BAHAN AJAR
VOROLOGI MEDIK
Penyusun Ning Rintiswati
Fakultas kedokteran Universitas gadjah mada Yogyakarta 2008
TINJAUAN MATAKULIAH
Judul mata kuliah
: Mikrobiologi
No. Kode/ SKS
: ......../2/1 ......../ 2/1
Deksripsi mata kuliah Mata kuliah ini diajarkan sebagai lanjutan dari mata kuliah Mikrobiologi 1. Penyampaian kuliah ini adalah adalah dengan tatap muka muka selama 1 semester, dalam 28 jam atau 2 x 50 menit per minggu. Adapun teori yang diberikan meliputi teori tentang
Tujuan Instruksional Umum Sete Setela lah h meng mengik ikut utii kuli kuliah ah dan dan memb membac acaa ahan ahan ajar ajar ini, ini, maha mahasi sisw swaa dapa dapatt memaha memahami mi sifarsifar-sif sifat at dan peran peran mikroo mikroorga rganis nisme me dalam dalam kaitan kaitanny nyaa dengan dengan kesehatan umum.
Susunan Bahan Ajar 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Sifa Sifatt umu umum m vir virus us Klas Klasif ifik ikas asii viru viruss Pros Proses es infe infeks ksii vir viral al Inte Intera raks ksii virus virus-h -hos ospe pess Obat Obat anti anti vira virall dan dan vaksi vaksin n viral viral Peme Pemeri riks ksaa aan n lab lab vira virall Virus DNA Virus RNA
Cara Menggunakan Bahan Ajar Di dalam setiap bab dari bahan ajar ini terdapat beberapa perangkat yakni materi perkuliahan latihan dan tes formatif beserta
jawabannya. Untuk dapat
mempelajari masing-masing bab pada bahan ajar, semua perangkat setiap bab hendaknya hendaknya dikerjakan dengan seksama.
Taha Tahap p1
Baca Bacala lah h selu seluru ruh h isi isi mate materi ri pada pada bab bab yang yang bers bersan angk gkut utan an
T a ha p 2
Kerjakan latihan. Jawaban latihan akan dibicarakan pada perkuliahan
berikutnya.
Materi
perkuliahan
merupakan
pengembangan dan pendalaman pendalama n materi bab yang bers angkutan. Tahap 3
Untuk mengukur pemahaman anda pada materi bab tersebut, kerjakannlah tes formatif yang disediakan pada akhir setiap bab, kemudian cocokkan jawaban anda pada kunci jawaban.
Bab I Sifat-sifat umum virus Pendahuluan
Virus
adalah penyebab infeksi
terkecil dengan diameter 20-300 nm,
mengandung hanya salah satu asam nukleat RNA atau DNA sebagai genom. Asam nukleat diselubungi oleh protein, dan kadang-kadang dibungkus oleh membran yang mengandung lipid. Seluruh unit yang infektif ini disebut virion. Virus tidak aktif di lingkungan ekstra sel, hanya akan bereplikasi pada sel hidup tingkat genetik. Asam nukleat virus mengandung informasi genetik yang diperlukan untuk memprogram sel hospes membentuk sejumlah makromolekul bahan genetik viral. Selama tahap replikasi, sejumlah besar kopi DNA viral dan protein
selunung
viral
dibentuk.
Protein
selunung
dibentuk
bersama
pembentukan kapsid yang berfungsi melindungi virus dari lingkungan eksrtasel dan memungkinkan perlekatan dan diduga berperan pada penetrasi pada permukaan sel yang baru. Asam nukleat, bila didolasi dan virion dapat dihidrolisis oleh ribo atau deoksiribonuklease. Virus dapat menginfeksi organisme uniseluler seperti mikriplasma, bakteri, dan algae juga tumbuhan dan hewan tingkat tinggi. Beberapa Definisi Kapsid
Selubung protein yang membungkus genom asam nukleat.
Nukleokapsid
Kapsid bersama-sama dengan asam nukleat. Unit Struktural
Protein dasar pembentuk selubung, biasanya terdiri dari beberapa polipeptida yang berbeda. Kapsomer
Unit morfologik yang teramati di bawah mikroskop elektron di bawah permukaan partikel ikosahedral virus. Pembungkus
Membrane mengandung lipid yang membungkus beberapa jenis partikel virus dibentuk selama proses maturasi dengan proses pertunasan melalui membran sel hospes. Glikoprotein yang disandi oleh virus ditambahkan pada permukaan pembungkus Virion
Partikel virus lengkap Virus Defekctive
Partikel yang mengalami defisiensi dalam beberapa aspek replikasi Virus defective mengalami gangguan replikasi. TEORI EVOLUSI TERBENTUKNYA VIRUS Ada 2 Hipotesis :
1. Virus berasal dari komponen sel hospes yang menjadi otonom. Koponen tersebut menyerupai gen yang telah mendapat kemampuan hidup yang tidak bergantung pada hospes.
2. Virus berasal dari sel yang hidup bebas KOMPOSISI VIRUS Protein Fungsi utama protein viral:
1. Mempermudah transfer asam nukleat virus dari sel hospes ke sel hospes lainnya. 2. Melindungi genom virus dari inaktivasi oleh nuklease (hospes). 3. Ikut berperan pada perlekatan dengan sel hospes, serta memberi struktur partikel virus. Menentukan sifat antigenik virus. Respon imum hospes ditujukan bagi determinan antigenik virus. 4. Aktivitas khusus: Pada beberapa virus terdapat protein tertentu misalnya, Hemaglutinin v. Influenza : Mampu mengaglutinasi eritrosis. Ensim : Untuk mengalami siklus replikasi reverse transkriptase yang mampu menyalin DNA dari RNA Contoh : Poxvirus memiliki 15 ensim
Asam Nukleat
Virus hanya mengandung 1 jenis asam nukleat yakni DNA atau RNA, merupakan informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi. Sedangkan genom dapat beruntai ganda atau tunggal, berbentuk melingkar atau untaian dan bersegmen atau tanpa segmen.
Lemak
Komposisi fosfolipid khusus selubung virion ditentukan oleh sel hospes yang terlibat pada proses budding (pertunasan). Virus Herpes : Bertunas melalui selaput ini hospes, komposisi fosfolipid virus mirip komposisi lemak selaput ini sel hospes. Virus yang mengandung lemak peka eter. Bila terpapar agen tersebut kemampuan infeksi virus akan hilang.
Karbo hidrat
Selubung virus mengandung glikoprotein, disandi sendiri oleh virus. Gula yang ditambahkan mencerminkan hospesnya. Glokoprotein pada permukaan memiliki selubung yang melekatkan partikel virus pada sel hospes, dengan berikatan pada reseptor. Glikoprotein merupakan antigen penting.
REAKSI VIRUS TEHADAP AGEN FISIK DAN KIMIA Panas dan dingin
Stabilitas virus terhadap temperatur sangat bervariasi tergantung strukturnya. Virus ikosahedral lebih stabil sedangkan virus terselubung jauh lebih peka terhadap panas. Kemampuan infeksi umumnya hilang pada suhu 50-60 ° C 30 menit (kecuali Hepatitis, papova virus, penyebab Scrapie). Virus adapat diawetkan pada suhu dibawah titik beku atau liofilisasi, pada suhu 4° C (kering). Virus berselubung kehilangan kemampuan infeksi setelah penyimpangan lama.
Garam
Kebanyakan virus stabil pada garam 1 mol/L tetap aktif walaupun dipanaskan pada 50 derajat celsius selama 1 jam.
-
MgCL2 1 mol/1 diperlukan bagi Pikorna dan Reovirus
-
Mg SO 1 mol/1 diperlukan untuk orthomiksovirus dan paramikso virus
- Na2 So4 mol/ 1 diperlukan bagi Herpes virus Vaksin : vaksin polio harus disimpan dalam angin digin dengan penambahan garam (lebih tahan)
PH
Pada umumnya akantetap stabil pada pH 5.0-9.0 Virus-virus tertentu misalnya Enterovirus resisten asam. Semua virus hancur pada basa.
Radiasi
Di bawah perlakuan sinar UV dan sinar X : virus non aktif
Deterjen
Deterjen nonionik P40 nonidat dan Triton K 100 dapat melarutkan unsur lemak pada selubung virus. Sodium dodesil sulfat: melarutkan selubung dan memecah kapsid
Formaldehid
Bereaksi denganasam nukleat virus sehingga kemampuan infeksi menurun. Pada genom ganda lebih sulit dinonaktifkan dengan formaldehid.
Antibiotik dan antibakteri lain.
Tidak berefek terhadap virus, demikian pula alkohol, formalin, yodium organik. Klor berperan menginaktifkan virus, tetapi dosis yang diperlukan lebih tinggi daripada dosis untuk bakteri.
BAB II KLASIFIKASI VIRUS Dasar-dasar klasifikasi:
1. Jenis asam nukleat : RNA atau DNA Beruntai tunggal, atau ganda, bersegmen atau tidak, cara replikasi. 2. Ukuran dan morfologi, jenis simetri, jumlah kapsomer, ada atau tidaknya selubung. 3. Ketahanan terhadap pengaruh fisik dan kemik, terutama eter 4. Adanya ensim khusus
- polimerase DNA/RNA yang berhubungan dengan replikasi genom - Neuramidase, berhubungan dengan pelepasan partikel virus tertentu (influenza) dari sel hospes 5. Sifat imunologik 6. Metode penularan 7. Jenis hospes, jaringan 8. Patologi: Pembentukan badan inklusi 9. Simtomatologi
Klasifikasi berdasar Simtomatologi
Klasifikasi virus pada mulanya didasarkan pada penyakit yang ditimbulkan, hal ini memudahkan bagi klinisi. Namun banyak ahli biologi tidak setuju dengan klasifikasi tersebut karena sering terjadi virus yang sama dapat menyebankan
penyakit yang berbeda atau sebaliknya penyakit yang sama disebabkan oleh virus yang berbeda. A. Penyakit Sistemik : penyakit menyebar ke seluruh tubuh melalui aliran darah, dan berpengaruh pada berbagai organ. Contoh : Vaksinia, campak, rubella, cacar air, demam kuning, dengue, enterevirus, dll. B. Penyakit Primer : Virus dapat mencapai organ tertentu memalui aliran darah, saraf perifer, atau jalur lain dan predileksi di organ tertentu. 1. Penyakit saluran nafas Influenza,
parainfluenza,
pneumonia
viral,
bronkiolitis,
faringitis
adenovirus, salesma. 2. Penyakit mata Konyungtivitis adenovirus, keratokonyungtivitis, herpes dan konyungtiva hemoragik epidemik. 3. Penyakit kulit atau mukosa Herpes simpleks tipe 1 (oral) dan tipe 2 (genital), moluskum kontagiosum, kutil herpangina, herpes zoster, dll. 4. Penyakit susunan saraf Poliomielitis, meningitis aseptik (polio, koksaki, ekovirus), rabies, ensefalitis yang ditularkan artropoda, herpes simpleks, meningoensefalitis, gondong, campak, vaksinia, infeksi virus lambat, dll. 5. Penyakit kelenjar ludah Gondong dan sitomegalovirus
6. Penyakit saluran pencernaan Rotavirus, virus Norwalk, adenovirus enterik, dll 7. Penyakit hati Hepatitis A (H. Infeksiosa), tipeB (hepatitis serum), tipe C, demam kuning, entero virus, herpes virus, virus rubella, dll. 8. Penyakit lewat hubungan seks Virus moluskum kontagiosum, herpes simpleks tipe 2, hepatitis B, papiliomavirus, retrovirus: AIDS Klasifikasi berdasar atas sifat biologi, kimia, fisika : VIRUS DNA 1.
