imunologi virologi

VIROLOGI


1. A. Sifat-sifat Virus

Virus adalah agen infeksius terkecil (dengan diameter antara 20 nm sampai dengan kira-kira 300nm) yang hanya mempunyai 1 jenis asam nukleat (RNA atau DNA saja) sebagai genom mereka. Asam nukleat terbungkus mantel protein yang dikelilingi oleh membran dari lipid. Unit infeksius secara keseluruhan disebut virion. Dalam lingkungan ekstraseluler virus akan bersifat inert (pasif). Virus hanya akan mengalami replikasi di dalam sel hidup dengan menjadi parasit pada tingkat gen. Asam nukleat virus mengandung informasi penting untuk bisa menghasilkan keturunannya yaitu dengan cara memprogram sel inang yang diinfeksinya agar mensintesis makromolekul virus-spesifik.

Setiap siklus replikasi menghasilkan asam nukleat dan mantel protein virus dalam jumlah yang banvak. Mantel protein virus bergabung bersama-sama membentuk kapsid yang berfungsi membungkus dan menjaga stabilitas asam nukleat virus terhadap lingkungan ekstraseluler. Selain itu juga berfungsi untuk mempermudah penempelan serta penetrasi virus terhadap sel baru yang dapat dimasukinya. Infeksi virus terhadap sel inang yang dimasukinya dapat berefek ringan atau bahkan tidak berefek sama sekali namun mungkin juga bisa membuat sel inang rusak atau bahkan mati.

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 tidak terdiri dari kedua jenis asam nukleat sekaligus.
  2. Struktur virus secara relatif sangat sederhana, yaitu terdiri dari pembungkus yang mengelilingi atau melindungi asam nukleat.
  3. Virus mengadakan reproduksi hanya dalam sel hidup, yaitu di 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 virus baru dibentuk dengan suatu proses biosintesis majemuk yang dimulai dengan pemecahan suatu partikel virus infektif menjadi lapisan protein pelindunng 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.
  6. Virus yang menginfeksi sel mempergunakan ribosom sel hospes untuk keperluan metabolismenya.
  7. Komponen-komponen utama virus dibentuk secara terpisah dan baru digabung di dalam sel hospes tidak lama sebelum dibebaskan.
  8. Selama berlangsungnya 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.

1.B. Prinsip-Prinsip Struktur Virus

Jenis-jenis Bentuk Tangkup Partikel Virus

Arsitektur virus dapat dikelompokkan menjadi 3 jenis berdasarkan pada susunan sub unit morfologi:

1. Bentuk tangkup kubus, contoh: adenovirus

2. Bentuk tangkup heliks, contoh: orthomyxovirus

1. Tangkup Berbentuk Kubus

Semua bentuk tangkup kubus yang terlihat pada virus binatang adalah berpola icosahedral yaitu susunan sub unit yang paling efisien di dalam mantel tertutup. Icosahedron mempunyai 20 muka (masing-masing sebuah segitiga ekuilateral), 12 puncak, dan bentuk aksis rotasionalnya 5 lipatan, 3 lipatan, dan 2 lipatan. Unit puncak mempunyai 5 perbatasan (pentatavalen), dan yang lain mempunyai 6 (heksavalen).

Ada 60 subunit identik yang nyata pada permukaan dari icosahedron. Untuk membangun suatu ukuran partikel yang adekuat dalam menyelubungi genom virus, mantel virus disusun multiple dari 60 struktur unit. Pemakaian sejumlah besar sub unit protein yang identik secara kimiawi, sambil menjaga aturan bentuk tangkup icosahedral, dikerjakan oleh subtriangulasi masing-masing permukaan icosahedron.

Kebanyakan virus yang mempunyai tangkup icosahedral, tidak berbentuk icosahedral; tampilan fisik partikelnya lebih berbentuk spheris.

Asam nukleat virus memadat di dalam partikel isometric, virus mengkode inti protein atau di dalam kasus papovavirus, histone seluler terlibat di dalam kondensasi asam nukleat ke dalam bentuk yang pantas untuk pembungkusan. Terdapat pemaksaan ukuran molekul asam nukleat yang bisa dibungkus ke dalam kapsid icosahedral tertentu. Kapsid icosahedral terbentuk tidak tergantung dari asam nukleat. Kebanyakan preparasi virus isometric akan berisi beberapa partikel kosong yang tidak berisi asam nukleat virus. Baik kelompok virus DNA maupun RNA menunjukkan contoh tangkup berbentuk kubus.

