetanus toxoid dan difteri. 4. Vaksin Biosintetik Jenis vaksin ini memiliki kandungan antigen yang diproduksi secara khusus hingga menyerupai struktur protein dari bagian tertentu pada virus atau bakteri untuk menghasilkan kekebalan tubuh. Pada bayi, ketika vaksin jenis ini diberikan saat sistem kekebalan tubuh masih berkembang, vaksin ini dapat membantu agar sistem kekebalan tubuhnya mengenali bakteri atau virus berbahaya yang akan masuk ke dalam tubuhnya di kemudian hari. Contoh vaksin jenis ini adalah vaksin Hib. Agar dapat efektif, vaksin perlu mengandung bahan-bahan lain yang aman, tahan lama, sekaligus mendatangkan manfaat.Bahan tersebut antara lain adalah thiomersal (merkuri) yang merupakan bahan pengawet vaksin, serum albumin, formalin, gelatin, dan antibiotik. Kandungan utama vaksin ini terdiri dari bahan pelancar untuk membuat vaksin bekerja lebih efektif, penstabil untuk menjaga agar kandungan vaksin tidak berubah saat terpapar



171



Virologi 



faktor lingkungan seperti suhu dan cahaya serta pengawet agar masa simpannya tahan lama.Tidak semua bahan kandungan yang tertulis sebagai bahan vaksin benar-benar terkandung di dalamnya. Sebagian besar bahan hanya digunakan dalam proses produksi. Banyak orang meragukan manfaat vaksin karena kekhawatiran akan dampak buruk yang bisa terjadi jika seseorang diberikan vaksin, seperti pada beberapa waktu lalu di mana sempat muncul kekhawatiran bahwa vaksinasi dapat menimbulkan efek samping yang tidak diinginkan seperti autisme. Dari berbagai penelitian didapatkan fakta bahwa ternyata vaksinkhususnya vaksin MMR tidak berkaitan dengan autism.Untuk mencegah penyakit campak dan rubella kini pemerintah sedang mendukung program pemberian vaksin MR menggantikan vaksin MMR sebelumnya. Tetapi apabila sudah mendapatkan vaksin MMRAnda tidak perlu khawatir, karena kedua vaksin tersebut memberi perlindungan untuk penyakit yang sama. Setelah melakukan berbagai penelitian, para ahli dan pakar kesehatan dari berbagai institut kesehatan menyepakati bahwa pemberian vaksin aman dan bermanfaat.Vaksinasi dapat memberikan perlindungan terhadap penyakit, sehingga komplikasi fatal dan dampak buruk akibat penyakit dapat tercegah.Vaksin memang memiliki beberapa efek samping, seperti bengkak dan kemerahan pada kulit di daerah suntikan, demam, dan bayi atau anak bisa menjadi rewel setelah diberi vaksin. Namun, berbagai efek samping vaksin ini akan membaik dalam beberapa hari. B.



MACAM-MACAM VAKSIN



Dengan kemajuan teknologi pembuatan vaksin, maka kita juga telah mengenal banyak jenis vaksin yang tersedia untuk berbagai macam penyakit infeksi yang bisa dicegah dengan vaksin, saat ini telah tersedia sekitar 23 jenis vaksin, dan masih banyak vaksin baru lain yang sedang dalam proses penelitian dan pengembangan, misalnya vaksin HIV AIDs, vaksin demam berdarah dengue, vaksin malaria, vaksin TBC baru. Kita akan mencoba membahas jenis dan macam vaksin yang tersedia saat ini, dan pada akhir materi ini, diharapkan pembaca sudah mempunyai gambaran jelas dan ringkas tentang jenis dan macam vaksin dan keperluan/indikasi pemakaiannya. Kita bisa membagi jenis vaksin yang ada berdasarkan hal hal berikut : 1. Pembedaan jenis vaksin dari antigen yang dipergunakan untuk merangsang sistim imunologi/daya pertahanan tubuh membuat zat antobodi. 2. Pembedaan vaksin atas dasar cara membuat vaksin tersebut, sehingga kita mengenal adanya vaksin hidup yang dilemahkan (live attenuated vaccine) dan vaksin mati (killed vaccine/inactivated vaccine). Terdapat juga yang kita kenal dengan nama vaksin Monovalent dan vaksin Polivalent. 3. Pembedaan vaksin untuk imunisasi bayi anak, dan vaksin untuk imunisasi orang dewasa dan orang berusia lanjut 4. Pembedaan vaksin berdasarkan tujuan pemakaiannya, misalnya ada vaksin wisatawan, bagi wisatawan yang akan berkunjung ke suatu daerah dengan endemik penyakit infeksi tertentu, vaksinwanita hamil untuk mencegah keguguran janin (abortus), dan mencegah janin lahir dengan cacat fisk bawaan (anomali congenital).



 Virologi



172



5.



Vaksin masa depan : misalnya vaksin utuk malaria, vaksin untuk demam berdarah dengue, vaksin untuk tumor otak glioblastoma, vaksin untuk kanker prostate, vaksin untuk diabetes, dll



Pembahasan : 1. Pembedaan jenis vaksin dari antigen yang dipergunakan untuk merangsang sistim imunologi/daya pertahanan tubuh membuat zat antobodi. Antigen adalah (bagian dari) bakteri atau (bagian dari) virus yang dipergunakan sebagai zat aktif yang dikandung didalam vaksin, dan antigen ini bertujuan untuk merangsang sistim imunologi tubuh atau sistim pertahanan tubuh kemudian membuat zat antibodiyang diperlukan untuk melawan dan membasmi bibit penyakit yang menyerangmasuk dalam tubuh kita. Antigen ini diambil dari (sebagian atau seluruh) bakteri atau virus penyebab penyakit. Antigen bibit penyakit ini sebelumnya telah diolah sedemikan rupa sehingga tidak akan menimbulkan penyakit bila disuntikkan kembali ke dalam tubuh.Namun akan merangsang sistim imunologi tubuh untuk memberi reaksi dan membuat zat antibodi yang diperlukan untuk melawan dan mematikan bibit penyakit yang sama bila infeksi masuk dalam tubuh kita sehingga kita terhindar dari penyakit dan kita menjadi kebal/imunterhadap penyakit tersebut. Karena antigen yang diambil itu bisa berasal dari kuman atau juga dari virus penyebab penyakit, maka kita akan mendapatkan jenis vaksin yaitu vaksin bakteri yang berasal dari antigen bakteri dan vaksin virus yang berasal dari antigen virus. 2.



173



Cara Pengolahan Antigen Bakteri dan Virus Untuk Pembuataan Vaksin Seperti diawal tadisudah disinggung bahwa antigen penyakit ini sudah tidak berbahaya dan tidak menimbulkan penyakit lagikarena semua antigen sebelum dipergunakan dalam pembuatan vaksin telah diolah sedemikian rupa sehingga sifat keganasannya melemah atau hilang dan aman untuk dijadikan bahan vaksin. Bagaimana cara orang mengolah antigen bibit penyakit agar supaya aman untuk dipergunakan dalam vaksin? - Ini bisa dengan cara mematikan bibit penyakit tersebut dengan cara pemanasan atau heating, dengan cara penyinaran atau radiasi, dengan zat kimia atau chemical substant misalnya fenol,alcohol dan lain-lain, proses inidisebut inaktivasi, artinya vaksin ini mengandung antigen bakteri atau virus yang telah di MATIKAN.Sehingga tidak bisa menularkan penyakit yang sama lagi bila dipakai sebagai vaksin. Ini yang dikenal sebagai VAKSIN MATI (Killed Vaccine atau Inactivated Vaccine). - Atau bisa juga dengan cara mengembangbiakkan bakteri atau virus tersebut kedalam medium tertentu yang mirip dengan medium habitat bibit penyakit tersebut dan pengembangbiakan ini diteruskan hingga mencapai tahapan dimana sifat asli bibit penyakit yaitu sifat keganasan hilang.Namun secara genetik tetap akan dikenali oleh sistim imunologi tubuh kita sebagai bibit penyebab penyakit tertentu dan akan



Virologi 



-



merangsang tubuh membuat zat antibodi untuk bibit penyait tersebut. Ini yang dikenal sebagai VAKSIN HIDUP yang dilemahkan (Lived Attenuated Vaccine). Kita bisa membedakan antara vaksin mati dan vaksin hidup yang dilemahkan dengan melihat kelebihan dan kekurangan antara kedua jenis vaksin ini. Vaksin Mati Kelebihannya :bisa dipergunakan untuk semua orang termasuk untuk wanita hamil, mereka yang mengalami kelainan sistim imunologi/sistim pertahanan tubuh, misalnya penderita penyakit HIV AIDs, orang yang dicangkok organ tubuh, pasien ginjal yang melakukan dialisis (cuci) darah, atau pasien yang mendapat pengobatan kortikosteroid.Karena hanya mengandung bakteri atau virus mati, tidak ada lagi kemungkinan mutasi genetik dari bibit penyakit kembali menjadi ganas sehingga aman bagi pemakai vaksin tersebut. Cara menyimpan vaksin mati ini juga lebih mudah daripada vaksin hidup, cukup disimpan dalam suhu 2 – 8 derajat Celsius. Kelemahannya :karena bakteri atau virus penyebab penyakitnya telah dimatikan, maka reaksi perangsangan terhadap sistim imunologi tubuh lebih lemah, sehingga untuk mendapatkan hasil proteksi yang optimal, dan berlangsung lama, diperlukan pengulangan vaksinasi yang disebut dosis booster atau dosis penguat ulangan. Catatan: dalam penelitian ditemukan bahwa vaksin mati lebih baik dipakai untuk mencegah penyakit infeksi karena bakteri daripada penyakit infeksi virus. Contoh : Vaksin Polio Inactivated (IPV), Vaksin DPT, Vaksin Hepatitis A dan B, Vaksin Pneumonia, Vaksin Meningitis, Vaksin Hib, dan Vaksin Influenza, Vaksin Human Papiloma Virus, dan Vaksin Demam Typhoid. Vaksin Hidup Kelebihannya : karena mengandung bibit penyakit hidup yang dilemahkan sehingga menimbulkan reaksi rangsangan yang sangat kuat terhadap sistim imunologi tubuh kita untuk memproduksi zat antibodi dan reaksi ini bertahan cukup lama bahkan seumur hidup, sehingga kita tidak memerlukan mengulang vaksinasi atau dosis booster. Kelemahannya : mengandung bakteri yang hidup meski telah dilemahkan sehingga vaksin jenis ini tidak boleh diberikan untuk wanita hamil, mereka yang mengalami kelainan sistim imunologi/sistim pertahanan tubuh, misalnya penderita penyakit HIV AIDs, orang yang dicangkok organ tubuh, pasien ginjal yang melakukan dialisis (cuci) darah dan penderita yang diobati dengan kortikosteroid.Karena bibit penyakit masih hidup meskipun telah dilemahkan, masih ada kemungkinan terjadi mutasi genetik, dimana bibit penyakit menjadi ganas kembali sehinggga menimbulkan penyakit bagi penerima vaksin tersebut.Juga dikatakan bahwa kemungkinan efek samping lebih banyak ditemukan dengan vaksin hidup yang dilemahkan daripada dengan vaksin matikarena mengandung bibit penyakit yang masih hidup, maka dalam penyimpanan vaksin ini diperlukan suhu rendah untuk menyimpannya, biasanya adalahsuhu minus 20 derajat Celsius.



 Virologi



174



Catatan: dalam penelitian vaksin, ditemukan bahwa vaksin hidup lebih baik dipakai untuk mencegah penyakit infeksi karena virus daripada penyakit infeksi karena bakteri. Contoh:Vaksin MMR, Vaksin Oral Polio (OPV), Vaksin Varicella, Vaksin Yellow Fever/Demam Kuning, Vaksin Rotavirus. Jumlah Antigen dalam satu sediaan vaksin : Vaksin Monovalent dan Vaksin Polyvalent Dalam perkembangan teknologi pembuatan vaksin telah terjadi suatu lompatan besar yaitu adanya vaksin kombinasi yang terdiri dari beberapa jenis antigen vaksin dalam satu sediaan, sehingga vaksinasi sekarang menjadi lebih sederhana dan ringkas.Sekali suntikan akan memberikan beberapa jenis vaksin sekaligus. Dengan demikian juga memberikan proteksi terhadap beberapa penyakit sekali suntik saja dan ini akan mengurangi jumlah suntikan yang harus diberikan pada bayi dan anak. Saat ini kita masih mengenal adanya Vaksin Monovalent yang artinya dalam sediaan vaksin hanya mengandung satu jenis antigen saja, misalnya vaksin Hepatitis A, vaksin Hepatitis B, vaksin Rabies, vaksin Polio inactivated, dan vaksin influenza. Semua contoh vaksin tadi yang dalam satu sediaan vaksin hanya mengandung satu jenis antigen, sehingga bertujuan mencegah hanya satu jenis penyakit saja. Vaksin Monovalent adalah sediaan vaksin yang pertama kali dibuatkarena keterbatasan teknologi saat itudankarena indikasi pemakaiannyameskipun saat ini telah berkembang vaksin yang lainvaksin monovalent tetap diperlukan. Kemudian kita juga dikenalkan dengan Vaksin Polyvalent atau lebih populer dikenalvaksin kombinasi. Dalam satu sediaan terdapat lebih dari 2 jenis antigen bakteri atau virus yang dipergunakan untuk merangsang sistim imunologi tubuh untuk membuat zat antibodi. Saat ini vaksin kombinasi yang kita kenal adalah: - Vaksin DTwP dan vaksin DTaP –> Vaksin bakteri kombinasi untuk penyakit difteri, pertusis dan tetanus (vaksin kombinasi trivallent) - Vaksin DTaP HepB Polio –> Vaksin bakteri dan virus, kombinasi untuk penyakit DPT, hepatitis B dan Polio (vaksin kombinasi pentavalent) - Vaksin DTaP Hib Polio –> Vaksin bakteri dan virus, kombinasi untuk penyakit DPT, Haemophilus Influenza dan Polio (vaksin kombinasi pentavalent) - Vaksin DPaT HepB Hib Polio –> Vaksin bakteri dan virus, kombinasi untuk penyakit DPT, Hib, Hepatitis B dan Polio (vaksin kombinasi hexavalent) - Vaksin DPaT Hib –> Vaksin bakteri kombinasi untuk penyakit DPT dan Hib (vasin kombinasi tetravalent) Pemakaian Vaksin kombinasi dan vaksin monovalent dapat dilakukan berdasarkan kategori usia bayi, anak atau untuk vaksinasi orang dewasa, dan orang usia lanjut. Keuntungan vaksin kombinasi atau vaksin polyvalent adalah : - Mengurangi jumlah suntikan yang harus diberikan sejak bayi baru lahir hingga remaja



175



Virologi 



-



Meningkatkan kepatuhan jadwal vaksinasi dan imunisasi bayi dan anak juga bagi orang dewasa dan lanjut usia Efisiensi dan ekonomis bagi orang tua dan juga bagi rumah sakit dan dokter vaksinator Memudahkan transportasi, rantaidingin (coldchainvaccine) dan ruang penyimpanan/storage vaksin



3. Vaksin untuk bayi,anak,dan vaksin orang dewasa juga usia lanjut Sejak dahulu, orang selalu beranggapan bahwa vaksin dan vaksinasi adalah hanya monopoli untuk bayi dan anak-anak saja. Baru belakangan ini, mulai dibicarakan dan dilakukan uji klinik yang membuktikan bahwa orang dewasa juga orang berusia lanjut memerlukan imunisasi dan vaksinasi guna melindungi dirinya terhadap penyakit infeksi yang sangat berbahaya bagi orang dewasa dan orang berusia lanjut.Terutama bagi mereka yang sudah menderita beberapa jenis penyakit degeneratif seperti misalnya penyakit jantung dan pembuluh darah, penyakit paru, penyakit diabetes, penyakit hati dan ginjal, penderita stroke dan lain lain dimana penyakit-penyakit ini akan menjadi lebih serius dan memburuk jika terkena penyakit infeksi lain yang sebetulnya bisadi cegah dengan diberikan vaksinasi sebelumnya untuk menangkal. Tujuan pemakaian vaksin kombinasi, antara lain adalah demi keamanan, efisiensi dan kepatuhan jadwal program imunisasi Vaksin untuk Orang Dewasa dan Usia Lanjut: Saat ini telah dikenal beberapa jenis vaksin yang sangat dianjurkan untuk orang dewasa dan orang berusia lanjut sehingga bisa melindungi diri dan kesehatan mereka terhadap komplikasi penyakit degenerativeyang sudah mereka derita sebelumnya seperti yang disebutkan diatas. Vaksin orang dewasa dan usia lanjut adalah sebagai berikut : 1. Vaksin Hepatitis A dan Vaksin Hepatitis B (vaksin virus mati, monovalent) 2. Vaksin Demam Typhus (vaksin bakteri mati, monovalent) 3. Vaksin Varicella (vaksin virus hidup dilemahkan, monovalent) 4. Vaksin Influenza (vaksin virus mati, monovalent) 5. Vaksin Pneumonia (vaksin bakteri mati, monovalent) Vaksin Bayi Anak : 1. Vaksin DPaT dan DTwP (vaksin bakteri mati, kombinasi trivalent) 2. DPaT Hib Polio (vaksin bakteri dan virus mati, kombinasi pentavalent) 3. Vaksin DPaT HepB Polio (vaksin bakteri dan virus mati, kombinasi pentavalent) 4. Vaksin DPaT Hep B Hib (vaksin bakteri dan virus mati, kombinasi pentavalent) 5. Vaksin DPaT HepB Hib Polio (vaksin bakteri dan virus mati, kombinasi hexavalent) 6. Vaksin DPaT Hib (vaksin bakteri mati, kombinasi tetravalent) 7. Vaksin Inactivated Polio (vaksin virus mati, monovalent) 8. Vaksin Polio Oral (vaksin virus hidup dilemahkan, monovalent) 9. Vaksin MMR (vaksin virus hidup dilemahkan, kombinasi trivalent)  Virologi



176



10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.



Vaksin Influenza (vaksin virus mati, monovalent) Vaksin pneumonia (vaksin bakteri mati, monovalent) Vaksin Rabies (vaksin virus hidup dilemahkan, monoovalent) Vaksin Varicella (vaksin virus hidup dilemahkan, monovalent) Vaksin Human Papiloma Virus/HPV (vaksin virus mati, tetravalent) Vaksin Rotavirus (vaksin virus hidup dilemahkan, monovalent) Vaksin Hepatitis A dan Vaksin Hepatitis B (vaksin virus mati, bivalent)



4. Vaksin Masa Depan Sejak Dr. Edward Jenner menjadi pioner dalam bidang riset vaksin pada abad ke 18, sampai detik ini para ahli bidang kedokteran telah berhasil menemukan sebanyak 23 jenis vaksin yang dipergunakan untuk mencegah penyakit infeksi yang dimaksud. Hasil dan sumbangsih vaksin dalam bidang kesehatan umat manusia telah kitadan anak anak kita rasakanmanfaatnya, sehingga hidup umat manusia semakin hari semakin sehat, sehat jasmani dan rohani, juga sejahtera sosial, kualitas sumber daya manusia yang semakin baik dan bermutu. Namun masih banyak yang harus kita lakukan karena masih banyak penyakit yang menjadi beban bagi kesehatan umat manusia, sehingga pekerjaan untuk menemukan jawaban dan solusi bagi masalah kesehatan ini tidak akan pernah berhenti. Banyak penyakit infeksi yang sebelumnya telah mulai menghilang atau sudah terkendali penyebarannya namun karena kondisi alam dan kebiasaan buruk manusiapenyakit lama itu timbul kembali dan menjadi masalah kesehatan dizaman modern ini, misalnya penyakit TBC paru. Untuk menjawab tantangan ini, para ilmuwan sedang melakukan penelitian untuk menemukan obat baru juga vaksin baru untuk mengatsi penyakit penyakit tersebut. Saat iniada beberapa jenis vaksin yang sedang dalam proses penelitian dan pengembangan, antara lain : Vaksin HIV AIDs. Sejak merebaknya kasus HIV AIDs beberapa dekade yang lalu hingga sekarang vaksin anti virus HIV ini masih dalam tahap penelitian yang intensif.Namun belum juga berhasil menemukan vaksin yang benar benar memuaskan dan efektif untuk menangkal dan mengobati infeksi virus HIV AIDs ini. Vaksin Malaria.Vaksin ini telah diteliti sejak beberapa puluh tahun yang laludan saat ini telah mulai memberikan harapan dan hasil hasil uji klinik yang menjanjikan Vaksin demam berdarah dengue. Vaksin ini juga telah diteliti sejak beberapa puluh tahun yang lalu. Saat ini uji klinik fase 3 sedang dilakukan secara intensif untuk membuktikan bahwa vaksin ini aman untuk digunakan dan efektif untuk menangkal infeksi virus demam berdarah dengue yang banyak beredar dinegara subtropis dan tropis seperti Indonesia. Vaksin untuk penyakit non infeksi seperti vaksin untuk tumor otak (Glioblastoma). Vaksin untuk penyakit Alzheimer (penyakit gangguan daya ingat orang tua), vaksin untuk penyakit Atherosclerosis (penyakit kelainan pembuluh darah), vaksin untuk multiple sclerosis, vaksin untuk pengobatan kecanduan zat nikotin, kecanduan obat /drugs abuse, vaksin untuk alergi, vaksin kanker Prostate, vaksin untuk diabetes, dll



177



Virologi 



Vaksin untuk pengobatan penyakit (Vaccine for Treatmet) Kelak kita akan mempunyai vaksin yang dipergunakan untuk mengobati penyakit bukan hanya untuk mencegah penyakit infeksi seperti yang kita kenal dan pergunakan saat ini. (Seluk Beluk Vaksin, 2013)



Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! 1. 2. 3. 4. 5.



Jelaskan definisi tentang vaksin Jelaskan tujuan dari pemberian vaksin Jelaskan beberapa jenis vaksin berdasarkan kandungan yang terdapat didalamnya Jelaskan jenis-jenis vaksin berdasarkan pembedanya Jelaskan keuntungan dari vaksin monovalent dan vaksin polyvalent dan beri juga contohnya



Agar saudara dapat mengerjakan soal di atas dengan baik, cermati kembali bab 4 topik 2dan diskusikan jawaban saudara dengan teman-teman sejawat. Setelah itu, rumuskan jawaban yang paling tepat.



Ringkasan Vaksin berasal dari bahasa latin vacca (sapi) dan vaccinia (cacar sapi). Vaksin adalah bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami atau liar. Vaksin dapat berupa galur virus atau bakteri yang telah dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin adalah produk yang diberikan melalui suntikan, oral, atau pun semprot untuk menghasilkan kekebalan terhadap penyakit tertentu. Beberapa jenis vaksin berdasarkan kandungan yang terdapat di dalamnya : - Vaksin Mati. Disebut juga vaksin tidak aktif yang mengandung virus atau bakteri yang sudah dihancurkan dengan suhu panas, radiasi, atau bahan kimia, sehingga mati atau tidakaktif. - Vaksin Hidup. Vaksin yang dilemahkan di laboratorium tapi bukan dihancurkan. Virus atau bakteri yang disuntikkan tidak akan menyebabkan sakit tapi dapat berkembang biak untuk memunculkan respons sistem imun. Vaksin hidup ini mendatangkan kekebalan yang lebih kuat dan bisa memberikan perlindungan seumur hidup meskipun hanya diberikan satu atau dua kali. - Vaksin Toksoid. Berguna untuk menghasilkan kekebalan tubuh guna menghalau dampak buruk dari racun atau toksin yang dihasilkan oleh bakteri tertentu.  Virologi



178



-



Vaksin Biosintetik. Jenis vaksin ini memiliki kandungan antigen yang diproduksi secara khusus hingga menyerupai struktur protein dari bagian tertentu pada virus atau bakteri untuk menghasilkan kekebalan tubuh.



Berbagai jenis vaksin berdasarkan pembedanya : 1. Pembedaan jenis vaksin dari antigen yang dipergunakan untuk merangsang sistim imunologi/daya pertahanan tubuh membuat zat antobodi 2. Pembedaan vaksin atas dasar cara membuat vaksin tersebut, sehingga kita mengenal adanya vaksin hidup yang dilemahkan (live attenuated vaccine) dan vaksin mati (killed Vaccinevatau inactivated vaccine). Kita juga dikenalkan dengan adanya vaksin Monovalent dan vaksin Polivalent. 3. Pembedaan vaksin untuk imunisasi bayi anak, dan vaksin untuk imunisasi orang dewasa dan orang berusia lanjut. 4. Pembedaan vaksin berdasarkan tujuan pemakaiannya, misalnya ada vaksin wisatawan, bagi wisatawan yang akan berkunjung ke suatu daerah dengan endemik penyakit infeksi tertentu, vaksin wanita hamil untuk mencegah keguguran janin (abortus) dan mencegah janin lahir dengan cacat fisk bawaan (anomali congenital) 5. Vaksin masa depan : misalnya vaksin utuk malaria, vaksin untuk demam berdarah dengue, vaksin untuk tumor otak Glioblastoma, vaksin untuk kanker Prostate, vaksin untuk diabetes, dll



Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar!



179



1.



Pada sistem pertahanan tubuh nonspesifik, garis pertahan pertana yaitu A. Kulit dan antibody B. Kulit dan membrane mukosa C. Protein anti mikroba dan membran mukosa D. Kulit dan sel fagosit E. Limfosit dan antibodi



2.