Parvovirus
Sangat kecil, ukuran 20 nm, terdiri atas 32 kapsomer, tidak terselubung. Parvovirus bereplikasi hanya pada sel yang membelah. Infeksi virus ini hanya pada manusia. 2.
Papovavirus
Kecil, 45-53 nm, tahan panas, resisten eter. DNA: untai ganda. Simetri Kubik dengan 72 kapsomer. Pada manusia papiloma (kutil), pada penderita leukoensefalopati multivokal progresif, pada urin penderita cankok ginjal. 1. Adenovirus 70-90
nm,
simetri
kubik
dengan
252
kapsomer,
berselubung,
DNA: untai ganda. Terdapat
menginfeksi
manusia:
mukosa,
limfoid,
tidak
41 jenis yang
ada
yang
dapat
menginduksi tumor. Beberapa adenovirus manusia : berkaitan dengan pernapasan akut, faringitis, konyungtivitis, gastroenteritis. 2. Herpes virus Diameter nukleokapsid : 100 nm. DNA : Untai ganda, simetri kubik, 162 kapsomer, selubung berlemak, diameter 150-200 nm. Terdiri dari atas Herpes simpleks 1 dan 2, Varicella zoster, Sitomegalovirus. Virus Epstein Barr (mononukleosis infeksiosa)-----neoplasma pada manusia. Herpes virus 6 dan 7 (limfotropik T) 3. Poxvirus Viris berukuran besar, DNA untai ganda (230-400). Berselubung mengandung
lemak,
mengandung
polimerase
RNA
yang
tergantung DNA. Menyebabkan lesi kulit. Sebagian patogen pada manusia : cacar vaksinia, moluskum kontagiosum. 4. Hepadna virus Kecil, 42 nm, DNA sebagian beruntai ganda, berselubung lemak. Salah satu anggota virus ini aadlah Hepatitis akut dan kronik, infeksi menetap beresiko menyebabkan kanker hati.
VIRUS RNA
1. Picornavirus Kecil 20-30 nm, resisten eter, RNA untai tunggal, simetri kubuk. Infeksi pada manusia : rhinovirus (lebih dari 100 serotipe, menyebabkan
salesma)dan enterovirus (polio koksakie, ekovirus). Rhinovirus: tidak tahan asam, enterovirus: tahan asam. 2. Kalisivirus Mirip pikornavirus (35-39 nm), genom untai tungga RNA positif sense Patogen manusia: Norwalk, penyebab gastroenteritik akut epidemik, virus lain: menginfeksi kucing & primata singa laut. 3. Reovirus Sedang (60-88 nm), resisten eter, RNA untai ganda bersegmen, simetri kubik. Rotavirus, demam colorado. 4. Arbovirus Diameter lebih dari 350 nm. Memiliki siklus hidup kompleks, Artropoda sebagai vektor, dengan cara gigitan virus ditularkan pada hospes (mamalia, manusia, burung, ular). Contoh: dengue, demam kuning, ensefalitis. Meliputi: Toga, Flavi, Bunya, Rhabdo, Arena. Reovirus. 5. Togavirus Patogen Manusia: RUBELA. Berselubung lemak, peka eter. Memiliki geom beruntai tunggal, 50-70 nm. 6. Flavivirus Berselubung virion mature dalam E.R Diameter 45-50 nm, termasuk: virus demam kuning. Untai tunggal, sebagian besar angotanya ditularkan melalui artropoda (virus hepatitis C-belum diketahui vektornya).
7. Areanvirus Berselubung, genom: RNA, beruntai tungga. Ukuran 50-300 nm. Dapat ditemukan didaerah tropis Amerika, penyebab demam lassa Afrika. Arenavirus patogen pada manusia dan hewan mengerat. 8. Rhabdovirus Virion berselubung, 75-180 nm seperti peluru. Memiliki selubung berduri, RNA beruntai tungga, patrikel dibentuk melaui pertunasan dari selaput sel. Contoh: virus Rabies. 9. Retrovirus Berselubung, diameter 90-120 nm. Virion mengandung ensim DNAtranskriptase Virus bereplikasi dari salinan DNA-provirus. Contoh virus penyebab sindroma immunodefisiensi (AIDS). 10. Bunyavirus Partikel sferik, 90-100 nm. Terselubung didapat dengan pertunasan/ budding Apparatus golgi. Hospesnya merupakan penyebab: Demam hemoragik, neuropati, sindroma paru yang berat. Contoh: Hantavirus: pada hewan mengerat, sebagian ditularkan lewat Artropoda. 11. Orthomiksovirus Ukuran sedang, berselubung mengandung genom RNA bersegmen, untai tunggal, simetri heliks. Bagian permukaan mempunyai tonjolan yang beraktivitas hemaglutinim atau neuromidase. Contoh : virus influenza: bersegmen memberi peluang penyusunan ulang materi genetik secara
cepat. Bila 2 macam virus menginfeksi sel yang sama, maka variasi alami akan tinggi. 12. Paramiksovirus Mirip Orthomiksovirus, hanya ukurannya lebih besar 150-300 nm. Gena beruntai tunggan tidak bersegmen contoh : virus Gondong, Campak, parainfluenza, V. sinsial pernafasan. Virus ini secara genetik stabil. 13. Coronavirus Berselubung,
80-160
nm,
mengandung
RNA
beruntai
tunggal.
Mempunyai tonjolan seperti daun bunga. Dapat diisolasi dari salesma. Contoh : Torovirus, penygastroenteritis. 14. Deltavirus Hepatitis
delta
virus
(HDV)
merupakansatu-satunya
anggotanya
merupakan virus berselubung dengan nukleokapsid heliks. Genom RNA tunggal, polaritas negatif. Merupakan virus cacat karena hanya bereplikasi bila terdapat Hepatitis B (HBV) pada sel yang sama. HBV diperlukan karena mengkode antigen permukaan Hepatitis B yang berperan sebagai protein selubung HDV. Genom RNA HDV hanya mengkode satu protein yang merupakan bagian internal core disebut antigen delta. AGEN SEPERTI VIRUS (Atipik)
1. Viroid Molekul tungga, RNA sirkuler tanpa selubung, ada homologi diantara basa pada viroid RNA. Sifat RNA: kecil (BM 1 x 10 5), tampaknya tidak
mengkode satu protein. Mekanisme replikasi belum jelas. Menyebabkan penyakit tanaman, tidak berimplikasi pada kesehatan manusia. 2. Virus cacat (defective virus) Terdiri dari asam nukleat dan protein, tetapi tidak bereplikasi tanpa virus ’helper’ (ada fungsi yang hilang). Terjadinya kecacatan: karena mutasi atau delesi materi genetik selama pertumbuhan kebanyakan virus manusia lebih banyak diproduksi virus cacat dari pada virus infectif, rasio 100;1 Berhubung
partikel
defectif
dapat
menginterferensi
pada proses
pertumbuhan partikel virus infektif, maka terdapat hipotesa: virus cacat membantu penyembuhan suatu proses infeksi dengan menghambat atau membatasi pertumbuhan partikel infektif. 3. Pseudovirion Terdiri atas DNA sel hospes menggantikan DNA viral di dalam kapsid. Terbentuk selama proses infeksi virus tertentu ketika DNA hospes terfragmentasi dan kemudian potongannya menyatu dengan protein kapsid. Pseodovirus dapat menginfeksi sel, tetapi tidak bereplikasi. 4. Prion Partikel terdiri atas protein saja, tidak terdeteksi adanya asam nukleat. Berkaitan dengan slow disease: Cretzfield Jacobs, Kuru (di New Guinea), Scrapie (pada biri-biri). Agen ini tidak mengandung RNA/ DNA hanya terdapat filamen-filamen (pada mikroskop elektron), sehinga
tidak dianggap virus ataupun bakteri. Resisten terhadap: UV, panas, formalin, nuklease, Inaktif pada: otoklaf, hipoklorit dan NAOH Prion terdiri atas molekil glikoprotein tungga, BM 27.000-30.000 dikode oleh gena seluler tungga (pada Scrapie). Jumlah gen sel terinfeksi = Jumlah gen sel yang tidak terinfeksi Jumlah mRNA sel terinfeksi = Jumlah mRNA sel yang tidak terinfeksi Protein prion pada sel normal; sensitif protease Protein prion pada sel terinfeksi : resisten protease Karena protein prion berhubungan dengan membran sel, diduga patogenitasnya berkaitan
dengan perubahan
fungsi membran sel.
Terdapat vacoalisasi (spongiform) pada sel yang terinfeksi. Terdapat beberapa hipotesa: Protein prion merupakan produk guna seluler normal. Hal ini dikemukakan karena pada infeksi yang timbul: tidak terbentuk respon imun (toleran?), tidak terdapat proses inflamasi pada jaringan otak yang terinfeksi. Protein prion pada jaringan otak yang terinfeksi membentuk partikel bebentuk batang. Secara morfologi dan histokimia mirip amiloid yakni substansi yang biasa ditemukan pada jaringan otak pada individu dengan penyakit SSP.
Bab III PROSES INFEKSI DAN PERTUMBUHAN VIRAL
Tahap-tahap pertumbuhan virus 1. Penempelan dan penetrasi virion parental 2. Pelepasan selubung vital 3. Sintesa mRNA awal 4. Sintesa protein awal 5. Replikasi genom 6. Sistesa m RNA akhr 7. Sisntesa protein akhir 8. Pengemasan progeni virion 9. Virion lepas dari sel
Siklus pertumbuhan virus oleh beberapa ahli dibagi dalam 3 tahap:
-
Tahap awal : penempelan, penertrasi, pelepasan selubung
-
Tahap tengah : ekspresi gena dan replikasi gena
-
Tahap akhir : pengemasan/ assembling dan pelepasan virion
1. Pengenalan sel targer sebagai hospes Semua virus mempunyai protein luar yang merupakan ‘receptor’ binding site’ yang dapat berikatan dengan reseptor protein spesifik pada permukaan sel hospes. Ikatan keduanya bersifat lemah dan merupakan
ikatan nonkovalen. Spesifitas ikatan antara reseptor permukaan viral dan reseptor poermukaan sel hospes menentukan kisaran hospes (hospes range) yang dapat diinfeksi virus. Kebanyakan virus memiliki kisaran hospes sempit, tetapi ada pula y6ang memiliki kisaran hospes yang luas. AIDS, HIV-1 mengenal dan berkaitan dengan reseptor pada lomfosit tertentu kemudian menyerang dan terjadilah infeksi. Virus poliomielitis hanya berkaitan hanya berkaitan dengan reseptor sel manusia dan primata dan tidak menginfeksi sel dari spesies lain. Virus rabies dapat menginfeksi semua sel mamalia. Spesifitas organ yang diinfeksi ditentukan pula oleh kemampuan interkasi antara virus dengan reseptor jaringan. Reseptor sel yakni berupa protein permukaan sel berperan banyak hal: Herpes simpleks tipe 1. menempel pada reseptor faktor tumbuh fibroblast Virus rabies menempel pada reseptor asetikholin Virus AIDS menempel pada protein CD4 limfosit T helper.
2. Penempelan dan penetrasi virion parental Setelah menempel pada sel hospes, virus akan berpenetrasi pada membran plasma kemudian itu melepas genom, masuk lingkungan seluler untuk bereplikasi. Terdapat 3 cara masuknya virus ke dalam sel hospes: 1. Fusi : Selubung viral menempel pada membran plasma eksterna, kemudian melepas asam nukleat virus.