2. Tangkup Berbentuk Heliks

Pada kasus tangkup berbentuk heliks, protein subunit terikat terhadap asam nukleat virus secara periodik, dan membelitnya ke dalam heliks. Kompleks protein asam nukleat virus filamentosa (nukleokapsid) kemudian terlilit ke dalam bungkus (amplop) yang mengandung lemak. Dengan demikian, tidak seperti nada kasus struktur icosahedral, pada virus dengan tangkup berbentuk heliks terdapat interaksi periodic, regular antara protein kapsid dan asam nukleat. Partikel heliks kosong tidak mungkin terbentuk.

Pengukuran Partikel Virus

Sifat klasik dari virus adalah berukuran kecil dan mampu melewati suatu filter yang tidak bisa dilewati oleh bakteri. Namun, karena ada beberapa bakteri yang mungkin mempunyai ukuran lebih kecil dari virus yang terbesar, maka kemampuan untuk dapat melewati sebuah filter menjadi tidak menggambarkan ciri khas dari virus.

Berikut ini adalah metode yang digunakan untuk menentukan ukuran virus beserta komponennya.

A. Melihat langsung dengan menggunakan mikroskop elektron

Untuk melihat virus dengan cara ini maka diperlukan preparat yang terbuat dari ekstrak jaringan atau irisan ultra tipis dari sel yang terinfeksi. Mikroskop elektron ini merupakan cara atau metode yang paling luas digunakan untuk memperkirakan ukuran partikel.

B. Filtrasi melalui membran penyerapan bertingkat

Apabila preparat virus berhasil melalui membran yang sudah diketahui ukuran pori-porinya, maka dapat diperkirakan ukuran dari virus tersebut yaitu dengan cara menentukan membran mana yang bisa dilewati oleh unit infektif dan mana yang menahannya. Namun demikian, masuknya virus ke dalam pori­pori membran tersebut juga dipengaruhi oleh bentuk struktur fisik dari virus itu sendiri, maka cara ini hanya bisa memperoleh perkiraan ukuran virus yang paling mendekati.

C. Sedimentasi dengan menggunakan ultrasentrifuge

Apabila partikel-partikel itu larut dalam cairan maka mereka akan mengendap sesuai proporsi ukuran mereka. Jika dengan ultrasentrifuge dengan kekuatan lebih dari 100.000 kali gravitasi mungkin bisa digunakan untuk menggiring partikel agar mengendap di dasar tabung. Hubungan antara ukuran dan bentuk partikel serta rata-rata pengendapannya bisa menentukan ukuran nartikel. Sekali lagi, struktur fisik virus akan mempengaruhi perkiraan ukuran yang diperoleh.

D. Pengukuran dengan perbandingan

Dengan membandingkan dengan ukuran bakteriofag, molekul protein, dan sebagainya.

2. Komposisi Kimia Virus

Untuk dapat menganalisis komponen kimia virus, diperlukan virus murni. Untuk pemurnian dipakai bahan-bahan yang mengandung virus dalam jumlah besar dari jaringan atau biakan sel terinfeksi atau bahan ekstraselular seperti plasma, dan carian alantois, medium biakan sel ataujaringan.

Adapun komposisi kimia virus adalah sebagai berikut:

1. Asam Nukleat

Virus-virus hewan dan tumbuhan mengandung DNA dan RNA, tetapi virion yang sama tidak dapat mengandung kedua-duanya. Hal ini berbeda dengan semua bentuk kehidupan selular tanpa terkecuali mengandung kedua tipe asam nukelat dalam setiap sel. Ada empat jenis asam nukleat yang mungkin, yaitu:

DNA berutasan tunggal

RNA berutasan tunggal

DNA berutasan ganda

RNA berutasan ganda

Keempat tipe itu telah dijumpai pada virus hewan. Pada virus tumbuhan, telah dijumpai RNA berutasan tunggal dan ganda serta DNA berutasan tunggal. Disamping itu, struktur asam nukleat di dalam virion dapat lurus atau bundar. Sebagai contoh, virus simian membentuk vakuola (SV 40). Yang dijumpai pada sel-sel ginjal kera mempunyai DNA bundar berutasan ganda sedangkan virus herpes mempunyai DNA lurus berutasan ganda. Pengertian tentang asam nukleat virus mempunyai arti penting untuk memahami roses perkembang biakan virus, sifat biologik, dan sebagainya.

