Makalah Virologi

Virus Penyebab Infeksi Pencernaan

Kelompok 7

Anis Sulistriyani

Dini Budiarti

Eka Nuruli Cahyani

Pamella Devi Sutedja

Politeknik Kesehatan Kemenkes Banten

Tahun Ajaran 2015/2016

Kelas 3B D3 Analis Kesehatan

PEMBAHASAN

Penyakit infeksi virus pada saluran pencernan disebabkan oleh golongan virus

gastroenteritis yang merupakan penyebab penyakit manusia terbesar kedua setelah penyakit

saluran pernafasan yang disebabkan oleh virus.

Di beberapa Negara tertentu gangguan pencernaan merupakan penyakit penyebab

kematian terutama pada anak-anak & bayi yang menderita kekurangan gizi. Gejala utama

gastroenteritis adalah diare, demam, mual, muntah, malaise, nyeri, & kejang abdominal.

Berbagai jenis virus ditemukan pada saluran pencernaan manusia dapat dilihat pada

Tabel 12.1. beberapa diantaranya dapat menyebabkan gastroenteritis antara lain: rotavirus,

adenovirus serotype 40 & 41, calicivirus, Norwalk-like virus, small raound virus (SRV),

astrovirus, coronavirus, & torovirus.

Masa inkubasi gastroenteritis virus umumnya berkisar antara 24-96 jam. Dalam bab ini

hanya akan dibahas beberapa jenis virus yang telah terbukti dapat menyebabkan

gastroenteritis.

Tabel 12.1. Jenis virus yang menyebabkan infeksi pada saluran pencernaan.

Penyakit Virus saluran pencernaan yang terbukti menyebabkan gastroenteritis

Virus saluran pencernaan yang mungkin dapat menyebabkan gastroenteritis

Gastroenteritis Rotavirus Calicivirus

- Norwalk virus- Hawaii virus- Snow Mountain virus- Montgomery County virus- Taunton (England) virus- Sapporo virus- Manchester virus

Astrovirus Torovirus Adenovirus serotipe 40 dan 41

Poliovirus Coxsackie A virus Coxsackie B virus Echovirus Enterovirus 68-71 Virus Hepatitis A Virus Hepatitis E Adenovirus 1-39 Reovirus Cytomegalovirus (CMV) Herpes simplex virus (HSV) Human immunodeficiency

virus (HIV)

A. ROTAVIRUS

Rotavirus pertama kali ditemukan pada hewan pada tahun 1971 & pada tahun 1973

mulai diekstraksi dari biopsy duodenum anak penderita diare. Jenis virus ini diklasifikasikan

dalam famili Reoviridae. Berdasarkan struktur asam nukleatnya famili ini dimasukkan

kedalam kelas virus RNA untai ganda. Rotavirus adalah virus tanpa amplop dengan bentuk

kapsid icosahedral dengan diameter sekitar 60-80 nm. Dinamakan rotavirus karena bentuknya

seperti roda jika dilihat dengan mikroskop electron (dalam bahasa latin rota berarti roda).

Kapsid terdiri dari 3 lapisan protein yaitu lapisan terluar terdiri dari VP4 & VP7, lapisan

dalam terdiri dari VP6, serta inti (core) yang terdiri dari VP2. Virus ini stabil selama

beberapa bulan berada pada temperatur kamar & resisten terhadap kloroform, eter,

fluorocarbon lainnya, sesium klorida, surfaktan non ionik & larutan pH 4-9. Inaktivasi

rotavirus dapat dilakukan dengan penambahan surfaktan ionik seperti SDS, etanol, fenol, &

formaldehid. Rotavirus paling banyak ditransmisikan melalui kontak oral-fekal. Hanya 10-

100 partikel virus yang dibutuhkan untuk menyebabkan infeksi. Didalam feses yg sudah

terinfeksi terdapat 100-1000 partikel virus per ml, jadi akan sangat mudah mengkontaminasi

benda-benda atau permukaan.

Makanan yang terkontaminasi & tidak dimasak dengan baik juga dapat menjadi jalur

transmisi virus ini. Seperti halnya virus secara umum, rotavirus sangat mudah menular dari

seorang anak yang terinfeksi ke anak lain, / melalui benda yang terkontaminasi ke anak.