2. Viropeksis atau pinositosis: internalisasi seluruh virion Di sini terjadi fusi membran vakuola internal, kemudian asam nukleat virus diepas. 3. Virus tanpa membran akan langsung masuk plasma eksterna pH rendah dalam vesikula akan mendukung pelepasan selubung luar virus. Robeknya membran vesikula akan membenamkan inti/ core virion ke dalam sitoplasma sel hospes. Contoh: prose penetrasi virus ke dalam sel hospes dapat diamati pada bakteriofaga (virus bakteri): bakteriofaga yang menginfeksi E.coli memiliki cara penetrasi yang unik.
-
Bakteriofaga menempelkan beberapa serabut ekornya pada permukaan sel hospes (E.coli).
-
Dengan menggunakan lizozim di ekor bakteriofaga, meliliskan dinding sel bakteri. Pada titik yang lisis tersebut, kemudian selubung ekor bakteriofaga berkontraksi menusukkan ujung core masuk sel bakteri.
-
DNA bakteriofaga masuk sel bakteri
-
Protein kapsid tetap berada di luar sel bakteri.
Replikasi Genom dan Ekspresi Gena
Tahap pertama dari ekspresi gena viral adalah sintesis mRNA. Tahap selanjutnya berbeda jalurnya tergantung pada sifat asam nukleat yang dimiliki setiap virus. Virus DNA, bereplikasi di nukleus dan menggunakan ensim
polimerase RNA miliki sel hospes (ensim ini tergantung DNA) untuk mensintesis m-RNA viral). Poxvirus bereplikasi di ditoplasma, virus tidak memiliki akses pada polimerase sel hospes. Namun virus ini membawa sendiri ensim polimerse di dalam patrikel virus. Genom semua virus DNA mengandung untai ganda, kecuali parvovirus yang hanya memiliki genom DNA untai ganda. Virus RNA, biasanya bereplikasi di ditoplasma, kecuali virus influenza. Virus ini melakukan replikasi utama di nukleus untuk mensintesa progeni virus RNA, tetapi untuk penyempurnaan replikanya dilakukan di sitoplasma.
Virus RNA dibagi 4 golongan, berdasar cara sintesis m-RNA:
1. Cara sintesis sederhana, contohnya pada poliovirus yang memiliki RNA untai tunggal bersifat polaritas positif sebagai materi genetiknya. Virus ini menggunakan genom RNA langsung sebagai m-RNA. 2. Virus memiliki RNA untai tunggal dengan polaritas negatif sebagai materi genetiknya. Untuk mendapatkan m-RNA, dilakukan transkripsi RNA negatif sebagai sentakan/ template. Karena sel hospes tidak memiliki polimerase RNA dengan polaritas negatif yang memiliki satu potong RNA, contohnya virus cmpak (termasuk dalam parayxvirus) atau rabies (merupakan rhabdovirus) dan yang memiliki banyak potongan RNA, contohnya virus influenza (myxovirus). 3. Virus memiliki RNAA untai ganda sebagai materi genetika. Karena sel hospes tidak memiliki ensim yang mampu mentraskrip RNA ini menjadi
m-RNA, virus membawa ensim polimerase sendiri. Contoh: Reovirus yang memiliki 10 segmen dari RNA untai tunggal. 4. Virus memiliki RNA untai tunggal yang bersifat polaris positif yang dapat di transkripsi menjadi DNA untai ganda dengan bantuan polimerase DNA (RNA-dependent) atau disebut reverse transkriptase. Kopi DNA kemudian ditranskripsi menjadi mRNA dengan bantuan polimerase RNA miliki sel hospes.
Pelepasan Virion dari sel hospes
Setelah mature, protein-protein viral ditransport, pertunasan (budding) diinsertasikan pada membran plasma eksterna sel hospes. Virus yang dilepas dapat mencapai 10.000 persel/per 6 jam. Pada
stadium
prebudding,
virus
dapat
diserang
oleh
immune
surveillance. Untuk mengatasi keadaan tersebut virus menghindari dengan beberapa strategi antara lain : virus tidak muncul ke permukaan sel tetapi menyebar lewat connecting pores (antara sel yang berdekatan) atau dengan fusi membran. Beberapa virus (polivirus) diassembling lengkap pada sitoplasma hospes dan dilepas setelah sel hospes tersebut lisis.
BAB IV INTERAKSI ANTARA VIRUS DAN HOSPES
Penyakit akibat infeksi virus dapat dipandang dari 2 sisi, yakni : terjadinya perubahan yang terjadi didalam sel yang terinfeksi virus, dan proses yang terjadi pada pasien terinfeksi. Perubahan pada sel yang terinfeksi
Terdapat 4 macam akibat yang ditimbulkan karena infeksi dalam sel : a. Kematian sel. b. Fusi sel-sel membentuk sel berinti banyak (multinucleated cells). c. Trasformasi malignant d. Tidak tampak adanya perubahan morfologi dan fugsi. Kematian sel diduga karena terdapat hambatan sintesis makromolekul. Hambatan terhadap sintesis protein biasanya terjadi pada awal dan merupakan efek utama / primer hambatan terhadap sintesis protein seluler terhambat tetapi sintesis protein viral tetap berjalan. Dasar molekul selektivitas ini belum diketahui secara pasti. Sel terinfeksi sering mengandung ”inclusion bodies”, merupakan area yang mengandung protein viral atau partikel virus. Daerah ini memiliki lokasi karakteristik intranuklear atau intrasitoplasmik, dan tampaknya tergantung pada jenis virus. Contohnya ”inclusion bodies” yang dapat membantu diagnosis adalah negri bodies, yang eosinofil, sitoplasmik ditemukan pada neuron otak terinfeksi virus rabies. Dengan menggunakan mikroskop elektron inclusion
bodies im dapat membantu diagnosis, jika partikel virus yang memiliki karakteristik morfologik dapat diamati. Fusi sel-sel terinfeksi virus Bering menghasilkan sel raksasa berinti banyak (multinucleated giant cells), merupakan karakteristik yang terjadi setelah sel terinfeksi oleh virus herpes dan paramyxovirus. Fusi terjadi sebagai akibat dari perubahan membran sel yang diduga diakibatkan oleh penyelipan / insersi protein viral pada membran. Diagnosis klinik kulit yang terinfeksi herpesvirus dapat dibantu dengan ditemukannya sel raksasa berinti banyak dengan inklusi intranuklear eosinofil pada kerokan kulit. Tanda infeksi viralpadasel adalah 'cytophatic effect' (CPE). Merupakan perubahan dari sel terinfeksi yang diawali dengan perubahan menjadi membulat dan lebih gelap dan puncaknya sel akan lisis (desintegrasi) atau pembentukan sel raksasa. Deteksi virus dari spesimen klinik biasanya didasarkan atas pengamatan CPEpadakultur sel. CPE merupakan dasar pada uji plak ('plaque assay), merupakan metode untuk menghitung jumlah virus pada sampel. Infeksi virus tertentu akan menyebabkan transformasi malignant, dengan ciri pertumbuhan tanpa henti, umur sel lebih panjang dan perubahan morfologik seperti area fokal yang membulat. Infeksi yang terjadi pada sel dapat tidak menimbulkan perubahan morfologi dan fungsi utama sel, walaupun produksi virus tetap terjadi. Hal tersebut dapat diartikan bahwa terjadi variasi luas pada interaksi antara sel hospes dan virus, dengan kisaran berupa kerusakan cepat pada sel sampai
hubungan simbiotik. Sel tetap hidup dan bermultiplikasi sementara virus bereplikasi didalam sel tersebut.
Patogenesis penyakit pada tubuh pasien yang terinfeksi
Patogenesispadapasien terinfeksi meliputi : 1. Penularan virus dan cara masuk kedalam tubuh hospes 2. Replikasi virus dan kerusakan sel 3. Penyebaran virus ke sel dan organ lainnya 4. Respon imun hospes 5. Virus menetap
Penularan
Virus ditularkan pada individu melalui berbagai jalur. Contohnya penularan dari orang ke orang terjadi dari sekresi respiratorik, saliva, darah, atau semen dan lewat kontaminasi fekal pada makanan dan minuman. Penularan dapat pula terjadi antara ibu dan janin dalam utero melalui placenta, pada saat dilahirkan, atau pada saat menyusui. Penularan dari hewan ke manusia dapat dengan cara gigitan dari sumber infeksi seperti pada rabies atau secara tidak langsung oleh vektor insekta. Dapat pula terjadi aktivasi infeksi laten. Hal ini terjadi pada virus yang tidak bereplikasi menjadi bentuk aktif, replikasi dapat terjadi didalam tubuh individu tanpa ads penularan dari sumber eksternal.
Portal of entry dan menyebar
Infeksi viral dapt terlokaliser pada pintu masuk (portal of entry) atau menyebar secara sistemik didalam tubuh. Contoh: demam merupakan infeksi lokal yang hanya melibatkan traktus respirasi atas. Sedangkan infeksi sistemik viral contohnya pliomyelitis, setelah virus polio tertelan, akan menginfeksi usus halus kemudian menyebar ke nodus limfatikus mesenterikus, bermultiplikasi kembali. Jika terbawa aliran darah akan menjalar ke sistem syaraf pusat, disini kan menyebabkan kerusakan pada horn cells anterior yang mengakibatkan paralisis. Selama terjadi viremia IgG dalam sirkulasi yang di induksi oleh vaksin polio akan menghalangi virus untuk menginfeksi sistem syaraf pusat. Replikasi viral di traktus gastrointestinal menyebabkan dapat ditemukannya virus didalam feses. Patogenesis dari aspek molekuler dapat ditunjukkan pada infeksi reovirus, pada tikus, percobaan. Virus ini memiliki 3 macam protein kapsid, setiap macam protein memiliki ftingsi yang berbeda. Satu protein berikatan dengan reseptor pada permukaan sel diduga menentukan 'tissue tropism'. Protein kedua menghambat RNA seluler dan sintesis protein, berakibat matinya sel. Protein ketiga berperan pada proses awal infeksi viral.
Imunopatogenisitas
Kebanyakan gejala penyakit viral yang timbul merupakan akibat dari kematian sel karena hambatan sintesis makromolekul. Namun terdapat beberapa
penyakit yang ditimbulkan dari kematian sel sebagai akibat adanya serangan imunologik ('immunologic attack') dalam patogenesis penyakit tersebut. Pada
percobaan
dengan
mencit
pada
LCM
(lymphocytic
choriomenngitis). Jika virus LCM diinokulasikan pada otak mencit dewasa, terjadi replikasi virus dan kemudian timbul kematian. Namun bila virus LCM diberikan pada mencit dengan sistem imun tertekan (immunosuppresed), hewan tetap sehat, sementara virus tetap bereplikasi. Jika kemudian limfosit imun diinokulasikan pada infeksi ini, tikus sehat akan mati. Diduga kematian disebabkan karena immune attack oleh sel T-sitotoksik terhadap antigen baru viral pada membran sel, bukan karena hambatan fungsi sel oleh viral. Contoh lain patogenesis yang disebabkan respon sistem imun adalah pada
peristiwa
pembentukan
kompleks
virus-antibodi-komplemen
yang
terdeposit pada berbagai jaringan. Ini terjadi pada infeksi virus hepatitis-B, disini kompleks imun berperan dalam pembentukan hepatitis kronik dan artritis yang karakteristik pada penyakit ini.
