1. Virus
Pada Manusia
Virus merupakan salah satu penyebab
umum penyakit pada manusia, terutama pada anak-anak. Beberapa virus yang
biasanya bertanggung jawab untuk infeksi ringan dapat menghasilkan penyakit
yang serius. Pola patogenisitas dicontohkan oleh kelompok enterovirus misalnya
yang hanya menghasilkan replikasi tanpa gejala virus dalam sel yang melapisi
saluran pencernaan.
1.1 Budidaya Virus Manusia
Budidaya
virus dari bahan yang
diambil dari lesi merupakan
langkah penting dalam diagnosis berbagai
penyakit virus. Virus patogen manusia dapat
diperbanyak dalam tiga jenis
sistem sel.
1.1.1
Kultur
sel
Sel-sel
akan stabil dan tumbuh
dan setelah beberapa hari inkubasi
pada 37°C akan membentuk lapisan film atau monolayer. Sel-sel ini kemudian
mampu mendukung replikasi virus. Kultur sel dapat dibagi menjadi tiga jenis menurut sejarah
mereka, yaitu:
1) kultur
sel primer, yang disusun langsung dari jaringan
2) kultur
sel sekunder, yang dapat dibuat dengan mengambil sel-sel dari beberapa jenis
budaya primer
3) sejumlah
cell line, terutama yang berasal dari
jaringan ganas, yang dapat serial subkultur. Contoh: sel HeLa.
Inokulasi
kultur sel yang mengandung virus menghasilkan perubahan
karakteristik dalam sel. Virus bereplikasi
kemudian dapat diidentifikasi oleh
inokulasi serangkaian kultur sel dengan campuran
virus dan antisera
virus yang berbeda. Jika virus adalah sama dengan salah satu jenis yang digunakan untuk mempersiapkan berbagai antiserum, maka aktivitasnya
akan dinetralisir oleh antiserum tertentu dan cytopathic effect (CPE) tidak akan
jelas terlihat dalam tabung tersebut.
Gambar 1. Cytopathic effect (CPE)
1.1.2
Embrio
Ayam
Embrio ayam usia 10-12 hari, telah digunakan sebagai
sistem sel untuk menumbuhkan sejumlah virus patogen manusia. Gambar 2
menunjukkan bahwa virus umumnya memiliki preferensi untuk jaringan tertentu
dalam embrio. Virus influenza misalnya, dapat tumbuh di sel-sel membran rongga
ketuban, sedangkan virus cacar akan tumbuh dalam membran chorioallantoic. Pertumbuhan virus cacar dalam embrio diakui oleh
pembentukan tanda bintik karakteristik pada membran.
Gambar 2. Embrio ayam
1.1.3
Inokulasi
Hewan
Hewan percobaan
seperti tikus digunakan untuk budidaya beberapa virus. Pertumbuhan virus ditandai
dengan tanda-tanda penyakit atau
kematian hewan yang diinokulasi.
2. Perbanyakan
Virus Manusia
Dalam sistem
kultur jaringan telah menunjukkan
bahwa kebanyakan virus manusia mengambil 4 sampai 24 jam
untuk menyelesaikan siklus replikasi
tunggal. Gambar 3 menunjukkan bagaimana diagram perbanyakan
virus H. Influenza.
Gambar 3.
Diagram perbanyakan virus H. Influenza.
Secara umum,
empat tahap utama dapat diakui dalam perbanyakan virus manusia, (i) attachment; (Ii) penetrasi
dan uncoating
(iii) produksi protein
dan replikasi asam
nukleat virus, (iv) perakitan dan pelepasan virus.
2.1 Attachment
Virus
memanfaatkan berbagai glikoprotein membran sebagai
reseptor mereka. Fungsi
utama dari molekul reseptor seluler tidak
terkait dengan peran mereka sebagai
situs attacmaent virus. Virus yang berbeda memiliki reseptor yang
berbeda.
2.2 Penetrasi dan Uncoating
Virus
menembus sel inang mereka baik oleh endositosis
atau fusi membran sel. Makromolekul dapat diambil ke dalam sel hewan oleh
keterikatan membran reseptor
dan endositosis berikutnya.
Banyak virus menggunakan fungsi endositosis reseptor-mediated
untuk dapat masuk ke sel inang. Virus yang
mengandung vakuola sitoplasma
menghasilkan perubahan konformasi
dalam kapsid yang
dapat melepaskan nukleokapsid virus
ke dalam sitosol. Selaput beberapa virus menyelimuti membran plasma dari
sel inang mereka dan melepaskan nukleokapsid langsung ke dalam sitoplasma. Beberapa virus kemudian memerlukan uncoating parsial sebelum transkripsi
asam nukleat dimulai,
tetapi dalam banyak kasus kapsid virus
benar-benar hancur sebelum fungsi virus
mulai diungkapkan. Dalam beberapa kasus nukleokapsid lolos ke inti sel sebelum
uncoating terjadi.
2.3 Produksi Protein dan Replikasi
Asam Nukleat Virus
Selama fase ini virus manusia
tampak seperti membawa sel makromolekul inang untuk menghentikan sintesis: DNA
sel. Virus yang mengandung DNA seperti adenovirus, asam nukleat dapat lolos ke
inti, dimana enzim polimerase RNA sel inang digunakan untuk menuliskan bagian
dari genom virus. Analog pertama dengan 'early'
dari T-even fag dalam produksi enzim untuk sintesis DNA virus. Replikasi DNA
virus kemudian diikuti oleh pembentukan 'late'
mRNA untuk menentukan protein kapsid. Molekul mRNA diterjemahkan pada ribosom
sitoplasma. Protein yang diproduksi dengan cepat diangkut kembali ke inti, dimana
perakitan kapsid berlangsung, kecuali untuk pola replikasi virus DNA disediakan
oleh poxvirus, vaccinia. Mereka mengandung enzim RNA polimerase DNA-dependent,
yang dilepaskan selama uncoating
untuk membuat molekul mRNA dari DNA virus. Seluruh replikasi vaccinia berlangsung di sitoplasma sel.