Rotavirus merupakan virus yang tergolong tinggi variabilitasnya, walaupun hanya sedikit dari

variannya yang menginfeksi manusia.

Penggolongan rotavirus secara serologi membagi rotavirus ke dalam 7 serogrup yaitu

grup A-G. Diantara grup-grup tersebut yang menginfeksi manusia hanya grup A, B, & C.

Rotavirus grup A paling banyak ditemukan di seluruh dunia menyebabkan diare akut pada

anak-anak berusia dibawah 5 tahun. Jenis ini juga dapat menimbulkan diare ringan pada anak

yang berumur lebih tua & orang dewasa. Grup B sebenarnya lebih umum ditemukan pada

babi & sapi, disebut juga adult diarrhea rotavirus (ADRV) yang ditemukan pada orang

dewasa di China & India. Sedangkan grup C baru ditemukan pada beberapa kasus diare

sporadic, pertama kali dilaporkan di Jepang & Inggris.

Rotavirus grup A dikelompokkan ke dalam serotype G & P berdasarkan kemampuan

netralisasi antibodi terhadap suatu galur virus dibandingkan dengan netralisasi terhadap galur

lainnya. Penentuan serotype ini juga telah diuji berdasarkan sekuen asam amino dari gen

spesifik masing-masing galur virus.

Serotype G ditentukan secara spesifik oleh glikoprotein VP7 pada kapsid terluar yang

dikode oleh segmen gen ke-9. Sedangan serotype P ditentukan oleh variasi dari produk

pemotongan VP4, yaitu VP5 & VP8, tapi tidak termasuk determinan yang menimbulkan

proteksi pada fragmen pada VP5.

Serotype P yang paling umum ditemukan adalah p[1]a, P[1]b & P[8]. Sedangkan

serotype lainnya berdasarkan VP4 (tipe G), yang paling banyak ditemukan G1, G2, G3, G4,

& G9 dengan G1 sebagai prevalensi tertinggi & G9 yang paling banyak tersebar di seluruh

dunia. Telah dibuktikan bahwa suatu serotype G juga dapat dikelompokkan ke dalam suatu

genotip G. Sedangkan suatu serotype P dapat terdiri dari beberapa jenis genotip berbeda.

Materi genetic virus ini terdiri dari 11 segmen RNA untai ganda yang mengkode 6

protein viral yaitu VP1, VP2, VP3, VP4, VP6, & VP7 serta 6 protein nonstructural yaitu NSP

1-6. VP4 bersama dengan VP7 membangun struktur terluar lapisan kapsid virus. Protein ini

berukuran 88 kDa, merupakan 1,5% dari massa keseluruhan virus, yang berdimerisasi untuk

membuat kira-kira 60 tonjolan (spikes) pada permukaan virus.VP4 dipotong oleh tripsin

membentuk VP5 & VP8. VP4, VP5, & VP8 berhubungan dengan kemampuan virus untuk

menyerang sel & melakukan invasi & penting untuk infektivitas virus. VP4 merupakan

antigen yang menginduksi antibody netralisasi. Struktur spesifik dari protein ini digunakan

sebagai dasar penenruan serotype P dari rotavirus. VP7 merupakan glikoprotein berukuran 37

kDa, menyusun bagian halus dari lapisan terluar kapsid. VP7 merupakan 30% dari

keseluruhan massa virion, dapat menginduksi netralisasi antibody dengan bantuan ion

kalsium. Protein ini digunakan sebagai dasar penentuan serotype G serta merupakan bagian

yang sangat mempengaruhi proses pematangan virus-virus baru & terjadinya mutasi silang

dengan galur virus hewan. Ada 2 alasan utama digunakan gen VP4 & VP7 dalam deteksi

rotavirus. Pertama, karena kedua protein yang dihasilkan oleh gen ini merupakan penyusun

kapsid terluar virus & merupakan bagian yang cukup besar dari keseluruhan virion. Kedua,

karena kedua protein ini dapat menginduksi netralisasi antibody ketika memasuki sel. Jadi

kedua gen pengkode protein VP4 & VP7 ini mrupakan gen yang sangat penting dalam

mendeteksi rotavirus.