Virulensi
Strain virus berbeda dalam kemampuan menyebabkan sakit. Sebagai contoh beberapa strain virus polio ada yang mengalami mutasi sehingga kehilangan kemampuan menyebbkan polio pada inaividu imunokompeten (anttenuated), strain ini kemudian digunakan untuk vaksin. Gena pengontrol virulensi pada virus belum dapat dipastikan, dan proses virulensinya belum diketahui secara pasti.
Pada awal 1990 banyak perhatian tertuju pada beberapa virus yang mengkode reseptor terhadap berbagai mediator imunitas seperti interleukin-1 dan tumor necrosis factor. Ketika lepas dari sel yang terinfeksi virus, reseptor tersebut
mengikat
mediator
imunitas
dan
memblokir
kemampuannya
berinteraksi dengan reseptor targetnya. Dengan adanya penurunan daya pertahanan, virulensi virus akan meningkat. Beberapa virus (mis: HIV) akan mengurangi ekspresi protein MHC klas I, dengan demikian akan menurunkan kemampuan T-sitoksik membunuh sel terinfeksi virus.
Infeksi persisten
Pada kebanyakan infeksi viral, virus tidak akan tinggal di tubuh penderita sampai pada periode tertentu setelah sembuh secara klinik. Namun pada keadaan tertentu virus masih persisten untuk periode cukup panjang dapat dalam keadaan intak atau komponen viral saja (mis: genom). Mekanisme yang terlibat dalam persistensi viral antara lain : 1. Integrasi DNA provirus pada DNA hospes, seperti pada retrovirus. 2. Toleransi imunologik, karena antibodi netrahsasi tidak terbentuk. 3. Pembentukan Ikompleks antigen-antibodi, yang masih infeksius, 4. Lokasi yang tersembunyi secara imunologik, contoh otak 5. Variasi antigenik dalam waktu singkat 6. Menyebar dari 1 sel ke sel tanpa mengalami face ekstraseluler, sehingga virus tidak terpapar antibodi 7. Imunosupresi, seperti pada AIDS
Terdapat 3 tipe infeksi persisten yang penting : a. Infeksi karier-kronik : Beberapa pasien yang terinfeksi virus tertentu memproduksi virus dalam jumlah banyak untuk waktu. panjang. Keadaan ini dapat dlikuti dengan infeksi asimtomatik dapat pula mengalami penyakit kronik. Contoh:karier hepatitis B. b. Infeksi laten c. Infeksi virus lambat: membutuhkan waktu panjang dari mulai infeksi sampai penyakit onset, yang dapat terjadi beberapa tahun. Contohnya panensefalitis skerosis subakut vans setelah beberaDa tahun infeksi virus campak, leukoenselofati multifokal progresif (PML) disebabkan salah satu papopavirus, Creutzfeldt – Jakob dan kuru karena prion.
Pertahanan tubuh hospes terhadap infeksi virus a. Pertahanan non spesifik
1. Interferon : Interferon adalah glikoprotein heterogen yang diproduksi oleh manusia dan sel hewan setelah mengalami infeksi viral atau setelah terinduksi oleh induktor tertentu. Substansi ini menghambat pertumbuhan virus dengan memblokir translasi protein viral. Interferon dibagi dalam 3 grup sesuai asal sel pembentuk yakni fibroblast, lekosit dan limfosit, juga disebut sebagai alpha, gams, dan beta. Interferon alpha dan beta diinduksi oleh virus.
Induksi interferon alfa dan beta : Induktor kuat untuk interferon ini adalah virus dan RNA untai ganda Interferon menghambat replikasi intraseluler pada berbagai macam virus tetapi berefek sangat kecil terhadap metabolisms sel normal, jadi menunjukkan adanya hambatan selektif. Aktifitas interferon adalah menginduksi sintesis 3 protein yang menghambat translasi mRNA viral, tanpa berpengaruh terhadap translasi mRNA seluler. Tiga protein itersebut adalah •
2.5-oligonukleotida sintetase yang mensintesa, adenin trinukleotida {12,5-oligo(A)}
•
Endonuklease yang diaktivasi oleh 2,5-oligo (A) dan mendegradasi viral tetapi tidak terhadap mRNA seluler
•
Proteinkinase yang memfosforilasi faktor initial sintesis protein(elF-2). Interferon tidak berefek langsung terhadap partikel virus ekstraseluler. Karena interferon diproduksi dalam beberapa jam pada tahap awal replikasi virus, diduga interferon bekeria pada fase awal penyakit viral untuk menghambat penyebaran virus. Sedangkan antibodi mulai muncul dalam darah beberapa hari setelah infeksi. Interferon alfa telah digunakan untuk terapi condiloma acuminate dan kronik aktif hepatitis C. Interferon gams mengurangi kasus rekurensi infeksi pada penyakit granuloma kronik. Interferon juga telah digunakan pada kanker sarcoma Kaposi.
2. Fagositosis: makrofag terutama yang terdapat pada SRE dan makrofag alveolar dapat membatasi infeksi virus
3. Demam : Peningkatan temperatur
tubuh berperan sebagai daya
pertahanan. Demam memiliki 2 daya : Dengan meningkatnya panas tubuh dapat mengakibatkan partikel virus inaktif, terutama virus berseluburng, yang lebih tidak tahan panas dibanding virus tanpa selubung. Replikasi beberapa virus akan terhambat pada temperatur yang meningkat. 4. Mekanisme pembersih mukosilier: Mekanisme ini melindungi hospes dari infeksi viral di traktus respiratorius. Kerusakan mekanisme im misalnya oleh rokok akan meningkatkan resiko infeksi di trakt. Respiratori terutama influenza. 5. Faktor lain b. Pertahanan spesifik
Imunitas aktif
Imunitas pasif (lihat Imunologi)
BAB VI OBAT ANTI VIRAL
Obat antiviral berkembang sangat lambat dibanding dengan obat antibakteri, sebab sangat sulit memperoleh obat dengan toksisitas selektif melawan virus, mengingat bahwa replikasi viral terjadi dan melibatkan sel terinfeksi. Disamping itu obat-obat antiviral pada umumnya kurang efektif karma bebrapa siklus perkembangan virus terjadi selamam masa inkubasi sedangkan pada saat itu kondisi pasien masih sehat, atau belum merasakan gejala infeksi. Pada saat pasien telah mengenali gejala infeksi , virus telah menyebar secara sistemik, terlambat untuk diatasi. Beberapa virus seperti herpes virus menjadi latent didalam sel, tidak satupun antiviral dapat membasmi virus tersebut. Obatobat antiviral yang berkembang saab biasanya ditujukan untuk :Herpes Simplex Tipe 1; Herpes Simplex Tipe 2; Herpes Encephalitis;Herpes Simplex
Keratisis;Herpes
Simplex
Cutaneus;Herpes
Zoster:,Influenza
Prophylaxis - A; AIDS.
Hambatan pada stadium awal Amantidine (alpha -adamantanamine, Symemetrel) adalah gugusan trisiklik
yang digunakan mencegah infeksi influenza - A. Pada hambatan virus telanjang (tanpa selubung) yakni absorpsi dan penetrasi terjadi secara normal, tetapi transkripasi oleh polimerase RNA virion tidak terjadi. Obat ini hanya menghambat influenza-A, tidak berpengaruh influenza-13 dan influenza-C.
Rimantidin juga merupakan obat dengan aktifitas sama, dengan efek samping sedikit. PENGHAMBAT SINTESIS ASAM NUKLEAT VIRAL
Penghambat Virus Herpes. a.acyclovir (acycloguanosine, Zovirax) adalah analog nukleosid dengan atom C-
3 menggantikan gula ribose. Acyclovir aktif terhadap herpes simpleks tipe 1 dan 2 serta varicella-zoster. Relatif non toksik, karena hanya berikatan pada sel terinfeksi virus. Hal ini disebabkan karena timidin kinase yang disandi oleh viral yang memfosforilasi acyclovir lebih efektif daripada timidin kianse seluler. Hanya virus herpes simpleks dan varicella -zoster yang mengkode kinase yang memfosforilase obat ini . Tiadak aktif terhadap cytomegalovirus. Obat akan difosforilase menjadi acyclovir monofosfat oleh timidin kinase, kinase selluler akan mensintesis acyclovir trifosfat, dan subsatnasi ini menghambat polimerase DNA viral secara lebih efektif dibanding hambatannya terhadap polimerase DNA seluler. Per Oral, Acyclovir Side Effect : mual, muntah dan sakit kepala Terbaik untuk Herpes Labialis Dosis Tinggi IV → Herpes Enchephalitis b. Ganciclovir (dihydropropoxymethylguanine) merupakan analog guanosin
dengan carbon 4 diganti dengan gula ribose. Strukturnya sma dengan acyclovir namun lebih aktif melawan cytomegalovirus diabnding acyclovir. Efektif bagi
pengobatan retinitis karena CMV pada pasien AIDS dan dapat digunakan pada infeksi sitemik oleh virus tersebut. c.Vidarabin (Adenin Arabinosida atau ara-A) merupakan analog dengan
arabinose menggantikan ribose pada saat masuk kedalam sel obat akan difosforilasi oleh kinase seluler menjadi trifosfat, yang lebih menghambat polimerase DNA yang disandi oleh virus dinbanding plimerase DNA milik sel hospes. Vidarabin efektif untuk herpes simpleks tipe 1 seperti ensefalitis dan keratitis tetapi lebih toksik dibanding acyclovir. Vidarabin dengan kombinasi Interveron sexing digunakan untuk pengobatan Hepatitis B kronis d.ldoxuridin (lododeoxyuridine, IDU, IUDR) Analog Tmidin
Berupa tetes mats dan salep digunakan untuk Herpes simpleks keratitis, Herpes simpleks labialis. Analog nukleoside dimana atom iodin menggantikan gugus metil dari timidin. Obat ini difosforilasi menjadi trifosfat oleh kinase seluler dan digandengkan dengan DNA. Karena IDU memililki frekuensi tinggi berikatan dengan guanin menyebabkan teriadi formasi salah pada progeni DNA dan mRNA. Walupun demikian IDU dapat bergandengan dengan DNA sel normal disamping dapat bergandeng dengan DNA virqal sehingga bile digunakan secara sistemik sangat toksik. Secara klinik hanya digunakan untuk obat topikal bagi pengbbatan konyungtivitis herpes simpleks. e. Triflourothymidine adalah analog nukleoside diamna gugus metil dari
timidin mengandung 3 flourine menggantikan atom 3 hidrogen. Mekanisme kerjanya same dengan IDU. seperti IDU obat ini toksik untuk sistemik namun
dapat diguankan untuk pengobatan secara topikal bagi keratokonyungtivitis herpes simpleks. f. Fosearnet (trisodium phosphonoformate, Foscavir) Obat ini analog pirofosfat
yang mampu menghambat polimerase DNA bagi semua virus herpes, teruatma HSV dan CMV. Tidak memerlukan aktivasi oleh timidin kinase. Foscarnet juga menghambat reverse transkriptase dari HIV.