Misalnya:

Ukuran asam nukleat dihubungkan dengan jumlah informasi genetik yang dibawanya.

Segmentasi asam nukleat pada virus influenza dihubungkan dengan terjadinya rekombinasi genetika yang menimbulkan terjadinya antigenic shift, derajat homolog basa-basa asam nukleat dihubungkan dengan taksonomi virus.

2. Protein

Protein ialah komponen kimiawi utama terbesar dari struktur virus dan merupakan komponen tunggal dari kapsid, bagian terbesar dari selubung, dan dapat merupakan bagian protein inti (core protein) pada beberapa virus ikosahedral. Protein diatas disebut juga sebagai protein struktural karena mempunyai fungsi membentuk rangka virion.

Banyak virus kini telah diketahui mengandung enzim-enzim yang berfungsi dalam replikasi komponen-komponen asam nukleatnya. Beberapa virion dapat mengandung suatu enzim khusus yang menggunakan RNA virus sebagai model untuk mesintesis utasan RNA kedua yang dapat mengarahkan sel-sel inang untuk membuat virus. Virus tumor RNA mengandung suatu enzim yang mensintesis utasa DNA dengan menggunakan genom RNA virus sebagai acauan.

Beberapa virus yang mengandung enzim, dapat dikatagorikan ke dalam tiga golongan:

1. Neuramisida yang menghidrolisis galaktosa N asetil neuraminat. Enzim ini terdapat pada orthomyxovirus yaitu pada salah satu tonjolan glikoproteinnya. Enzim ini berfungsi membantu penetrasi ke dalam sel.

2. Beberapa jenis virion mengandung RNA polomerasi. Jika genom birus merupakan genom yang langsung dapat bertindak sebagai mRNA, maka ekspresi gendom dapat terjadi secara langsung. Hal demikian ditemukan pada picornavirus dan argovirus. Tetapi jika genom virus berupa DNA atau RNA dengan polaritas negatif, maka sebelum genom tersebut diexpresikan dalam bentuk protein, terlebih dahulu harus di traskipsikan menjadi RNA dengan polaritas positif. Dalam hal yang disebut terakhir, terdapat dua jenis sumber enzim polimerase. Pertama virus menggunakan polimerase yang terdapat di dalam sel hospes, seperti pada herpes virus, adenovirus, papofavirus. Kedua, virion mengandung polimerase sendiri seperti pada poxvirus, myxsovirus, rhabdovirus. Retrovirus mempunyai enzim traskripsi terbalik yang berfungsi membentuk DNA dari cetakan RNA.

3. Beberapa virion juga mengandung enzim yang bekerja pada asam nukleat. Adenovirus, poxvirusm dan retrovirus misalnya mengandung enzim nukleus.

3. Lipid

Berbagai ragam senyawa lipid (lemak) telah ditemukan pada virus. Senyawa-senyawa ini meliputi fosfolipid, flikolipid, lemak-lemak alamiah, asam lemak, aldehid lemak, dan kolesterol. Virus yang berselebung mengandung lipid netral, fosfolipid, dan glikolipid pada selubungnya. Komposisi campuran ini tergantung pada jenis sel yang diinfeksikan, median dimana sel tumbuh dan jenis virus yang menginfeksi.

4. Karbohidrat

Semua virus mengandung karbohidrat karena asam nukleatnya itu sendiri mengandung ribose dan deoksiribose. Beberapa virus hewan bersampul seperti virus influensa dan mikro virus yang lain, pada umumnya terdapat duri-duri yang terbuat dari glikoprotein. Unsur karbohidratnya terdiri dari monosakarida yang dihubungkan dengan rantai polipeptida oleh ikatan glikosida.

3. Pembiakan Virus

Virus adalah parasit obligat intrasel, karenanya virus tidak dapat berkembang biak di dalam medium mati. Ada tiga cara mengembangbiakan virus, yaitu: cara perbenihan jaringan (in vitro) dan telur bertunas (in ovo).