Sedikitnya terdapat 14 serotipe rotavirus berdasarkan perbedaan protein G (GP7) & 20

serotipe berdasarkan protein P (VP4). Sekitar 90% kasus diare disebabkan oleh serotype G1,

G2, G3, G4, & G9 yang merupakan paling sering menyebabkan diare di beberapa Negara.

Kombinasi serotype p (VP4) yang sering menyebabkan diare adalah P4 & P8. Sedangkan

kombinasi serotype P/G yang paling dominan adalah serotype P8G1, P8G2, P4G2, & P8G4.

Prevalensi diare yang disebabkan oleh rotavirus sangat tinggi terutama pada anak-anak. Di

seluruh dunia infeksi rotavirus dapat menyebabkan 600.000 sampai 850.000 kematian setiap

tahunnya.

Patogenesis

Setelah menempel pada permukaan sel mukosa intestinal, rotavirus masuk ke dalam sel

hospes melalui proses endositosis. Rotavirus bereplikasi dalam sitoplasma dengan

menggunakan RNA polymerase viral membentuk mRNA. mRNA ini akan memproduksi

protein structural penyusun kapsid virus. Segmen mRNA bereplikasi membentuk RNA virus

untai ganda & melakukan perakitan dengan nukleokapsid menjadi virion baru.

Replikasi virus dalam sel intestinal telah menyebabkan kerusakan & disfungsi sel.

Partikel rotavirus ditemukan dalam jumlah yang banyak pada feses penderita.

Kerusakan & gangguan fungsi sel intestinal menyebabkan sekresi cairan intestinal &

menyebabkan diae hebat pada penderita khususnya anak-anak umur dibawah 5 tahun.

Gejala klinik

Masa inkubasi penyakit berlangsung cepat biasanya kurang dari 4 hari. Gejala infeksi

rotavirus ditandai dengan demam tinggi, mual & muntah. Diare yang terjadi biasanya

berlangsung selama 3-9 hari, akan tetapi dapat lebih lama bagi penderita yang mengalami

penurunan system imunitas tubuh. Sering ditemukan keadaan neksrosis & enterokolitis serta

gastroenteritis berdarah pada bayi yang baru lahir. Disamping itu juga ditemukan gejala

malabsorbsi laktosa, lemak & diare kronik. Dehidrasi merupakan penyebab utama kematian

penderita.

Diagnosa laboratorium

Sebelum metode molecular banyak digunakan, metode yang sering digunakan untuk

mendeteksi rotavirus adalah berbagai masam metode serologi. Prinsipnya memanfaatkan

reaksi yg spesifik antara antigen virus dengan zat imunologis yang dapat ditentukan kadarnya

dengan berbagai cara antara lain Complex Fixation (CF), Radio Immunoassay (RIA), Enzyme

Immunoassay (EIA) & Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA).

Berbagai jenis antibody monoclonal & antigen rotavirus sudah banyak dijual secara

komersial. Bahkan berbagai macam kit yang menyediakan semua reagen yang dibutuhkan

dalam proses deteksi dengan EIA juga sudah banyak tersedia. Banyak studi rotavirus dari

tahun 1980-an sampai tahun 1990-an memanfaatkan metode ini. Bahkan penentuan grup, tipe

& serotype rotavirus pada awalnya dilakukan dengan menggunakan metode serologi. Dari

reaksi spesifik antibody terhadpa antigen tertentu, maka rotavirus dapat diklasifikasikan

seperti yang banyak dikeanl sekarang ini.

Metode-metode serologi sebenarnya cukup sensitive untuk mendeteksi keberadaan

rotavirus, namun untuk penentuan galur, metode ini kurang memberikan hasil yang

memuaskan. Karena teknik serologi tidak dapat mendeteksi gen spesifik scara molekuler

maka untuk penentuan galur lebih baik menggunakan metode PCR.