PENGHAMBAT RETROVIRUS a. Azidothymidine (zidovudine, retrovir,AZT) merupakan analog nukleoside
menyebabkan hambatan selama sintesis DNA, gugus asido menggantikan gugus hidroksil pada ribose. Terutama efektif terhadap sintesis DNA oleh reverse transkriptase pada HIV dan menghambat pertumbuhan virus pada kultur sel merupakan obat pilihan bagi pasien AIDS. b. Dideoxynosine (didanosin, Videx,ddl) analog nukleosid menyebabkan
perubahan ikatan selama sintesis DNA, dengan hilangnya gugus hidroksil pada ribose. Pada pengobatan ddl akan dimetaboliser menjadi gugus ddATP yang merupakan komponen aktif Efektif terhadap sintesis DNA melalui reverse transkriptase dari HIV. Digunakan pada pasien yang tidak toleran atau resisten terhadap pengobatan AZT. c. Dideoxycytidine (zalcitabliie, HividC)
Pada penggunaan obat ini ddC dimetaboliser menjadi ddCTP yang merupakan komponen aktif. Komponen ini efektif pada sintesis DNA melalui reverse
transkriptase pada HIV dan digunakan pada pasien yang tidak toleran atau resisten terhadap pengobatan AZT.
PENGHAMBAT VIRUS LAIN Ribavirin (Virazole) analog nukleosid dimana triasol-karboksamid ditambahkan
pada presursor punnaminotmidasol-karboksamid. Obat ini menghambat sintesis guanin yang esensial baik pada RNA atau DNA virus. Aerosol ribavirin secara klinik digunakan untuk pengobatan pneumonitis yang disebabkan oleh virus sinsisial respiratorik pada bayi dan untuk pengobatan infeksi oleh influensa -B.
PENGHAMBAT SINTESIS PROTEIN VIRAL a. Interferon Rekombinan interferon efektif pada, pengobatan dengan infeksi
Hepatitis-B kronik dan Hepatitis C. Juga dapat menyebabkan regresi pada, lesi kondiloma sakuminata. b.
Methisazone
(N-methylisatin-beta-thiosemicarbazone)
secara
spesifik
menghambat sintesis protein Poxvirus seperti smallpox dan virus vaksinia dengan memblokir translasi m-RNA. Obat ini dapat digunakan untuk mengurangi efek samping vaksinasi smallpox seperti disseminated vaccinia. LATIHAN
1. Mengapa obat antiviral lebih sedikit dibanding obat antibiotika? 2. Bagaimana dasar selektifitas pada, acyclovir? 3. Sebutkan mekanisme kerja dan spektrum aktivitas obat : gancyclovir, amantidine dan Retrovir.
BAB.VI PEMERIKSAAN LABORATORIK VIRAL
Terdapat 3 pendekatan diagnosis penyakit viral dengan menggunakan spesimen klinik, yakni identifikasi virus dalam kultur sel, identifikasi langsung secara mikroskopik, dan metode serologik untuk mendeteksi tingginya titer antibodi atau adanya IgM. KULTUR SEL
Untuk menumbuhkan virus diperlukan kultur sel karena virus hanya bereplikasi didalam sel hidup. Kebanyakan virus inaktif pada temperatur kamar, untuk itu spesimen hares segera diinokulasi kedalam kultur. Transportasi segera mungkin atau dapat disimpan dalam temperatur 4 °C. Virus yang ditumbuhkan dalam biakan sel wring menimbulkan 'cytophatic effecf (CPE) yang dapat digunakan untuk diagnosis awal. Jika virus tidak menimbulkan CPE, keberadaannya dapat dideteksi dengan: 1. Hemadsorpsi adalah penempelan eritrosit pada permukaan sel teninfeksi-
virus. Teknik ini hanya digunakan bagi virus-virus yang memiliki protein hemaglutinin
pada
permukaan
sefubung,
seperti
virus
gondong,
parainfluenza dan influenza. 2. Adanya interferensi pembentukan CPE oleh virus kedua. Contohnya
adalah virus rubella tidak menimbulkan CPE, namun dapat dideteksi dengan pembentukan CPE oleh virus enterik tertentu misalnya echovirus atau virus coxachie.
3. Penurunan produksi asam . Penurunan produksi asam pada sel terinfeksi
atau sel yang coati. Hal ini dapat diamati dari perubahan warns dengan menggunakan fenol merah pada medium kultur. Indikator akan tetap merah (alkalis) pada set terinfeksi virus namun akan berubah menjadi kuning bila terdapat metabolisms set normal sebagai tanda adanya produksi asam. Cara ini dapat digunakan bagi deteksi enterovirus. Identifikasi pertumbuhan virus didalam kultur set dapat dilakukan dengan menggunakan antibodi yang telah diketahui melalui beberapa tes. Tes yang biasa dilakukan adalah fiksasi komplemen, inhibisi hemagglutinasi, netralisasi CPE. Prosedur lain seperti antibodi floresens, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) dan immunoelectron microscopy dapat pula dilakukan.
Fiksasi komplemen
Jika antigen (virus yang tidak diketahui dalam larutan kultur) dan antibodi yang telah diketahui ternyata homolog, maka komplemen akan terikat pada kompleks antigenantibodi. Hal ini mengakibafkan tidak dapat melisiskan sistem'Indikator, yang berisi set darah merah yang 'sensitized'.
Uji Inhibisi Hemaglutinasi
Jika virus dan antibodi homolog, virus akan memblokir penempelan pada eritrosit dan tidak terjadi hemaglutinasi. Hanya virus yang menaglutinasi set darah merah saja yang dapat diuji dengan cars ini.
Uji Netrlisasi
Bila virus dan antibodi adalah homolog, antibodi akan terikat pada permukaan set dan memblokir jalan masuk kedalam set. Ini menetralkan infektifitas virus karena mencegah replikasi viral, sehingga menghalangi timbulnya CPE atau infeksi pada hewan
Antibodi floresens
Jika sel terinfeksi viral dan antibodi yang telah dilabel dengan flouresein adalah homolog maka akan terbentuk warns hijau apel flouresens dibawah mikroskop ultraviolet (UV).
ELISA
Pada awalnya antibodi akan menempel di permukaan plat berlubang. Jika virus homolog maka akan menempel pula. Sampel dari antibodi yang telah dilabel dengan ensim ditambahkan , jumlah ensim dapat dianalisa.
Immunoelectron microscopy
Jika antibodi homolog dengan virus maka agregat dari kompleks virus -antibodi akan tampak dibawah mikroskop elektron.
IDENTIFIKASI MIKROSKOPIK
Pendekatan lain uantuk mendeteksi dan identifikasi virus adalah pengamatan mikroskop terhadap spesimen klinik seperti biopsi atau lesi kulit.
Prosedur untuk pendekatan ini adalah :1. Dengan mikroskop cahaya untuk mendeteksi badan inklusi atau sel raksasa berinti banyak. Misalnya Pengecatan Tzank dapat menunjukkan adanya sel raksasa berinti banyak yang diinduksi virus herpes pada lesi vesikuler kulit.2. Dengan mikroskop UV menggunakan antibodi floresens terhadap virus pada sel tennfeksi.3. Mikroskop elektron untuk mendeteksi partikel virus yang memilki ukuran dan morfologi karakteristik .
PROSEDUR SEROLOGIK
Pendekatan ketiga menggunakan pengamatan adanya peningkatantiter antibodi terhadap virus untuk menentukan infeksi yang sedang terjadi. Sampel serum harus dikoleksi segera setelah dicurigai etiologi viral (fase akut) dan sampel berikutnya diambil setelah 10-14 hari kemudian (fase konvalesen). Apabila titer fase konvalesen adalah 4 kali dibanding titer antibodi pada sampel fase akut, maka pasien tersebut dapat dinyatakan sedang terinfeksi. Kenyataan menunjukkan bahwa sampel tunggal tidak dapat memberikan petunjuk infeksi yang terjadi telah berlalu atau sedang dalam proses. Titer antibodi dapat dikonfirmasi dengan uji-uji lain seperti yang telah disebutkan diatas. Uji immunologi harus dilakukan secara retrospektif Pada infeksi viral tertentu adanya IgM dapat digunakan untuk mendiagnosi infeksi yang sedang terjadi. Sebagai contoh adalah adanya IgM terhadap antigen core menunjukkan adanya infeksi virus Hepatitis-B. Uji serologik non spesifik dapat pula dilakukan , misalnya uji antibodi heterofil (Monospot) untuk mendiagnosis mononukleosis.
Latihan
1. Bedakan antara, CPE dan hemadsorpsi pada diagnosis laboratorik viral. 2. Apa yang dimaksud ELISA? 3. Pada diagnosis serologik viral mengapa perlu dilakukan pemeriksaan 2 kali dengan 2 sampel berurutan pada fase akut dan fase konvalesens? Latihan :
1. Apa yang dimaksud dengan CPE pada penyakit viral? 2. Jelaskan tentang 'immune attack', apa kaitannya dengan gejala penyakit akibat infeksi viral?
VIRUS TUMOR Pendahuluan
Dari berbagai penelitian telah ditemukan kenyataan bahwa virus dapat menyebabkan tumor jinak maupun malignan pada berbagai spesies hewan seperti katak, ikan, Burung dan mamalia. Meskipun banyak virus tumor pada hewan, namun hanya beberapa yang dapat dihubungkan dengan tumor manusia dengan sedikit bukti-bukti yang mengarahkan bahwa virus merupakan agen penyebab. Beberapa virus dapat dihubungkan secara epidemiologik dengan tumor manusia. Virus tumor adalah suatu agen yang dapat menyebabkan tumor bila menginfeksi hewan yang cocok. Virus tumor tidak memilki karakteristik tertentu dalam hal bentuk, ukuran ataupun komposisi kemik. Ada yang berukuran besar, kecil, berselubung atau tanpa selubung. Demikian pula dalam hal materi genetik ada virus tumor yang mengandung DNA ada yang mengandung RNA Virus penyebab tumor dapat diklasifikasi dalam 2 kelompok utama berdasar sifat-sifat fisik, kimiawi, dan biologik yang berbeda yakni virus yang mengandung RNA sebagai bahan genetik dan virus yang mengandung DNA sebagai bahan genetik. Virus tumor banyak digunakan dalam penelitian mengenai kanker dengan beberapa alasan. Alasan pertama merupakan produser tumor dengan sifat lebih cepat, efisien dibanding efek radiasi atau agen kimia. Contohnya: beberapa virus dapat menyebabkan tumor pada semua hewan yang peka dalam 1 sampai 2 minggu. Sedangkan dalam biakan sel dapat menghasilkan transformasi malignan
dalam waktu beberapa hari. Alasan lain adalah virus tersebut mengandung gena yang berjumlah sedikit dibanding sel manusia, sehingga perannya sebagai penyebab kanker dapat segera dianalisis diketahui. Saat ini genom berbagai virus tumor sedang di Mon dan diurutkan. Jumlah gena dan fungsinya sedang diteliti pula. Transformasi seluler oleh virus
Proses karsinogenik merupakan proses bertahap yang menghasilkan perubahan genetik dan mampu mengubah sel normal menjadi malignan. Untuk terjadinya perubahan tersebut dibutuhkan waktu yang relatif panjang. Dari beberapa penelitian dapat ditunjukkan bahwa virus tumor bekerja sebagai kofaktor yang memerlukan beberapa tahapan untuk mengubah sel normal menjadi sel malignan. Virus dapat menyebabkan timbulnya transformasi seluler yakni perubahan tetap yang diwariskan, proses ini mengakibatkan sel hospes dengan
pertumbuhan
yang
tidak
terkontrol
Perubahan
genetik
akibat
transformasi virus pada sel hospes ini akan menyebabkan pula timbulnya perubahan morfologik, metabolik ataupun antigenik. Keadaan demikian dapat disebut transformasi malignansi. Transformasi malignansi adalah proses perubahan sifat peftm- bub-an, bentuk dan sifat-sifat lain suatu sel. Transformasi malignansi dapat diinduksi oleh virus tidak hanya dalam tubuh hewan tetapi dapat pula pada biakan sel. Didalam biakan terdapat berbagai perubahan ketika sel mengalami transformasi malignansi. Sel yang mengalami malignansi akan berubah sifat karakteristik bentuknya, membulat dan 'refractile'. Hal ini dapat diamati dibawah mikroskop.