  1. Cara perbenihan jaringan (in vitro)

In vitro pada sel yang ditumbuhkan dalam bentuk potongan organ (biakan organ), potongan kecil jaringan (biakan jaringan), sel-sel yang telah dilepaskan dari pengikatnya (biakan sel). Biakan organ dan biakan jaringan hanya dapat bertahan dalam beberapa hari sampai beberapa minggu saja. Sedangkan biakan sel dapat bertahan beberapa hari sampai beberapa waktu yang tak terbatas, tergantung pada jenis biakan. Biakan sel terbagi atas:

Biakan sel primer

Sel diambil dalam keadaan segar dari binatang. Sel demikian mampu secara terbatas membelah dan selanjutnya mati, misalnya biakan primer berasal dari ginjal monyet, embrio ayam, dll.

Proses pembuatan biakan sel dimulai dengan pelepasan sel-sel dari alat-alat tubuh dengan mengocok sepotong jaringan dengan larutan tripsin. Sel-sel yang didapatkan dalam suspensi ini kemudian dibiakan dalam larutan pembenihan tertentu. Sel-sel akan tumbuh melekat pada dinding tabung sampai mebentuk selapis jaringan yang siap digunakan untuk pembiakan virus. Sel-sel ini dapat dipindahbiakan dengan membuat suspensi baru dan disebarkan dalam tabung-tabung lain sehingga didapat biakan sekunder.

Tergantung pada asal sel, di dalam biakan jaringan akan didapatkan sel-sel jenis tertentu. Misalnya biakan sel-sel jaringan yang berasal dari ginjal monyet akan menghasilkan sel-sel jenis epitel. Biakan yang berasal dari embrio ayam akan menghasilkan sel jenis fibroblas. Jenis sel tertentu diperlukan untuk pembiakan virus-virus tertentu.

Virus yang dibiakan di dalam sel biakan jaringan dapat menimbulkan ESP (Efek Sitopatogenik), seperti perubahan bentuk sel menjadi lebih bulat, perubahan pada inti sel, kemungkinan pembentukkan jisim atau sel sinsitia dan juga sel-sel akan melepas dari dinding tabung.infeksi selanjutnya akan menyerang sel-sel disekitarnya dan bila pada tepat itu sudah ada banyak sel yang terlepas, maka akan tampak sebagai tempat yang berlubang dan tempat ini disebut plaque. Tiap virion infektif dalam biakan sel dapat membentuk plaque dan ini dapat dipakai untuk titrasi virus, sama halnya dengan pembentukkan koloni oleh kuman pada permukaan perbenihan padat.

Biakan sel haploid

Yaitu kumpulan satu jenis sel yang mampu membelah kira-kira 100 kali sebelum mati.

Biakan sel letusan (continous cell lines culture)

Yaitu sel yang mampu membelah tak terbatas. Kromosomnya sudah bersifat poliploid atau aneuploid. Dapat berasal dari sel tumor ganas ataupun sel diploid yang telah mengalami transformasi. Diantaranya adalah sel Hela, Hep-2, KB yang berasal dari manusia, BHK-21 yang berasal dari binatang hamster, sel LLC-MK dari ginjal monyet, J-III dari leukemia manusia dan sebagainya.

Cara pembiakan in vitro dapat bermanfaat untuk:

Isolasi primer virus dari bahan klinis. Untuk itu, dipilih sel yang mempunyai kepekaan tinggi, mudah dan cepat menimbulkan ESP

Pembuatan vaksin. Untuk itu, dipilih sel yang mampu menghasilkan virus dalam jumlah besar

Penyelidikan biokimiawi, biasanya dipilih biakan sel terusan dalam bentuk suspensi

  1. Cara telur bertunas (in ovo)

Telur juga merupakan perbenihan virus yang sudah steril dan embrio telur yang tumbuh di dalamnya tidak mebentuk zat anti yang dapat mengganggu pertumbuhan virus. Karena telur merupakan sumber sel hidup yang relatif murah untuk isolasi virus, maka cara in ovo ini sering digunakan dalam laboratorium.

Cara pertama: dengan mempergunakan lapisan luar (lapisan ektoderm) selaput korioalantois telur berembrio 10 hari. Cara penanaman ini berguna untuk isolasi virus yang menyebabkan kelainan pada kulit yang dulu digolongkan sebagai virus dermatotrofik seperti virus variola, virus vaccinia, dan virus herpes. Tiap virion yang infektif akan meyerang sel-sel di sekitarnya dan menibulkan reaksi inflamasi yang dapat dilihat sebagai bercak putih yang disebut pock. Pock ini berlainan ukurannya dan bersifat bergantung pada virus yang menyebabkannya. Cara penanaman pada selaput korioalantois juga berguna untuk titrasi virus dan titrasi antibodi terhadap virus dengan teknik menghitung jumlah pock.