Sistem kekebalan tubuh nonspesifik internal sangat tergantung kepada A. Sel fagosit B. Sel limfosit B C. Antibody D. Limfosit T E. Lisosim



Virologi 



3.



Sekelompok antimikroba yang meliputi 21 protein serum dan termasuk kedalam pertahanan nonspesifik dinamakan A. Antibody B. Sistem kekebalan C. Interferon D. Sistem komplemen E. Antigen



4.



Suatu molekul asing yang mendatangkan suatu respon spesifik dari sistem kekebalan tubuh manusia dinamakan A. Antibodi B. Pirogen C. Limfosit B D. Limfosit penolong E. Antigen



5.



Jenis limfosit T yang mempunyai fungsi untuk menghancurkan sel yang telah terinfeksi yaitu A. Limfosit T helper B. Limfosit T penolong C. Limfosit T supresor D. Limfosit T sitotoksik E. Limfosit T memori



6.



Respon kekebalan yang tidak termasuk dalam mekanisme pembuangan antigen oleh antibody yaitu kekebalan A. Nonspesifik B. Seluler C. Buatan D. Humoral E. Pasif



7.



Pemberian vaksin termasuk kedalam upaya membentuk kekebalan A. Seluler B. Aktif alami C. Aktif buatan D. Pasif alami E. Pasif buatan



8.



Respon yang berlebihan terhadap suatu antigen yang masuk ke dalam tubuh manusia dinamakan A. Addison’s disease



 Virologi



180



B. Alergi C. Hipersensitif D. Autoimunitas E. Myasthenia gravis



9.



Proses vaksinasi bisa diberikan per oral, contohnya vaksin untuk mencegah penyakit A. Disentri B. Cacar C. Tuberculosis D. Rabies E. Polio



10. Mekanisme kekebalan tubuh manusia dalam melindungi tubuh dari berbagai mikroba penyebab pathogen (penyakit) memanfaatkan komponen di bawah ini , kecuali A. Protein antimikroba B. Limfosit C. Trombosit D. Monosit E. Trombosit



11. Suatu mekanisme pertahanan yang dilakukan oleh sel-sel fagosit dengan cara mencerna partikel asing /mikroba dinamakan A. Interferon B. Antibodi C. Inflamasi D. Limfosit E. Fagositosis 12. Autoimunitas akan menyebabkan beberapa penyakit berikut ini, kecuali A. AIDS B. Diabetes mellitus C. Addison’s disease D. Myasthenia E. Lupus 13. Diantara pilihan di bawah ini, tentang cara kerja antibody yang berfungsi menghalangi tempat pengikatan virus yaitu A. Aglutinasi 181



Virologi 



B. Fiksasi C. Presipitasi D. Vaksinasi E. Netralisasi



14. IgM merupakan antibody yang dilepaskan ke aliran darah ketika erjadi infeksi (respon kekebalan primer) berfungsi pada saat A. Infeksi kedua B. Infeksi pertama kali C. Permukaan epithelium terinfeksi D. Saat alergi E. Semua jawaban benar 15. Semua bakteri yang masuk ke dalam tubuh akan dihancurkan oleh A. Histamin B. Antibiotik C. IgA D. Sel T pembantu E. Fagosit



Kunci Jawaban Tes Test Formatif 1A 1. E 2.



C



3.



D



4.



C



5.



B



6.



A



7.



C



8.



C



9.



A



10. B 11. A 12. D



 Virologi



182



13. A 14. E



Test Formatif 2 1. B 2.



A



3.



C



4.



E



5.



D



6.



B



7.



C



8.



B



9.



E



10. E 11. E 12. A 13. E 14. B 15. E.



Glosarium Anafilaksis



CD4



183



: reaksi alergi berat yang berujung pada kematian jika terlambat ditangani secara medis. Hal ini terjadi ketika sistem kekebalan tubuh mengeluarkan zat kimia sebagai reaksi terhadap alergen sehingga membuat tubuh dalam keadaan syok : merupakan jenis sel darah putih atau limfosit. Sel tersebut adalah bagian yang penting dari sistem kekebalan tubuh kita. Sel CD4 kadang kala disebut sebagai sel-T



Virologi 



Creutzfeidt Jakobs Desease



Denaturasi



Devensive medicine



Diferensiasi



Farmaseutikal Fagositosis



Flora komensal



Hipogamaglobulinemia



Inaktivasi virus Infancy



Infektivitas



 Virologi



: suatu penyakit kelainan otak yang ditandai dengan penurunan fungsi atau mental yang terjadi dengan cepat , disertai kelainan perderakan, biasa disebut juga dengan penyakit anjing gila. : perubahan bentuk protein melalui beberapa bentuk tekanan eksternal (misalnya dengan menerapkan panas, asam atau basa) sedemikian rupa sehingga tidak akan lagi dapat menjalankan fungsi selular. : merupakan suatu deviasi alur praktek kedokteran yang ditujukan untuk antisipasi kemungkinan ancaman tuntutan malpraktek di kemudian hari. Dasar pertimbangan dalam defensive medicine lebih ditujukan untuk mengantisipasi pertanggungjawaban hukum dibandingkan untuk kemanfaatan pasien. : proses ketika sel primitif menjadi jenis sel yang lebih khusus. Diferensiasi terjadi beberapa kali selama perkembangan organisme multiselular ketika organisme berubah dari zigot sederhana menjadi suatu sistem jaringan dan jenis sel yang rumit. : virus yang dipakai sebagai bibit virus untuk produksi vaksin. : proses dimana sel-sel hidup tertentu yang disebut fagosit menelan atau memakan sel lain atau partikel. Fagosit mungkin organisme bersel satu, yang hidup bebas seperti amuba, atau salah satu dari sel-sel tubuh, seperti sel darah putih. : kumpulan organisme yang ditemukan secara alamiah pada tubuh manusia di lokasi anatomi tertentu dan jumlah tertentu serta tidak menyebabkan penyakit dalam kondisi normal. : gangguan yang disebabkan oleh defisiensi limfosit-B dan imunoglobulin (antibodi) dalam darah. Imunoglobulin berperan ganda dalam respon kekebalan tubuh dengan mengenali antigen asing dan memicu respon biologis yang berujung pada penghapusan antigen : menonaktifkan virus. : periode pertama kehidupan. sesudah kelahiran ketika individu yangbersangkutan relatif sangat tidak berdaya dan bergantung sekali pada orangtuanya. : kemampuan unsur penyebab atau agent untuk masuk dan berkembang biaksertamenghasilkan infeksi dalam tubuh pejamu. 184



Immunoglobulin



Ig A Ig G Ig M Ig E Infiltrasi Kemotaktis



Kemoprofilaksis



Ligan Menarche Masa adolensens Opsonin Pasteurisasi



Pertusis Pneumokokus



Prion



185



: senyawa protein yang digunakan untuk melawan kuman penyakit (virus, bakteri, racun bakteri dll.), ada di dalam darah, orang sering menyebutnya antibodi. : imunoglobulin yang memiliki peran utama dalam sekresi. : imunoglobulin primer di dalam serum dan ditransfer dari ibu ke janin. : imunoglobulin pertama yang diproduksi dalam respon imun, merupakan imunoglobulin terbesar : imunoglobulin yang memainkan peran primer pada alergi dalam melawan parasit : bocornya cairan atau obat-obatan ke jaringan, yang dapat menyebabkan pembengkakan : pergerakan menuju arah tertentu yang disebabkan oleh zat-zatkimia. Kemotaktik menyebabkan leukosit bergerak langsung menuju ke jaringan yang cedera atau rusak : pemberian obat untuk mencegah penularan suatu penyakit infeksi. Tindakan ini biasanya dilakukan pada orang yang terancam : molekul sederhana yang dalam senyawa kompleks bertindak sebagai donor pasangan elektron : menstruasi yang dialami pertama kali oleh seorang perempuan : masa tumbuh menjadi remaja awal sampai remaja akhir (10-21 th) : antibodi yang bekerja dengan merangsang leukosit untuk menyerang antigen atau kuman : proses pemanasan dengan tujuan membunuh organisme merugikan seperti bakteri, protozoa, kapang, khamir dan suatu proses untuk memperlambat pertumbuhan mikroba pada makanan. : penyakit pernapasan akibat bakteri yang sangat menular dan menyebabkan batuk tidak terkendali. : bakteri gram positif Streptococcus pneumoniae. Pneumokokus biasanya hidup di saluran pernafasan bagian atas manusia, merupakan tuan rumah alami, terutama selama musim dingin dan musim semi. Pneumokokus kadang-kadang menyebabkan pneumonia : protein penyebab kerusakan jaringan otak pada penyakit anjing gila



Virologi 



Scleroderma



Sitotoksisitas



Virulensi



Viremia Zat kemotaktik



: sebuah penyakit autoimun yang ditandai oleh kulit yang mengeras. Istilah scleroderma berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, Sclero (keras) dan Derma (kulit), merupakan penyakit tidak menular, non-kanker, dan tidak menginfeksi. : kemampuan sel untuk bertahan hidup karena adanya senyawa toksik. Kemampuan sel untuk bertahan hidup dapat diartikan sebagai tidak hilangya metabolik atau proliferasi dan dapat diukur dari bertambahnya jumlah sel, naiknya jumlah protein, atau DNA yang disintesis. : derajat tingkat patogenitas yang diukur oleh banyaknya organisme yang diperlukan untuk menimbulkan penyakit pada jangka waktu tertentu. Virulensi berkaitan erat dengan infeksi dan penyakit : keadaan dimana di dalam darah ditemukan virus. : gerakan dari sel tubuh, bakteri atau organisme sebagai respon akibat terpapar zat kimiawi tertentu dalam lingkungannya. Kemotaksis merupakan hal yang sangat penting bagi mikroorganisme untuk menemukan makanannya



Daftar Pustaka Anonim 2013. Seluk Beluk Vaksin (URL :http://selukbelukvaksin.com/2013/12/). (Diambil 2 Februari 2018) Depkes RI. (1996). Virologi Umum. Jakarta : Pusat Pendidikan Tenaga Kesehatan Jawet, Melnick, and Adelberg.(2014). Mikrobiologi Kedokteran Edisi 25.Jakarta : Buku Kedokteran EGC Kuswiyanto.(2016).Buku Ajar VirologiUntuk Analis Kesehatan.Jakarta : Buku kedokteran EGC  Virologi



186



Kresno B.(2001).Diagnosis dan Prosedur Laboratorium Edisi 4. Jakarta : Balai Penerbit FKUI Kate Rittenhouse, Olson and Ernesto De Nardin.(2017). Immunologi dan Serologi Klinis Modern.Jakarta : Buku Kedokteran EGC Narayan, N. H.Albrecht. (2008). Virology Chapter 17.Mycrobiology and Immunology Online.University of South Carolina Soedarto.(2010).Virologi Klinik.Surabaya : Sagung Seto



Bab 5 PENYEBARAN DAN INFEKSI VIRUS Iis Kurniati, S.Pd., M.Kes.



V 187



Pendahuluan irus tidak bisa hidup pada diri mereka sendiri dan untuk kelangsungan hidup



Virologi 



mereka virus harus menyebar ke inang lain seperti manusia, hewan dan tumbuhan. Pada Bab 5 ini kita akan mempelajari mengenai ruang lingkup penyebaran virus dan infeksi virus. Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa akan mampu menjelaskan tentang penyebaran virus dan menjelaskan tentang konsep infeksi virus. Manfaat mempelajari Bab ini adalah membantu Saudara untuk dapat memahami lebih dalam tentang bagaimana penyebaran virus pada manusia, hewan dan tumbuhan, serta identifikasi penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus. Agar memudahkan Saudara mempelajari Bab ini, maka materi yang akan dibahas kita bagi menjadi 2 topik, yaitu: 1. Penyebaran virus, yang membahas secara umum tentang mekanisme penyebaran virus serta fase penyebaran virus dalam tubuh manusia. 2. Infeksi virus, membahas tentang pengertian infeksi virus, patogenesis penyakit, gambaran umum infeksi virus pada manusia serta pencegahan dan terapi infeksi virus. Selanjutnya agar Anda berhasil dalam mempelajari materi yang tersaji dalam Bab 5ini, perhatikan beberapa saran sebagai berikut: c. Pelajari setiap topik materi secara bertahap d. Usahakan mengerjakan setiap latihan dengan tertib dan sungguh-sungguh. Kerjakan tes yang disediakan dan diskusikan bagian-bagian yang sulit Anda pahami dengan teman sejawat atau tutor, atau melalui pencarian di internet.



Topik 1 Penyebaran Virus orang ke orang melalui kontak. Cara utama Penyebaran meliputi infeksi droplet atau enyebaran virus terjadi melalui cara-cara berikut yaitu (1) Penyebaran langsung dari aerosol (misalnya, influenza, campak, smallpox); melalui kontak seksual (contohnya, papillomavirus, virus hepatitis B, herpes simpleks tipe 2, dan human immunodeficiency virus); melalui kontak tangan-mulut, tangan-mata, atau mulut-mulut (misalnya, virus herpes simpleks, rhinovirus, virus Epstein Barr), atau melalui darah yang terkontaminasi (misalnya, virus hepatitis B, Human Immunodeficiency Virus). (2) Penyebaran tak langsung melalui jalur fekal oral (misalnya, enterovirus, rotavirus, hepatitis A infeksius) atau melalui muntahan (misalnya, virus Norwalk, rhinovirus). Penyebaran dari hewan ke hewan, dengan manusia  Virologi



188



sebagal pejamu aksidental. Penyebaran dapat terjadi melalui gigitan (rabies) atau melalui infeksi droplet atau aerosol dari daerah yang terkontaminasi hewan pengerat (contohnya, arenavirus, hantavirus). (3) Penyebaran melalui vektor artropoda (misalnya, arbovirus, sekarang terutama diklasifikasikan sebagai togavirus, flavivirus, dan bunyavirus).(Depkes RI Pusdikes, 1996). Ekologi adalah studi interaksi antara organisme hidup dan lingkungannya. Virus-virus yang berbeda telah mengembangkan mekanisme yang cerdik dan seringkali rumit untuk bertahan hidup di alam dan untuk menular dari satu inang ke inang berikutnya. Cara penyebaran yang digunakan oleh virus tertentu tergantung pada sifat interaksi antara virus dengan inang. Pada umumnya penyebaran virus sama dengan penyebaran bakteri yaitu melalui kontak langsung, kontak tidak langsung (Jawetz, 2014).



A. PENYEBARAN VIRUS Melalui Kontak Langsung Cara-cara penyebaran melalui kontak langsung ini ada dua cara, yaitu: 1. Secara mutlak antara lain berbagai jenis penyakit kulit, bila kulit yang sakit dan mengandung banyak virus kemudian kontak atau menyentuh kulit yang sehat maka virus tersebut akan menular.Contohnya adalah a. Pada penyakit kulit seperti Verruca vulgaris dan Moluscum contagiosum, penularan terjadi karena pecahnya nodula kulit yang berisi virus. b. Penyakit kelamin karena kohabitasi seperti Lymfogranuloma Venereum. 2. Secara droplet infection, ada dua macam: a. Droplet infection perinhalasi, misalnya penyakit influenza, parainfluenza, campak (morbilli), gondongan (mumps), rubeola, cacar (variola) dan cacar air (varicella). b. Droplet infection peroral. misalnya penyakit polio, hepatitis infeksiosa, penyakit karena virus Echo, Coxsackie dan mumps (Depkes RI Pusdikes, 1996).



Kontak tidak langsung Cara-cara penularan melalui kontak tidak langsung menggunakan perantaraan suatu media dan meliputi beberapa macam diantaranya: 1. Melalui debu. Contoh: variola, hepatitis infekeiosa, Q fever. 2. Makanan, minuman dan alat-alatnya. Contoh: Polio, Echo. Coxsackie, Hepatitis infeksiosa 3. Gigitan hospes reservoir : Virus berada di dalam air ludah hewan reservoar dan akan menyebabkan penyakit pada mahluk yang digigitnya. Contoh : a. Rabies, dengan hospes reservoar anjing, kucing,kera, kuda, sapi, domba, srigala. b. Pseudorabies, hospes reservoarnya terutama babi. c. B virus, melalui gigitan kera dan dapat menimbulkan radang otak. 4. Melalui hospes perantara : Secara epidemiologis ada dua hospes perantara yaitu : a. Vektor mekanis:



189



Virologi 



Vektornya berupa serangga (Arthopoda). Di sini virus tidak mengalami perkembangbiakan/perubahan bentuk di dalam tubuh vektor, Jadi virus hanya menempel saja pada moncong, kaki dan sayap. Serangganya biasanya yang menghinggapi sampah, kotoran manusia, sekret konjungtiva atau kulit yaitu lalat rumah, lipas dan semut. Misalnya: lalat dapat menularkan penyakit polio. Echo, Coxsackie dan Hepatitis infectiosa. b. Vektor sejati (obligat) Biasanya serangga pengisap darah. Mikroorganisme akan masuk ke dalam tubuh vektor dan berkembangbiak dengan perubahan bentuk sebelum ditularkan ke hospes lain. Dengan demikian mikroorganisme dapat tumbuh dulu dalam tubuh vektor dan disebut masa tunas ekstrinsik, yang lamanya bisa berbeda-beda tergantung Jenis mikroorganismenya. Arthopoda merupakan hospes perantara sedangkan manusia hospes reservoar. Contohnya Dengue, (hospes perantaranya Aedes aegypti, masa tunas ekstrinsik 11 hari), Chikungunya (hospes perantaranya Aedes aegypti, Culex fatigans dan Mansonia), Urban yellow fever (hospes perantaranya Aedes aegypti) Arthopoda merupakan hospes perantara, vertebrata hospes reservoar sedangkan manusia hospes insidental. Contohnya adalah JBE/Japanese B. encephalitis(hospes reservoar: babi dan burung yang hidup dekat air, Vektor: Culex tritaeniorhynchus), Jungle yellow fever (hospes reservoar: kera. hospes perantara nyamuk Haemagogus). Arthopoda merupakan hospes perantara dan hospes reservoar, vertebrata dan manusia merupakan hospes insidental. Jadi sebenarnya virusnya adalah parasit dan serangga. Pada serangga infeksi bisa secara turun temurun melalui penularan transovarial. Jadi arthopoda juga merupakan carrier. Contohnya adalahColorado tick fever dan Rocky mountain spotted fever yang disebar oleh sengkenit Dermacentor andersonii. Pada vertebrata, invasi sebagian besar virus membangkitkan reaksi keras, biasanya pada durasi pendek. Hasilnya bersifat menentukan. Inang bisa menyerah ataupun hidup dengan memproduksi antibodi yang menetralisir virus. Tanpa melihat keadaan ini, virus biasanya aktif dalam waktu yang pendek, walaupun bisa terjadi infeksi persisten atau laten yang berlangsung berbulan-bulan atau bertahun-tahun (hepatitis B, herpes simpleks, cytomegalovirus, retrovirus). Pada vektor arthropoda virus, hubungannya biasanya agak berbeda. Virus biasanya tidak menimbulkan atau hanya sedikit menimbulkan efek penyakit dan tetap aktif dalam arthropoda selama hidupnya Dengan demikian, arthropoda, berbeda dengan vertebrata, berperan sebagai inang permanen dan reservoar. (Indan, 2009). Telah dikenal setidaknya tiga pola penyebaran yang berbeda pada virus yang ditularkan artropoda: 1. Siklus manusia-artropoda: Contoh: demam kuning urban (urban yellow fever), demam dengue.



 Virologi



190



2. Siklus vertebrata tingkat rendah-artropoda dengan infeksi tangensial pada manusia: Contoh: demam kuning hutan (jungle yellow fever), ensefalitis St. Louis. Manusia yang terinfeksi merupakan pejamu "buntu!' Metode ini merupakan mekanisme transmisi yang lebih lazim dijumpai.



3. Siklus artropoda-artropoda yang terkadang menginfeksi manusia dan vertebrata derajat rendah: Contoh: Colorado tick fever, ensefalitis La Crosse.



Pada siklus ini, virus dapat ditularkan dari artropoda dewasa ke keturunannya melalui telur (penyebaran transovarian). Dengan demikian, siklus tersebut dapat berlanjut dengan atau tanpa intervensi pejamu vertebrata yang mengalami viremia. (Indan, 2009) Pada vertebrata, invasi oleh kebanyakan virus menyebabkan reaksi yang hebat, dan biasanya berlangsung singkat. Hasilnya bersifat mutlak. Pejamu dapat kalah atau tetap hidup berkat pembentukan antibodi yang menetralkan virus. Tanpa mengindahkan hasil akhirnya, persinggahan virus aktif biasanya berlangsung singkat, meskipun infeksi persisten atau laten yang menetap selama berbulan-bulan hingga bertahun-tahun dapat terjadi (hepatitis B, herpes simpleks, cytomegalovirus, retrovirus). Pada vektor artropoda virus, hubungan yang terjadi biasanya agak berbeda. Virus menyebabkan kesakitan yang ringan atau tidak menimbulkan penyakit sama sekali dan tetap aktif di dalam artropoda sepanjang siklus hidup



191



Virologi 



alami artropoda tersebut. Dengan demikian, artropoda, berkebalikan dengan vertebrata, berperan sebagai pejamu tetap dan reservoar. Mekanisme penyebaran virus bervariasi, tetapi rute yang paling umum terjadi melalui aliran darah atau limfe. Adanya virus di dalam darah disebut viremia. Virion dapat berada bebas di dalam plasma (mis, enterovirus, togavirus) atau berhubungan dengan tipe sel tertentu (mis, virus campak) (Tabel 5.1). Beberapa virus bahkan bermultiplikasi di dalam sel tersebut. Fase viremia berlangsung singkat pada banyak infeksi virus, Dalam beberapa kasus, terjadi penyebaran neuronal; inilah rupanya cara virus rabies mencapai otak sehingga menyebabkan penyakit, dan cara virus herpes simpleks berpindah ke ganglia untuk memulai infeksi laten, Virus cenderung menunjukkan spesifisitas organ dan sel, tropisme menentukan pola penyakit sistemik yang terjadi selama infeksi virus, Sebagai contoh, virus) Hepatitis B bersifat tropik terhadap hepatosit hati dan hepatitis adalah penyakit utama yang disebabkan virus. Tropisme jaringan dan sel oleh virus tertentu biasanya mencerminkan kehadiran reseptor permukaan sel spesifik untuk virus tersebut. Reseptor adalah komponen permukaan sel tempat bagian permukaan virus (kapsid atau selubung) dapat berinteraksi secara spesifik dan mengawali terjadinya infeksi. Reseptor adalah konstituen sel yang berfungsi dalam metabolisme seluler normal, tetapi juga mempunyai afinitas terhadap virus tertentu. Identitas reseptor seluler spesifik diketahui untuk beberapa virus, tetapi tidak diketahui pada banyak kasus. Faktor-faktor yang memengaruhi ekspresi gen virus merupakan determinan penting pada tropisme sel. Bagian enhancer yang menunjukkan beberapa spesifisitas tipe-sel dapat mengatur transkripsi gen virus. Sebagai contoh, enhancer JC polyomavirus jauh lebih aktif pada sel glia dibandingkan pada jenis sel lainnya. Mekanisme lain mengenai tropisme jaringan melibatkan enzim proteoglikan. Paramiksovirus tertentu tidak bersifat infeksius hingga selubung glikoprotein mengalami pembelahan proteolitik. Siklus replikasi virus multipel tidak terjadi pada jaringan yang tidak menunjukkan enzim pengaktif yang tepat (Jawetz, 2014).



Tabel 5. 1 Penyebaran virus melalui aliran darah Berhubungan dengan tipe sel



Contoh Virus DNA



Virus RNA



Limfosit



Virus Epstein-barr, Cytomegalovirus, Virus Hepatitis B, Virus JC, Virus BK



Mumps, Campak, Rubella, Human Immunodeficiency Virus



Monosit-makrofag



Cytomegalovirus



Poliovirus, Human Immunodeficiency Virus, virus Campak



Netrofil  Virologi



Virus Influenza 192



Sel darah merah



Parvovirus B19



Virus Colorado Tick Fever



Tidak ada (bebas dalam Togavirus, Picornavirus plasma) Sumber : Jawet, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014. Penyebaran dapat ditentukan sebagian oleh gen spesifik. Penelitian dengan reovirus telah menunjukkan bahwa besarnya penyebaran dari saluran gastrointestinal ditentukan oleh salah satu protein kapsid luar.