Pembulatan sel akibat dari disagregasi filamen aktin dan kehilangan kemampuan melekat pada permukaan tabung biakan. Diduga karena perubahan muatan permukaan sel. Perubahan yang terjadi pada sel hasil transfont.n.asi dapat digolongkan sebagai berikut: 1. Perubahan poly pertumbuhan -
Sintesis DNA diinduksi. Bila sel yang sedang istirahat pada fase GI diinfeksi virus tumor, sel tersebut akan menjadi fase S, mensitesis DNA kemudian membelah dan tumbuh menjadi sel dengan densitas gang tinggi
-
laju pertumbuhan meningkat
-
kebutuhan akan faktor pertumbuhan berkurang
-
mempertinggi daya tumbuh pada medium semi solid
-
kehilangan kontak inhibisi
2. Perubahan penrukaan sel -
transport nutrien sel meningkat
-
sekresi proteasa-atau protein aktivator meningkat
-
daya aglutinasi oleh lektin tanaman. Lektin adalah glikoprotein tumbuhan yang dapat berikatan secara spesifik dengan gula tertentu pada permukaan membran sel. Peningkatan aglutinasi oleh sel malignana diduga karena penggabungan beberapa reseptor.
-
terjadi perubahan komposisi glikoprotein dan glikolipid
-
antigen tidak sama dengan pada sel normal. Antigen baru dapat berupa
protein yang dikode oleh viral atau protein selular yang mengalami modifikasi, atau protein slular yang sebelumnya ditekan sekarang disintesis. Beberapa antigen baru dipermukaan sel akan dimusnah-kan oleh antibodi atau respon selular . Bahkan sel tumor akan dimatikan oleh respon selular. Antigen-antigen baru dapat dikenali oleh imun survelan tubuh. 3. Perubahan komponen intraseluler dan proses biokemik -
Laju metabolisms meningkat
-
Aktivasi atau penekanan gene seluler karena virus DNA, mRNA dan protein yang dikode oleh virus, Berta oleh perubahan sitoskeleton sehingga mengakibatkan bentuk sel membulat-.
-
Perubahan pada tingkat 'cyclic nucleotides'
-
Pengurangan level cAMP(AMP siklik) pada sel malignan. Penambahan cAMP dapat mennyebabkan sel malignan berubah sifat seperti semula dengan sifat pertumbuhan seperti sel normal
-
Sel malignan mensekresi lebih banyak aktivator plasminogen daripada sel normal. Aktivator ini adalah protease yang mengubah plasminogen mejadi plasmin, ensim ini melarutkan jendalan fibrin.
-
Peningkatan glikolisis anaerob sehingga produksi asam laktat meningkat.
-
Terdapat pengurangan glikoprotein yang beret molekulnya tinggi yakni fibronektin. Efek kehilangan substansi mi belum diketahui
-
Inti set dapat mengalami perubahan : misalnya berubah dalam hat jumlah dan bentuk kromosom sebagai akibat dari delesi, insersi, duplikasi dan translokasi.
4. Tumoriginitas Terjadi produksi tumor bila set yang telah mengalami transformasi diinjeksikan pada hewan uji yang sesuai terutama yang telah mengalami imunodefisiensi. Beberpa set transformasi menunjukkan perubahan perilaku pertumbuhan secara in vitro tetapi tidak ditransplantasi in vivo.
Interaksi virus tumor dengan sel hospes
Akibat dari infeksi virus tergantung dari jenis virus dan jenis set yang diinfeksi. Beberapa virus tumor masuk kedalam set langsung menjalankan siklus replikasi dan memproduksi virus progeni. Sedangkan virus lain mungkin akan mengalami interupsi siklus replikasi atau ada yang mengalami lisogeni. Pada keadaan demikian DNA proviral terintegrasi pada DNA selular dan ekspresi gena proviral terjadi namun terbatas. Walaupun sebenarnya transformasi malignan dapat terjadi tanpa ada produksi virus progeni. Kebanyakan virus tumor melakukan transformasi dengan insersi DNA proviral dan menyebabkan aktivasi onkogen selular. Pada banyak kasus virus DNA tumor seperti papovavirus melakukan transformasi terhadap sel namun tidak ter adi replikasi. Sel tersebut disebut "nonpermissive"
karena tidak mendukung replikasi
viral. Sel-sel yang
mendukung replikasi viral disebut “permissive”, disini virus bereplikasi dan biasanya sel terbunuh, tidak teiU'adi tumor. Khususnya bagi virus DNA, sel 'permissive' tidak mengalami transformasi, kecuali bila siklus replikasi virus (biasanya menyebabkan kematian sel hospes) mengalami hambatan. Pada sel 'non permissive' kemungkinan akan mengalami transformasi. SV40 virus bereplikasi pada monyet hijau Afrika dan menyebabkan efek sitopathik, tidak ter adi tumor. Namur pada sel rodensia virus tidak bereplikasi, yang diekspresi hanya gena awal, menyebabkan transformasi malignansi. Pada transformasi sel yang donproduktif, DNA viral akan terintegrasi pada kromosom hospes dan menetap, sampai t0adi pembelahan sel. Konsep yang mendasari virus tumor RNA dan DNA bahwa hanya ekspresi gena viral, tidak tei adi replikasi genom viral atau produksi viral progeni yang diperlukan bagi transformasi. Transformasi malignan merupakan perubahan sifat yang permanen pada perilaku sel. Penelitian terhadap mutant virus sarkoma Rous menunjukkan bahwa mutant tersebut tidak mampu melakukan transformasi secara optimal, bila temperatur ditingkatkan menjadi 39 °C. Ketika sel -sel ayam diinfeksi pada temperatur 35°C, transformasi terjadi seperti harapan, tetapi saat temperatur dinaikkan menjadi 39°C ternyata kembali ke morfologi dan sifat normal dalam beberapa jam. Setelah beberapa hari atau minggu berikutnya, bila sel dipelihara dengan temperatur 35°C, fenotip hasil transformasi muncul kembali. Diduga diperlukan protein fungsional yang dikode oleh virus untuk mengatur tahapan transformasi.
Pada virus SV40 yang merupakan virus DNA tumor, transformasi malignansi terjadi setelah 'gena awal' dan' virus diekspresi. Gena ini diekspresi dalam rangka mendukung replikasi bahan genetik viral. Gena awal mengkode protein-protzain yang disebut antigen -T. Antigen-T yang besar menginduksi transformasi dengan berpqran pada proses penggabungan DNA virus SV40 dengan titik awal sintesis DNA. Secara biokemik antigen-T besar adalah protein kinase dan aktif sebagai ATP-ase. Hampir semua antigen-T berlokasi di nukleus sel, tetapi beberapa, berada di membran sel. Pada lokasi tersebut dapat dideteksi sebagai
'tumor
menginduksi
specific
transplantation
respon imun
terhadap
antigen'
transplantasi
(TSTA). sel
yang
Antigen
ini
mengalami
transformasi viral. Tidak diperoleh banyak informasi mengenai antigen-T yang kecil, namun terbukti bahwa bila antigen ini tidak disintesis, efetivitas transformasi akan menurun. Pada sel yang terinfeksi virus polioma, antigen -T sedang berperan sama dengan T-antigen besar SV40. Pada sel terinfeksi virus RNA tumor, diperlukan gena yang memiliki berbeda tergantung jenis retrovirus. Onkogene dan sarcoma Rous dan virusvirus lain, mengkode protein kinase yang memfosforilasi tirosin.
Proses Onkogenesis
Terdapat 2 konsep utama terjadinya tumor oleh virus. Bahwa tumor terjadi karena 'provirus' dan 'onkogen'. Pada konsep 'provirus' gena masuk sel pada saat infeksi oleh virus tumor. Sedangkan pada konsep 'onkogen' gena malignansi telah berada dalam tubuh secara alamiah atau pada awal
pembentukan sperms dan ovum. Onkogen ini mengkode protein yang berperan pada pertumbuhan set, misalnya faktor pertumbuhan fibroblast. fibroblas t. Pada konsep 'onk 'onkog ogen en', ',
kars karsin inog ogen en
sepe sepert rtii
baha bahan n
kimi kimia, a,
radi radias asi, i,
dan dan
viru viruss
tumo tumor r
mengaktifkan onkogen selular untuk memproduksi secara besar-besaran faktor tumbuh. Hal ini akan memicu pertumbuhan pertumbuhan set dan transformasi selular. Kedu Keduan anya ya baik baik 'pro 'provi viru russ atau ataupu pun n 'onk 'onkog ogen en'' dapa dapatt berp berper eran an pada pada transformasi malignansi. Bukti-bukti yang menunjang konsep provirus misalnya ditemukannya salinan DNA yang terintegrasi pada DNA hospes hanya jika set hospes telah terinfeksi oleh virus tumor. Sedangkan set yang tidak terinfeksi tidak memiliki salinan DNA viral. Bukti petama bahwa onkogen terdapat pada set normal adalah berdasar riset yang menunjukkan salinan DNA pada gen one di retrovirus ayam, virus sarcoma Rous yang digunakan sebagai 'probe'. DNA normal dari set embrional di'hibrid' dengan 'probe', menunjukkan bahwa bahwa set tersebut mengandung gen homoleg homoleg dengan gen viral. viral. Merupakan Merupakan hipotesa bahwa onkogen onkogen selular (proto-onkogen) dapat merupakan presursor onkogen viral. Walaupun onkogen selular dan onkogen viral sama,tetapi tidak identik. Aterdapat perbedaan dalam urutan urutan bass pada beberapa beberapa titik, onkogen onkogen selular memiliki ekson-ekson ekson-ekson dan intron-intron. Tampaknya onkogen viral diperoleh dari penggabungan onkogen selular pada gen retrovirus yang terpotong. Retrovirus dianggap merupakan agen tranduktor, membawa membawa onkogen dari set yang satu ke set yang lain. Dari penelitian diketahui bahwa terdapat lebih dari 20 onkogen selular telah diidentifikasi menggunakan 'probe' DNA sarcoma virus Rous atau 'probe'
yang yang dibuat dibuat dari dari viral viral onkog onkogen en lain. lain. Bebera Beberapa pa set mengan mengandun dung g sejum sejumlah lah onkogen selular yang berbeda. Onkogen selular yang sama telah ditemukan pada beberapa spesies manusia, rodensia, talat bush. Beberapa Beber apa gena tersebut diketahui telah diekspresikan selama fase perkembangan perkembangan embrional. Tanda Tanda tanda tanda adany adanyaa diver diversit sitas as pada pada fungsi fungsi onkog onkogen en telah telah diketa diketahui hui.. Diantranya mengkode suatu protein kinase yang secara spesifik memfosforilasi asam amino tirosin.Berbeda dengan protein kinase yang biasa terdapat pada set mernfo mernfosfo sforil rilasi asi serinOn serinOnko kogen gen yang yang lain lain yang yang memilk memilkii urutan urutan hampir hampir sama sama dengan dengan gen selul selular ar untuk untuk faktor faktor tumbuh tumbuh (yakn (yaknii faktor faktor tumbu tumbuh h epider epidermal mal). ). Beberapa protein yang dikode oleh onkogen ternyata berefek pada membran set (yakni onkogen ras yang mengkode protein G), ada pula yang aktif pada nukleus dengan cars berikatan dengan DNA(yakni onkogen
myc ).