Cara kedua: dengan menyuntikkan bahan ke dalam ruang anion terlur berembrio yang berumur 10-15 hari. Cara ini terutama untuk isolasi virus influenza dan virus parotitis karena virus ini tumbuh di dalam sel epitel paru-paru embrio yang sedang berkembang. Adanya perkembangan virus dikenal dengan adanya reaksi hemaglutinasi.

Cara ketiga: dengan menyuntikkan bahan pada kantung kuning telur berembrio 9-12 hari. Teknik penanaman ini menggunakan penyuntikan langsung melalui lubang kecil di kulit telur ke dalam kantung kuning telur. Dipakai untuk isolasi mikroorganisme golongan Bedsonia dan Rickettsia. Untuk maksud pembiakan in vivo suspensi virus diinfeksikan pada binatang percobaan yang cocok. Mencit yang baru lahir misalnya digunakan untuk virus-virus golongan arbovirus, coxsackie virus. Hamster banyak digunakan untuk golongan herpes virus tertentu. Adanya pertubuhan virus dikenal oleh timbulnya gejala-gejala yang khas atau adanya perubahan patologis lain.

Adapun perkembangbiakan virus dapat dikenal melalui:

  1. Timbulnya efek sitopatogenik

Efek sitopatogenik adalah perubahan morfologis yang terjadi akibat infeksi oleh virus sitopatogenik. Pada sediaan yang tak berwarna, tampak sel menjadi lebih refraktil. Perubahan morfologis dari sel dapat berupa piknosis, karioreksis, plasmolisis, pembentukkan sel raksasa, pembentukkan sel busa dan sebagainya. Tenggang waktu untuk timbulnya efek sitopatogenik dan jenis perubahan yang terjadi berbeda-beda untuk berbagai jenis virus. Karena itu ESP mempunyai arti penting dalam diagnosis, misalnya virus morbilli, parainfluenza cenderung menimbulkan sel raksasa, sedangkan adenovirus menimbulkan kelompok sel-sel besar yang bulat. Untuk melihat perubahan lebih terinci diperlukan pewarnaan.

  1. Hambatan metabolisme

Dalam metabolismenya, sel membentuk asam. Jika sel diinfeksi oleh virus, maka pada berbagai tingkatan akan terjadi hambatan metabolisme, termasuk pembentukan asam. Dengan memakai indikator tertentu, perubahan ini dapat dikenal. Tes hambatan ini perlu dikembangkan antara lain untuk adenovirus, arbovirus, echovirus, coxsackievirus, herpes simplex dan beberapa myxovirus.

  1. Fenomena hemadsorpsi

Selain efek dari sitopatogenik dan hambatan metabolisme, adanya infeksi virus dapat juga diketahui dari timbulnya fenomena hemadsorpsi. Misalnya pada parainfluenza virus dan influenza virus; pembentukan antigen reaksi ikat komplemen pada poliovirus, varicella zoter, adenovirus coxsackie, dan echovirus; pembentukan antigen hemaglutinasi pada coxsackie virus; pertunjukkan antigen dengan reaksi imunofluoresensi atau perubahan morfologik hospes akibat infeksi virus onkogenik yang biasanya diikuti oleh adanya loss of contact inhibition dan berkumpulnya sel-sel menjadi sel yang tak teratur.

4. Perhitungan virus

Dalam perhitungan virus terdapat metode titrasi virus. Titrasi virus dapat dilakukan dengan cara menghitung jumlah partikel virus yang ada tanpa memandang kemampuan menginfeksi dari virus tersebut dan cara yang lain adalah menghitung jumlah virus yang infektif.

  1. Metode Fisika

Pada suspensi virus murni yang berkonsentrasi tinggi, jumlah partikel virus dapat dihitung mikroskop elektron. Salah satu caranya adalah dengan menambahkan partikel latex yang berukuran sama dengan virus dan telah diketahui konsentrasinya ke dalam suspensi virus dan kemudian dicampur sehingga homogen. Dengan menghitung perbandingan antara latex dan virus yang tampak di bawah mikroskop electron, dapat ditentukan titer virus.