B. VIRUS YANG MENYERANG MANUSIA 1. Polio Poliomyelitis atau polio, adalah penyakit paralisis atau lumpuh yang disebabkan oleh virus. Virus pembawa penyakit ini adalah sebuah virus yang dinamakan poliovirus (PV). Virus ini dapat memasuki aliran darah dan mengalir ke sistem saraf pusat menyebabkan melemahnya otot dan kadang kelumpuhan. Virus polio termasuk genus enteroviorus, famili Picornavirus. Bentuknya adalah ikosahedral tanpa sampul dengan genome RNA single stranded messenger molecule. Single RNA ini membentuk hampir 30 persen dari virion, dan sisanya terdiri dari 4 protein besar (VP1-4) dan satu protein kecil (Vpg). Penyebab virus polio terdiri atas tiga strain, yaitu strain 1 (brunhilde yang paling paralitogenik atau paling ganas), strain 2 (lanzim yang paling jinak), strain 3 (leon). Penyakit polio terbagi atas tiga jenis yaitu polio non-paralisis, spinal, dan bulbar. Virus polio sangat tahan terhadap alkohol dan lisol, namun peka terhadap formaldehide dan larutan klor. Suhu yang tinggi dapat cepat mematikan virus. Tetapi pada keadaan beku, dapat bertahun-tahun masa hidupnya. Cara Penyebarannya melalui kontak antar manusia. Virus masuk ke dalam tubuh melalui mulut ketika seseorang memakan makanan atau minuman yang terkontaminasi feses (fekaloral). Atau bisa juga melalui mulut dengan mulut (oral-oral). Cara Pencegahannya denganmenjaga lingkungan tetap bersih agar terhindar dari virus ini, melakukan vaksinasi polio bagi para balita. 2. Herpes Simplex Virus herpes adalah virus DNA yang dapat menyebabkan infeksi akut pada kulit. Ditandai dengan adanya vesikel yang berkelompok di atas kulit sembab dan eritematosa pada daerah dekat mukokutan. Ada dua tipe virus yang sering menginfeksi, yaitu HSV-Tipe I (Herves Simplex Virus Type 1) dan HSV-Tipe II (Herves Simplex Virus Type 2). HSV-Tipe 1 biasanya menginfeksi daerah mulut dan wajah (oral herpes), sedangkan HSV-Tipe 2 biasanya mengifeksi daerah genital dan sekitar anus. Obat-obatan topikal sering dipakai, seperti: povidion iodine, idoksuridin (IDU), sitosin arabinosa atau sitarabin, adenine arabinosa atau vidarabin. Pelarut organik: Alkohol 70%, eter,



193



Virologi 



timol 40%, dan klorofom. Obat-obatan antivirus seperti Acyclovir diindikasikan dalam manajemen infeksi HSV primer dan pada pasien dengan imunosupresif. Cara Penularannya melalui kontak fisik dengan penderita, seperti: hubungan seksual, berciuman (bila herpes di mulut), maupun oral seks. Cara Pencegahannya denganselalu menjaga higienis (kebersihan/kesehatan) organ genitalia (atau alat kelamin pria dan wanita secara teratur), setia kepada pasangannya, dengan tidak berganti-ganti pasangan, jangan lupa menggunakan kondom, bila pasangan kita sudah terinfeksiPMS (Penyakit Menular Seksual), mintalah jarum suntik baru tiap kali menerima pelayanan medis yang menggunakan jarum suntik. 3. Virus Ebola Ebola (Virus Kongo) adalah sejenis virus dari genus Ebolavirus, familia Filoviridae, dan juga nama dari penyakit yang disebabkan oleh virus tersebut. Penyakit Ebola sangat mematikan. Tingkat kematian sampai 90%. Asal katanya adalah dari sungai Ebola di Kongo. Virus ini mulai menular dari salah satu spesies kera di Kongo kemudian mulai menyebar ke manusia, jangka waktu manusia mulai terjangkit virus ini sampai menemui ajalnya sekitar 1 minggu karena saking ganasnya virus ini. Virus ini masih berada di dataran Afrika dan kabarnya juga telah sampai ke Filipina. Suatu ketika Negeri Eropa melakukan pengimporan kera dari Kongo, ketika mengetahui virus ini akhirnya seluruh kera ini dimusnahkan agar tidak menyebar kemana-mana, dan sampai saat ini belum ditemukan Vaksin yang dapat menyembuhkan penyakit ini. Gejala: a. Demam, sakit kepala, nyeri otot. b. Mual, muntah, sakit perut. c. Pendarahan di luar dan dalam anus. d. Timbul bercak-bercak merah pada badan, muka, dan lengan. e. Terjadi peradangan hati, ginjal rusak, dan penurunan jumlah trombosit secara drastis. Cara Penyebarannya melalui kotak langsung dengan cairan tubuh atau kulit.Cara Pencegahannya menghindari bepergian ke daerah yang dilanda wabah ebola atau daerah yang memiliki riwayat wabah ebola, menghindari kontak dengan cairan tubuh pasien/orang yang terinfeksi ebola seperti darah, feses, air liur, cairan muntahan, air kencing, bahkan keringat, tidak berhubungan langsung (bersentuhan) dengan pasien ebola, bila terpaksa kontak langsung, harus menggunakan pelindung diri (proteksi diri) seperti kaca mata, masker, pakaian khusus, sepatu boot dan sarung tangan. 4. SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) Kasus sindrom pernapasan akut parah, atau lebih dikenal dengan SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) masih menempatkan berita utama di sebagian besar media masa dunia. Pada awalnya peneliti di Cina mengatakan kalau penyebabnya adalah bakteri Chlamydia. Namun setelah itu peneliti dari Hongkong dan beberapa peneliti dari negara lainnya menduga bahwa ada dua kemungkinan penyebabnya, yaitu Coronavirus dan



 Virologi



194



paramyxovirus. Setelah melalui masa yang cukup lama, akhirnya WHO mengumumkan bahwa yang menjadi dalang SARS adalah Coronavirus. Coronavirus adalah virus yang berbentuk bulat dan berdiameter sekitar 100-120 nm. Karena itu, pencegahan infeksi Coronavirus akan efektif bila menggunakan masker yang berpori-pori lebih kecil dari 100 nm. Virus ini memiliki RNA positive sebagai genomnya, dan biasanya sering disebut virus RNA. Mutasi virus terjadi pada saat replikasi dan virus RNA bermutasi sekitar 1 juta kali lebih cepat dari pada virus DNA. Kalau virus DNA mempunyai kecepatan mutasi 10-8 sampai 10-11 nukleotida setiap kali proses replikasi, virus RNA berkecapatan 10-3 sampai 10-4. Karena itu, tidak bisa dimungkiri bahwa virus penyebab SARS adalah Coronavirus yang sudah bermutasi. Selain menginfeksi manusia, Coronavirus juga menginfeksi binatang seperti babi, anjing, kucing, tikus, kelinci, sapi, dan ayam. Pada binatang-binatang ini, infeksi virus ini umumnya juga menyebabkan gejala gangguan pernapasan (pneumonia) seperti halnya pada manusia. Berdasarkan antigennya Coronavirus dibagi atas tiga kelopmpok. Lebih terperinci lagi, hasil analisa gen dan asam amino pembentuk protein N, protein S, dan protein M menunjukan bahwa Coronavirus SARS terpisah dari ketiga kelompok ini. Artinya, Coronavirus yang menjadi penyebab SARS adalah jenis Coronavirus yang baru yang merupakan hasil dari mutasi. Dan virus ini diberi nama virus SARS. Cara Penyebarannya melalui udara, seperti bersin dan batuk dari penderita SARS ke orang yang ada di dekatnya.Cara Pencegahan dengan menjaga kekebalan tubuh agar tetap tinggi dan kuat, yaitu dengan makan makanan bergizi dan tidur yang cukup untuk mempertinggi sel imunitas, menjaga udara sekeliling bebas virus: Udara yang masuk ke dalam air conditioner (AC) terlebih dahulu dilewatkan ke sistem yang bertemperatur tinggi (300oC) agar semua virus dan bakteri menjadi mati, baru dialirkan ke AC, sehingga diperoleh udara yang sesuai dengan temperatur yang diinginkan, memakai masker di dekat orang yang terkena SARS, sebisa mungkin menjauhinya. Masker yang efektif adalah masker yang berpori-pori lebih kecil dari 100 nm.



5. Flu Singapura (oleh Enterovirus 71) Flu Singapura sebenarnya adalah penyakit yang di dunia kedokteran dikenal sebagaiHand, Foot, and Mouth Disease (HFMD) atau penyakit jari, kaki, tangan, dan mulut (KTM).Penyakit KTM ini adalah penyakit infeksi yang disebabkan virus RNA yang masuk dalam keluarga Picornaviridae (Pico, Spanyol = kecil ) dan Genus Enterovirus (non Polio). Enterovirus merupakan penyakit tangan, kaki, dan mulut, apabila diabaikan maka bisa menjadi Radang Otak. Gejala serangan Enterovirus sangat mirip gejala flu biasa sehingga sulit dideteksi seperti demam yang kadang disertai pusing dan lemas serta nyeri.Namun, penting untuk diketahui oleh para orang tua, bahwa virus penyebab Flu Singapura secara umum ada dua macam, yakni Enterovirus coxsackie A16 dan Enterovirus 71.Jika terinfeksi virus Enterovirus coxsackie A16, tidak perlu khawatir karena tidak menyebabkan kematian dan dapat ditangani hanya dengan rawat jalan.Namun, jika pengidap terinveksi Enterovirus 71, maka harus mendapatkan perawatan lebih intensif. Sebab, virus ini lebih berbahaya dari 195



Virologi 



sebelumnya. Bahkan, jika terjadi komplikasi dapat menyebabkan penderita meninggal dunia. Gejala: Demam, batuk, pilek, pegal-pegal dan mudah lelah, timbul bisul kecil dan bintikbintik merah di kulit. Cara Penyebarannya melalui kontak langsung, seperti: doplet, air liur, tinja, cairan dari vesikel atau ekskreta, melalui kontak tidak langsung: dari barang-barang yang terkontaminasi oleh sekresi itu, melalui hewan: lalat dan kecoak. Cara Pencegahan antara lain orangtua sebaiknya mencuci tangan dengan bersih dan benar sebelum menyentuh bayi untuk menghindari bayi dari virus, dan mengajarkan cuci tangan yang benar kepada anaknya, mencuci tangan terutama setelah membersihkan hidung, menggunakan toilet, atau mengganti popok, membersihkan bagian tangan dan kaki terutama bagian yang sering menjadi sarang kuman. 6. AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome) AIDS adalah kumpulan kelainan tubuh yang disebabkan oleh kelemahan sistem kekebalan tubuh. Lemahnya sistem kekebalan tubuh atau imunitas ini disebabkan oleh serangan HIV (Human Immunodeficiency Virus) terhadap sel-sel pembentuk kekebalan, yaitu sel darah putih.Virus HIV pertama kali ditemukan oleh ilmuwan dari Amerika Serikat, Michale S. Gottlieb dan Frederick P. Siegel (1979). Pada mulanya, HIV dapat diisolasikan dan dibiakkan di dalam sel darah putih penderita. Di dalam sel darah putih tersebut, setelah dua sampai tiga minggu, HIV dapat menghasilkan virus baru. Cara Penyebarannya melalui hubungan seksual, dari penderita AIDS ke pasangannya, melalui transfusi darah, dari ibu penderita AIDS kepada anaknya yang masih dalam kandungan.Cara Pencegahan dengan menghindari sentuhan langsung terutama dengan darah, sperma, air liur, air seni, air mata, ataupun cairan lain dari tubuh penderita AIDS, wanita yang sedang hamil diharapkan menjauhkan diri dari penderita AIDS, karena berbahaya bagi dirinya dan bayinya, hindari pemakaian alat, pakaian, dan benda-benda lain yang digunakan oleh orang yang menderita AIDS atau yang berisiko tinggi terhadap virus AIDS. 7. Demam Berdarah Demam berdarah (DB) atau Demam Berdarah Dengue (DBD) adalah penyakit demam akut yang ditemukan di daerah tropis, dengan penyebaran geografis yang mirip dengan malaria. Penyakit ini disebabkan oleh salah satu dari empat serotipe virus dari genus Flavivirus, famili Flaviviridae. Setiap serotipe cukup berbeda sehingga tidak ada proteksisilang dan wabah yang disebabkan beberapa serotipe (hiperendemisitas) dapat terjadi. Demam berdarah disebarkan kepada manusia oleh nyamuk Aedes aegypti. Gejala: a. Munculnya demam tinggi terus menerus, disertai adanya tanda perdarahan, contohnya ruam. Ruam demam berdarah mempunyai ciri-ciri merah terang. b. Sakit perut, rasa mual, trombositopenia, hemokonsentrasi, sakit kepala berat, sakit pada sendi (artralgia), sakit pada otot (mialgia). Sejumlah kecil kasus bisa menyebabkan sindrom shock dengue yang mempunyai tingkat kematian tinggi. c. Sesudah masa tunas atau inkubasi selama 3 - 15 hari orang yang tertular dapat mengalami atau menderita penyakit ini dalam salah satu dari 4 bentuk berikut ini : 1) Bentuk abortif, penderita tidak merasakan suatu gejala apapun.  Virologi



196



2) Dengue klasik, penderita mengalami demam tinggi selama 4 - 7 hari, nyeri-nyeri pada tulang, diikuti dengan munculnya bintik-bintik atau bercak-bercak perdarahan di bawah kulit. 3) Dengue Haemorrhagic Fever (Demam berdarah dengue/DBD) gejalanya sama dengan dengue klasik ditambah dengan perdarahan dari hidung (epistaksis atau mimisan), mulut, dubur, dsb. 4) Dengue Syok Sindrom, gejalanya sama dengan DBD ditambah dengan syok / presyok. Bentuk ini sering berujung pada kematian. Cara Penyebaran : a. Melalui virus yang mendapat virus dengue sewaktu digigit atau menghisap darah orang yang sakit DBD, atau melalui orang yang tidak sakit DBD tapi dalam darahnya terdapat virus Dengue (karena orang ini memiliki kekebalan terhadap virus Dengue.) b. Melalui orang yang mengandung virus Dengue tapi tidak sakit, dapat pergi kemana-mana dan menularkan virus itu kepada orang lain di tempat yang ada nyamuk Aedes aegypti. c. Virus dengue yang terhisap akan berkembangbiak dan menyebar ke seluruh tubuh nyamuk termasuk kelenjar liurnya. nyamuk tersebut menggigit atau menghisap darah orang lain, virus itu akan dipindahkan bersama air liur nyamuk. Cara Pencegahan: a. Menghapuskan atau mengurangi vektor nyamuk demam berdarah. b. Menguras bak mandi setiap seminggu sekali. c. Mengubur barang-barang bekas yang dapat menjadi sarang perkembangan jentik-jentik nyamuk. d. Menutup wadah yang dapat menampung air. e. Melakukan kebiasaan baik, seperti makan makanan bergizi, rutin olahraga, dan istirahat yang cukup. f. Fogging atau pengasapan hanya akan mematikan nyamuk dewasa, sedangkan bubuk abate akan mematikan jentik pada air. g. Segera berikan obat penurun panas untuk demam apabila penderita mengalami demam atau panas tinggi. 8. Campak Penyakit Campak (Rubeola, Campak 9 hari, measles) adalah suatu infeksi virus yang sangat menular, yang ditandai dengan demam, batuk, konjungtivitis (peradangan selaput ikat mata atau konjungtiva) dan ruam kulit. Penyakit ini disebabkan karena infeksi virus campak golongan Paramyxovirus. Penularan infeksi terjadi karena menghirup percikan ludah penderita campak. Penderita bisa menularkan infeksi ini dalam waktu 2-4 hari sebelum rimbulnya ruam kulit dan 4 hari setelah ruam kulit ada. Sebelum vaksinasi campak digunakan secara meluas, wabah campak terjadi setiap 2-3 tahun, terutama pada anak-anak usia pra-sekolah dan anak-anak SD. Jika seseorang pernah menderita campak, maka seumur hidupnya dia akan kebal terhadap penyakit ini. Gejala:



197



Virologi 



a.



Panas badan, nyeri tenggorokan, hidung meler ( Coryza ), batuk ( Cough ), Bercak Koplik, nyeri otot, mata merah (conjuctivitis ). b. 2-4 hari kemudian muncul bintik putih kecil di mulut bagian dalam (bintik Koplik). Ruam (kemerahan di kulit) yang terasa agak gatal muncul 3-5 hari setelah timbulnya gejala diatas. Ruam ini bisa berbentuk makula (ruam kemerahan yang mendatar) maupun papula (ruam kemerahan yang menonjol). Pada awalnya ruam tampak di wajah, yaitu di depan dan di bawah telinga serta di leher sebelah samping. Dalam waktu 1-2 hari, ruam menyebar ke batang tubuh, lengan dan tungkai, sedangkan ruam di wajah mulai memudar. c. Pada puncak penyakit, penderita merasa sangat sakit, ruamnya meluas serta suhu tubuhnya mencapai 40° Celsius. 3-5 hari kemudian suhu tubuhnya turun, penderita mulai merasa baik dan ruam yang tersisa segera menghilang. d. Demam, kecapaian, pilek, batuk dan mata yang radang dan merah selama beberapa hari diikuti dengan ruam jerawat merah yang mulai pada muka dan merebak ke tubuh dan ada selama 4 hari hingga 7 hari. Cara Penyebarannya melalui saluran hidung. Virus campak yang berasal dari cairan hidung dan tenggorokan yang keluar dari penderita pada saat bersin, bantuk, dan bernapas.Cara Pencegahannya dengan imunisasi serta menghindari penderita, karena campak dapat ditularkan melalui saluran pernapasan. Virus campak yang berasal dari cairan hidung dan tenggorokan yang keluar dari penderita pada saat bersin, bantuk, dan bernapas.



9. Cacar Air Cacar air (Varisela, Chickenpox) adalah suatu infeksi virus menular, yang menyebabkan ruam kulit berupa sekumpulan bintik-bintik kecil yang datar maupun menonjol, lepuhan berisi cairan serta keropeng, yang menimbulkan rasa gatal. Penyebabnya adalah virus Varicella zoster. Virus ini ditularkan melalui percikan ludah penderita atau melalui benda-benda yang terkontaminasi oleh cairan dari lepuhan kulit. Penderita bisa menularkan penyakitnya, mulai dari timbulnya gejala sampai lepuhan yang terakhir telah mengering. Untuk mencegah penularan, sebaiknya penderita diisolasi (diasingkan). Jika seseorang pernah menderita cacar air, maka dia akan memiliki kekebalan dan tidak akan menderita cacar air lagi. Tetapi virusnya bisa tetap tertidur di dalam tubuh manusia, lalu kadang menjadi aktif kembali dan menyebabkan herpes zoster. Gejala: a. Demam, pilek, cepat merasa lelah, lesu, dan lemah. b. Pada kasus yang lebih berat, bisa didapatkan nyeri sendi, sakit kepala dan pusing. c. Beberapa hari kemudian timbullah kemerahan pada kulit yang berukuran kecil yang pertama kali ditemukan di sekitar dada dan perut atau punggung lalu diikuti timbul di anggota gerak dan wajah.  Virologi



198



d.



e.



Kemerahan pada kulit ini lalu berubah menjadi lenting berisi cairan dengan dinding tipis. Ruam kulit ini mungkin terasa agak nyeri atau gatal sehingga dapat tergaruk tak sengaja. Jika lenting ini dibiarkan maka akan segera mengering membentuk keropeng (krusta) yang nantinya akan terlepas dan meninggalkan bercak di kulit yang lebih gelap (hiperpigmentasi). Bercak ini lama-kelamaan akan pudar sehingga beberapa waktu kemudian tidak akan meninggalkan bekas lagi. Lain halnya jika lenting cacar air tersebut dipecahkan. Krusta akan segera terbentuk lebih dalam sehingga akan mengering lebih lama. kondisi ini memudahkan infeksi bakteri terjadi pada bekas luka garukan tadi. setelah mengering bekas cacar air tadi akan menghilangkan bekas yang dalam. Terlebih lagi jika penderita adalah dewasa atau dewasa muda, bekas cacar air akan lebih sulit menghilang.



Cara Penyebaran : a. Sentuhan b. Droplet : bila penderita cacar air, batuk, pilek dan jika bicara mengeluarkan semacam liur tapi dalam ukuran super kecil. Droplet ini masuk ke tubuh orang sehat, terus tinggal di tubuh tersebut selama 7 - 10 hari. c. Bila selama periode itu, ia tetap sehat, virus tidak berkembang, atau berkembang dengan pertumbuhan tertekan, sehingga pada beberapa orang, ia tidak merasa pernah kena cacar air padahal dia sebenarnya sudah kena tapi nggak pernah muncul ke kulit. d. Bila selama periode itu, si sehat jadi lemah, virus menyebar dan muncul ke permukaan dan jadilah cacar air. Cara Pencegahan: a. Imunisasi tersedia bagi anak-anak yang berusia lebih dari 12 bulan. Imunisasi ini dianjurkan bagi orang di atas usia 12 tahun yang tidak mempunyai kekebalan. Penyakit ini erat kaitannya dengan kekebalan tubuh. b. Kepada orang yang belum pernah mendapatkan vaksinasi cacar air dan memiliki resiko tinggi mengalami komplikasi (misalnya penderita gangguan sistem kekebalan), bisa diberikan immunoglobulin zoster atau immunoglobulin varicella-zoster. Vaksin varisela biasanya diberikan kepada anak yang berusia 12-18 bulan. 10. Gondong Gondong (Mumps, Parotitis epidemika) adalah penyakit menular, disebabkan oleh virus (Myxovirus parotitidis), berlangsung cepat (akut) yang ditandai dengan pembesaran kelenjar ludah, terutama kelenjar di bawah telinga (parotis). Gejala: a. Pada tahap awal (1-2 hari) penderita gondong mengalami gejala: demam, sakit kepala, nyeri otot, kehilangan nafsu makan, nyeri rahang bagian belakang saat mengunyah dan adakalanya disertai kaku rahang (sulit membuka mulut).



199



Virologi 



b. Selanjutnya terjadi pembengkakan kelenjar di bawah telinga (parotis) yang diawali dengan pembengkakan salah satu sisi kelenjar kemudian kedua kelenjar mengalami pembengkakan. c. Pembengkakan biasanya berlangsung sekitar 3 hari kemudian berangsur mengempis. d. Kadang terjadi pembengkakan pada kelenjar di bawah rahang (submandibula) dan kelenjar di bawah lidah (sublingual). Pada pria akil balik adalanya terjadi pembengkakan buah zakar (testis) karena penyebaran melalui aliran darah. Cara Penyebarannya melalui kontak langsung, percikan ludah (droplet), muntahan, air seni (kencing). Cara Pencegahan paling efektif adalah dengan imunisasi MMR (Mumps, Morbili, Rubela) yang diberikan melalui injeksi pada usia 15 bulan. Imunisasi MMR tidak menimbulkan panas dan efek lainnya. Imunisasi dapat juga diberikan kepada remaja dan orang dewasa yang belum menderita Gondong. (Chiu W, 1997).



C. VIRUS YANG MENYERANG HEWAN 1. Newcastle Disease (NCD) Newcastle Disease (NCD) juga di kenal dengan sampar ayam atau Tetelo yaitu penyakit yang disebabkan oleh Newcastle Disease Virus dari golongan Paramyxovirus. Virus ini biasanya berbentuk bola, meski tidak selalu (pleomorf) dengan diameter 100-300 nm. Genome virus ND ini adalah suatu rantai tunggal RNA. Virus ini menyerang alat pernapasan, susunan jaringan syaraf, serta alat-alat reproduksi telur dan menyebar dengan cepat serta menular pada banyak spesies unggas yang bersifat akut, epidemik (mewabah) dan sangat patogen. Virus NCD dibagi dua tipe yakni tipe Amerika dan tipe Asia. Pembagian ini berdasarkan keganasannya dimana tipe Asia lebih ganas dan biasanya terjadi pada musim hujan atau musin peralihan, dimana saat tersebut stamina ayam menurun sehingga penyakit mudah masuk. Gejala: a. Ayam pingsan payah, mengantuk dengan kepala ditundukkan, sesak nafas, terdengar suara mencicit seperti ayam tercekik. b. Nafsu makan berkurang, berak putih seperti kapur dan padat tetapi lambat laun berubah jadi encer dan hijau. c. Ayam menjadi kurus dalam beberapa hari, ayam hilang keseimbangan atau selalu memutarmutar kepalanya, berjalan keliling, kepala diletakan diatas punggung juga kelumpuhan. d. Pial dan balung berwarna kebiruan. Cara Penyebaran : a. Melalui kontak langsung dari ayam sakit ke ayam lainnya. b. Melalui kontak tidak langsung, melalui bahan, pekerja, atau alat yang tercemar virus tersebut. c. Virus NCD yang bereplikasi di saluran pencernaan akan menyebabkan adanya feses yang tercemar oleh virus tersebut. Dalam hal ini, penularan virus NCD dapat terjadi melalui oral akhibat ingesti feses yang mengandung virus tersebut ataupun secara tidak langsung melalui pakan atau minuman yang tercemar atau per inhalasi akhibat menghirup partikel feses yang telah mengering. Cara Pencegahan:  Virologi



200



a.