Sebelum metode serologi & PCR dikembangkan, pemeriksaan rutin klinis rotavirus

menggunakan teknik Electron Microscopy (EM) yang dapat melihat koloni virus secara

langsung dari sampel. Namun metode ini sudah banyak ditinggalkan karena akan sulit

menganalisa sampel dalam jumlah yang banyak.

Pada awal masa ditemukannya rotavirus, metode pembiakan virus pada sel hidup sangat

diperhatikan. Banyak pengembangan sudah dilakukan agar virus dapat hidup & tumbuh

dengan baik dalam kultur sel.

Metode deteksi yang sekarang banyak digunakan adalah metode molekuler yaitu

Polymerase Chain Reaction (PCR) menggunakan prinsip amplifikasi dari gen, segmen gen,

region, / daerah spesifik pada gen sehingga dapat mendeteksi secara sensitive & spesifik.

Berbagai jenis primer spesifik telah dirancang & banyak digunakan untuk medeteksi

rotavirus. Metode ini terbukti memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode-metode

lainnya, yaitu sangat sensitive, spesifik, efektif, serta cepat & mudah untuk dilakukan.

Deteksi cepat ini juga dapat digunakan untuk tujuan surveilan secara epidemiologi.

Pemetaan serotype rotavirus dapat dilakukan dengan teknik elektroferotiping yaitu pola

migrasi RNA virus dalam elektroforesis, untuk menentukan jenis serotype rotavirus yang

beredar secara endemic di suatu Negara / lokasi tertentu.

Pengobatan & pencegahan

Pengobatan suportif untuk mengatasi dehidrasi merupakan tindakan utama untuk

mengatasi diare yang disebabkan rotavirus. Belum ada obat antiviral yang spesifik dan efektif

untuk mengatasi diare.

Pencegahan dapat dilakukan dengan pola hidup bersih, mencuci tangan dengan baik dan

menggunakan sabun. Sanitasi lingkungan termasuk kamar mandi dan peralatannya secara

rutin dilakukan pembersihan dengan larutan desinfektan. Program penggunaan air minum

yang layak minum dan klorinasi air minum perlu dilakuakan untuk mencegah penyebaran

rotavirus.

Pencegahan yang terbaik adalah dengan program imunisasi. Beberapa jenis vaksin

rotavirus telah tersedia antara lain :

1. Rotashield, merupakan vaksin tetravalen berasal dari 4 serotipe rotavirus hidup yang

dilemahkan. Mulai digunakan untuk imunisasi bayi pada tahun 1998, namun demikian

vaksin ini ternyata dapat menyebabkan efek samping berupa intussusception, 3-20

hari setelah vaksinasi, sehingga sejak tahun 1999 vaksin ini tidak boleh digunakan

lagi.

2. RotaTeq, merupakan vaksin hidup yang diberikan secara oral, digunakan sejak tahun

2006. Vaksin ini merupakan gabungan dari 5 serotipe rotavirus. Tiga kali dosis

diberikan pada bayi umur 2,4 dan 6 bulan. Efektifitas vaksin RotaTeq sangat tinggi,

dapat mereduksi kejadian gastroenteritis yang disebabkan oleh rotavirus lebih dari

98% selama 1 tahun pertama vaksinasi.

3. Rotarix, yaitu vaksin hidup monovalent yang mengandung serotype G1P [8], mulai

digunakan dalam program imunisasi pada tahun 2008. Vaksin ini aman tidak

menyebabkan efek samping dan dapat mengurangi angka kesakitan sampai dengan

96% dan terbukti dapat menghindari infeksi beberapa serotipe rotavirus yang beredar

selama terjadinya wabah antara lain terhadap G1 (96%), G2 (86%), G3 (94%), G4

(95%), dan G9 (85%)

B. CALICIVIRUS

Calicivirus termasuk dalam family Caliciviridae, merupakan virus RNA untai tunggal

berpolaritas positif, berukuran 27-35 nm, berbentuk bulat dengan icosahedral simetris

mengandung protein kapsid tunggal. Calicivirus terdiri dari (i). Norwalk & “Norwalk-like”

virus (Norovirus, NLV), (ii). Sapporo-like virus (Sapovirus, SLV, (iii). Vesivirus dan (iv).