Virus yang infektif maupun tidak, dapat menimbulkan aglutinasi sel darah merah, maka sifat ini dapat digunakan untuk menghitung jumlah virus yang ada. Satu seri larutan dengan konsentrasi virus tertentu, masing-masing ditetesi dengan sel darah merah. Jika konsentrasi virus mencukupi, maka akan terjadi pengendapan virus-cell complex di dasar tabung. Dengan metode pengenceran ini akan didapatkan titer virus yang diukur dengan hemagglutination unit.

  1. Metode Biologi

Metode biologi biasanya dilakukan dengan menentukan kemampuan infeksi virus. Infektivitas virus ditentukan dengan berbagai cara antara lain dengan menggunakan kultur jaringan.

1. Metode kultur tabung

Sejumlah 0,1 ml virus dari berbagai pengenceran, masing-masing diinokulasikan pada kultur tabung. CPE (Cytopatogenik Effect) yang terjadi pada pengenceran yang tertinggi dicatat dan dengan menggunakan metode Reed dan Muench dapat ditentukan TCID50 (50% tissue culture infectious dosis).

2. Plaque method atau Metode Plak

Sel-sel monolayer diinfeksi dengan virus yang sudah diencerkan kemudian dieramkan selama satu jam agar cukup terjadi absorpsi virus ke dalam sel. Kemudian lapisan sel yang terinfeksi tersebut dilapisi dengan aar atau metilselulosa. Sesudah dieramkan selama beberapa hari, jumlah plaque yang terjadi dihitung dan dengan memperhitungkan angka pengenceran, maka PFU (Plaque Forming Unit) dapat ditentukan.

3. Tes Netralisasi

Dalam tes ini yang paling sering digunakan adalah sistem dengan penyediaan virus dengan pengenceran tertentu dan berbagai tingkat pengenceran serum yang diperiksa. Sejumlah volume tertentu virus dari 1000 TCID50 dan serum dari pengenceran tertentu dengan volume yang sama dicampur dalam tabung dan disimpan pada suhu 370C, selama satu jam. Masing-masing tabung kultur sel diberi 0,2 ml campuran tersebut dan ditambahkan 1 ml medium pemelihara lalu dieramkan dan diamati selama satu minggu.

4. Teknik Immunofluoresens

Prinsip dari cara ini adalah mengenal antigen virus yang terdapat dalam hapusan atau irisan jaringan yang bereaksi dengan antibodi yang mengandung zat warna fluoresens sehingga akan bersinar di bawah pengamatan mikroskop fluoresens.

5. Metode Imuniperoksidase

Prinsip metode ini sana dengan immunofluoresens, namun sesudah terjadi reaksi antigen–antibodi yang mengandung horse raddish peroksidase sebagai pengganti zat warna fluoresens, dilakukan penambahan bahan substrat 3-3 diaminobenzidin tetrahidroklorida yang mengandung hydrogen peroksida. Hasilnya dapat dilihat dengan mikroskop biasa.

6. ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)

Dengan metode yang baru ini, maka baik antigen maupun antibodi dapat dideteksi dengan lebih mudah. Sesuai dengan prosedur dari Voller yang sudah dimodifikasi, maka ELISA dapat dilakukan sebagai berikut:

Sumur-sumur microplate diisi dengan 100 mikroliter antigen yang telah diencerkan dengan 0,05 M buffer karbonat-bikarbonat pH 9,6 dan dieramkan semalam pada lemari es untuk melapisi microplate dengan antigen. Sisa antigen dibuang dan sumur dicuci. Kemudian ke dalam sumur ditambahkan 100 mikroliter serum yang sudah diencerkan lalu dieramkan pada suhu 370C selama satu jam. Sesudah dicuci dari sisa-sisa serum, tambahkan 100 mikroliter peroksidase konjugasi anti-human immunoglobulin yang sudah diencerkan, lalu eramkan lagi 370C selama satu jam. Akhirnya ditambahkan 100 mikroliter larutan substrat yang mengandung 0,5 mg o-fenilen diamin per ml dan 0,02% hydrogen peroksida dalan 0,05 M buffer sitrat-fosfat pH 5,0 ke dalam masing-masing sumur dan dieramkan pada suhu kamar dalam ruang gelap. Reaksi dihentikan dengan menambahkan 4N hydrogen sulfoksida sebanyak 75 mikroliter dalam tiap-tiap sumur. Akhirnya optical density (OD) pada panjang gelombang 500 nm dapat dicatat dengan menggunakan mikrospektrofotometer.