Vaksinasi yang teratur sesuai dengan program yang dianjurkan yaitu: 1) Umur ayam antara Umur ayam antara 4-7 hari, vaksinasi dengan vaksin aktif melalui tetes mata yaitu cukup tetes pada mata kiri atau kanan juga dilakukan vaksinasi inaktif yang disuntikan pada kulit leher dengan menggunakan Spuit dengan dosis 0,2-0,25 CC pada waktu yang sama. 2) Umur ayam antara 18-21 hari dilakukan vaksinasi (revaksinasi) dengan vaksin aktif galur lasota atau Clone melalui tetes mata atau air minum. 3) Setelah vaksinasi kedua, vaksinasi selanjutnya dapat dilakukan pada umur ayam tiga bulan atau empat bulan atau setiap akan memasuki bulan peralihan. b. Memelihara ayam dalam kandang terbatas serta menjaga kebersihan ayam, jangan memasukkan ayam luar sebelum dikarantina atau divaksin dan dipastikan tidak membawa penyakit. 2. Rabies Rabies merupakan suatu penyakit hewan menular akut yang disebabkan oleh virus neurotropik dari ssRNA virus; genus Lyssavirus; famili Rhabdoviridae. Virus Rabies termasuk dalam serotipe 1, serotipe 2 (Lagos bat virus), serotipe 3 (Mokola rhabdovirus), dan serotype 4 (Duvenge rhabdovirus). Rabies menyerang sistem syaraf pusat hewan berdarah panas dan manusia. Bersifat zoonosis yaitu dapat menular pada manusia lewat gigitan atau cakaran. atau dapat pula lewat luka yang terkena air liur hewan penderita rabies Hewan yang terinfeksi dapat berubah menjadi lebih agresif atau ganas dan dapat menyerang manusia. Rabies sangat berbahaya, bila ditemukan gejala klinis dan penanganannya tidak benar biasanya diikuti kematian, baik pada hewan maupun manusia. Gejala pada hewan: a. Suka bersembunyi di tempat yang gelap dan sejuk. b. Terjadi kelumpuhan tubuh, hewan tidak dapat mengunyah dan menelan makanan, rahang bawah tidak dapat dikatupkan dan air liur menetes berlebihan. c. Kejang berlangsung singkat dan kadang sering tidak terlihat. d. Tidak ada keinginan menyerang atau mengigit. Kematian akan terjadi dalam beberapa jam. Gejala pada manusia: a. Timbul gejala-gejala lesu, nafsu makan hilang, mual, demam tinggi, sakit kepala, dan tidak bisa tidur. b. Rasa nyeri di tempat bekas luka gigitan dan nampak kesakitan serta menjadi gugup, bicara tidak karuan, dan selalu ingin bergerak c. Rasa takut pada air yang berlebihan, peka suara keras dan cahaya serta udara. d. Air liur dan air mata keluar berlebihan, pupil mata membesar. e. Kejang-kejang lalu mengalami kelumpuhan dan akhirnya meninggal dunia. Biasanya penderita meninggal 4-6 hari setelah gejala-gejala atau tanda-tanda pertama timbul. Cara Penyebaran : melalui air liur yang mengandung virus rabies. Cara Pencegahan: 201



Virologi 



a. Memelihara anjing dan hewan lainnya dengan baik dan benar. Jika tidak dipelihara dengan baik dapat diserahkan ke Dinas Peternakan atau para pecinta hewan. b. Mendaftarkan anjing ke Kantor Kelurahan atau Desa atau Petugas Dinas Peternakan setempat. c. Pada hewan virus rabies dapat ditangkal dengan vaksinasi secara rutin 1-2 kali setahun tergantung vaksin yang digunakan, ke Dinas Peternakan, Pos Kesehatan Hewan atau Dokter Hewan Praktek. d. Semua anjing atau kucing yang potensial terkena, divaksin setelah umur 12 minggu, lau 12 bulan setelahnya, dilanjutkan dengan tiap 3 tahun dengan vaksin untuk 3 tahun, untuk kucing harus vaksin inaktif. e. Penangkapan/eliminasi anjing, kucing, dan hewan lain yang berkeliaran di tempat umum dan dianggap membahayakan manusia. f. Pengamanan dan pelaporan terhadap kasus gigitan anjing, kucing, dan hewan yang dicurigai menderita rabies. g. Penyuluhan kepada masyarakat tentang penyakit rabies. h. Menempatkan hewan didalam kandang, memperhatikan serta menjaga kebersihan dan kesehatan hewan. i. Setiap hewan yang beresiko rabies harus diikat/dikandangkan dan tidak membiarkan anjing bebas berkeliaran. j. Menggunakan rantai pada leher anjing dengan panjang tidak lebih dari 2 meter bila tdak dikandang atau saat diajak keluar halaman rumah. k. Tidak menyentuh atau memberi makan hewan yang ditemui di jalan l. Daerah yang sudah bebas rabies, haeus mencegah masuknya anjing, kucing atau hewan sejenisnya dari daerah yang tertular rabies. m. Pada area terkontaminasi dilakukan desinfeksi menggunakan 1:32 larutan (4 ounces per gallon) dari pemutih pakaian untuk menginaktifkan virus dengan cepat. 3. Papillomatosis (Kutil pada Sapi) Penyakit kutil (warts) atau papillomatosis pada sapi disebabkan oleh virus yang dikenal dengan Bovine papillomavirus (BPV). Bovine papillomavirus (BPV) dikenal ada 6 strain yang masing-masing menyebabkan lesi pada bagian tubuh yang berbeda. BPV1 biasanya menyebabkan lesi pada daerah hidung, putting dan gland penis. BPV2 menyebabkan lesi pada kepala, leher. BPV3 pada kepala dan daerah intradigital. BPV4 pada saluran pencernaan dan vesika urinaria. BPV5 dan BPV6 menyebabkan lesi pada puting. Ada 4 bentuk dari pertumbuhan kutil yaitu tag shaped, pedunculated (stalked), sessile (squat), flat. Papillomatosis sebenarnya bukanlah penyakit yang mematikan, seperti antrax atau SE tetapi lebih menyebabkan kepada gangguan fisik dan keindahan. Penyakit kutil biasanya akan hilang sendirinya tetapi dalam waktu yang lama. Kutil pada sapi bisa ditemukan diseluruh tubuh, tetapi yang paling sering ditemui adalah pada daerah moncong, leher, daun telinga, pantat, kaki dan puting. Cara Penyebarannya melalui kontak langsung, gigitan lalat (serangga), menular dari puting ke puting atau dari sapi ke sapi melewati tangan pemerah atau melalui mesin perah. Cara Pencegahan dengan menghindari pemerahan yang mengakibatkan trauma pada puting yang  Virologi



202



sakit juga bisa mengendalikan penyebaran penyakit ini, menjaga kebersihan selama proses pemerahan, pemerah yang menggunakan sarung tangan dan desinfektan celup putting yang baik dari golongan Chlorhexidine bisa digunakan untuk mengendalikan penyebaran penyakit ini. D. VIRUS YANG MENYERANG TUMBUHAN 1. CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) Disebut juga “greening” kini namanya secara internasional telah dibakukan menjadi “Huang Lung Bin” atau kira-kira berarti penyakit yang menyebabkan daun berwarna kuning. Penyakit ini disebabkan oleh suatu bakteri perusak jaringan phloem yang tidak dapat dikulturkan disebut Liberobacter asiaticum dan berbeda dengan yang berkembang di benua Afrika yaitu Liberobacter africanum. Gejala: a. Belang-belang kuning (blotching) tidak merata mulai berkembang pada daun bagian ujung yang ketuaannya sempurna, bukan pada daun muda atau tunas. b. Belang-belang kuning (blotching) tidak merata mulai berkembang pada daun bagian ujung yang ketuaannya sempurna, bukan pada daun muda atau tunas. c. Kuncup yang berkembang lambat, pertumbuhannya mencuat ke atas, daun menjadi lebih kecil dan ditemukan gejala khas CVPD yaitu blotching, mottle, belang-belang kuning berpola tidak teratur pada helai daun yang agak berbeda dengan gejala defisiensi hara Zn, Mn, Fe atau Mg. Cara Penyebaran : Penularan penyakit CVPD dilakukan oleh serangga vektor Diaphorina citri dari satu tanaman ke tanaman lain setelah melalui: a. periode makan akuisisi yaitu waktu yang diperlukan vektor untuk makan pada tanaman sakit sampai mendapatkan patogen, b. periode makan inokulasi yaitu waktu yang diperlukan vektor untuk makan pada tanaman sehat sampai dapat menularkan patogen dan, c. periode retensi yaitu selang waktu vektor masih dapat menularkan patogen. Selanjutnya ditambahkan ketepatan vektor menusukkan stiletnya pada bagian tanaman sakit dan proporsi vektor yang infektif mempengaruhi laju penularan penyakit CVPD. Cara Pencegahan : a. Melarang peredaran bibit yang tidak jelas asal usulnya. b. Melarang memasukkan bibit jeruk dari daerah serangan endemis ke daerah lain. c. Membersihkan dan sanitasi kebun terhadap inang lain dan membongkar tanaman sakit serta memusnahkannya. d. Menggunakan insektisida untuk mengendalikan vektornya. 2. Mosaik pada Tembakau Virus mosaik tembakau (Tobacco mosaic virus, TMV) adalah virus yang menyebabkan penyakit pada tembakau dan tumbuhan anggota suku terung-terungan (Solanaceae) lain.



203



Virologi 



Gejala yang ditimbulkan adalah bercak-bercak kuning pada daun yang menyebar, sepertimosaik. TMV adalah virus pertama yang ditemukan orang. Adolf Meyer (1883) menunjukkan pertama kali bahwa gejala mosaik ini dapat menular, seperti penyakit bakteri. Keberadaan adanya substansi non-bakteri pertama kali ditunjukkan oleh Dmitri Ivanovski, ahli biologi Rusia, pada tahun 1892. Daun sehat yang diolesi ekstak dauntembakau yang menunjukkan gejala mosaik dapat tertular. Ketika ekstrak itu disaring dengan saringan keramikyang sangat halus sehingga bakteri pun tidak dapat menembus dan dioleskan pada daun sehat, daun itu pun tetap tertular. Ivanovski berpendapat ada substansi super kecil yang bertanggung jawab atas gejala tersebut. Martinus Beijerinck mengonfirmasi hal ini. Isolasi pertama kali dilakukan oleh Wendell M. Stanley (1935) dari Institut Rockefeller AS. Gejala: a. Agak tergantung pada tanaman inang dan dapat termasuk mosaik. b. Bintik-bintik, nekrosis, pengerdilan, daun keriting, dan menguning dari jaringan tanaman. Cara Penyebaran melalui tangan pekerja yang telah terkontaminasi oleh cairan tembakau yang telah kena penyakit Mosaik. Cara Pencegahan dengantidak merokok sambil menangani tanaman, karena cerutu, rokok, dan tembakau pipa bisa terinfeksi virus Mosaik tembakau, melakukan sanitasi, memotong tanaman yang terinfeksi agar tidak menyebar, mensterilkan alat dan bahan yang digunakan untuk memotong. 3. Penyakit Tungro Tungro disebabkan oleh dua jenis virus yang berbeda yaitu virus bentuk batang Rice Tungro Bacilliform Virus (RTBV) dan virus bentuk bulat Rice Tungro Spherical Virus (RTSV). Kedua jenis virus tersebut tidak memiliki kekerabatan serologi dan dapat menginfeksi tanaman secara bersama-sama. Gejala: a. Tanaman padi menjadi kerdil, daun berwarna kuning sampai kuning jingga disertai bercak-bercak berwarna coklat. b. Perubahan warna meluas mulai dari ujung ke bagian pangkal. c. Terjadi penurunan jumlah malai per rumpun. Cara Penyebaran dan ditularkan melalui wereng hijau. Nephotettix virescens merupakan wereng hijau yang paling efisien sehingga perlu diwaspadai keberadaannya.Cara Pencegahan dengan menanam varietas tahan, artinya mampu mempertahankan diri dari infeksi virus dan atau penularan virus oleh wereng hijau, memusnahkan tanaman yang sudah terserang agar tidak menyebar luas, menggunakan insektisida sistemik butiran (carbofuran), tidak membuat persemaian di sekitar lampu untuk menghindari berkumpulnya wereng hijau di persemaian. (Collier et al, 2006).



Latihan  Virologi



204



Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan jelas dengan hanya menuliskan esensinya saja ! 1) Jelaskan tiga pola penyebaran pada virus yang ditularkan artropoda ! 2) Sebutkan lima macam virus yang menyerang manusia ? 3) Bagaimana cara penyebaran virus rabies dan Papilomavirus ? 4) Siapakah nama orang yang menunjukkan pertama kali bahwa gejala mosaik pada tembakau dapat menular, seperti penyakit bakteri ? Petunjuk Jawaban Latihan Untuk membantu saudara dalam mengerjakan soal latihan tersebut silakan pelajari kembali materi tentang 1) Penyebaran virus melalui kontak tidak langsung 2) Virus yang menyerang manusia 3) Virus yang menyerang hewan 4) Virus yang menyerang tumbuhan



Ringkasan Pada umumnya penyebaran virus sama dengan penyebaran bakteri A. kontak langsung Cara-cara penyebaran melalui kontak langsung ini ada dua cara, yaitu (1) Secara mutlak antara lain berbagai jenis penyakit kulit, bila kulit yang sakit dan mengandung banyak virus kemudian kontak atau menyentuh kulit yang sehat maka virus tersebut akan menular (2) Secara droplet infection, ada dua macamdroplet infection perinhalasi dan droplet infection peroral. B. Kontak tidak langsung Cara-cara penularan melalui kontak tidak langeung menggunakan perantaraan suatu media dan meliputi beberapa macam diantaranyamelalui debu, makanan, minuman dan alatalatnya, gigitan hospes reservoar, melalui hospes perantara. Secara epidemiologis ada dua hospes perantara yaituvektor mekanis: Vektornya berupa serangga (Arthopoda), vektor sejati (obligat) biasanya serangga pengisap darah. Arthopoda merupakan hospes perantara dan hospes reservoar, vertebrata dan manusia merupakan hospes insidental. Jadi sebenarnya virusnya adalah parasit dan serangga. Pada serangga infeksi bisa secara turun temurun melalui penularan transovarial. Jadi arthopoda juga merupakan carrier. Contoh : Colorado tick fever dan Rocky mountain spotted fever yang disebar oleh sengkenit Dermacentor andersonii. Pada vertebrata, invasi sebagian besar virus membangkitkan reaksi keras, biasanya pada durasi pendek. Hasilnya bersifat menentukan. Inang bisa menyerah ataupun hidup dengan memproduksi antibodi yang menetralisir virus. Tanpa melihat keadaan ini, virus biasanya aktif



205



Virologi 



dalam waktu yang pendek, walaupun bisa terjadi infeksi persisten atau laten yang berlangsung berbulan-bulan atau bertahun-tahun (hepatitis B, herpes simpleks, cytomegalovirus, retrovirus). Pada vektor arthropoda virus, hubungannya biasanya agak berbeda. Virus biasanya tidak menimbulkan atau hanya sedikit menimbulkan efek penyakit dan tetap aktif dalam arthropoda selama hidupnya Dengan demikian, arthropoda, berbeda dengan vertebrata, berperan sebagai inang permanen dan reservoar.Cara penyebaran dan pencegahan virus, meliputi virus yang menyerang manusia, virus yang menyerang hewan, virus yang menyerang tumbuhan.



Tes 1 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1.



Beberapa virus ditandai dengan simetri heliks pada nukleokapsid mereka. Pernyataan yang paling benar mengenai virus dengan simetri heliks adalah A. Semua virus berselubung dengan simetri heliks diklasifikasikan dalam famili virus yang sama B. Nukleokapsid heliks terutama ditemukan dalam virus yang mengandung DNA C. Semua virus manusia dengan nukleokapsid heliks memiliki suatu selubung D. Partikel heliks kosong dalam jumlah berlebihan yang tidak berisi asam nukleat lazim dihasilkan dalam sel terinfeksi E. Nukleokapsid heliks terutama ditemukan dalam virus yang mengandung RNA



2.



Sel-sel terinfeksi virus sering kali mengalami perubahan morfologis yang dinamakan efek sitopatik. Pernyataan yang paling tepat mengenai perubahan sitopatik yang dicetuskan virus adalah A. Bersifat patognomonik untuk virus penginfeksi B. Jarang menyebabkan kematian sel C. Dapat berupa pembentukan sel raksasa D. Hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron E. Hanya dapat dilihat dengan mikroskop medan terang



3.



Virus biasanya memulai infeksi dengan berinteraksi terlebih dahulu dengan reseptor pada permukaan sel. Apa pernyataan yang paling tepat mengenai reseptor sel untuk virus? A. Reseptor sel untuk virus tidak memiliki fungsi seluler B. Semua virus dalam satu famili menggunakan reseptor sel yang sama C. Semua sel dalam pejamu yang rentan akan mengekspresikan reseptor virus D. Keberhasilan infeksi suatu sel oleh suatu virus dapat melibatkan interaksi dengan lebih dari satu jenis reseptor E. Semua virus dalam satu famili menggunakan reseptor sel yang berbeda



 Virologi



206



207



4.



Pemeriksaan apa yang dapat digunakan untuk mengetahui jumlah titer infeksius virus? A. Assay plak B. Mikroskop elektron C. Hemaglutinasi D. Polymerase Chain Reaction E. Presipitasi



5.



Pernyataan mana vang menunjukkan prinsip mengenai asam nukleat A. Virus mengandung RNA sekaligus DNA B. Sebagian mengandung genom bersegmen C. Asam nukleat virus yang telah dimurnikan dari virus apa pun biasanya bersifat infeksius D. Ukuran-ukuran genom virus yang diketahui menginfeksi manusia kurang lebih sama besar E. Semua mengandung genom bersegmen



6.



Dua mutan poliovirus telah diisolasi, satu (MutX) dengan mutasi pada gen X dan mutan kedua (MutY) dengan mutasi pada gen Y. Jika sel diinfeksi oleh salah satu mutan saja, tidak dihasilkan virus. Jika sebuah sel diinfeksi oleh kedua mutan sekaligus, apa yang paling mungkin terjadi? A. Penataan ulang segmen-segmen genom dapat terjadi sehingga terbentuk virus jenis liar yang viabel B. Genom mungkin mengalami transkripsi terbalik menjadi DNA dan dihasilkan kedua jenis virus, MutX dan MutY C. Komplementasi antara produk-produk gen mutan dapat terjadi sehingga dihasilkan virus MutX atau MutY D. Sel-sel akan mengalami transformasi dalam frekuensi tinggi karena mereka tidak akan dibunuh oleh mutan-mutan poliovirus E. Komplementasi antara produk-produk gen mutan dapat terjadi sehingga dihasilkan kedua virus, MutX dan MutY



7.



Virus apa yang memiliki genom RNA yang infeksius setelah dimurnikan? A. Virus influenza B. Poliovirus C. Papillomavirus D. Virus campak E. Variola



8.



Virus-virus yang termasuk dalam kelompok apa yang mungkin menyebabkan infeksi laten? A. Poxvirus Virologi 



B. C. D. E. 9.



Filovirus Herpesvirus Virus influenza Poliovirus



Beberapa virus menyandi polimerase RNA yang bergantung pada RNA virus. Pernyataan apa yang mengandung prinsip tentang polimerase RNA? A. Semua virus RNA memiliki molekul polimerase RNA di dalam partikel virus karena enzim tersebut diperlukan untuk menginisiasi siklus infeksius berikutnya B. Antibodi terhadap polimerase RNA virus akan menetralkan infektivitas virus C. Virus RNA untai-negatif menyuplai polimerase RNA bergantung-RNA mereka sendiri karena sel eukariota tidak memiliki enzim tersebut D. Protein-protein polimerase RNA virus juga berperan sebagai protein struktural inti mayor dalam partikel E. Antibodi terhadap polimerase RNA virus akan mengaktifkan infektivitas virus



10. Pernyataan yang benar mengenai morfologi virus adalah: A. Semua virus RNA berbentuk sferis B. Sebagian virus memiliki kapsul C. Semua virus dengan genom DNA mengandung inti primitif D. Semua virus memiliki flagela E. Virus berukuran lebih kecil dari bakteri 11. Banyak virus dapat ditumbuhkan di laboratorium. Pernyataan berikut yang salah mengenai perbanyakan virus adalah A. Sebagian virus dapat diperbanyak dalam medium bebas-sel B. Sebagian virus mamalia dapat dikultur dalam telur ayam C. Beberapa virus yang memiliki banyak pejamu dapat memperbanyak diri dalam berbagai tipe sel D. Sebagian virus manusia dapat ditumbuhkan dalam tikus E. Semua virus hanya hidup pada sel hidup 12. Infeksi laboratoris dapat diperoleh saat bekerja dengan virus, kecuali praktik laboratorium yang baik benar- benar ditaati. Di antara pilihan berikut, pernyataan apa yang bukan merupakan praktik biosafety yang baik? A. Penggunaan teknik aseptik B. Penggunaan alat pelindung diri C. Tidak memipet dengan mulut



 Virologi



208



D.



Membilas limbah eksperimental melalui wastafel E. kerja.



Penggunaan disinfektan pada meja



13. Berikut adalah transmisi perinatal HIV adalah : A. Melalui jarus suntik B. Tranfusi darah C. Hubungan seksual D. Makanan E. Pemberian ASI 14. Replikasi virus influenza pada sel inang berikatan melalui hemaglutinin dengan gula asam sialat pada permukaan sel epitel biasanya terjadi pada : A. Hidung B. Mulut C. Telinga D. Hati E. Ginjal 15. Cara transmisi virus polio adalah : A. Fekal oral B. Inhalasi C. Droplet D. Transfui darah E. Vektor Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Tes 1 yang terdapat di bagian akhir Bab 5 ini.



209



Virologi 



Topik 2 Infeksi Virus



mikroba. Seperti namanya, infeksi bakteri adalah infeksi yang disebabkan oleh aik infeksi bakteri maupun infeksi virus, keduanya sama-sama disebabkan oleh bakteri, dan infeksi virus adalah infeksi yang disebabkan oleh virus. Terkadang, kedua infeksi ini mempunyai tanda-tanda yang sama pada orang yang terkena infeksi tersebut, seperti batuk-batuk, demam, hidung berair, diare, radang, muntah, dan lemas. Akan tetapi, bakteri dan virus adalah dua mikroba yang berbeda dan cara pengobatan untuk kedua jenis infeksi tersebut sama sekali berbeda. Bakteri adalah mikroba yang termasuk keluarga Prokaryotes. Bakteri memiliki dinding sel yang tipis tapi keras, dan membran yang seperti karet melindungi cairan di dalam sel tersebut. Bakteri dapat berkembang biak sendiri, yaitu dengan cara pembelahan. Hasil penelitian fosil-fosil menyatakan bahwa bakteri sudah ada sejak 3,5 miliar tahun yang lalu. Bakteri dapat hidup di berbagai keadaan lingkungan, termasuk lingkungan-lingkungan yang ekstrem, seperti lingkungan yang sangat panas atau sangat dingin, di lingkungan yang mengandung radioaktif, dan di dalam tubuh manusia. Virus adalah mikroba yang tidak bisa hidup tanpa menempel pada inangnya. Virus baru bisa berkembang biak bila menempel dengan makhluk hidup lain. Ukuran virus juga jauh lebih kecil daripada bakteri. Setiap virus memiliki material genetik, antara RNA atau DNA. Biasanya, virus akan menempel di suatu sel dan mengambil alih sel tersebut untuk mengembangbiakkan virus-virus lain sampai akhirnya sel tersebut mati. Atau pada kasus lain, virus mengubah sel normal menjadi sel yang berbahaya untuk kesehatan. Sebagian besar virus bisa menyebabkan penyakit berbanding terbalik dengan bakteri. Virus juga “pemilih”, alias menyerang sel tertentu secara spesifik. Misalnya, virus-virus tertentu menyerang sel pada pankreas, sistem pernapasan, dan darah. Pada kasus tertentu, virus juga menyerang bakteri. Durasi tanda-tanda terinfeksi virus biasanya terjadi sebentar tetapi akut, sedangkan tanda-tanda terinfeksi bakteri biasanya terjadi selama 10-14 hari secara terus-menerus. Kalau memang diperlukan, dokter biasanya meminta untuk tes darah atau tes urine untuk mengkonfimasi diagnosis, atau melakukan tes kultur untuk mengidentifikasi tipe bakteri atau virus yang menginfeksi Anda (Staf Pengajar FKUI, 1994).



 Virologi



210



A. PENGERTIAN INFEKSI VIRUS Pengertian Infeksi virus adalah masuknya virus kedalam tubuh inang (manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan termasuk bakteri) melalui siklus lisis dan lisogenik sampai timbul gejala sakit. Virus dapat menginfeksi inangnya dan menyebabkan berbagai akibat bagi inangnya. Ada yang berbahaya, namun juga ada yang dapat ditangani oleh sel imun dalam tubuh sehingga akibat yang dihasilkan tidak terlalu besar. Infeksi akut merupakan infeksi yang berlangsung dalam jangka waktu cepat namun dapat juga berakibat fatal. Infeksi kronis merupakan infeksi virus yang berkepanjangan sehingga ada risiko gejala penyakit muncul kembali. Prinsip-Prinsip Infeksi Virus Proses dasar infeksi virus adalah sildus replikatif virus. Respons seluler terhadap infeksi tersebut dapat berkisar dari efek yang tidak terlihat pada sitopatologi disertai kematian sel sampai dengan hiperplasia atau kanker. Penyakit virus adalah suatu abnormalitas berbahaya yang disebabkan oleh infeksi virus pada organisme pejamu. Penyakit klinis pada seorang pejamu terdiri dari tanda dan gejala yang jelas. Sindrom terdiri dari sekelompok tanda dan gejala yang spesifik. Infeksi virus yang tidak menyebabkan gejala apapun pada pejamu disebut asimtomatik (subklinis). Pada kenyataannya, sebagian besar infeksi virus tidak menyebabkan penyakit (Gambar 5.1).