Dengan Dengan berda berdasar sar pada pada bebera beberapa pa onkog onkogen, en, dapat dapat dibuat dibuat suatu suatu model model kontrol pertumbuhan. pertumbuhan. Setelah faktor tumbuh melekat pada receptor di membaran set, maka protein-G yang menempel pada membran dan tirosin kinase akan aktif Kemudian Kemudian akan berinterak berinteraksi si dengan dengan protein protein sitoplasm sitoplasmik ik atau menghasil menghasilkan kan 'second messenger' yang ditransport ke nukleus dan berinteraksi dengan faktorfaktor nuklei. Sintesis DNA dimulai dan terjadi pembelahan set . Produksi yang berlebihan atau ekspresi yang tidak diinginkan dari faktor-faktor faktor-fa ktor diatas dalam bentuk suatu yang merugikan dapat menghasilkan transformasi transfor masi malignansi. malignansi . Tidak semua virus tumor dari Retrovirus memiliki gen
onc .
Virus menghasilkan menghasilkan
transformasi malignansi dengan dugaan salinan DNA viral RNA berintegrasi didekat onkogen selular, menyebabkan timbul tanda untuk peningkatan ekspresi.
Eksp Ekspre resi si berl berleb ebih ihan an dari dari onko onkoge gen n selu selula larr dapa dapatt meru merupa paka kan n pera peran n kunc kuncii terjadinya transformasi malignan oleh virus. Beberapa Beberapa bukti bukti yang menunjuk menunjukkan kan onkogen onkogen viral dapat dapat menyebab menyebabkan kan transformasi maliganansi adalah sbb: 1. DNA mengand mengandung ung onkoge onkogen n selular selular yang diisola diisolasi si dari sel tumor tumor tertentu tertentu dapat metransformasi sel-sel normal dalanm kultur sel. Jika urutan basa dari onkogen onkogen selular yang berfungsl berfungsl transform transformasi asi ini dianalisi dianalisiss maka diketahui bahwa gena tersebut mengandung satu basa yang telah berubah dari onkogen selular, yakni dengan cara, mutasi. 2. Pada Pada tumo tumorr tert terten entu tu dapa dapatt terl terlih ihat at adan adanya ya tran transl slok okas asii spes spesif ifik ik pada pada segmen kromosomal. pada limfoma 'Burkitt' translokasi terjadi dengan mengubah onkogen selular (c- myc) dari posisi normal di kromososm 8 ke posisi barn yang berdekatan yakni pada gena imunoglobulin ('heavychain) chain) pada kromosom kromosom 14. Perubaha Perubahan n ini menyebab menyebabkan kan peningka peningkatan tan ekspresi gena c- myc. 3. Beberapa Beberapa tumor tumor memilki memilki beragai beragai salinan salinan dari dari onkogen onkogen selular, selular, baik baik dari kromo kromosom som yang yang sama sama maupu maupun n berbag berbagai ai poton potongan gan kromo kromosom som yang yang bervariasi. bervarias i. Amplifikasi Amplifikas i genagena genage na tersebut
mengakibatkan
ekspresi
berlebihan dari mRNA dan da n protein. 4. Insersi Insersi salinan salinan DNA dari dari RNA retrov retroviral iral (DNA (DNA proviral) proviral) ke lokasi lokasi yang yang berdekatan dengan onkogen akan aka n menstimulasi menstimu lasi ekspresi e kspresi dari d ari gena cc - onc 5. Onkogen ogen selu selula larr
terte erten ntu
yang ang diiso iisola lasi si dari ari
sel sel
normal rmal dapat apat
menyebab menyebabkan kan transformasi transformasi malignan malignan jika gena tersebut tersebut dimodif dimodifikasi ikasi
untuk diekspresi secara berlebihan pada sel resipien. Terdapat mekanisme karsinogensis yakni mutasi pada gena supresor. Sebagai contoh adalah gena penyandi suseptibilitas terhadap retinoblastoma, secara normal gena ini berperan sebagai gena, supresor pembentukan retinoblastoma. Karena, kedua alel anti onkogen mengalami mutasi sehingga tidak berfungsi, maka terjadilah retiniblastoma. Papilomavirus manusia dan SV40 menghasilkan protein yang mengikat protein yang dikode oleh gena retinoblastoma . Papilomavirus manusia juga menghasilkan protein yang mengikat pada protein yang dikode oleh gena p53 yang merupakan gena pengendali pertumbuhan pada sel manusia. Inaktivasi dari gena supresor tumor ter adi pule pada kanker lain misalnya kanker payu dare, kolon dan berbagai sarkoma . pada kanker kolon terdapat 2 gena yang mengalami inaktivasi yakni gena p53 dan gena DCC('deleted in colon carcinoma')
Virus RNA penyebab turner
Virus RNA penyebab tumor diklasifikasikan sebagai retrovirus karena mengandung transkriptase balik. Virus ini sexing menyebabkan tumor pada sistem
retikuloendotelial
dan
sistem
hemopoitik(leukemia,limfoma),atau
jaringan ikat (sarkoma).Struktur virus ini terdiri atas RNA beruntai tunggal, mengandung
ensim
polimerase
yang
mengubah
RNA
menjadi
DNA
(transkripatase balik)) yang penting bagi replikasinya. Mengandung pertikel ikosahedral yang berisi ribonukleoprotein, diselubungi oleh pembungkus yang mengandung glikoprotem dan lipid.
Familia
virus
ini
terdiri
atas
3
subfamili
yakm
Onkovirinae,
Spumavirinae, Lentivirinae. Hospes alamiah retrovirus adalah semua spesies Vertebrate. Retrovirus yang menginfeksi manusia adalah Retrovirus limfotropik sel-T (HTLV) merupakan penyebab limfoma sel kutaneus pada prang dewasa . HTLV II dan V telah dapat diisolasi tetapi belum dapat disimpulkan hubungannya dengan penyakit tertentu.
Virus DNA penyebab tumor
Terdapat 5 familia virus DNA yang dapat menginduksi tumor atau transformasi yakni : a. Papopavirus: Virus ini berukuran kecil, mengandung DNA beruntai ganda , tidak berselubung , berbentuk simetri ikosahedral. Golongan ini terdiri atas 2 genera: 1.
Poliomavirus: menyebabkan berbagai tipe tumor setelah diinjeksikan pada tikus yang barn lahir. Merupakan virus yang spesifik karena mengandung jumlah gena yang kecil (6-7 gena).
2.
Papilomavirus: virus ini agak besar dibanding poliomavirus, mempunyai afinitas terhada sel epitel kulit dan membrana mukosa. Perkembangan penelitian virus ini lambat karena sulit dibiakkan in vitro. Hal ini diduga karena terdapat ketergantungan virus ini terhadap hospesna. Virus ini merupakan penyebab kutil kulit, kutil telapak tangan, condyloma genitalia, dan papiloma laringeal. Terdapat bukti yang mendukung
adanya hubungan antara HPV dengan premalignan dan malignan pada vulva, serviks, penis dan anus. b. Adenovirus : berukuran besar, memiliki genom liner, DNA beruntai ganda. Sering menginfeksi manusia, menyebabkan penyakit akut, biasanya pada traktus
respiratorius
dan
traktus,
gastrointestinalis.
Virus
im
dapat
mentransformasi sel rodent dan menginduksi sintesis antigen spesifik virus. Belum ada bukti bahwa Adenovirus dapat menyenbabkan neoplasms c. Herpesvirus: merupakan virus berukuran besar, memiliki genom liner DNA beruntai ganda , memiliki kapsid dengan simetri ikosahedral dan terdapat pembungkus lipid. Beberapa herpesvirus (herpes simpleks -1 dan herpes simpleks -2, serfs cytomegalovirus) dapat mentransformasi sel dalam biakan tetapi dengan frekwensi sangat rendah. Sel tupai yang telah ditransformasi dapat menghasilkan tumor bila diinjeksikan pada tupai percobaan. Terdapat beberapa, virus herpes yang Bering dihubungkan dengan tumor pada hewan rendah, contohnya penyakit merek pada ayam yang merupakan penyakit limfotproliferatif yang sangat menular. Penyakit tersebut dapt dicegah dengan pemberian vaksin. Hal tersebut memberi kemungkinan bagi prefentif timblnya kanker dengan vaksinasi. Hal im, dapat dilakukan bila, telah terbukti bahwa virus merupakan penyebab timbulnya kanker. Pada manusia herpesvirus telah dihubungkan secara epidemiologik dengan timbulnya beberapa tumor tertentu. Dapat ditunjukkan bahwa karsinoma serviks ada hubungannya dengan herpersvirus tipe-2, walaupun hubungan tersebut tidak seperti HPV dengan kanker serviks. Kemungkinan herpesvirus menginduksi
onkogenesis dengan mutagenesis insersi bukan transformasi. Epstein Barr (EB) menyebabkan infeksi akut mononukleosis jika menginfeksi limfosit B pada manusia yang peka. Beberapa anak yang mengalami imunodefisiensi, infeksi virus EB akan berlanjut menjadi limfoma, sel-B. d.Poxvirus : merupakan virus besar , DNA beruntai ganda . Virus Yaba menyebabkan tumor pada hospes alamiahnya. Yakni kera(histositoma). Molluscum contagiosum menyebabkan tumor jinak pada manusia, poxvirus mengkode gena faktor tumbuh yang berhubungan dengan pertumbuhan epidermal, mungkin gena ini ditransformasikan pada hospesnya. e. Virus Hepatitis : virus hepatitis -B merupakan anggota, hepadnaviridae, memiliki genom sirkuler, DNA beruntai ganda dan memiliki DNA polimerase. Virus Hepatitis - B merupakan faktor resiko bagi perkembangan kanker hati pada manusia. Secara epidemiologi dan studi laboratorik dapat ditunjukkan bahwa infeksi virus ini mempunayai hubungan dengan penyakit kronik hati dan berimplikasi kuat dengan perkembangan karsinoma hepatoselular. Sel tumor dari pasien karier hepatitis-B sering mengandung virus hepatitis. Mekanisme onkogenesis diduga berupa, mutagenesis insersi atau mekanisme transaktivasi virus hepatitis.
Tabel. Virus-virus yang bersifat onkogenik Virus Hepatitis-B
Tumor Karsinoma virus
Epstein Barr
Limfoma Burkitt Karsinoma nasofaring Limfoma imunoblastik Sarkoma kaposi
Sitomegalovirus
Papiloma(HPV) Polyoma (BK,JC) HTLV-1
Neoplasia serviks Tumor neural Adult T-Cell leukemia Limfoma HTLV-2 hairy T-cell leukemia Sasaran Utama. : Reverse Transkriptase (RT) Zipovidine (Azidothymidine)
Kofaktor Umur, aflatoksin, alkohol,rokok
malaria,nitrosamin genotip, HLA, imunodefisiensi imunodefisiensi, genotip HLA rokok, infeksi ? ? ?