7. Pock Assay

Beberapa macam virus membentuk kelainan (pock) yang berbatas jelas pada membrane korioalantois telur berembrio. Dengan menghitung jumlah pock yang terbentuk sesudah penambahan larutan virus yang diketahui pengencerannya, maka jumlah partikel virus yang infektif dapat ditentukan.

8. Quantal Assay

Satu seri pengenceran virus dibuat dan sel-sel yang peka dieramkan sesudah diinokulasi dengan virus. Sesudah beberapa waktu pengeraman, kultur, telur atau hewan percobaan diperiksa untuk mengetahui akibat repliksi virus. Untuk menentukan titik akhir titrasi quantal, digunakan kriteria:

a. Pembentukan CPE dalam kultur sel

b. Jumlah binatang yang mati atau yang menderita sakit akibat virus

c. Kelainan yang terjadi pada membrane telur berembrio atau kelainan pada embrio, dan

d. Terjadinya kelainan yang dapat dideteksi dengan prosedur in vitro misalnya tes hemaglutinasi dan hemadsorpsi.

Titer dinyatakan dalam ID50 (50 persen infectious dose), yaitu pengaruh virus yang memiliki pengenceran tertinggi yang menimbulkan kelainan pada 50 persen kultur sel, telur atau bintang yang telah diinokulasi dengan virus.

5. Badan Inklusi

Secara umum, virus menginfeksi sel manusia dengan 2 cara, yaitu dengan cara :

1. Cytocydal

Infeksi virus yang terjadi dengan cara membunuh sel inangnya.

2. Cytopathic

Infeksi virus yang terjadi tidak dengan cara membunuh sel inangnya, tetapi hanya menyebabkan kerusakan pada sel inangnya.

fig39_4

Ketika virus menginfeksi sel manusia, maka pada sel yang diinfeksi terjadi beberapa kemungkinan, yaitu :

a. Lytic Infection

Pada lytic infection, virus membunuh sel inangnya dengan cara melisis atau memecah sel inang. Ketika sel inangnya lisis, partikel-partikel virus yang baru dibentuk akan dibebaskan.

b. Persistent infection

Infeksi virus jenis ini dapat bertahan selama beberapa tahun, menghasilkan partikel virus baru tanpa membunuh sel inang. Partikel virus baru dikeluarkan dari dalam sel inang dengan cara membentuk vesikel-vesikel, sehingga dapat melewati membrane sel inang. Proses ini hanya menyebabkan sedikit kerusakan pada membrane sel inang, tetapi tidak membunuhnya.

c. Latent infection

Pada Latent infection, virus hidup di dalam sel inang, tanpa memproduksi partikel virus baru. Pada infeksi jenis ini, tidak ada kerusakan yang terjadi pada sel inang, akan tetapi ada beberapa rangsangan yang dapat mengaktifkan virus tersebut, sehingga menyebabkan terjadinya lytic infection.

d. Cancer-causing infection

Pada latent infection, pengaktifan virus juga bias menyebabkan terjadinya perubahan pada sel yang terinfeksi menjadi sel kanker. Virus ini disebut juga virus oncogenic (penyebab kanker).

Biasanya, pada sel yang terinfeksi virus, terdapat adanya efek cytopathic, sebagai contoh, yaitu timbulnya perubahan morfologi pada sel tersebut. Salah satu perubahan yang dapat terjadi pada sel yang terinfeksi virus bias berupa pembentukan badan inklusi. Pembentukan badan inklusi dapat dilihat dengan menggunakan bantuan mikroskop. Badan inklusi dapat dilihat pada saat virus bereplikasi dengan bantuan pewarnaan. Badan inklusi dapat mengandung asam nukleat virus, protein, virion dewasa ataupun produk reaksi sel yang tidak digunakan lagi. Letak badan inklusi di dalam sel menunjukkan tempat dimana virion-virion dibentuk.