Gambar 5.1 Konsep infeksi gunung es Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Medical Microbiology 27th edition. United States. Penerbit MC Graww Hill Education. 2016. Prinsip-prinsip penting menyangkut infeksi virus adalah sebagai berikut: (1) banyak infeksi virus bersifat subklinis; (2) infeksi yang sama dapat disebabkan oleh berbagai virus; (3) virus yang sama dapat menyebabkan berbagai infeksi; (4) infeksi yang diakibatkan tidak 211



Virologi 



berhubungan dengan morfologi virus; dan (5) keluaran pada kasus apapun ditentukan oleh faktor virus, pejamu, dan dipengaruhi oleh gen masing-masing. Patogenesis virus adalah proses yang terjadi ketika virus menginfeksi pejamu. Patogenesis penyakit adalah suatu bagian dari kejadian selama infeksi yang menyebabkan manifestasi penyakit pada pejamu. Sebuah virus bersifat patogenik terhadap pejamu tertentu jika dapat menginfeksi dan menyebabkan tanda-tanda penyakit pada pejamu tersebut. Sebuah strain virus tertentu lebih virulen dibanding strain lainnya jika ia secara umum menyebabkan penyakit yang lebih berat pada pejamu yang peka. Virulensi virus pada hewan yang tidak mengalami luka (intak)sebaiknya tidak dikacaukan dengan sitopatogenisitas untuk sel yang dikultur; virus sangat sitosidal secara in vitro, mungkin tidak berbahaya secara in vivo dan sebaliknya, virus nonsitosidal mungkin menyebabkan penyakit berat.(Jawetz, 2014). Tabel 5.2 Gambaran penting dua kategori umum infeksi virus akut (lokal dengan sistemik) Infeksi Lokal



Infeksi Sistemik



Contoh penyakit spesifik



Pernapasan (rhinovirus)



Campak



Lokasi Patologi



Port d’entree



Tempat yang jauh



Masa inkubasi



Relatif singkat



Relatif lama



Viremia



Tidak ada



Ada



Durasi imunitas



Bervariasi-mungkin singkat



Biasanya seumur hidup



Peran antibodi sekretori Biasanya penting Biasanya tidak penting (IgA) dalam resistensi Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014.



B. PATOGENESIS PENYAKIT VIRUS Untuk dapat menyebabkan penyakit, virus harus masuk ke dalam tubuh pejamu, berkontak dengan sel yang rentan, bereplikasi, dan menyebabkan kerusakan sel. Pemahaman terhadap mekanisme patogenesis virus pada tingkat molekuler diperlukan untuk merancang strategi antivirus yang efektif dan spesifik. Banyak pengetahuan kita tentang patogenesis virus berdasarkan pada model hewan, karena sistem tersebut dapat secara mudah dimanipulasi dan dipelajari. Langkah-Langkah Patogenesis Virus Langkah-langkah spesifik yang terlibat dalam patogenesis virus adalah sebagai berikut virus masuk ke dalam sel, replikasi virus primer, penyebaran virus, kerusakan seluler, respons imun pejamu, pemusnahan virus atau terjadinya infeksi persisten, dan pelepasan virus. a. Proses masuk dan replikasi primer Agar terjadi infeksi pada pejamu, virus pertama kali harus menempel dan masuk ke salah satu sel di permukaan tubuh kulit, saluran pernapasan, saluran urogenital, atau  Virologi



212



konjungtiva. Sebagian besar virus masuk ke pejamunya melalui mukosa saluran pernapasan atau gastrointestinal (Tabel 5.3). Pengecualian terutama pada virus yang langsung dimasukkan ke aliran darah olehjarum (hepatitis B, human immunodeficiency virus (HIV), melalui transfusi darah, atau melaui vektor serangga (arbovirus). Virus biasanya bereplikasi di port d’entree, Beberapa seperti virus influenza (infeksi pernapasan) dan norovirus (infeksi gastrointestinal), menyebabkan penyakit di port d’entree dan biasanya tidak mengalami sistemik lebih lanjut. Virus tersebut menyebar secara lokal melalui permukaan epitel, tetapi tidak terdapat penyebaran ke tempat yang jauh. (CDC, 1998). Tabel. 5.3 Jalur Infeksi virus pada manusia yang sering terjadi Menyebabkan Infeksi Menyebabkan Gejala Jalur Masuk



Kelompok Virus



Sistemik Ditambah Lokal pada port d’entree Penyakit Organ Spesifik



Saluran Pernapasan



Parvovirus Adenovirus Herpesvirus Poxvirus Picornavirus Togavirus Coronavirus Orthomyxovirus Paramyxovirus



Mulut, Pencernaan



Saluran Adenovirus Herpesvirus Picornavirus Reovirus



213



B19 Sebagian besar jenis virus Virus Epstein Bar, virus Virus Varicella herpes simpleks Virus cacar Rhinovirus Beberapa enteroviruses Virus Rubella Sebagian besar jenis virus Virus influenza Virus parainfluenza, virus Virus mumps,virus sinsitial saluran campak pernapasan Beberapa jenis virus Virus Cytomegalovirus Epstein Barr, virus herpes Beberapa enterovirus, simpleks termasuk poliovirus, dan virus hepatitis A Rotavirus



Virologi 



Kulit Trauma Ringan



Injeksi



Papillomavirus Herpesvirus Poxvirus



Sebagian besar tipe Virus herpes simpleks Virus molluscum contangiosum, virus ort



Hepatitis B Virus Epstein Barr, cytomegalovirus Retrovirus Human immunodeficiency virus Gigitan Togavirus Banyak spesies, termasuk virus ensefalitis eastern equine Flavivirus Banyak spesies, termasuk virus yellow Rhabdovirus fever Virus rabies Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014.



 Virologi



Hepadnavirus Herpesvirus



214



b. Kerusakan sel dan penyakit klinis



Gambar 5.2 Mekanisme penyebaran virus melalui tubuh pada infeksi virus manusia Sumber : Jawets, Melnick, & Adelberg. Medical Microbiology 27th edition. United States. Penerbit MC Graww Hill Education. 2016. (Dimodifikasi dan direproduksi atas izin dari Mims CA, White DO: Viral Pathogenesis and Immunology. Blackwell, 1984) c. Pemulihan dari infeksi Pejamu dapat meninggal atau sembuh dari infeksi virus. Mekanisme pemulihan mencakup baik respons imun alami maupun adaptif. Interferon (INF) dan sitokin lainnya, imunitas humoral dan yang diperantarai sel, dan faktor pertahanan pejamu lainnya mungkin ikut terlibat. Kepentingan relatif masing-masing komponen berbeda sesuai dengan virus dan penyakitnya. Pentingnya faktor pejamu dalam mempengaruhi keluaran infeksi virus digambarkan oleh sebuah insiden yang terjadi pada tahun 1940 saat 45.000 personil militer diinokulasi dengan vaksin virus yellow fever yang terkontaminasi virus hepatitis B. Walaupun personil militer tersebut terkena pajanan yang sebanding, hepatitis klinis hanya terjadi pada 2% (914 kasus), dan di antaranya hanya 4% yang mengalami penyakit serius. Dasar genetik kepekaan pejamu tetap berperan sebagai penentu pada sebagian besar infeksi virus. Pada infeksi akut, pemulihan berhubungan dengan bersihan virus. Akan tetapi, ada kalanya pejamu terinfeksi



215



Virologi 



virus tersebut secara persisten. Infeksi jangka panjang tersebut dijelaskan di bawah ini. d. Pelepasan virus Tahap akhir dalam patogenesis adalah pelepasan virus yang infeksius ke lingkungan. Ini merupakan tahap penting untuk menjaga infeksi virus berada dalam populasi pejamu. Pelepasan biasanya terjadi dari permukaan tubuh yang terlibat dalam proses masuknya virus (Gambar 5.2) Pelepasan terjadi pada tahapan penyakit yang berbeda-beda, bergantung pada agen tertentu yang terlibat. Pelepasan virus menandakan bahwa individu yang terinfeksi bersifat infeksius terhadap orang lain. Pada beberapa infeksi virus, seperti rabies, manusia merupakan tempat infeksi terakhir, dan tidak terjadi pelepasan. a. Respons imun pejamu Akibat dari infeksi virus mencerminkan hubungan saling memengaruhi antara virus dan faktor pejamu. Mekanisme pertahanan pejamu nonspesifik biasanya didapati sesaat setelah infeksi virus. Di antara respons imun alami, yang paling dominan adalah induksi IFN(). Responsrespons tersebut membantu menghambat pertumbuhan virus selama jangka waktu yang diperlukan untuk menginduksi imunitas humoral spesifik dan imunitas seluler. Baik komponen humoral maupun seluler dari respons imun terlibat dalam pengendalian infeksi virus. Virus menimbulkan respons jaringan yang berbeda dengan bakteri patogen. Jika leukosit polimorfonuklear membentuk respons seluler utama terhadap inflamasi akut yang disebabkan oleh bakteri piogenik maka infiltrasi oleh sel mononuklear dan limfosit merupakan ciri reaksi inflamasi lesi virus tanpa komplikasi. Protein tersandi virus berperan sebagai target bagi respons imun. Sel terinfeksi virus dapat dilisiskan oleh limfosit T sitotoksik akibat pengenalan polipeptida virus pada permukaan sel. Imunitas humoral melindungi pejamu dari reinfeksi oleh virus yang sama. Antibodi penetral langsung menyerang protein kapsid sehingga menghambat inisiasi infeksi virus, barangkali pada tahap penempelan, masuk, atau pelepasan selubung. Antibodi IgA sekretori penting untuk melindungi pejamu dari infeksi virus yang melalui saluran pernapasan dan pencernaan. Karakteristik khusus virus tertentu dapat berpengaruh besar terhadap respons imun pejamu. Beberapa virus menginfeksi dan merusak sel sistem imun. Contoh yang paling dramatis adalah retrovirus manusia penyebab acquired immunodeficiency syndrome(AIDS) yang menginfeksi limfosit T dan merusak kemampuannya untuk berfungsi. Kepekaan pejamu dan respons terhadap infeksi ditentukan secara genetik, perbedaan ini biasanya terdapat pada gen yang mengatur respons imun. Virus telah mengembangkan berbagai cara untuk menekan atau menghindari respons imun pejamu sehingga dapat terhindar dari penghancuran. Sering kali, protein virus yang terlibat dalam pengaturan respons pejamu tidak penting untuk pertumbuhan virus pada kultur jaringan, kegunaannya hanya disadari saat eksperimen patogenesis pada hewan. Selain menginfeksi sel sistem imun dan meningkatkan fungsinya (HIV), virus juga dapat menginfeksi nefron yang mengekspresikan sedikit atau tidak ada MHC kelas I (herpesvirus), atau dapat menyandi protein imunodulator yang menghambat fungsi MHC (adenovirus, herpesvirus) atau menghambat aktivitas sitokin (poxvirus, virus campak).Virus dapat bermutasi dan mengubah situs antigeniknya pada protein virion (virus influenza, HIV) atau dapat menurunkan tingkat ekspresi protein permukaan sel virus (herpesvirus). Sebagian besar virus mempunyai strategi anti-IFN.



 Virologi



216



Suatu jenis gangguan imunopatologik diobservasi pada orang yang diimunisasi dengan vaksin yang mengandung campak yang dimatikan atau respiratory syncytial virus (tidak lagi digunakan). Beberapa orang mengalami respon imun tidak biasa yang memberikan konsekuensi serius ketika mereka terpajan oleh virus infektif yang terjadi secara alami. Demam berdarah dengue dengan sindrom syok, yang teriadi pada orang yang telah mengalami minimal satu kali infeksi sebelumnya dengan dengue serotipe lainnya, mungkin merupakan manifestasi yang terjadi secara alami dari ictus imunopatologi yang sama. Efek samping berbahaya lainnya dari respons imun adalah perkembangan autoantibodi. Jika sebuah antigen menimbulkan antibodi yang secara kebetulan dikenali determinan antigenik pada protein seluler di jaringan normal, maka kerusakan seluler atau kehilangan fungsi vang tidak berhubungan dengan infeksi virus dapat terjadi. Saat itu besarnya masalah potensial ini pada manusia belum diketahui. (Jawetz, 2014). Perbandingan Patogenesis Penyakit Virus A. Pada kulit dan sistem saraf pusat Patogenesis mousepox, sebuah penyakit kulit, dan poliomielitis manusia, sebuah penyakit sistem saraf pusat, diuraikan pada Gambar 5.3. Kedua virus bermultiplikasi di port d’entree sebelum menyebar secara sistemik ke organ target. Pada mousepox, virus masuk ke dalam tubuh melalui abrasi kecil pada kulit dan bermultiplikasi di sel epidermis. Pada saat yang bersamaan, virus tersebut dibawa oleh pembuluh limfe menuju kelenjar limfe regional, tempat multiplikasi juga terjadi. Beberapa partikel virus yang memasuki sirkulasi darah melalui pembuluh limfe eferen ditangkap oleh makrofag hati dan limpa. Virus bermultiplikasi dengan cepat pada kedua organ tersebut. Setelah pelepasan dari hati dan limpa, virus bergerak mengikuti peredaran darah dan menempatkan diri pada lapisan epidermis basal kulit, di sel konjungtiva, dan di dekat folikel limfe usus. Virus terkadang juga menempatkan diri pada sel epitel ginjal, paru, kelenjar submaksila, dan pankreas. Lesi primer terbentuk di port d’entree virus. Lesi primer tampak sebagai pembengkakan terlokalisasi yang bertambah besar dengan cepat, menjadi edematous, ulkus, lalu terbentuk jaringan perut. Selanjutnya terjadi ruam generalisata yang berperan melepaskan sejumlah besar virus ke lingkungan. Pada poliomielitis, virus masuk melalui saluran pencernaan, bermultiplikasi di tempat awal implantasi virus (tonsil, Plak Peyer) atau kelenjar limfe yang ada pada jaringan tersebut, dan mulai tampak pada tenggorokan dan feses. Penyebaran virus sekunder terjadi melalui aliran darah ke jaringan peka lainnya secara spesifik, kelenjar limfe lain dan sistem saraf pusat. Dalam sistem saraf pusat, virus menyebar sepanjang serabut saraf. Jika terjadi multiplikasi tingkat tinggi bersamaan dengan penyebaran virus melalui sistem saraf pusat maka terjadi kerusakan neuron motorik dan paralisis. Pelepasan virus ke lingkungan tidak bergantung pada penyebaran virus sekunder ke sistem saraf pusat. Penyebaran ke sistem saraf pusat lebih mudah dicegah dengan adanya antibodi yang dipicu oleh infeksi sebelumnya atau vaksinasi.



217



Virologi 



Gambar 5.3 Ilustrasi skematik patogenesis mousepox dan poliomielitis. SSP, susunan saraf pusat Sumber : Jawet, Melnick, & Adelberg. Medical Microbiology 27th edition. United States. Penerbit MC Graww Hill Education. 2016. Persistensi virus: infeksi virus kronik dan laten Infeksi bersifat akut saat virus pertama kali menginfeksi pejamu yang rentan. Infeksi virus biasanya sembuh sendiri. Namun, terkadang, virus menetap dalam jangka waktu lama di tubuh pejamu. Interaksi virus-pejamu dalam jangka waktu panjang dapat terjadi dalam beberapa bentuk. Infeksi kronik (juga disebut infeksi persisten) adalah infeksi yang replikasi virusnya dapat dideteksi secara terus-menerus, biasanya dalam kadar rendah; dapat ringan atau tanpa gejala klinis yang jelas. Infeksi laten adalah infeksi yang virusnya menetap tetapi tidak terlihat (tersembunyi atau samar) pada sebagian besar periode waktu saat tidak ada virus baru yang dihasilkan.Virus infeksius dapat dihilangkan selama masa pergolakan intermiten penyakit klinis. Sekuens virus dapat dideteksi oleh teknik molekuler pada jaringan yang mengandung infeksi laten. Infeksi yang tidak terlihat atau subklinis adalah infeksi yang tidak memperlihatkan tanda yang jelas akan kehadirannya. Infeksi kronik yang terjadi akibat sejumlah virus dan persistensinya dalam kasus tertentu bergantung pejamu ketika terinfeksi. Pada manusia, contohnya infeksi virus rubella dan cytomegalovirus yang didapati kandungan secara khas menyebabkan persistensi virus waktu yang terbatas, kemungkinan karena kapasitas logik yang bereaksi terhadap infeksi mulai berkembang seiring pertumbuhan bayi. Bayi yang terinfeksi hepatitis B biasanya bersifat  Virologi



218



persisten (karier kronik), sebagian besar karier bersifat asimtomatik. Pada infeksi kronik virus RNA, populasi virus sering mengalami banyak perubahan genetik dan antigenik. Herpesvirus secara khas menimbulkan infeksi laten, Herpesvirus simpleks memasuki ganglia sensorik dan menetap selama fase non infeksius (Gambar 5.4). Saat lesi yang mengandung virus infeksius tampak pada lokasi perifer (mis, vesikel demam), dapat terjadi reaktivasi periodik. Virus cacar air (varicella-zoster) juga menjadi bersifat laten di ganglia sensorik. Rekurensi jarang dan terjadi beberapa tahunkemudian, biasanya mengikuti distribusi saraf perifer (zoster). Anggota famili herpesvirus lainnya juga menimbulkan infeksi laten, termasuk cytomegalovirus dan virus Epstein-Barr. semuanya dapat direaktivasi dengan adanya imunosupresi. Maka dari itu, reaktivasi infeksi herpesvirus dapat merupakan komplikasi serius bagi orang-orang yang mendapatkan terapi imunosupresan.



Gambar 5.4 Infeksi laten oleh herpesvirus Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Medical Microbiology 27th edition. United States. Penerbit MC Graww Hill Education. 2016. Infeksi virus persisten kemungkinan berperan jauh dalam penyakit manusia. Infeksi virus persisten berhubungan dengan jenis kanker tertentu pada manusia serta penyakit degeneratif yang progresif pada sistem saraf pusat manusia. Contoh berbagai jenis infeksi virus persisten ditampilkan dalam Gambar 5.5 (dibawah ini). Ensefalopati spongiform adalah sekelompok infeksi sistem saraf pusat yang kronik, progresif, fatal yang disebabkan oleh agen non konvensional, dapat ditularkan yang disebut prion. Prion dianggap bukan virus. Contoh paling baik dari jenis infeksi 'lambat" ini adalah ensefalopati spongiform pada domba dan sapi ternak, kuru dan penyakit Creutzfeldt-Jakob yang terjadi pada manusia.



219



Virologi 



Gambar 5.5 Berbagai jenis interaksi virus-pejamu Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Medical Microbiology 27th edition. United States. Penerbit MC Graww Hill Education. 2016. Gambaran umum infeksi virus pernapasan akut Banyak virus masuk ke tubuh manusia melalui saluran pernapasan, terutama dalam bentuk droplet aerosol atau saliva. Ini adalah cara yang paling sering yang digunakan virus untuk masuk ke tubuh pejamu. Infeksi dapat tetap terjadi walaupun mekanisme protektif pejamu berfungsi normal, mencakup mukus yang melapisi sebagian besar permukaan, kerja silia, kumpulan sel limfoid, makrofag alveolus, dan IgA sekretori. Banyak infeksi tetap terlokalisasi pada saluran pernapasan, walaupun beberapa virus menimbulkan gejala penyakit khasnya setelah penyebaran sistemik (misalnyacacar air, campak, rubella; Tabel 5.3, Gambar 5.2). Gejala penyakit yang tampak pada pejamu bergantung pada apakah infeksi terpusat pada saluran pernapasan atas atau saluran pernapasan bawah (Tabel 5.4). Walaupun diagnosis definitif memerlukan isolasi virus, identifikasi sekuens gen virus, atau terlihatnya peningkatan titer antibodi, penyakit virus spesifik sering dapat disimpulkan dengan mempertimbangkan gejala utama, usia pasien, waktu, dan pola penyakit di komunitas masyarakat. Beratnya infeksi pernapasan dapat berkisar dari tidak bergejala sampai dengan berat. Penyakit yang paling berat biasanya ditemui pada bayi yang terinfeksi dengan paramiksovirus tertentu dan pada orang tua atau dewasa yang terinfeksi oleh virus influenza secara kronik. (Staf Pengajar FKUI, 1994).



Virus Penyebab Tersering Sindrom  Virologi



Gejala Utama



Bayi



Anak



Dewasa



220



Commond cold



Obstruksi hidung, discharge hidung



Rhino Adeno



Rhino Adeno



Rhino Corona



Faringitis



Sakit tenggorokan



Adeno Herpes Simpleks



Adeno Coxsackie



Adeno Coxsackie



Laringitis/croup



Suara serak, batuk “menggonggong”



Parainfluenza Influenza



Parainfluenza Influenza



Parainfluenza Influenza



Tracheobronchitis Batuk



Parainfluenza Influenza



Parainfluenza Influenza



Influenza Adeno



Bronkiolitis



Batuk, dispnea



Sensitial Pernapasan Parainfluenza



Jarang



Jarang



Pneumoniae



Batuk, nyeri dada



Sinsitial Influenza Influenza Pernapasan Parainfluenza Adeno Influenza Tabel 5.4 Infeksi virus saluran pernapasan Sumber : Jawet, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014.



Gambaran umum infeksi virus saluran pencernaan Banyak virus memulai infeksi melalui saluran pencernaan. Beberapa agen, seperti herpesvirus simpleks dan virus Epstein-Barr, mungkin menginfeksi sel-sel di mulut. Virus terpajan dari saluran pencernaan sampai elemen keras yang terlibat dalam pencernaan makanan asam, garam empedu (deterjen), dan enzim proteolitik. Oleh sebab itu, virus yang dapat menginfeksi melalui jalur ini adalah semua yang resisten terhadap asam dan garam empedu. Karena itu juga terdapat IgA sekretori spesifik-virus dan inhibitor nonspesifik replikasi virus untuk mengatasinya. Gastroenteritis akut adalah bentuk penyakit pencernaan untuk jangka pendek dengan gejala yang berkisar dari ringan, diare encer sampai penyakit demam berat yang ditandai oleh muntah, diare, dan lemas. Rotavirus, virus Norwalk, dan calicivirus adalah penyebab utama gastroenteritis. Bayi dan anak-anak paling sering terkena. Beberapa virus yang menyebabkan infeksi usus menggunakan protease pejamu untuk memudahkan infeksi. Pada umumnya, pencernaan proteolitik mengganggu kapsid virus melalui pembelahan parsial protein permukaan virus yang kemudian mempermudah kejadian khusus seperti penempelan virus atau fusi membran. Enterovirus, coronavirus, dan adenovirus juga menginfeksi saluran gastrointestinal, tetapi infeksi tersebut sering bersifat asimtomatik. Beberapa enterovirus, khususnya poliovirus, dan virus hepatitis A adalah penyebab penting penyakit sistemik tetapi tidak menimbulkan gejala pencernaan.



221



Virologi 



Gambaran umum infeksi virus kulit Kulit merupakan sawar yang kuat dan impermeabel terhadap masuknya virus. Namun, beberapa virus dapat menerobos barier ini dan memulai infeksi pada pejamu (Tabel 5.2).Beberapa virus mendapatkan jalan masuk melalui abrasi kecil pada kulit (poxvirus, papilomavirus, herpesvirus simpleks), yang lainnya masuk melalui gigitan vektor artropoda (arbovirus) atau pejamu vertebrata terinfeksi (virus rabies, herpesvirus B), dan yang lainnya lagi masuk melalui transfusi darah atau manipulasi lainnya termasuk jarum yang terkontaminasi, seperti akupunktur dan tato (virus hepatitis B, HIV). Beberapa agen tetap terlokalisasi dan menimbulkan lesi di port d'entree (Papilomavirus dan Moluskum kontangiosumsebagian besar menyebar ke tempat lain. Lapisan epidermis sama sekali tanpa pembuluh darah dan serabut saraf, jadi virus yang menginfeksi sel-sel epidermis cenderung tetap terlokalisasi. Virus yang masuk lebih dalam ke dermis pembuluh darah, limfe, sel dendritik, dan makrofag serta biasanya menyebar dan menyebabkan infeksi sistemik. Banyak ruam kulit generalisata yang disebabkan oleh otefilik. Virus terjadi karena virus menyebar ke kulit melalui darah setelah bereplikasi pada beberapa tempat lain. Seperti itu berasal dari jalur lain (mis, infeksi virus pernapasan), dan kulit menjadi terinfeksi dari bawah. Lesi pada ruam kulit berupa makula, papula, vesikel yang disebabkan oleh dilatasi lokal pembuluh darah dermis, berkembang menjadi papul jika terdapat edema dan infiltrasi seluler di daerah tersebut. Vesikel terjadi jika epidermis terkena, dan menjadi pustul jika reaksi inflamasi mendatangkan leukosit polimorfonuklear ke lesi tersebut. Kemudian terjadi ulserasi dan keropeng. Ruam hemoragik dan petekie terjadi ketika terdapat keterlibatan pembuluh darah dermis yang lebih berat. Lesi kulit sering tidak berperan dalam transmisi virus. Virus infeksius tidak dikeluarkan dari ruam makulopapular campak atau dari ruam yang berhubungan dengan infeksi arbovirus. Sebaliknya, lesi kulit berperan penting dalam penyebaran poxvirus dan herpesvirus simpleks. Partikel virus infeksius ditemukan dalam titer tinggi dalam cairan ruam vesikopustular tersebut, dan pertikel tersebut dapat menyebarkan infeksi melalui kontak langsung dengan pejamu lain. Namun, dalam kasus ini pun, virion yang ada di sekret orofaring dipercaya memiliki peran lebih penting untuk menyebarkan penyakit dibandingkan dengan lesi kulit. (Jawetz, 2014). Gambaran umum infeksi virus sistem saraf pusat Invasi sistem saraf pusat oleh virus selalu merupakan hal yang serius. Virus dapat memperoleh akses ke otak melalui dua rute: melalui aliran darah (penyebaran hematogen) dan melalui serabut saraf perifer (penyebaran neuronal). Akses dari darah dapat terjadi dengan pertumbuhan melalui endotel pembuluh darah serebral kecil, melalui transpor pasif melintasi endotel vaskuler, melintas pleksus khoroideus ke cairan serebrospinal, atau melalui transpor di dalam monosit, leukosit, atau limfosit yang terinfeksi. Ketika sawar darah otak ditembus, penyebaran yang lebih luas melalui otak dan medula spinalis dapat terjadi. Cenderung terdapat hubungan antara kadar viremia yang dicapai oleh virus neurotropik yang ditularkan melalui darah dan neuroinvasivitasnya.