Lagovirus.

Norovirus (NLV) terdiri dari Norwalk virus, Hawaii virus, Snow Mountain virus,

Montgomery Country virus, Taunton (England) virus. Sedangkan yang termasuk dalam

golongan Sapovirus (SLV) adalah Sapporo virus, Manchester virus, Houston virus & London

virus. Sebagian besar Calicivirus, terutama virus Norwalk dapat menyebabkan diare akut &

gastroenteritis yang ditandai dengan gejala mual, muntah, diare, sakit perut, malaise, sakit

kepala, sakit otot & demam.

Norwalk virus

Virus Norwalk pertama kali terdeteksi pada penderita diare & gastroenteritis pada tahun

1968 di Norwalk, Ohio. Virus ini ditemukan pada 40% penderita wabah epidemic

gastroenteritis. Transmisi virus Norwalk, sekitar 40% melalui makanan yang terkontaminasi

& 52% berasal dari makanan laut. Wabah virus Norwalk cenderung berlangsung dengan

cepat di beberapa tempat berkumpulnya penderita antar lain di asrama, rumah sakit, kapal

pesiar, sekolah, kampus & tempat-tempat umum lainnya. Virus ini ditemukan di seluruh

dunia & menyebabkan 23 juta kasus gastroenteritis pada anak-anak setiap tahun di Amerika

Serikat.

Struktur virus Norwalk terdiri dari RNA untai tunggal, polaritas positif, berukuran

sekitar 7.5 kilobasa. Virus ini memiliki 3 open reading frame (ORF), satu diantaranya

mengkode protein kapsid tunggal. Bentuk virus Norwalk bulat seperti virus golongan

calicivirus lainnya, mempunyai diameter 27-32 nm.

Klasifikasi & tipe antigen

Berdasarkan morfologi, ukuran, profil protein & asam nukleat, virus Norwalk &

golongan calicivirus lainnya termasuk dalam family Caliciviridae. Beberapa virus

mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan virus Norwalk, yang juga dpat menyebabkan wabah

gastroenteritis. Sebagaimana virus Norwalk, virus-virus tersebut diberi nama sesuai dengan

lokasi wabah (Norwalk, di Ohio; Snow Mountain, di Colorado; Taunton & Southampton, di

Inggris; Otofuke & Sapporo, di Jepang). Virus-virus tersebut memiliki homologi genetic

dengan virus Norwalk. Walaupun ada beberapa virus yang berbeda berdasarkan identifikasi

dengan mikroskop electron, beberapa penderita yang telah mengalami gastroenteritis yang

disebabkan oleh virus yang tergolong dalam calicivirus, memiliki antibody yang dapat

bereaksi dengan virus Norwalk. Hal ini menandakan bahwa virus-virus tersebut memiliki

sifat imunologik yang sama.

Gejala Klinik

Sebagian besar infeksi tidak menimbulkan gejala spesifik, terutama bagi yang terinfeksi

telah memilik antibody. Dosis infektif virus sangat rendah sekitar 10 pfu & virus akan terus

disekresikan melalui feses selama masa pemulihan. Imunitas tubuh terhadap virus sangat

singkat, sehingga besar kemungkinan dapat terinfeksi kembali. Masa inkubasi berkisar antara

12-96 jam & rata-rata gejala infeksi muncul sekitar 24 jam. Penyakit berlangsung singkat

kurang dari 3 hari dengan gejala utama mual, muntah, sakit perut, sakit kepala, demam,

malaise & diare berat. Masa diare ini biasanya lebih singkat daripada diare yang disebabkan

oleh rotavirus. Penularan penyakit melalui oral fekal & dapat juga melalui muntahan. Virus

Norwalk menyebar malaui air minum luar tubuh, tahan terhadap pembekuan & pemanasan

pada 60oC & makanan laut / kerang yang dikukus.

Diagnosis laboratorium

Virus Norwalk dapat diidentifikasi dari feses penderita & antibody dapat dideteksi

dalam serum menggunakan immune electron microscopic & teknik imunoesai. RNA virus

Norwalk dapat diidentifikasi dalam feses dengan cara PCR. Namun demikian deteksi virus

Norwalk termasuk yang sulit dilakukan, diperlukan peralatan laboratorium yang memadai.