Analog Nukleosidt ↓ Sec Spesifik menghambat Reverse Transkriptase (RT) Dideoxynosine penghambat Alpha Interferon Replikasi Virus Timidin Kinase ↓ memiliki afinitas tinggi terhadap Acyclovir Virus Set →Timidin Kinase Tymidine kinase +Acyclovir→Acyclovir Monofastit ↓ Acyclovir Difostat ↓ Acyclovir Trifosfat ↓ menghambat DNA Polimerse Virus Hambatan Early Event : Amantidin Spesifik Untuk Influinza A Menghambat pelapisan virus setelah virus masuk sel penderita Efek samping : Gangguan ssp, kadang Xerostomia ataksia & udem Zidovudin : Azidotimidin : Unt. Pent'. Imunodefisiensi Zidovudin bergabung dengan DNA Virus ↓ pemanjangan rantai DNA dihentikan
Azt
Zidovudin : Azidothymidine, Retrovir, AZT AIDS, CD 4 Limfosit < 500/mm3 Menyebabkan ikatan tertninas pada sintesis DNA, Hidroksil Grup Diribose diganti Azido Grup Inhibitor : Retrovirus Didanosin, Didexynosine : Videx, dll Menyebabkan ikatan terminasi pada sintesis DNA kehilangan grup Hidrolitsil Unt. Inf. HIV yang tidak toleran terhadap Zidovudin Efek Samping : Neuropathy Peripheral dan Gangguan Pankeas 1. Ganciclovir Hambatan As Nukleat Viarl Analog Purin dikonfersi→ Trifosfat Oleh ensim-ensim seluler ↓ Ganci Clovir Trifosfat ↓ menghambat DNA Polimerse Aktifasi terhadap : Virus Herpes & Cytomegalovirus 2. Trifluoro Thymidine .-. (Trifluridine) Topical Treatment - H. SimpleksSasaran Utama : Reverse Transkriptase (RT) Zipovidine (Azidothymidine) Analog Nukleosidt Sec Spesifik menghambat Reverse Transkriptase (RT) Dideoxynosine penghambat Alpha Interferon Replikasi Virus Hambatan Early Event : Amantidin Spesifik Untuk Influinza A Menghambat pelapisan virus setelah virus masuk sel penderita Efek samping : Gangguan ssp, kadang Xerostomia ataksia & udem Zidovudin : Azidotimidin : Azt Unt. Peny. Imunodefisiensi Zidovudin bergabung dengan DNA Virus ↓ pemanjangan rantai DNA dihentikan Zidovudin : Azidothymidine, Retrovir, AZT AIDS, CD 4 Limfosit < 500/mm3 Menyebabkan ikatan terminal pada sintesis DNA, Hidroksil Grup Diribose diganti Azido Grup Inhibitor : Retrovirus Didanosin, Didexynosine : Videx, dll Menyebabkan ikatan terminasi pada sintesis DNA kehilangan grup Hidrolitsil Unt. Inf. HIV yang tidak toleran terhadap Zidovudin Efek Samping : Neuropathy Peripheral dan Gangguan Pankeas 3. Ganciclovir Hambatan As Nukleat Viarl Analog Purin dikonfersi→ Trifosfat
Oleh ensim-ensim seluler ↓ Ganci Clovir Trifosfat ↓ menghambat DNA Polimerse Aktifasi terhadap : Virus Herpes & Cytomegalovirus 4. Trifluoro Thymidine .-.(Trifluridine) Topical Treatment - H. Simpleks •
Ribavirin (Virazole)
Analog Nukleosid → dimana Triazol Carboxamide di substitusi pengganti Precursor Purin Amiro Im1&7,ol Carbaxamide; •
Menghambat : Sintesa Nukleotid : Guannin
Yang esensial bagi virus DNA / RNA *
Aerosol : Riabavirin digunakan untuk treatment Pneumonitis oleh Virus
Respiratory Scncytial pada bayi •
Treatment bagi infeksi Influenza Tipe B
Inhibitor Sintesis Protein Viral A. Interferon : -
Rekombinan
α
Interferon → Efektif untuk Treatment dengan Hepatitis B
Kronik den Hepatitis C Kronik -
Menyebabkan Regresi : Lesi Condyloma. Acuminate
B. Methisazone : -
N. Methylisatin. R. Thiogemicarbazone
-
Menghambat : Sintesis Protein : Poxvirus → Smallpax → Vaccinia dengan memblokir translansi M. RNA akhir
-
Digunakan untuk mengatasi Side Effect Vaccin Smallpax → Disseminated
Vaccinia
EPIDEMIOLOGI PENYAKIT VIRAL
Epidemiologi penyakit infeksi berkaitan dengan keadaan-keadaan dimana infeksi dan penyakit infeksi terjadi pada populasi serta faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi, penyebaran dan distribusinya.Konsep ini membedakan antara infeksi dan penyakit infeksi karena faktor-faktor yang mempengaruhi kejadiannya bisa berbeda dan infeksi tanpa disertai penyakit merupakan hal yang biasa terjadi untuk virus. Batasan-batasan : 1. Insidensi : jumlah kasus suatu penyakit yang te4riadi dalam satuan waktu. Tingkat insidensi merupakan jumlah kasus baru dibagi jumlah populasi yang memiliki resiko (biasanya total populasi dalam suatu, area geografik tertentu). 2. Prevalensi : jumlah kasus yang terdapat pada suatu waktu. Tingkat prevalensi untuk jumlah kasus dibagi jumlah populasi yang beresiko. Pada survei serologik, prevalensi menunjukkan adanya antibodi, antigen atau komponen senyawa lain dalam sampel darah yang berasal dari populasi tertentu. Tingkat prevalensi adalah jumlah serum yang positif dibagi jumlah sampel
yang
diperiksa.
Untuk
infeksi
viral,
prevalensi
antibodi
menunjukkan tingkat infeksi kumulatif selama ber-tahun-tahun tergantung lama antibodi berada di dalam darah.
3. Epidemi : suatu epidemi penyakit terjadi jika jumlah kasus jauh melebihi jumlah yang diperkirakan berdasarkan pengalaman sebelumnya. Istilah 'melebihi' tidak menunj A angka yang tegas dan tergantung konsentrasi kasus yang terjadi padaa tempat, periode waktu dan kelompok populasi tertentu. Untuk penyakit -penyakit yang bersifat kronik, epidemi harus ditentukan setelah pengamatan bertahun-tahun. Terdapat 3 syarat untuk terjadinya epidemi penyakit viral, yaitu adanya individu yang sedang terinfeksi, orang-orang yang rentan dan cara kontak dan transmisi yang efektif diantara mereka. Bila virus penyebab tidak bersifat endemik maka adanya orang yang terinfeksi dan vektor penularan diperlukan untuk mengawali suatu epidemi. Hal ini penting terutama untuk daerah terpencil atau populasi terasing dimana lenyap setelah tidak ada lagi orang yang rentan atau tidak terjadi ekskresi virus yang persisten untuk memungkinkan infeksi pada bayi baru lahir. Jumlah kumulatif orang yang kebal terhadp suatu penyakit dalam suatu komunitas disebut tingkat imunitas kelompok. Jika tingkat imunitas ini cukup tinggi maka epidemi dianggap tidsak mungkin terjadi. Untuk penyakit yang sangat mullah menular (mis: rubella atau measles) tingkat imunitas ii harus mencapai 95% atau lebih agar tidak terjadi epidemi.
AGEN VIRUS PENYEBAB
Ciri-ciri utama virus yang penting dalam menyebabkan infeksi pada manusia adalah faktor-faktor yang memudahkan penularan dalam lingkungan.
•
Kemampuan memasuki satu atau lebih port of entry
•
Kemampuan menginfeksi dan replikasi dalam pelbagai sel inang
•
Ekskresi partikel virus yang infeksius kedalam lingkungan
•
Kemampuan mengembangkan mekanisme pertahanan terhadap antibodi dan komponen - komponen sel sistem imun, agen antiviral, interferon dan elemen yang lain yang tidak menguntungkan.
Penyebaran virus tergantung pada •
stabilitas
virus
dalam
lingkungan
fisik
yang
diperlukan
untuk
penularannya •
banyaknya virus yang terdapat pada wahan untuk penularan
•
virulensi dan infektivitas virus
•
ketersediaan medium atau vektor untuk penularan Survival jangka panjang dalam populasi manusia tergantng pada
kemampuannya menimbulkan infeksi kronik tanpa menyebabkan kematian sel atau cara pelepasan virus yang efektif yang menjamin transportnya menuju individu yang rentan.
LINGKUNGAN
Lingkungan ekstemal berpengaruh terhadap virus secara langsung, terhadap cara penebarannya serta pada respon inang terhadap infeksi. Untuk infeksi yang memerlukan vektor serangga, lingkungan'dengan temperatur dan kelembaban yang sesuai serta tumbuhan dan hewan yang mendukung
pertumbuhan vektor akan sangant berperan dalam penyebaran infeksi. Untuk penyakit penyakit viral yang ditularkan lewat air seperti hepatitis A maka lingkungan dengan sanitasi yang buruk meningkatkan paparan dan efisiensi penularan Pengaruh iklim yang paling utama terhadap penyakit- penyakit viral adalah mengenai tingkah laku sosial masyarakat. Didaerah tropik dan saat musim panas (di negara 4 musim), kemungicinan penularan penyakit gastrointestinal meningkat melalui kontak dengan air, misainya di kolam renang yang mengalami polusi. Iklim panas juga mendekatkan hubungan antara manusia dengan serangga yang menjadi vektor arbovirus. Pada musim dingin kecenderungan orang untuk berkumpul dalam satu ruangan akan meningkatkan penularan infeksi melalui udara (airborne
dan droplet). Disamping itu
lingkungan di dalam rumah atau gedung cenderung menjadi panas dan keying (karena pemakaian alat pemanas sehingga dapat mengganggu mekanisme proteksi permukaan mukosa saluran nafas.
Faktor-faktor yang mempengaruhi respon klinik infeksi virus
Faktor-faktor yang mempengaruhi infeksi terutaina adalah paparan terhadap agen penyebab dan kerentanan individu yang terinfeksi. Perkembangan penyakit infeksi selanjutnya dipengaruhi oleh: 1. Dosis, virulensi dan tempat masuk virus 2. Umur pada saat infeksi 3. Tingkat imunitas yang ada sebelumnya
4. Tingkat respon imun 5. Status nutrisi 6. Penyakit yang ada sebelumnya 7. Kebiasaan ( merokok, alkohol, obat-obatan) 8. Faktor psikologik ( krisis emosi, motivasi, sikap terhadap penyakit)
Masa Inkubasi
Virus-virus yang tidak perlu penyebaran jauh tetapi mampu mengadakan replikasi dan menyebabkan penyakit ditempat masuknya, memiliki masa inkubasi yang pendek (2-5 hari), misalnya virus saluran napas, -Virus yang perlu penyebaran per hematogen dan melibatkan infeksi organ lain memiliki masa inkubasi antara 2-3minggu. Pada AIDS masa inkubasi bisa sampai 4-7 th atau lebih tergsntung waktu yang diperlukan untuk distribusi limfosit T yang memungkinkan teriadinya infeksi oportunistik atau reaktivasi infeksi laten. Pengetahuan tentang masa inkubasi dapat membantu menentukan periode infeksius. Seorang pasien biasanya tidak infeksius sampai mendekati munculnya gejala klinik. Pengetahuan tentang masa inkubasi rata-rata, masa inkubasi minimum dan maksimum dapat dipakai untuk menentukan kemungkinan saat paparan dengan sumber infeksi. Disamping virus yang menyebabkan infeksi akut terdapat virus yang menimbulkan pengaruh setelah bertahun-tahun. Virus measles ynag menginfeksi saat bayi dihubungkan dengan sklerosing panensefalitis yang terjadi setelah 5-10