 Virologi



222



Jalan lain menuju sistem saraf pusat adalah melalui saraf perifer. Virion dapat masuk ke saraf sensorik atau ujung saraf motorik dan berjalan melalui akson, melalui ruang endoneural, atau melalui infeksi sel Schwann, Herpesvirus berjalan di akson menuju neuron ganglion radiks dorsal. Jalur penyebaran virus tidak hanya melalui satu cara saja, tetapi dapat melalui lebih dari satu metode, Banyak virus, termasuk herpes, togaviridae, flavivirus, enterovirus, rhabdoviridae, paramikso dan bunyavirus, dapat menginfeksi sistem saraf pusat dan menyebabkan meningitis, ensefalitis, atau keduanya, Ensefalitis yang disebabkan oleh herpesvirus simpleks merupakan penyebab ensefasilitis sporadik pada manusia yang paling sering. Reaksi patologik terhadap infeksi virus sitosidal sistem saraf pusat mencakup nekrosis, inflamasi, dan fagositosis oleh sel-sel glia. Penyebab gejala pada beberapa infeksi sistem saraf pusat lainnya, seperti rabies, tidak jelas. Ensefaitis pasca infeksi campak (sekitar satu per 1000 kasus) dan lebih jarang lagi setelah infeksi rubella ditandai oleh diemilinasi tanpa degenerasi neuronal dan mungkin merupakan sebuah penyakit autoimun. Terdapat beberapa gangguan neurodegeneratif yang jarang, disebut infeksi virus lambat yang secara keseluruhan bersifat fatal. Gambaran infeksi ini mencakup periode inkubasi yang lama (bulan sampai tahun) yang diikuti oleh kaitan penyakit klinis dan keadaan umum yang memburuk secara progresif, menyebabkan kematian dalam waktu beberapa minggu sampai bulan; biasanya hanya sistem saraf pusat yang terkena. Beberapa infeksi virus lambat, seperti leukoensefalopati multifokal progresif (JC polyomavirus) dan Subacute sclerosing panencephalitis (virus campak), disebabkan oleh virus khusus. Sebaliknya, ensefalopati spongiform subakut, diwakili oleh sapi gila, adalah penyakit yang di sebabkan oleh agen non konvensional yang disebut prion. Pada infeksi ini, perubahan neuropatologik khas terjadi, tetapi tidak ada respon imun atau inflamasi yang dicetuskan. Gambaran umum infeksi virus kongenital Beberapa virus menyebabkan penyakit pada janin manusia. Sebagian besar infeksi virus maternal tidak menyebabkan viremia dan keterlibatan janin. Akan tetapi, jika virus menembus plasenta dan terjadi infeksi intrauteri, kerusakan yang serius dapat terjadi pada janin. Tiga prinsip yang terlibat dalam terjadinya kelainan kongenital adalah (1) kemampuan virus menginfeksi wanita hamil dan ditularkan ke janin; (2) usia kehamilan saat terjadi infeksi; dan (3) kemampuan virus menyebabkan kerusakan pada janin secara langsung, melalui infeksi pada janin, atau secara tidak langsung, melalui infeksi pada ibu yang menyebabkan gangguan pada lingkungan bayi (mis, demam). Rangkaian kejadian yang dapat terjadi sebelum dan sesudah invasi virus pada janin ditunjukkan pada Gambar 5.6. (L Pereira, 1998). Virus rubella dan cytomegalovirus merupakan agen utama yang bertanggung jawab pada defek kongenital pada manusia. Infeksi kongenital juga dapat terjadi akibat infeksi herpesvirus simpleks, varicella-zoster, hepatitis B, campak, dan mumps serta dengan HIV, parvovirus, dan beberapa enterovirus (Tabel 5.5). Infeksi intrauteri dapat menyebabkan kematian janin, kelahiran prematur, retardasi pertumbuhan intrauteri, atau infeksi pascanatal persisten. Malformasi perkembangan, seperti kelainan jantung kongenital, katarak, tuli, mikrosefali, dan hipoplasia anggota gerak dapat terjadi. Jaringan janin berproliferasi dengan cepat. Infeksi dan multiplikasi virus dapat menghancurkan sel atau mengganggu fungsi sel. Virus litik, seperti herpes simpleks, dapat



223



Virologi 



menyebabkan kematian janin. Virus yang kurang bersifat sitolitik, seperti rubella, dapat memperlambat kecepatan pembelahan sel. Jika ini terjadi selama masa kritis perkembangan organ, dapat terjadi defek struktural dan anomali kongenital. Banyak virus yang sama dapat menyebabkan penyakit serius pada neonatus (Tabel 5.5). Infeksi seperti ini bisa didapat dari ibu selama persalinan (natal) melalui sekret genital, feses, atau darah yang terkontaminasi. jarang terjadi, infeksi dapat diperoleh dalam beberapa kasus pertama setelah kelahiran (pascanatal) dari ibu, anggota keluarga, personil rumah sakit atau transfusi darah. (DJ Bonthius, 2007).



Gambar 5.6 Infeksi virus pada janin (atas ijin dari L Catalano dan J Sever) Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014.



Tabel. 5.5 Terjadinya infeksi virus perinatal signifikan Frekuensi Waktu Infeksi Virus



 Virologi



Pranatal (Dalam Rahim)



Natal (Selama Persalinan)



Pascanatal (Setelah Persalinan)



Insiden Neonatal (Per 1000 Kelahiran Hidup)



224



Rubella



+



-



Jarang



0,1 – 0,7



Cytomegalovirus



+



++



+



5 – 25



Herpes simplex



+



++



+



0,03 – 0,5



Varicella-zoster



+



Jarang



Jarang



Jarang



Hepatitis B



+



++



+



0–7



Enterovirus



+



++



+



Tidak umum



HIV



+



++



Jarang



Bervariasi



Parvovirus B19 + Jarang Jarang Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014. Efek usia pejamu Usia pejamu adalah sebuah faktor dalam patogenisitas virus penyakit yang lebih berat sering terjadi pada neonatus. Selain pematangan respons imun sesuai usia, juga tampak perubahan terkait usia dalam kerentanan jenis sel tertentu terhadap infeksi virus. Infeksi virus biasanya dapat terjadi pada kelompok usia, tetapi dapat mempunyai pengaruh besar pada kelompok usia tertentu. Contohnya seperti rubella, paling berbahaya selama masa kehamilan; rotavirus, paling berbahaya pada bayi dan ensefalitis St. Louis paling berbahaya pada orang tua.



A. PENCEGAHAN DAN TERAPI INFEKSI VIRUS 1. Kemoterapi Antivirus Tidak seperti virus, bakteri dan protozoa tidak bergantung pada perlengkapan seluler pejamu untuk replikasi, jadi proses yang spesifik terhadap organisme ini memberikan sasaran yang cepat untuk perkembangan Obat antibakteri dan antiprotozoa. Oleh karena virus adalah parasit intraseluler obligat, maka agen antivirus harus mampu secara selektif menghambat fungsi virus tanpa merusak pejamu, mengembangkan obat yang seperti itu sangat sulit. Keterbatasan lainnya adalah banyak siklus replikasi virus terjadi selama masa inkubasi dan virus tersebut telah menyebar sebelum munculnya gejala, membuat sebuah obat relatif tidak efektif. Terdapat kebutuhan akan adanya obat antiviral aktif terhadap virus yang vaksinnya tidak tersedia atau tidak cukup efektif yang terakhir mungkin karena keragaman serotipe (mis, rhinovirus) atau karena perubahan virus yang konstan (mis, influenza, HIV). Antivirus dapat digunakan untuk mengobati infeksi yang terjadi ketika vaksin diprediksi tidak akan efektif. Antivirus diperlukan untuk mengurangi morbiditas dan kerugian ekonomik sehubungan dengan infeksi virus dan untuk menangani peningkatan jumlah pasien imunosupresif yang mempunyai risiko tinggi mengalami infeksi. Penelitian virologi molekuler berhasil mengidentifikasi fungsi spesifik virus yang dapat berperan sebagai target untuk terapi antivirus. Stadium yang paling besar kemungkinannya merupakan target pada infeksi virus mencakup penempelan virus ke sel pejamu; pelepasan selubung genom virus; sintesis asam nukleat virus; translasi protein virus; dan perakitan serta



225



Virologi 



pelepasan partikel anak virus. Senyatanya, antivirus yang dapat membedakan proses replikasi pejamu dan proses replikasi virus sangat sulit dikembangkan. Akan tetapi, pada dekade terakhir telah dikembangkan sejumlah senyawa yang mempunyai manfaat dalam terapi beberapa penyakit virus, terutama terhadap herpesvirus dan infeksi HIV (Tabel 5.6). Contoh-contohnya diringkaskan di bawah ini. Antivirus memiliki mekanisme kerja yang bervariasi. Sering kali obat tersebut harus diaktifkan oleh enzim di dalam sel sebelum ia dapat bertindak sebagai inhibitor replikasi virus; Obat yang paling selektif diaktifkan oleh enzim penyandi virus pada sel yang terinfeksi. Yang penting dilakukan pada masa mendatang adalah mempelajari bagaimana meminimalkan munculnya varian virus yang resisten obat dan menciptakan antivirus yang lebih spesifik berdasarkan pengetahuan molekuler dalam struktur dan replikasi kelas virus yang beragam. (A Alcami, 2005). Tabel 5.6 Contoh senyawa antivirus yang digunakan untuk terapi infeksi virus Obat Asiklovir



Analog Nukleosida Ya



Amantadin



Tidak



Cidofovir



Tidak



Didanosin (ddl)



Ya



Entecavir



Ya



Foscarnet Fuzeon



Ganciclovir



Tidak Tidak



Ya



Mekanisme Kerja Viral polymerase inhibitor Menghambat pelepasan selubung virus Viral polymerase inhibitor Reverse transcriptase inhibitor Reverse transcriptase inhibitor Viral polymerase inhibitor Inhibitor fusi HIV (menghambat masuknya virus) Viral polymerase inhibitor HIV protease



Spektrum virus Herpes simpleks, varicella zoster Influenza A



Cytomegalovirus, herpes simpleks, poliomavirus HIV-1, HIV-2



HBV



Herpesvirus, HIV-1, HBV HIV-1



Cytomegalovirus Indinavir



 Virologi



Tidak



226



Lamivudine (3TC)



Ya



Tidak Lopinavir Tidak Maraviroc



Tidak Nevirapin Tidak Oseltamivir Raltegravir Ribavirin



Tidak Ya



Tidak Ritonavir Tidak Saquinavir Ya Stavudin (d4T) Ya Trifluridin Ya Valasiklovir Ya Vidarabin Ya Zalcitabine (ddC)



inhibitor Reverse transcriptase inhibitor HIV protease inhibitor Inhibitor masuk (menghambat pengikatan terhadap CCRS) Reverse transcriptase inhibitor Viral neuraminidase inhibitor Integrase inhibitor Mungkin memblok capping mRNA virus HIV protease inhibitor HIV protease inhibitor Reverse transcriptase inhibitor Viral polymerase inhibitor Viral polymerase inhibitor Viral polymerase inhibitor Reverse transcriptase inhibitor Reverse transcriptase inhibitor



HIV-1, HIV-2



HIV-1, HIV-2, HBV



HIV-1 HIV-1



HIV-1



Influenza A dan B HIV-1 Respiratory syncytial virus, influenza A dan B, Lassa fever, hepatitis C, lainnya HIV-1, HIV-2 HIV-1, HIV-2 HIV-1, HIV-2



Herpes simpleks, cytomegalovirus, vaccinia Herpesvirus Herpesvirus, vaccinia, HBV HIV-1, HIV-2, HBV



Ya Zidovudine (AZT)



227



HIV-1, HIV-2, HTV-1



Virologi 



Sumber : Jawet, Melnick, & Adelberg. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 25. Jakarta. Penerbit EGC. 2014.



a. Analog nukleosida Mayoritas agen yang tersedia adalah analog nukleosida, Agen ini menghambat replikasi asam nukleat dengan cara menghambat polimerase yang digunakan untuk replikasi asam nukleat. Selain itu. beberapa analog juga dapat dimasukkan ke dalam asam nukleat dan menghambat sintesis lebih lanjut mengganggu fungsinya. Analog dapat menghambat enzim seluler sebagaimana enzim penyandi virus. Analog yang paling efektif adalah yang dapat secara spesifik menghambat enzim penyandi virus, dengan hambatan minimal terhadap enzim sel pejamu yang sejalan. Varian virus yang resisten terhadap obat biasanya muncul suatu ketika, biasanya sangat cepat. Penggunaan kombinasi Obat antivirus dapat menghambat munculnya varian yang resisten (mis, terapi "kombinasi tiga obat" yang digunakan untuk terapi infeksi HIV). Contoh analog nukleosida adalah asiklovir (asikloguanosin), lamivudin (3TC), ribavirin, vidarabin (adenin arabinosida), dan zidovudin (azidotimidin; AZT). b. Analog nukleotida Analog nukleotida berbeda dari analog nukleosida dalam hal grup fosfat yang terikat. Kemampuannya menetap di dalam sel untuk periode waktu yang lama meningkatkan potensinya. Contohnya adalah Sidofovir (HPMPC). c. Nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors Nevirapin adalah anggota pertama kelas nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor. Agen ini tidak membutuhkan fosforilasi untuk aktivitasnya dan tidak bersaing dengan nukleosida trifosfat. Agen ini bekerja dengan berikatan secara langsung dengan reverse transcriptase dan mengganggu situs katalitik enzim. Mutan resisten muncul secara cepat. d. Inhibitor protease Saquinavir adalah inhibitor protease pertama yang disetujui untuk terapi infeksi HIV. Ini adalah agen peptidomimetik yang dirancang menggunakan model komputer sebagai sebuah molekul yang cocok dengan situs aktif enzim protease HIV. Obat seperti ini menghambat protease virus yang diperlukan pada tahap akhir siklus replikatif untuk memotong gag virus dan prekursor polipeptida gag pol sehingga membentuk selubung virion matur dan mengaktifkan reverse transcriptase yang akan digunakan pada siklus infeksi selanjutnya. Penghambatan protease menghasilkan partikel virus noninfeksius. Contoh inhibitor protease adalah indinavir, ritonavir dan yang lainnya tidak dicantumkan di sini. (ACIP, 2006).



 Virologi



228



e. Inhibitor fusi Fuzeon adalah sebuah peptida besar yang menghalangi terjadinya peleburan antara virus dan membran seluler yang terlibat dalam masuknya HIV- I ke dalam sel. f. 











Jenis lain agen antivirus Sejumlah jenis senyawa lain iuga memiliki beberapa aktivitas antivirus pada kondisi tertentu. Amantadin & rimantadin amin sintetik ini secara spesifik menghambat virus influenza A dengan menghambat pelepasan selubung virus. Agen ini harus diberikan secara profilaksis untuk memberikan efek protektif yang signifikan. Foscarnet (asam fosfonoformik)foscarnet, sebuah analog organik pirofosfat inorganik, secara selektif menghambat polimerase DNA virus dan reverse transcriptase pada situs pengikatan pirofosfat. Methisazon methisazon adalah inhibitor poxvirus yang menarik secara historis. Agen ini adalah antiviral pertama yang digambarkan dan berkontribusi terhadap kampanye untuk mengeradikasi cacar. Agen ini memblok tahap akhir replikasi virus. Menyebabkan pembentukan partikel virus immatur dan noninfeksius. (Staf Pengajar FKUI, 1994)



2. Interferon IFN adalah protein yang disandi pejamu yang merupakan anggota famili sitokin yang besar dan menghambat replikasi virus. IFN dihasilkan sangat cepat (dalam hitungan jam) sebagai respons terhadap infeksi virus atau penginduksi lainnya serta merupakan salah satu respons pertahanan tubuh yang pertama dalam menghadapi infeksi virus. INF adalah sitokin pertama yang dikenali. IFN merupakan suatu respons imun antivirus alami. IFN juga mengatur imunitas seluler dan humoral serta mempunyai aktivitas pengaturan pertumbuhan Sel yang luas, tetapi di sini akan difokuskan pada efek antivirusnya. a. Sifat lFN Terdapat banyak spesies IFN yang terbagi dålam tiga kelompok utama, yaitu IFN-a, IFNp, IFN-Y (Tabel 5.7). Baik IFN-a maupun IFN-p dianggap tipe I atau IFN virus, sedangkan IFN-Y adalah tipe Il atau IFN imun. Famili IFN-a dikode oleh minimal 20 gen pada genom manusia: IFN-P dan IFN -y dikode oleh masing-masing satu gen. Ketiga famili gen ini berbeda sehingga sekuens koding tidak berhubungan erat. Ketiga kelas IFN memiliki ukuran yang hampir sama tetapi berbeda secara antigenik. IFN-O dan IFN-F resisten terhadap pH rendah. IFN-F dan IFNY terglikosilasi, gula tidak penting untuk aktivitas biologik, jadi klon yang dihasilkan bakteri bersifat aktif secara biologi dendritik adalah penghasil IFN yang potensial tantangan virus yang sama, sel dendritik dapat mel IFN 1000 kali lebih banyak dibandingkan fibroblas. b. Sintesis IFN IFN diproduksi oleh semua spesies vertebrata. sel normal secara umum tidak mensintesis IFN Sampai sel tersebut terinduksi untuk melakukannya. Infeksi Virus merupakan pengganggu poten yang menyebabkan induksi; virus RNA menginduksi IFN lebih kuat dibandingkan dengan virus DNA. IFN juga



229



Virologi 



dapat diinduksi oleh RNA untai ganda, endotoksin bakteri, dan molekul kecil seperti tiloron. IFN-y tidak terinduksi oleh sebagian besar virus tetapi terinduksi oleh stimulasi mitogen. IFN kelas yang berbeda dihasilkan oleh jenis sel yang berbeda. IFN-α dan IFN- disintesis oleh banyak jenis sel, tetapi IFN-y dihasilkan terutama oleh limfosit, khususnya sel T dan sel natural killer (NK). Sel dendritik merupakan penghasil IFN poten; di bawah kondisi tantangan virus yang sama, sel dendritik dapat mensekresi IFN 1000 kali lebih banyak dibandingkan dengan fibroblas. Tipe Sifat Nomenklatur saat ini Penamaan terdahulu Tipe interferon



Alfa



Beta



Gamma



IFN-α



IFN-



IFN-



Leukosit Tipe I



Fibroblas Tipe I



Interferon imun Tipe II



≥ 20



1



1



Jumlah



gen yang menyandi famili Sumber sel utama



Sebagian besar jenis sel



Agen penginduksi



Virus ; dsRNA



Virus ; dsRNA



Mitogen



Stabilitas pada pH 2,0



Stabil



Stabil



Labil



Glikosilasi



Tidak



Ya



Ya



Intron dalam gen



Tidak



Tidak



Ya



Homologi dengan IFN-α



80–95%



30%



2000 rpm) selama 10 menit untuk mengendapkan debris seluler yang tidak larut. Cairan supernatan dapat diinokulasi, jika terdapat bakteri bakteri segera dieliminasi dengan cara seperti dibawah ini. Jaringan dapat juga diberi tripsin, dan suspensi sel yang dihasilkan dapat diinokulasikan ke satu-lapisan sel kultur jaringan yang ada, atau ditanam dengan suspensi sel lain yang diketahui bebas virus.Jika materi yang akan diuji mengandung bakteri (bilasan tenggorok, feses, urine, jaringan yang terinfeksi atau serangga), bakteri harus dibuat tidak aktif atau diangkat sebelum materi diinokulasi. Agen bakterisidal, antibiotik umumnya digunakan bersama dengan sentrifugasi diferensial (lihat dibawah). Metode mekanis, a. Penyaringan, sebaiknya digunakan penyaring membran tipe-milipori yang terbuat dari selulose asetat atau materi lembaran serupa. b. Sentrifugasi diferensial, ini merupakan metode yang baik untuk mengangkat banyak bakteri dari sediaan yang terkontaminasi virus berukuran kecil dalam jumlah banyak. Bakteri diendapkan dengan kecepatan rendah yang tidak akan mengendapkan virus, dan sentrifugasi berkecepatan tinggi kemudian akan mengendapkan virus. Endapan yang mengandung virus kemudian diresuspensi dalam jumlah kecil. Kultivasi dalam Kultur Sel Teknik kultur sel mulai digantikan oleh metode deteksi antigen dan uji amflifikasi asam nukleat. Akan tetapi, teknik ini masih berguna dan dikerjakan diberbagai laboratorium virologi klinis dan laboratorium kesehatan masyarakat. Ketika virus berkembang biak pada kultur sel mereka menghasilkan efek biologis (misal perubahan sitopatik, interferensi virus, produksi hemaglutinin) yang memungkinkan identifikasi agen.



Tabel6.1 Infeksi virus: agen, spesimen dan cara pemeriksaan



 Virologi



258



259



Virologi 



 Virologi



260



Sumber: Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology Twenty-Sixth Edition Kultur didalam tabung uji dipersiapkan dengan menambahkan sel yang telah disuspensi dalam 1-2 mL cairan nutrien yang mengandung larutan garam seimbang dan berbagai macam faktor pertumbuhan (biasanya serum, glukosa, asam aminodan vitamin).



261



Virologi 



Sel fibroblastik dan epitel yang melekat dan tumbuh didinding tabung uji ditempat inilah selsel tersebut dapat diperiksa dengan bantuan mikroskop daya rendah. Pada banyak virus pertumbuhan agen penyebab penyakit disertai dengan degenerasi sel-sel tersebut. (Gambar 6.1) beberapa virus menghasilkan efek sitopatik yang khas (CPE) dalam kultur sel sehingga perkiraan diagnosis dapat dipikirkan dengan cepat jika sindrom klinisnya diketahu. Contoh virus respiratory synticyal secara khas menhasilkan sel raksasa multinuklear, sementara adenovirus menghasilkan kelompok sel yang bulat dan besar menyerupai anggur. Beberapa virus (contoh virus rubella) tidak menghasilkan perubahan sitopatik langsung tetapi dapat dideteksi melalui interferensinya terhadap CPE dari virus kedua sebagai pembanding (interferensi virus). Virus influenza dan beberapa paramiksovirus dapat terdeteksi dalam waktu 24-48 jam jika ditambahkan eritrosit kedalam kultur yang terinfeksi. Pematangan virus di membran sel menghasilkan hemaglutinin yang mampu membuat eritrosit menyerap permukaan sel (hemadsorpsi). Identitas isolat virus ditentukan melalui antiserum spesifik untuk tiap tipe yang menghambat pertumbuhan virus atau bereaksi dengan antigen virus. Beberapa virus dapat ditumbuhkan dalam kultur tetapi proses ini sangat lama dan sulit. Pemeriksaan lain diluar kultur dikerjakan untuk menegakan diagnosis tersebut. Lihat dibawah.



Gambar 6.4 A. Monolayer sel ginjal kera normal tanpa pewarna dalam kultur (120X), B: kultur sel ginjal kera yang tidak terwarnai menunjukan tahapan awal efek sitopatik yang khas untuk infeksi enterovirus (120X). Sekitar 25% sel di dalam kultur menunjukan efek sitopatik yang mengarah ke multiplikasi viru efek sitopatik (+1). C: kultur sel ginjal kera yang tidak diwarnai menunjukan efek



 Virologi



262



sitopatik enterovorius lebih lanjut (efek sitopatik 3+ hingga 4+) (120X). Hampir 100 % sel terinfeksi, dan kebanyakan selubung sel telah lepas dari dinding tabung kultur. Sumber Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology Twenty-Sixth Edition



Kultur Shell Vial Metode ini memungkinkan virus dalam spesimen klinis dideteksi dengan cepat.Metode ini telah diadaptasi untuk beberapa virus, termasuk sitomelovirus dan virus varisela-zoster. Contoh CMV dapat dideteksi dalam 24-48 jam dibandingkan dengan 2-4 minggu menggunakan kultur sel klasik: sensitivitas shell vial dan kultur sel klasik untuk CMV cukup setara. Monolayer lini sel MRC-5 untuk CMV) ditumbuhkan di atas kaca penutup dalam shell vial berukuran 15 × 45 mm. Setelah dinokulasi dengan spesimen, vial disentrifugasi pada kecepatan 700 × g selama 40 menit dalam suhu kamar. Vial lalu dinkubasi pada suhu 37 C selama 16-24 jam, difiksasi, dan diberi antibodi onoklonal spesifik untuk protein inti CMV yang muncul t dini dalam kultur; beberapa antibodi seperti ini tersedia di pasaran. Metode pewarnaan antibodi langsung atau tidak langsung serta pemeriksaan mikroskopik fluoresens digunakan untuk menentukan hasil positif pada kultur shell. Vial kontrol negatif dan positif turut disertakan dalam tiap pelaksanaan uji. Telah dikembangkan satu modifikasi teknik shell vial agar berbagai virus saluran pernapasan dapat diperoleh dan dideteksi menggunakan sel R-Mix. Metode ini asanya disediakan oleh perusahan komersial Diagnostic Hybrids, Inc. Athens Ohio. Satu vial mengandung (mencampur) dua lini sel seperti sel karsinoma paru manusia A549 el tibroblast paru mink MvlLu. Laboratorium biasanya akan menginokulasi dua vial seperti itu. Setelah



263



Virologi 



dinkubasi selama 18-24 jam, satu vial diwarnai dengan reagen antibodi imunofluorens yang telah "dikumpulkan yang mampu mendeteksi semua virus saluran pernapasan yang umum dijumpai.lika pewarnaannya positif, sel di kaca penutup vialkedua kemudian dikerok, diinokulasikan ke sediaan berceruh delapan, lalu diwarnai dengan reagen antibodi monoklonal tersendiri yang mendeteksi virus tertentu. Isolat tidak di- peroleh melalui teknik shell vial ini. Jika diperlukan isolat untuk uji sensitivitas terhadap obat antivirus, harus digunakan teknik kultur sel klasik. Deteksi Antigen Deteksi antigen virus banyak dipergunakan dalam virologi diagnostik. Tersedia kit di pasaran untuk mendeteksi banyak virus, termasuk herpes simpleks I dan II, influenza A dan B, virus respiratory syncytial, adenovirus, virus parainfluenza rotavirus, dan sitomegalovirus, Dipergunakan pula berbagai macam pemeriksaan: EIA, antibodi fluoresens langsung antibodi fluoresens tidak langsung, aglutinasi lateks, dan lain lain. Keuntungan berbagai prosedur ini adalah mampu mendeteksi virus yang tidak bertumbuh dalam kultur sel (contoh, rotavirus, virus hepatitis A) atau yang sangat lambat bertumbuh (contoh, sitomegalovirus). Umumnya, pemeriksaan deteksi antigen virus tidak sesensitif kultur virus dan metode amplifikasi asam nukleat. Amplifikasi & Deteksi Asam Nukleat Tersedia berbagai macam pemeriksaan komersial untuk mendeteksi asam nukleat virus atau untuk mengamplifikasi dan mendeteksinya. Prosedur-prosedur ini dengan cepat menjadi standar virologi diagnostik, menggantikan kultur virus dan teknik deteksi antigen yang sejak lama telah dipergunakan. Metode ini mencakup PCR, PCR transkriptas balik, dan metode lain yang tepat. Prosedur tersebut memungkinkan deteksi virus (contoh, enterovirus dan banyak viras lain) serta kuantitasi virus (contoh, HIV-1, sito-megalovirus, virus EpsteinBarr, virus hepatitis B, C, dan HIV). Data dari pemeriksaan kuantitatif digunakan untuk memandu terapi antivirus pada berbagai penyakit virus. Contoh yang sesuai untuk hal ini adalah HIV/AIDS.