Uji serologi bias dilakukan untuk pemetaan epedemiologi kasus infeksi virus Norwalk.

Pengawasan

Belum ada pengobatan antiviral yang spesifik / vaksin untuk virus Norwalk & golongan

calicivirus lainnya. Pola hidup sehat, selalu mencuci tangan dengan sabun & pengawasan

terhadap kualitas air minum merupakan tindakan pencegahan yang penting & dianjurkan.

C. ASTROVIRUS

Astrovirus termasuk dalam family Astroviridae, merupakan penyebab wabah

gastroenteritis pada tahun 1975. Virus ini terdiri dari RNA untai tunggal, tidak mempunyai

selubung, berbentuk bulat dengan ukuran diameter sekitar 27-32 nm. Genom astrovirus telah

selesai disekuensing terdiri dari 3 protein structural. Sifat imunologik astrovirus berbeda

dengan virus Norwalk & golongan calicivirus lainnya. Saat ini telah dikenal 8 serotipe

astrovirus yang dapat menginfeksi manusia.

Gejala klinik

Astrovirus dapat menginfeksi manusia terutama bayi, anak-anak, orang dewasa & orang

yang mengalami penurunan imunitas. Masa inkubasi berlangsung singkat antara 1-4 hari.

Gejala klinik yang sering terjadi adalah diare hebat, sakit perut, sakit kepala, mual, muntah &

demam.

Astrovirus bersifat endemic di seluruh dunia, terutama pada anak-anak umur di bawah 7

tahun. Penularan penyakit melalui fekal oral dari orang ke orang & wabah penyakit biasanya

ditularkan karena air minum & makanan terutama makanan laut yang terkontaminasi.

Diagnosis laboratorium

Pemeriksaan laboratorium astrovirus dapat dilakukan dengan mikroskop electron &

immune-electron microscopy. Cara ini cukup baik karena biasanya kandungan virus dalam

feses sangat tinggi. Selain itu pemeriksaan juga bisa dilakukan dengan teknik

imunofuoresensi & ELISA. Deteksi genom RNA virus dengan teknik PCR juga dapat

dilakukan.

D. TOROVIRUS

Toroviruses termasuk dalam family Coronaviridae & genus Torovirus. Virus ini

berbentuk pleomorfik, terdiri dari RNA untai tunggal berpolaritas positif. Toroviruses

menyebabkna penyakit diare terutama pada bayi umur 2-12 bulan. Virus ini biasanya

diidentifikasi dengan mikroskop electron.

E. ADENOVIRUS

Adenovirus pertama kali diisolasi pada tahun 1953 dari jaringan adenoid. Genom virus

ini terdiri dari DNA untai ganda, dengan diameter sekitar 70-75 nm. Adenoviruses termasuk

dalam genus mastadenovirus, terdiri dari 6 sub genera (A-F) dengan 51 serotipe. Serotype

adenovirus yang menyebabkan gastroenteritis adalah serotype 40 & 41 yang termasuk dalam

serogrup F. Serotype Adenovirus tersebut dapat menimbulkan penyakit diare pada anak-anak

umur kurang dari 4 tahun. Adenovirus dapat ditemukan sepanjang tahun & ditularkan secara

fekal oral.

Masa inkubasi gastrointestinal yang disebabkan oleh adenovirus sekitar 3-10 hari &

diare terjadi pada hari ke 10-14. Masa diare menjadi lebih panjang jika infeksi disebabkan

oleh adenovirus tipe 40. Penyakit bisa lebih parah & ditandai oleh adanya intussusception,

adenitis mesenteric & apendiksitis.

Diagnosis infeksi adenovirus dapat dilakukan dengan menggunakan aglutinasi lateks &

ELISA / dengan mikroskop electron.

DAFTAR PUSTAKA

Radji, Maksum. 2015. Imunologi & Virologi. Edisi Revisi. Penerbit Isfi Penerbitan. Jakarta