Badan inklusi dapat ditemukan di :

1. Inti sel

Intranuclear inclusions ditemukan pada sel yang terinfeksi oleh virus DNA, sperti virus-virus herpes (herpes simplex, varicella-zooster, cytomegalovirus) dan adenovirus.

http://som.flinders.edu.au/FUSA/HUMANPHYS/Parkinsons/Graphics/EMNuclearInc.jpg

Gambar. badan inklusi dalam inti sel.

2. Sitoplasma

Intracytoplasmic inclusions (badan inklusi yang terdapat di dalam sitoplasma sel) ditemukan pada sel yang terinfeksi oleh virus RNA, seperti paramyxovirus (parainfluenza, gondok, cacar), virus rabies, retrovirus, dan virus DNA, sperti poxyvirus (variola, vaccine, molluscum contangiosum). Beberapa badan inklusi memiliki sifat yang khas, sehingga bisa digunakan untuk kepentingan diagnosis. Pada penyakit Rabies, badan inklusinya ditemukan di dalam sel saraf, disebut juga Negri bodies. Pada penyakit cacar, badan inklusinya ditemukan di lesi kulit, disebut Guarnieri bodies.

Negri bodies dapat dilihat dengan mikroskop. intracytoplasmic inclusions (cerebellum, manusia) pada sel Parkinje yang terinfeksi (cerebellum, manusia).

3. Inti sel dan Sitoplasma

Pada beberapa virus, badan inklusinya dapat ditemukan baik di dalam inti sel ataupun di dalam sitoplasma sel yang terinfeksi oleh virus tersebut. Hal ini dapat ditemukan pada virus cacar, yang merupakan suatu virus RNA.

http://www.wellesley.edu/Chemistry/chem227/nucleicfunction/cancer/adeno-p53.gif

Gambar. Pembentukan sel tumor

6. Perkembangbiakan Virus

Untuk perkembangbiakan, virus memerlukan lingkungan sel yang hidup. Oleh karena itu, virus menginfeksi sel bakteri, sel hewan, atau sel tumbuhan untuk bereproduksi. Ada dua macam cara virusmenginfeksi sel hospes, yaitu secara litik dan secara lisogenik.

A. INFEKSI SECARA LITIK

Infeksi secara litik melalui fase-fase sebagai berikut ini:

1. Fase adsorpsi dan infeksi

Fag akan melekat atau menginfeksi bagian tertentu dari dinding sel hospes, daerah itu disebut daerah reseptor (receptor site = reseptor spot). Daerah ini khas bagi fag tertentu, dan fag jenis lain tidak dapat melekat di tempat tersebut. Virus tidak memiliki enzim untuk metabolisme, tetapi memliki enzim lisozim yang berfungsi merusak atau melubangi dinding sel hospes.

Sesudah dinding sel hospes terhidrolisis oleh lisozim, maka seluruh isi fag masuk kedalam hospes. Fag kemudian merusak dan mengendalikan DNA hospes.

2. Fase replikasi (fase sintesa)

DNA fag mengadakan replikasi (menyusun DNA) menggunakan DNA hospes sebagai bahan, serta membentuk selubung protein. Maka terbentuklah beratus-ratus molekul DNA baru virus yang lengakap dengan selubungnya.

3.Fase pembebasan virus (fag-fag baru)/ fase lisis

Sesudah fag dewasa, sel hospes akan pecah (lisis), sehingga keluarlah virus atau fag yang baru. Jumlah virus baru ini dapat mencapai sekitar 200.

B. INFEKSI SECARA LISOGENIK

1. Fase adsorpsi dan infeksi

Fag menenpel pada tempat yang spesifik. Virus melakukan penetrasi pada hospes kemudian mengluarkan DNAnya kedalam tubuh hospes.

2. Fase penggabungan

DNA virus bersatu dengan DNA hospes membentuk profag. Dalam bentuk profag, sebagian besar gen berada dalam fase tidak aktif, tetapi sedikitnya ada satu gen yang selalu aktif. Gen aktif berfungsi untuk mengkode protein reseptor yang berfungsi menjaga agar sebagian gen profag tidak aktif.

3. Fase pembelahan

Bila sel hospes membelah diri, profag ikut membelah sehingga dua sel anakan hospes juga mengandung profag didalam selnya. Hal ini akan berlangsung terus-menerus selama sel bakteri yang mengandung profag membelah.


About these ads

2 thoughts on “VIROLOGI

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s