Gambar 6.6. Deteksi DNA spesifik /RNA Spesifik menggunakan DNA yang di label Sumber: Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology Twenty-Sixth Edition



 Virologi



264



Hibridisasi Asam Nukleat Hibridisasi asam nukleat untuk mendeteksi virus sangat sensitif dan spesifik. Spesimen ditotolkan di atas membrarn nitroselulosa, kemudian asam nukleat virus yang ada di dalam sampel akan terikat; asam nukleat kemudian didenaturasi dengan alkali in situ, dihibridisasi dengan fragmen asam nukleat virus yang dilabel, dan produk hibridisasi pun dideteksi. Untuk rotavirus yang mengandung RNA untai ganda, metode hibridisasi titik ini jauh lebih sensitif daripada EIA. RNA di dalam sampel feses yang didenaturasi dengan panas dan mengandung rotavirus diimobilisasi menurut tahapan di atas, dan hibridisasi in situ pun dijalankan denganajur untai-tunggal berlabel yang diperoleh melalui transkripsi rotavirus in vitro.



Gambar 6.7 pemisahan protein dan berat molekul. lane 2 mengandung 4 protein kapsid dari picorna virus SDS-PAGE. Lane 1 dan 3 mengandung protein standar yang berat molekulnya diketahui Sumber : Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology Twenty-Sixth Edition Mengukur Respons Imun terhadap Infeksi Virus



265



Virologi 



Gambar 6.8 Kuantifikasi DNA virus hepatitis B (HBV) DNA dengan PCR real-time. Bila ada 108 salinan DNA HBVDalam sampel, fluoresensi mulai meningkat pada jumlah siklus awal. Kenaikan dimulai secara progresif nantisiklus dengan penurunan jumlah salinan DNA HBV. Data dari Ho et al.. Sumber:Virology : Principles and applications / John Carter and Venetia Biasanya, infeksi virus mencetuskan respons imun terhadap satu antigen virus atau lebih.Baik respons imun selular maupun humoral biasanya timbul sehingga pengukuran terhadap salah satunya dapat digunakan untuk menegakkan diagnosis infeksi virus.Imunitas selular dapat dinilai melalui hipersensitivitas dermal, transformasi limfosit, dan uji sitotoksisitas.Respons imun humoral memiliki makna diagnostik yang besar. Antibodi kelas IgM akan muncul di awal dan dikuti oleh antibodi IgG. Antibodi IgM akan hilang dalam beberapa minggu, sementara antibodi IgG akan terus bertahan selama bertahun-tahun. Diagnosis infeksi virus ditegakkan secara serologis melalui adanya peningkatan titer antibodi terhadap virus atau antibodi antivirus kelas IgM.Metode yang digunakan mencakup uji netralisasi (Nt), uji CF uji inhibisi hemaglutinasi (HI), dan uji IF, hemaglutinasi pasif serta imunodifusi. Pengukuran antibodi melalui berbagai macam metode tidak harus memberikan hasil yang serupa.Antibodi yang dideteksi melalui uji CF muncul selama berlangsungnya infeksi enterovirus dan dalam periode konvalesens, tetapi antibodi ini tidak bertahan lama. Antibodi yang dideteksi melalui uji Nt juga tampak selama infeksi berlangsung dan bertahan selama bertahun-tahun. Penilaian antibodi melalui beberapa metode pada seseorang atau sekelompok orang menyajikan informasi diagnostik serta informasi mengenai ciri epidemiologik penyakit. Uji serologi untuk mendiagnosis virus paling berguna ketika virus memiliki periode inkubasi yang panjang sebelum manifestasi klinis muncul.Sebagian virus yang termasuk dalam kelompok ini, meliputi virus Epstein-Barr, virus hepatitis, dan HIV. Biasanya, uji antibodi terhadap virus ini merupakan langkah pertama dalam menegakkan diagnosis dan kemudian dapat dikuti dengan amplifikasi asam nukleat yang digunakan untuk menilai kadar virus dalam sirkulasi sebagai perkiraan tingkat infeksi dan/atau respons terhadap terapi antiviral tertentu. Manfaat uji serologi yang lain adalah untuk menilai kerentanan seseorang atau pajanan virus sebelumnya serta potensi terjadinya reaktivasi dalam keadaan imunosupresi atau transplantasi organ. Pemeriksaan Mikroskop Elektron Imun



 Virologi



266



Gambar 6.9 Persiapan spesimen mikroskop cryo-elektron. Diubah, dengan izin dari penulis dan American Society for Microbiology, dari Baker, Olson dan Fuller (1999) Mikrobiologi dan Biologi Molekuler Sumber: Virology : Principles and applications / John Carter and Venetia



Virus yang tidak terdeteksi melalui teknik konvensional dapat diamati melalui pemeriksaan mikroskop elektron imun (IEM).Kompleks antigen-antibodi atau agregat yang terbentuk di antara partikel virus dalam suspensi disebabkan adanya antibodi di dalam antiserum yang ditambahkan, dan ini terdeteksi lebih cepat serta lebih pasti daripada partikel virus itu sendiri. IEM digunakan untuk mendeteksi virus yang menyebabkan enteritis dan diare; virus ini umumnya tidak dapat dibiakkan dengan kultur virus rutin. Rotavirusdideteksi melalui EIA. HIV Human immunodefciency virus-I dijumpai di seluruh dunia.sementara HIV-2, terutama dijumpai di Afrika Barat dan beberapa area geografik lain Infeksi HIV menjadi kasus khusus dalam virologidiagnostik. Diagnosis laboratorium harus di tetapkan dengan pasti, dengan sedikit atau tanpa kemungkinan adanya hasil positif palsu. Setelah diagnosisditegakkan, uji laboratorium digunakan untuk mengikuti perkembangan infeksi dan membantu memantau efektivitas terapi. Bank darah menggunakan uji yang sangat sensitif untuk mendeteksi HIV-1 dalam darah donor sehinggamencegah infeksi HIV-1-terkait, transfusi. Pemahaman tentang uji diagnostik untuk HIV dan ujiuntuk memantau infeksi memerlukan pemahaman akan struktur dan replikasi HIV serta respons imun terhadap infeksi. Ringkasan mengenai topik ini disajikan di sini.



267



Virologi 



HIV-I dan HIV-2 merupakan retrovirus. Virus ini memiliki selubung dan untai tunggal RNA sens positif. Melalui penggunaan enzim virus reverse transcriptase, RNA ditranskripsi ke dalam DNA yang kemudian diintegrasi kedalam genom sel pejamu. Protein virus yang paling seringdiperiksa langsung adalah p24. Respons antibodi terhadapberbagai macam produk gen HIV, antara lain: produk env glikoprotein (gp) 160 (gp160, gp120, gp4l): gag p24. pl7, p9,P7 dan pol, p66, p51, p32, pll. Dua sampai enam minggu setelah infeksi. 50% pasien atau lebih menderita sindrom yang menyerupai mononukleosis infeksiosa. Saat ini, terdapat kadar tinggi HIV-1 di dalam darah yang dapat dideteksi melalui kultur atau PCR reverse terhadap protein HIV-1 dapat terdeteksi 2-8 minggu setelah infeksi. Terdapat respons IgM terhadap produk gen gag yang perlahan akan bergeser menjadi respons IgG. Umumnya, respons IgG terhadap p24 dan gp120 terjadi di awal penyakit, dikuti oleh respons terhadap gp41 dan protein lain. Viremia dan kadar p24 dalam darah turun seiring dengan respons antibodi dan dapat tidak terdeteksi selama periode asimtomatik infeksi, sementara kadar antibodi p24 tetap tinggi. Dalam tahap lanjut penyakit, kadar antibodi p24 menurun, sementara antigen p24 meningkat. Segerasetelah infeksi, ketika terjadi viremia HIV-1 dalam kadartinggi, hitung sel T CD4 akan menurun. Di awal periodeasimtomatik, angka ini kembali normal dan menurun secarabertahap seiring berjalannya waktu dan lebih cepat dalamtahap lanjut AIDSPemeriksaan yang digunakan untuk menegakkan diagnosis infeksi HIV-1 tersedia di pasaran; pemeriksaan ini sudah begitu maju dan telah distandardisasi. Beberapa set pemeriksaan tersedia untuk jenis uji yang sama. Pemeriksaan ini dibahas dalam paparan umum berikut. Pemeriksaan Antibodi Anti-HIV Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (Enzyme Immunoassay) ELISA (atau EIA) merupakan uji skrining utama untuk menegakkan diagnosis infeksi HIV1. Umumnya, antigenHIV-I diimobilisasi pada permukaan padat, biasanya dicerukan atau butir plastik. Serum pasien serta reagen yangtepat ditambahkan ke dalamnya. Antibodi HIV1 yang terikatpada antigen HIV1 yang telah diimobilisasi kemudian terdeteksi oleh antihuman IgG yang ditandaidengan enzimdan reaksi kolometrik. Jumlah warna yang muncul secaraproporsional lebih kuat dengan kadar antibodi HIV-1 yang lebih tinggi. Warna yang berada di atas ambang dianggap menunjukkan hasil uji positif. ELISA untuk HIV-1 memilikinilai sensitifitas lebih dari 99% dan spesifisitas 99% Bayi yang lahir dari ibu penderita HIV-1 umumnya menunjukkan hasilELISA positif terhadap HIV-1 karena adanya transfer antibodi transplasenta. Pemeriksaan ini secara bertahap akan menjadi negatif kętika sang bayi tidak betul betul terinfeksi HIV-1. Karena individu yang mungkin HIV-positif perlu dideteksi dengan cepat, dan pemeriksaan ini perlu dikerjakan ketikamereka masih berada di lingkungan klinik, uji EIA telah mengalami beberapa peningkatan. Suatu pemeriksaan telah dikembangkan untuk menguji sekresi oral. Selain itu, beberapa imunoassay cepat untuk dipergunakan dengan darah dan serum juga telah disetujui penggunaannya. Semua uji cepat harus diperlakukan dengan cara yang sama seperti pemeriksaan konvensional. Hasil positif harus dipastikandengan Western blot, dan hasil negatif pada seseorang yang diduga kuat positif secara klinis harus menjalani pemeriksaanulangan jika ada indikasi klinis.  Virologi



268



Western blot Uji Western blot digunakan sebagai alat pengukur antibodiHIV-1 spesifik untuk memastikan hasil ELISA yang positif. Dalam uji Western blot, protein HIV-1 dipisahkan melaluimetode elektroforesis pada strip nitroselulosa. Strip inikemudian diinkubasi dengan serum pasien. Antibodi HIV-spesifik kemudian dideteksi menggunakan antihuman IgGterkaitenzim. Reaksi kolometrik yang positif membentukpita pada kertas nitroselulosa yang sesuai dengan posisiantigen HIV-1 spesifik. Kriteria untuk suatu uji yang positif adalah adanya salah satu dari kedua pita sesuai dengan p24gp41, dan gp120/160. Tidak adanya pita menunjukkan hasilnegatif, sementara adanya pita yang tidak memenuhi kriteriahasil positif menunjukkan hasil meragukan. Hasil uji positif-palsu dan negatif palsu relatif jarang dijumpai. Pasien denganhasil ELISA positif dan Western blot meragukan perlu menjalani pemeriksaan dan evaluasi klinis ulang. Seorangbayi yang lahir dari ibu penderita HIV-1 dapat saja memiliki hasil Western blot positif, tetapi ini perlahan akan menjadi negatif jika sang bayi tidak betulbetul terinfeksi HIV-1. Pemeriksaan untuk Mendeteksi Langsung Infeksi HIV 1. Deteksi antigen p24 ELISA digunakan untuk mendeteksi antigen p24.Antibodi anti-p24 diimobilisasi pada permukaan padat dan diinkubasi dengan serum pasien.Jumlah p24 dideteksi menggunakananti -HIV-1 IgG terkait-enzim dan reaksi kolorimetrik. Antigen p24 dideteksi selama tahap viremik akut dan tahap lanjut infeksi AIDS. Sejumlah kecil penderita infeksi HIV-asimtomatik ternyata menunjukkan hasil positif antigen p24. 2. Deteksi RNA HIV-1 Tersedia berbagai macam pemeriksaan di pasaran untuk mendeteksi dan menghitung jumlah RNA HIV1, Ini meliputi pemeriksaan PCR, NASBA, dan bDNA untuk mendeteksi dan melakukan kuantitatif HIV-1. Pemeriksaan ini dapat digunakan untuk mendeteksi infeksi HIV-sebelum masa infekssi ketika uji antibodi menunjukkan hasi negatif. Uji ini juga dipergunakan untuk memantau efektivitas terapi anti HIV-1. 3. Deteksi DNA provirus HIV-1 DNA diekstraksi dari sel mononuklear yang diperoleh dari darah perifer yang diberi antikoagulan. Primer oligonukleotida yang spesifik terhadap DNA provirus HIV-1 terintegrasi digunakan dalam pemeriksaan PCR. Jenis pemeriksaan ini dapat digunakan pada bayi yang positif menunjukkan antibodi dan terlahir dari ibu penderita HIV untuk menentukan apakah sang bayi juga terinfeksi. Uji ini dianjurkan bagi bayi yang berusia kurang dari 18 bulan. 4. Kultur HIV-1



Kultur jaringan merupakan uji pertama yang dikembangkan untuk menegakkan diagnosis infeksi HIV-1.Pemeriksaan ini dahulu digunakan untuk menetapkan HIV-I sebagai penyebab AIDS. Sel mononuklear darah perifer dari pasien yang kemungkinan terinfeksi dikultur bersama dengan sel mono-nuklear darah perifer dari orang yang tidak terinfeksi yang telah dirangsang dengan fitohemaglutinin dan interleukin-2 Kulturkemudian diamati untuk mencariadanya pembentukan sel raksasa multinuklear, aktivitas reversetranscriptase HIV-1 atau produksi antigen p24 HIV-1.



269



Virologi 



Kultur sel kuantitatif dan kultur plasma kuantitatif juga dapat turut dikerjakan. Kultur membutuhkan banyak waktu dan biaya sehingga tidak efektif secara biaya untuk penggunaan rutin. Pemantauan Hitung Sel T CD4 Hitung sel CD4 absolut banyak dipergunakan untuk memantau status infeksi pasien HIV 1. Hitung ini umumnyadiperoleh menggunakan sel darah lengkap yang diwarnai dengan antibodi anti-CD4 yang telah ditandai denganpewarna fluoresens. Sel darah merah kemudian dipecah dansel CD4 dihitung menggunakan sitometri aliran. Uji Prognostik & Pemantauan Terapi Beban virus tinggi yang terlihat dari tingginya kadar RNAHIV-1 menunjukkan prognosis yang buruk Serupa denganhal ini, hitung sel T CD4 yang rendah menunjukkan risikoadanya infeksi oportunistik sehingga prognosisnya menjadilebih buruk. Baik beban virus maupun hitung sel T CD4dipergunakan untuk memantau efektivitas terapí antiretro-virus Pemeriksaan genotipe menggunakan PCR reversetranscriptase untuk mengamplifikasi RNA HIV-1 yang me-nyandi enzim virus yang menjadi target obat antiretrovirus. Analisis sekuens yang diamplifikasi tersebut mampu menentukan mutasi yang menyandi resistensi terhadap obat. Ujiresistensi seperti ini sebaiknya dikerjakan jika terjadi kegagalan terhadap regimen-pertama atau regimen-majemuobat atau dalam kehamilan. Isolasi dapat dilakukan sebagai berikut : a. Menggunakan hewan percobaan. Adapun jenis hewan, umur, jenis kelamin dan cara penyuntikan tergantung pada jenis virus. b. Penanaman pada telur berembrio. c.



Gambar 6.10 Isolasi Virus pada Telur Berembrio Sumber: Virology : Principles and applications / John Carter and Venetia Jenis biakan jaringan yang digunakan tergantung pula dari jenis virusnya.  Virologi



270



Keuntungan pemeriksaan isolasi adalah dapat langsung dinyatakan virus penyebabpenyakitnya. Adapun beberapa kelemahan diagnosis laboratorium secara isolasi ini, yaitu : •



•



Memakan waktu yang lama. Misalnya pada pemeriksaan virus Polio.Bahan pemeriksaan berupa tinja, ditanam pada biakan jaringan ginjal kera (bjgk), eramkan selama 2 minggu tanpa diperlihatkan ada tidaknya cpe, lalu dipasase pada biakan jaringan yang baru. Setelah 2 minggu, pasase lagi pada bjgk, periksa adanya cpe. Bila cpe negatif (-), berarti Polio negatif (-), tetapi bila cpe positif (+), harus dilakukan tipering Polio, yaitu dilakukan penanaman kembali pada bjgk untuk titrasi, biarkan selama 2 minggu, lalu tentukan tipenya. Hasil isolasi (+) atau (-) sangat berarti bagi epidemiologi untuk dilaporkan pada departemen kesehatan bahwa pada tempat tertentu ada penjangkitan penyakit tersebut. Positif atau negatifnya hasil isolasi tergantung dari : a. Jenis bahan pemeriksaan untuk isolasi. Misalnya untuk isolasi penyakit Influenza. Bahan pemeriksaan, bisa berupa hapus atau air cucian tenggorok. Jangan mengirim air liur atau air kumur mulut, sebab hasilnya akan negative. Cara mengambil bahanpemeriksaan tersebut, yaitu dengan memberikan larutan NaCl physiologis pada penderita kemudian tenggorokannya dicuci dengan kepala menengadah ke atas. Pada bayi dan anak-anak bahan pemeriksaan diambil dari dinding belakang tenggorokan. b. Saat mengambil bahan pemeriksaan harus tepat.



Gambar 6.11 Derivasi garis sel terus menerus sel manusia dan hewan. Sebagian besar jenis sel diambil dari Tubuh tidak tumbuh dengan baik dalam biakan. Jika sel dari a kultur primer dapat disubkultur mereka tumbuh sebagai garis sel. Mereka bisa disubliskan hanya sejumlah terbatas kali kecuali mereka diabadikan, dalam hal ini mereka dapat disubkultur tanpa batas waktu sebagai saluran seluler kontinyu. Sel kanker sudah diabadikan, dan garis sel terus menerus. Sumber: Virology : Principles and applications / John Carter and Venetia



Misalnya : 1) Untuk virus Influenza : bahan pemeriksaan berupa hapus tenggorok, diambil 2 hari sebelum sampai 2 hari setelah gejala timbul. 271



Virologi 



2)



Untuk Cacar : bahan pemeriksaan berupa darah, diambil pada saat demam dan sebelum gejala kulit timbul, sebab gejala kulit telah timbul virus sudah berada di dalam kulit.



3)



Untuk virus Dengue : bahan pemeriksaan berupa darah, diambil sebelum hari ketiga dari demam supaya virusnya masih terdapat di dalam darah. Jika sudah hari keempat atau hari kelima, virus sudah tidak ada di dalam darah. Mahal Misalnya untuk isolasi virus Dengue. Suntikan pada tikus bayi umur 1-3 hari. Diamati selama 2 minggu, ambil otaknya lalu pasase pada tikus bayi biarkan selama 2 minggu. Setelah 2 minggu, ambil otaknya lalu pasase lagi biarkan 3 minggu baru dinyatakan positif atau negatif.



Gambar 6.12 Labu kultur sel, piring dan piring. Foto produk kultur sel TPP milik MIDSCI. Sumber: Virology : principles and applications / John Carter and Venetia



 Virologi



272



Gambar 6.13 Kultur sel bekerja. Tindakan pencegahan untuk menghindari kontaminasi termasuk bekerja dalam lemari dan pakaian sterilsarung tangan dan topeng Foto milik Novartis Vaccines. Sumber: Virology :Principles and applications / John Carter and Venetia



Gambar 6.14 metode pembuatan plak dengan virus binatang Sumber: Virology : Principles and applications / John Carter and Venetia



273



Virologi 



Gambar 6.15 Plak dibentuk oleh bakteriofaga di dalam bakteri. Cawan petri kontrol di sebelah kiri diinokulasi hanya dengan bakteri host. Cawan petri di sebelah kanan diinokulasi dengan bakteri faga dan bakteri. Foto milik PhilipO'Grady. Sumber: Virology :Principles and applications / John Carter and Venetia Berlaku untuk golongan virus. Golongan enterivirus mempunyai tempat predileksi saluran pencernaan makanan, pada keadaan sanitasi buruk, seseorang bisa mengandung virus Polio di dalam tinjanya tanpa mengalami sakit. Bila orang ini menderita sakit lumpuh dan dari isolasi tinja didapatkan virus Polio, belum tentu virus Polio ini penyebab kelumpuhan. Berhasil tidaknya isolasi virus tergantung dari :  Stadium penyakit waktu bahan pemeriksaan diambil Misalnya : penyakit variola, untuk isolasi dari darah harus diambil sewaktu ada demam. Bila sudah ada gejala kulit, harus dari kelainan kulit.  Seleksi bahan pemeriksaan. Misalnya : untuk isolasi virus Mumps, harus diambil saliva yang ada di bawah lidah. Bila diambil dari apus tenggorok, air cucian tenggorok, air kumur mulut, isolasi akan negatif.  . Seleksi perbenihan. Virus Polio tidak bisa diisolasi di dalam telur berembrio tetapi harus pada biakan jaringan.  Cara penanaman atau penyuntikan Misalnya : Isolasi virus Influenza tidak bisa dalam yolk sac, herpes simplex bila disuntik pada cavia tidak akan menimbulkan gejala penyakit.