Beberapa virus
RNA, misalnya virus
polio, RNA dapat berperan secara langsung sebagai mRNA dan diterjemahkan ke
dalam protein virus pada ribosom sel inang. Tidak seperti sel-sel eukariotik
yang biasanya menghasilkan mRNA monosistronik, banyak virus menghasilkan pesan
polisistronik. Virus DNA, yang biasanya bereplikasi dalam inti sel, menggunakan
enzim pengolahan RNA dan splicing
nuklir untuk membelah pesan polisistronik mereka. Beberapa virus RNA seperti Human Immunodeficiency Virus (HIV)
menghasilkan pesan polisistronik yang diterjemahkan ke dalam poliprotein.
2.4 Perakitan dan Pelepasan Virus
Virus manusia memiliki kapsid ikosahedral. Protein
dengan struktural ini menjalani proses self-assembly
untuk membentuk kapsid dimana asam nukleat virus dikemas. Kebanyakan virus
menumpuk di dalam sitoplasma atau inti dan hanya dilepaskan ketika lisis sel.
Semua
virus manusia memperoleh lapisan fosfolipid mereka
dengan tunas melalui membran sel. Pematangan dan pelepasan partikel influenza
diilustrasikan pada Gambar 7. Subunit
protein kapsid diangkut
dari ribosom ke
inti, mereka menggabungkan dengan
molekul RNA virus baru dan dirakit ke dalam
kapsids heliks. Hemaglutinin dan
neuraminidase
bermigrasi ke membran sitoplasma untuk
menggantikan protein membran sel normal.
3. Masalah
Dalam Kemoterapi Virus
Bakteri rentan terhadap serangan selektif agen
kemoterapi karena banyaknya perbedaan metabolisme dan molekul antara virus dan
sel-sel hewan. Sistem biologi pada replikasi virus, dengan ketergantungan yang
cukup besar pada energi sel inang, protein-sintesis dan enzim biosintesis
sistem, sangat membatasi kesempatan bagi serangan yang selektif. Masalah lain
adalah bahwa banyak penyakit virus hanya menjadi jelas setelah perluasan kerusakan
jaringan.
Sejauh ini telah ada perkembangan di bidang terapi
antivirus, misalnya, acycloguanosine
(acyclovir) yang telah terbukti menghambat
replikasi virus herpes dan bersifat non-toksik pada sel inang. Uji klinis menunjukkan
obat ini poten untuk pengobatan berbagai kondisi herpes. Kontrol atas
penyakit virus pada manusia dilakukan dengan imunisasi aktif, menjaga kebersihan umum dan mengikuti prosedur desinfeksi
fisik dan kimia.
3.1 Interferon
Interferon
adalah protein dengan berat molekul
rendah yang diproduksi oleh sel
yang terinfeksi virus. Mereka tidak memiliki aktivitas antivirus langsung. Mereka mengikat membran sel dan menginduksi sintesis
protein sekunder. Jika sel-sel
interferon kemudian terinfeksi virus, meskipun adsorpsi, penetrasi dan uncoating dapat berlangsung, protein interferon-induced menghambat
sintesis asam nukleat dan protein
virus sehingga infeksi dibatalkan. Interferon memiliki
peran besar dalam melindungi sel
inang terhadap infeksi virus
alami. Mereka diproduksi lebih cepat daripada antibodi dan hasil dari banyak infeksi
virus alami mungkin ditentukan oleh titer awal
relatif interferon dan virus, perlindungan yang paling efektif bila dosis menginfeksi virus
rendah.
Interferon adalah agen
antivirus yang ideal dalam hal ini bertindak pada banyak virus yang
berbeda dan tidak beracun untuk sel inang. Interferon
manusia dibutuhkan untuk pengobatan infeksi manusia. Namun produksi dan pemurnian interferon manusia
dalam skala besar sulit untuk dilakukan. Penyisipan gen manusia untuk
interferon ke dalam E. coli telah memecahkan masalah produksi. Uji klinis telah menunjukkan bahwa interferon mencegah infeksi
rhinovirus dan memiliki efek menguntungkan pada infeksi herpes, cytomegalovirus dan
virus hepatitis B.
Interferon
tidak hanya menghambat
replikasi virus, ia juga memiliki
beberapa efek pada
metabolisme sel dan memperlambat
pertumbuhan dan multiplikasi sel. Hal ini mungkin berkaitan
dengan efek antitumor secara luas.
Hasil uji klinis menyebutkan bahwa interferon
berpengaruh terhadap beberapa tumor
manusia seperti sarkoma osteogenik, myeloma, limfoma
dan kanker payudara.
Pharmaceutical Microbiology 6th Edition Edited by W.B. Hugo and A.D. Russell
Catatan :
Tulisan diajukan untuk memenuhi tugas Mikrobiologi Farmasi, Magister Farmasi Sains dan Teknologi UGM, Yogyakarta.
Baca Juga:
Virus 1 : Definisi, Struktur, Sifat dan Interaksi dengan Sel Inang
Virus 2 : Bakteriofag
Virus 4 : Tumor Virus, HIV dan Prion
Follow my IG / twitter @ermayunita26
Tidak ada komentar:
Posting Komentar