 Virologi



274



Gambar 6.16 pemurnian artial virion oleh sentrifugasi diferensial. Penyiapan mentah virus yang mengandung host puing-puing dikenai sentrifugasi berkecepatan rendah / singkat misalnya 10 000 g / 20 menit) diikuti dengan kecepatan tinggi / lama sentrifugasi (misalnya 100 000 g / 2 jam). Siklus ini bisa diulang untuk mendapatkan tingkat kemurnian yang lebih tinggi. Itu Pelet akhir yang mengandung sebagian virus yang dimurnikan disuspensikan kembali dalam volume kecil cairan. Sumber: Virology : principles and applications / John Carter and Venetia



Gambar 6.17 Pemurnian virion dengan sentrifugasi gradien kepadatan. Persiapan virus yang sebagian dimurnikan lebih lanjut dimurnikan dalam gradien kerapatan. Tingkat sentrifugasi zonal melibatkan layering preparasi di atas pre-formed gradien. Sentrifugasi kesetimbangan sering bisa dilakukan dimulai dengan suspensi virus tidak murni dalam larutan dari bahan gradien; gradien terbentuk selama sentrifugasi. Sumber: Virology :Principles and applications / John Carter and Venetia



275



Virologi 



3. Tes Serologik



Gambar 6.18 Prinsip tes untuk mendeteksi antigen virus. Spesimen tersebut diobati dengan antibodi anti-virus. Dalam Uji tidak langsung antibodi kedua berlabel mendeteksi antibodi antivirus yang terikat pada antigen. Sumber:Virology : Principles and applications / John Carter and Venetia



Tabel 2.1 Molekul yang digunakan untuk memberi label antibodi (dan asam nukleat) dan teknik yang digunakan untuk mendeteksinya Label



Teknik Deteksi



Enzim



Enzim-linked Imunosorben assay



Fluoresensi



Mikroskop fluoresensi Fluorometri



Argon Electron Mikroskop Radio aktif Auto-radiografi Sumber:Virology : principles and applications / John Carter and Venetia Pemeriksaan serologi mempunyai arti diagnostik lebih tinggi dibandingkan isolasi virus. Serodiagnostik ini berpedoman bahwa diagnosis positif bila selama sakit terjadi kenaikkan paling sedikit 4 kali. Ada 2 jenis serum yang diamati yaitu serum akut (SI) dan serum konvalesen (SII) Keuntungan tes serologi : a) Waktu yang digunakan lebih pendek dari pada isolasi. b) Lebih murah, karena kadang-kadang tidak memerlukan hewan percobaan.  Virologi



276



c) Bila isolasi negatif, tetapi bila ada kenaikan titer 4 kali atua lebih, maka diagnosis positif. Pada keadaan tertentu tes serologis tidak mungkin untuk dilakukan, maka isolasi mutlak dipergunakan untuk mendiagnosis penyakit-penyakit virus tersebut, hal ini terutama pada keadaan-keadaan sebagai berikut : a. Bila ada wabah : Bila ada kelumpuhan pada anak-anak, harus dicari apakah penyebabnya virus polio, ECHO dll.Demam dan diare pada anak usia kurang dari 3 tahun, bisa disebabkan oleh Amoeba, Shigella, Virus morbilli, Polio atau ECHO. b. Bila ada antigenik overlapping artinya sebagian antigen ada yang sama (saling menutupi).Misalnya yellow fever, dengue 1, 2, 3, 4, japanese B Encephalitis. c. Untuk memperkuat diagnose mikroskopik. Misalnya, keropeng secara mikroskopik memperlihatkan Paschen bodies. Untuk memastikan apakah Variola atau Vaccinia, maka dilakukan isolasi pada CAM telur berembio. d. Bila ada kumpulan gejala yang bisa disebabkan oleh lebih dari satu jenis virus, mutlak harus dilakukan isolasi. Contohnya Meningitis serosa, bisa disebabkan oleh virus Polio, ECHO, Coxsackie, Herpes simplex, Mumps dan Limpogranuloma venerum.Demam dengan diare bisa disebabkan oleh virus Polio, ECHO, Morbilli dan Coxsackie. e. Bila ada infeksi campuran. Misalnya infeksi virus Polio dan virus Ensephalitis pada orang yang sama dengan meningoensephalomyelitis. Isolasi dengan bahan pemeriksaan dari tinja, hapus tenggorok, liquor dan jaringan otak.



Latihan Untuk dapat memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah Latihan berikut! 1) 2) 3) 4) 5)



Tuliskan 3 cara pemeriksaan Virus? Tuliskan beberapa kelemahan diagnosis virus menggunakan teknik isolasi? Apa yang Saudara ketahui tentang plak (plaque)? Tuliskan diagnosis virus yang paling cepat? Tuliskan beberapa specimen klinis yang mungkin jadi bahan pemeriksaan diagnosis virus?



Petunjuk Jawaban Latihan Untuk membantu Saudara dalam mengerjakan soal latihan tersebut silakan pelajari kembali materi tentang 1) Diagnosis pemeriksaan laboratorium virus dari berbagai spesiemen dan metodametodanya; 2) Diagnosis pemeriksaan laboratorium virus secara mikroskopis 3) Diagnosis pemeriksaan laboratorium virus dengan teknik isolasi 4) Diagnosis pemeriksaan laboratorium metoda imuno-serologi



277



Virologi 



Ringkasan Pilihan metode untuk konfirmasi laboratorium pada infeksi virus bergantung pada tahapan penyakit. Metode diagnostik berdasarkan teknik amplifikasi asam nukleat saat ini menjadi jenis pemeriksaan yang paling terkini, karena memerlukan sampel yang relatif sedikit dengan hasil yang mampu dipertanggungjawabkan. Akan teteapi, keberhasilan dan pertanggung jawaban dari diagnostik dan pemeriksaan virus tentu perlu ditunjang suatu pengendalian mutu. Sehingga pada bagian ini juga akan disajikan bagaimana upaya pengendalian mutu khususnya dibidang virologi sehingga proses dan pelaksanaan diagnosis penyakit yang disebabkan virus bisa dilakukan dengan tepat, akurat dan bisa dipertanggungjawabkan. Untuk diagnosis pemeriksaan laboratorium virus ada beberapa cara yang bisa kita lakukan: 1. Pemeriksaan berdasarkan gejala klinis 2. Pemeriksaan secara laboratorium, Meliputi pewarnaan preparat, isolasi serta tes serologi Masing-masing metode memiliki kelebihan dan kekurangan, akan tetapi dengan perkembangan zaman pastilah akan selalu melalui suatu perkembangan teknologu yang mana perubahan teknologi tersebut diharapkan akan menunjang ketepatan dan kecepatan dalam membantu menegakan diagnosis dibidang infeksi yang disebabkan virus.



Tes 1 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1. Berikut adalah kelemahan dalam isolasi virus? A. Bisa tumbuh dimedia layaknya bakteri B. Harus di hewan mamalia C. Memerlukan media hidup D. Virus tidak virulen E. Relatif Mahal 2. Seorang laki-laki berusia 42 tahun diketahui menderita HIV AIDS. Mana dari metode berikut yang paling tepat untuk memantau perkembangan terapi antiretroviral sangat aktif (highly active antivetroviral therapy, HAART) yang sedang ia jalani? A. Penentuan beban virus B. Pemantauan kadar antibodi anti HIV-1 C. Menggunakan Western blot untuk menilai kadar anti-P24 D. Kultur darah ulangan untuk HIV-1 untuk menentukan apakah kultur telah menjadi negatif E. Mengidentifikasi genotipe isolat HIV-1 untuk menentukan sensitivitas anti retroviral



 Virologi



278



3.



Seorang anak berusia 2 tahun menderita diare. la dicurigai menderita infeksi rotavirus. Mana dari pernyataan berikut yang paling bermanfaat dalam menegakkan diagnosis infeksi rotavirus? A. Pewarnaan antibodi fluoresens terhadap spesimen feses B. Pemenksaan mikroskop cahaya untuk mendeteksi sel mukosa dengan efek sitopatik C. Deteksi antigen virus di dalam feses melalui penetapan kadar imunosorben tautenzinm D. Kultur virus E. Kultur dan identifikasi agen



4.



Mana dari pernyataan berikut yang tepat untuk menentukan diagnosis etiologik infeksi? A. Hibridisasi DNA-DNA atau DNA RNA untuk men deteksi gen spesifik patogen pada spesimen pasien B. Pembuktian adanya antibodi atau respons imun berperantara-sel yang bermakna terhadap agen penyebab infeksi C. Identifikasi morfologik agen dengan pewarnaan terhadap spesimen atau potongan jaringan melalui pemeriksaan mikroskop cahaya atau elektron D. Deteksi antigen dari agen penyebab melalui pemeriksaan imunologik E. Kultur dan identifikasi agen



279



5.



Seorang perempuan berusia 45 tahun dirawat di rumahsakit karena menderita demam, penurunan berat badan sebanyak 6 kg, dan murmur jantung baru. la dicuriga menderita endokarditis. Berapa banyak kultur darah dan selang berapa lama antar pemeriksaan harus dikerjakan untuk menyajikan bukti adanya infeksi bakteri spesif pada endokarditis? A. Satu B. Dua, selang waktu 10 menit C. Tiga, selang waktu 2 jam D. Tiga, selang waktu 24 jam E. Enam, selang waktu 3 hari



6.



8. Medium yang dapat digunakan untuk menumbuhkan virus yaitu…. A. agar-agar diberi mineral dan vitamin B. embrio telur ayam yang hidup C. air yang steril diberi pupuk dan mineral D. agar-agar diberi glukosa, lemak, dan karbohidrat E. selai yang dibuat dari agar—agar, mineral, dan vitamin



Virologi 



7.



Seorang pasien transplantasi ginjal berusia 5 tahun yang seang mendapat terapi siklosporin menderita gangguan limfoproliferatif. Mana dari virus berikut yang paling mungkin berperan menyebabkan penyakit ini? A. B. C. D. E.



Sitomegalovirus irus herpes simpleks Virus Coxsackie Virus hepatitis D Virus Epstein Barr



8.



Berikut merupakan indikasi uji serologis yang tepat untuk memeriksa virus kecuali A. Sebagai indikasi kerentanan seseorang terhadapinfeksi virus tertentu B. Untuk menegakkan diagnosis infeksi virus yangmemiliki periode inkubasi yang panjang C. Untuk tujuan skrining D. Untuk memastikan infeksi virus E. Untuk memantau respons terapi



9.



Di bulan Agustus, seorang anak laki-laki berusia 2 tahun datang dengan keluhan demam, tanda-tanda nyeri kepala, penurunan status mental, dan kekakuan leher Pada pemeriksaan fisik, ia dipastikan menderita demamserta kaku leher ringan, dan meskipun pasien rewel dansedikit somnolen, ia masih dapat dibangunkan dan minum cairan. Hasil pemeriksaan cairan serebrospinal menunjukkan adanya protein 60 μg/dL, glukosa 40 μg/dLdan total leukosit sebanyak 200, kebanyakan sel mononuklear. Penyebab infeksi yang paling memungkinkan pada anak ini adalah A. Bakteri B. Virus C. Protozoa D. Jamur E. Mikobakteria



10.



Pada kasus di atas, pemeriksaan yang paling bergunauntuk menegakkan secara cepat diagnosis definitif agen penyebabnya adalah A. Uji antigen Streptococcus pneumoniae B. Uji aglutinasi lateks untuk antigen Kriptokokus C. Ui amplifikasi asam nukleat untuk mendeteksiRNA virus. D. Kultur pada media selektif yang digabung denganPewarnaan Giemsa terhadap cairan cerebrospinal E. Cukup dilihat gejala klinis saja



11.



Berikut merupakan kerugian dari pemeriksaan virus menggunakan mikroskop biasa, kecuali? A.



 Virologi



Semua e.b dan i.b. ditemukan 280



B. Belum semua pewarnaan diketahui C. Memerlukan Latihan Khusus D. Sulit membedakan virus yang memiliki i.b. E. Bila hasil negatif belum tentu diagnosis negatif 12. Virus biasanya menghasilkan sel sitopatik yang khas. Contoh sel yang dihasilkan oleh virus Respiratory synticyal adalah.... A. B. C. D. E. 13.



Uji serologi untuk mendiagnosis virus paling berguna ketika virus? A. B. C. D.



14.



Deteksi antigen p24 Deteksi RNA HIV-1 Deteksi DNA provirus HIV-1 Kultur HIV-1 Kultur HIV-2



Berikut merumakan beberapa kelemahan diagnosis laboratorium secara isolasi yaitu: A. B. C. D. E.



281



Memiliki periode inkubasi yang panjang sebelum manifestasi klinis muncul Memiliki periode inkubasi yang panjang sesudah manifestasi klinis muncul Memiliki periode inkubasi yang pendek sebelum manifestasi klinis muncul Memiliki periode inkubasi yang pendek sesudah manifestasi klinis muncul E. Memiliki periode inkubasi yang panjang saat manifestasi klinis muncul



Berikut merupakan beberapa pemeriksaan untuk mendeteksi langsung infeksi HIV, kecuali? A. B. C. D. E.



15.



Sel yang uninuklear Sel raksasa multinuklear Sel tiny multinuklear Sel yang tiny uninukklear Sel yang raksasa uninuklear



Memakan waktu yang lama Memakan waktu yang relatif tidak tentu Positif atau negatifnya sangat mutlak Relatif tidak mahal Berlaku untuk semua golongan virus



Virologi 



Topik 2 Penjaminan Mutu diperhatikan. Pemantapan mutu (quality assurance) laboratorium adalah semua ada bagian ini, berbagai aspek pengendalian kualitas di laboratorium virologi akan kegiatan yang ditujukan untuk menjamin ketelitian dan ketepatan hasil pemeriksaan laboratorium. Kegiatan ini terdiri atas empat komponen penting, yaitu pemantapan mutu internal (pmi), pemantapan mutu eksternal (pme), verifikasi, validasi, audit, dan pendidikan dan pelatihan.



P



A. Pemantapan Mutu Internal (PMI) Pemantapan mutu internal adalah kegiatan pencegahan dan pengawasan yang dilaksanakan oleh setiap laboratorium secara terus-menerus agar diperoleh hasil pemeriksaan yang tepat. Kegiatan ini mencakup tiga tahapan proses, yaitu pra-analitik, analitik dan paska analitik. Beberapa kegiatan pemantapan mutu internal antara lain persiapan, pengambilan dan penanganan spesimen, kalibrasi peralatan, uji kualitas reagen, uji kualitas media, uji kualitas antigen-antisera, pemeliharaan strain kuman, uji ketelitian dan ketepatan, pencatatan dan pelaporan hasil. B. Pemantapan Mutu Eksternal (PME) PME adalah kegiatan pemantapan mutu yang diselenggaralan secara periodik oleh pihak lain di luar laboratorium yang bersangkutan untuk memantau dan menilai penampilan suatu laboratorium di bidang pemeriksaan tertentu. Penyelenggaraan PME dilaksanakan oleh pihak pemerintah, swasta atau internasional dan diikuti oleh semua laboratorium, baik milik pemerintah maupun swasta dan dikaitkan dengan akreditasi laboratorium kesehatan serta perizinan laboratorium kesehatan swasta. PME harus dilaksanakan sebagaimana kegiatan pemeriksaan yang biasa dilakukan oleh petugas yang biasa melakukan pemeriksaan dengan reagen / peralatan / metode yang biasa digunakan sehingga benar-benar dapat mencerminkan penampilan laboratorium tersebut yang sebenarnya. Setiap nilai yang diperoleh dari penyelenggara harus dicatat dan dievaluasi untuk mempertahankan mutu pemeriksaan atau perbaikan-perbaikan yang diperlukan untuk peningkatan mutu pemeriksaan.



 Virologi



282



C. Verifikasi Verifikasi adalah tindakan yang dilakukan untuk mencegah terjadinya kesalahan dalam melakukan kegiatan laboratorium mulai dari tahap pra-analitik, analitik sampai dengan pascaanalitik. Setiap tahapan tersebut harus dipastikan selalu berpedoman pada mutu sesuai dengan bakuan mutu yang ditetapkan.



D. Validasi hasil Validasi hasil pemeriksaan merupakan upaya untuk memantapkan kualitas hasil pemeriksaan yang telah diperoleh melalui pemeriksaan ulang oleh laboratorium rujukan. Validasi dapat mencegah keragu-raguan atas hasil laboratorium yang dikeluarkan.



E. Audit Audit adalah proses menilai atau memeriksa kembali secara kritis berbagai kegiatan yang dilaksanakan di laboratorium. Audit ada dua macam, yaitu audit internal dan audit eksternal. Auditinternal dilakukan oleh tenaga laboratorium yang sudah senior. Penilaian yang dilakukan haruslah dapat mengukur berbagai indikator penampilan laboratorium, misalnya kecepatan pelayanan, ketelitian laporan hasil pemeriksaan laboratorium dan mengidentifikasi titik lemah dalam kegiatan laboratorium yang menyebabkan kesalahan sering terjadi. Audit eksternal bertujuan untuk memperoleh masukan dari pihak lain di luar laboratorium atau pemakai jasa laboratorium terhadap pelayanan dan mutu laboratorium. Pertemuan antara kepala-kepala laboratorium untuk membahas dan membandingkan berbagai metode, prosedur kerja, biaya dan lain-lain merupakan salah satu bentuk dari audit eksternal. F. Pendidikan dan Pelatihan Pendidikan dan pelatihan bagi tanaga laboratorium sangat penting untuk meningkatkan mutu pelayanan laboratorium melalui pendidikan formal, pelatihan teknis, seminar, workshop, simposium, dsb. Kegiatan ini harus dilaksanakan secara berkelanjutan dan dipantau pelaksanaannya. Prinsip Umum Pengendalian Mutu Validitas hasil uji diagnostik yang dihasilkan di setiap laboratorium sepenuhnya bergantung pada ukuran yang digunakan sebelum, selama, dan setelah setiap pengujian. Konsistensi dalam produksi hasil yang baik memerlukan keseluruhan program yang mencakup penjaminan mutu, pengendalian mutu, dan penilaian kualitas. "Tujuan pengendalian kualitas hanya untuk memastikan bahwa hasil yang dihasilkan oleh pengujian benar. Namun, jaminan kualitas lebih diperhatikan: uji yang benar dilakukan pada



283



Virologi 



spesimen yang tepat, dan bahwa hasil yang benar dan interpretasi yang tepat. dikirim ke orang yang tepat pada waktu yang tepat " Banyak variabel dapat mempengaruhi kualitas hasil antara lain latar belakang pendidikan dan pelatihan personil laboratorium, kondisi spesimen, kontrol yang digunakan dalam pengujian berjalan, penafsiran hasilnya, transkripsi hasil, pelaporan hasil



Quality Assurance (QA) QA adalah proses yang terus berlanjut yang memerlukan perhatian harian oleh seluruh staf laboratorium. Beberapa masalah mendasar di QA yang terkait dengan spesimen meliputi; 1. Pemeriksaan semua spesimen setelah diterima dan sebelum dilakukan pengujian untuk memastikan sampelnya sesuai, Lipaemic, haemolysed atau terkontaminasi tidak boleh digunakan karena dapat mengganggu kinerja uji. 2. Informasi pasien harus tersedia di tabung 3. Jika sampel serum dibekukan sebelum pengujian, sampel harus dicampur dengan baik setelah pencairan dan sebelum pengujian. 4. Semua hasil tes, kontrol dan catatan harus diperiksa dan diperiksa ulang untuk memastikan bahwa spesimen yang tepat dihasilkan sebelum dilaporkan. Quality assurance atau QA juga mencakup faktor-faktor seperti melaporkan hasil pada waktu yang tepat, pastikan hasilnya dilaporkan ke individu yang sesuai, memastikan bahwa laboratorium berfungsi dengan cara yang paling efisien, termasuk program pendidikan lanjutan untuk pekerja laboratorium, evaluasi personil laboratorium untuk mengidentifikasi area untuk perbaikan, menggunakan tes yang paling andal, meninjau ukuran transkripsional, memeriksa laporan akhir Komponen yang harus terus dipantau dan mewakili aspek fundamental dari program QA yang baik 1. Record Keeping Laboratorium yang efisien akan dapat memantau catatan spesimen sejak sampel sampai pada saat hasilnya dilepaskan. Buku catatan merupakan langkah penting dalam pencatatan spesimen laboratorium dan harus dirahasiakan. Setiap spesimen yang ditentukan tidak memadai untuk pengujian atau yang tidak mengandung informasi penting misalnya untuk tes HIV, tidak boleh diuji dan catatan harus dimasukkan ke dalam buku catatan. Lembar kerja harus menyertai setiap uji coba di laboratorium. Lembar kerja berfungsi sebagai panduan saat menempatkan sampel dalam pelarian. Catatan QC penting dalam memvalidasi hasil laboratorium. Manual prosedur operasi standar harus disimpan di laboratorium setiap saat dan harus sering ditinjau dan diperbarui. 2. Staf Laboratorium Pemantauan Manajer laboratorium mungkin ingin secara berkala memantau kinerja staf laboratorium mereka. Sampel dengan hasil yang diketahui dapat dikirim ulang secara diam-diam bersamaan dengan beban kerja rutin.  Virologi



284



3. Kewaspadaan di Laboratorium



Kewaspadaan mengacu pada penelitian dan selalu terdiri dari mengamati bahwa identifikasi pada spesimen sesuai dengan slip permintaan, mencatat kondisi spesimen saat mereka diterima, meninjau grafik QC setiap hari, mengamati rekan kerja, berhatihatilah agar laboratorium tetap menjadi tempat yang aman untuk bekerja, memeriksa ulang dokumen dan lembar kerja sebelum melaporkan hasilnya. 4. Verifikasi Benar Positif dan Negatif Hasil positif HIV adalah masalah serius dan setiap laboratorium harus benar-benar yakin bahwa setiap hasil spesimen positif benar. Setelah sampel ditemukan positif dengan tes skrining, sebuah aliquot dari tabung spesimen awal harus diuji ulang, Sebisa mungkin, spesimen kedua harus dikumpulkan dari individu dan beristirahat untuk menghilangkan kemungkinan penanganan, pelabelan, atau kesalahan klerikal. 5. Pengujian Paralel spesimen Resubmitted Pengujian paralel spesimen yang dikirim ulang penting pada pasien yang spesimennya telah menghasilkan hasil yang tidak pasti. 6. Mengkaji langkah-langkah transkripsi Kesalahan transkripsional atau klerikal mencakup kesalahan yang dilakukan selama pengiriman informasi dari pembacaan tes ke lembar kerja, dan dari lembar kerja ke komputer atau formulir laporan. Jenis kesalahan ini mungkin menyebabkan sebagian besar kesalahan di laboratorium. Mekanisme yang memungkinkan termasuk memiliki teknolog kedua untuk memeriksa hasil akhir dan supervisor untuk memeriksa hasilnya sebelum melepaskannya. 7. Pelaporan Hasil Dalam kasus tes HIV, penanganan hasilnya harus dikontrol sehingga kerahasiaan semua orang yang diuji terlindungi. Keputusan kebijakan penanganan hasil tes HIV harus ditetapkan dan diberlakukan secara seragam di laboratorium. Bila hasil yang tidak pasti dilaporkan, perhatian harus diberikan untuk memastikan bahwa klinisi memahami pentingnya hasil tersebut dan pentingnya spesimen tindak lanjut. 8. Interaksi dengan Dokter Hubungan antara petugas laboratorium dan dokter harus menjadi salah satu kepercayaan dan rasa saling percaya. 9. Penyimpanan spesimen untuk uji lanjutan Setelah spesimen diuji, sebaiknya disimpan pada Suhu -20 o C pada botol yang sesuai. Sedimen yang teratur atau bank spesimen lainnya harus tersedia 10. Efisiensi Laboratorium Tujuannya adalah untuk memberikan waktu penyelesaian untuk sampel yang diajukan. Item tertentu harus dievaluasi secara berkala untuk meningkatkan efisiensi di laboratorium.apakah tes terbaik yang tersedia dan ekonomis sedang digunakan?, apakah tes baru terus dievaluasi?, Apakah anggaran laboratorium dibagi dengan benar dan dimanfaatkan?



285



Virologi 



11. Total Quality Management (TQM)



TQM mengacu pada pendekatan organisasi yang komprehensif yang difokuskan untuk terus meningkatkan kualitas dan efisiensi dimana laboratorium beroperasi. QA adalah program yang didefinisikan yang berfokus pada memaksimalkan deteksi kesalahan laboratorium, sementara TQM bertujuan untuk membantu proses ini dengan memaksimalkan efisiensi. TQM tidak hanya memperhatikan pemantauan program QC / QA, namun juga harus mencakup pertimbangan teknis atau administratif lain yang secara tidak langsung dapat mempengaruhi kualitas dan efisiensi operasi laboratorium. Ini termasuk evaluasi staf laboratorium dan pendidikan berkelanjutan.



Pengendalian Mutu: Pemantauan Proses Pengujian Seperti disebutkan sebelumnya, QC mengacu pada tindakan yang harus disertakan selama setiap pengujian untuk memverifikasi bahwa tes tersebut bekerja dengan benar. Item berikut adalah elemen penting dari kontrol kualitas yang harus dilakukan selama setiap pengujian setiap run harus mencakup satu set kontrol penuh, kontrol untuk setiap uji coba harus menghasilkan hasil dalam batas kriteria produsen untuk penerimaan dan validitas pelaksanaan, semua alat tes harus digunakan sebelum tanggal kedaluwarsa untuk memastikan hasil yang valid, parameter fisik pengujian seperti waktu inkubasi dan suhu harus diikuti untuk memastikan kinerja yang tepat. Biasanya, setiap test kit memiliki seperangkat kontrol positif dan negatif yang harus disertakan dalam setiap uji coba. Kontrol ini dianggap sebagai kontrol internal, sementara kontrol lainnya yang disertakan dalam pelarian disebut sebagai kontrol eksternal. Kontrol internal sangat penting untuk ukuran QC untuk setiap putaran dan ditujukan untuk penggunaan hanya dengan jumlah lot kit uji yang sesuai. Kontrol eksternal dapat disertakan dalam pelarian untuk memantau kinerja yang konsisten, banyak variasi antara kit, dan berfungsi sebagai indikator kinerja uji pada sampel yang merupakan reaktor batas. Kontrol eksternal, atau dikenal sebagai spesimen pengendalian kualitas internal (IQC) digunakan dalam program pengendalian kualitas internal, dimana sampel IQC disertakan dalam tes serologis. Sampel IQC kemudian dievaluasi melawan peraturan Westgard, dimana nilai IQC diplotkan dalam bagan tipe Shewhart (ini mungkin dalam satuan sewenang-wenang atau IQC od/Cut-off od). Aturan Westgard menentukan batasan kinerja spesifik dan dirancang untuk mendeteksi kesalahan acak dan sistematis. Dari enam peraturan Westgard yang umum digunakan, tiga peraturan peringatan dan tiga lainnya adalah peraturan wajib. Yang terakhir, jika rusak harus mengakibatkan penolakan uji coba.



 Virologi



286



Gambar 6. 19: Contoh Chart kontrol pemeriksaan HAV dengan metode Elisa Sumber : UK Standards for Microbiology Investigations Quality Assurance in the Diagnostic Virology and Serology Laboratory Aturan Peringatan 1. Nilai kontrol melebihi mean dengan 2 sd (p