MIKROBIOLOGI VIRUS II

MIKROBIOLOGI VIRUS II
dr. Fauzia Andrini M.Kes
Bagian Mikrobiologi / Unit Ketrampilan
Medik / Wakil Dekan III
FK UR
VIRUS
Virus RNA positif strand :
- Picornaviridae
- Togaviridae
- Flaviviridae
- Coronaviridae
Virus RNA negatif strand
- Rhabdoviridae
- Paramyxoviridae
- Orthomyxoviridae
Virus RNA double strand
- Reoviridae : genus Rotavirus
Picornaviridae
Famili Picornaviridae tdd
a. enterovirus
b. rhinovirus
Virion
dibentuk oleh simetri
ikosahedral, genom RNA untai tunggal
(+) sense
Enterovirus
Penting untuk dunia medis :
Poliovirus
Coxsackievirus
Yang lainnya : Echovirus & Enterovirus
lain
Poliovirus
Poliomielitis
Inangnya hanya primata
(manusia & kera) akibat ikatan protein
kapsid viral ke reseptor yg hanya ada pd
membran sel primata
3 tipe serologis (antigenik)
determinan
antigenik yg berbeda pd bagian luar
protein kapsid
Rx silang
proteksi
butuh antibodi ketiga tipe antigenik
Replikasi Virus Secara Umum
Transmisi & Epidemiologi
Rute fecal-oral
replikasi di orofaring & saluran
intestinal
Manusia satu-satunya inang
Keberhasilan vaksinasi, poliomielitis akibat virus
wild type
tereradikasi di USA
Kasus jarang di USA
orang yg belum
diimunisasi
Sblm vaksin
epidemi musim panas & gugur
WHO
2005 atau segera setelahnya
eradikasi di seluruh dunia
spt smallpox akibat
vaksin smallpox secara luas
Patogenesis & Imunitas
Replikasi di orofaring & usus kecil (tu jar limfoid)
via aliran darah
SSP
Retrograd sepanjang saraf axon
Di SSP
Replikasi di motor neuron cornu
anterior tulang belakang
sel saraf mati
paralisis otot (jadi bukan karena infeksi virus
pada ototnya)
jika ke batang otak
poliomielitis bulbar (paralisis respirasi) tapi
jarang merusak korteks cerebral
IgA intestinal & IgG humoral serotipe spesifik
Imunitas spesifik tipe post infeksi
sepanjang
hidup
Gambaran Klinis
Infeksi asimtomatis ; Periode inkubasi 10-14 hari
poliomielitis abortif (tersering)
demam ringan,
sakit kepala, sakit tenggorokan, nausea, muntah
sembuh spontan
Poliomielitis non paralitik
meningitis aseptik
demam, sakit kepala, kaku kuduk
sembuh
spontan
Poliomielitis paralitik
predominan paralisis
flacid, batang otak (paralisis respirasi)
Spasme, nyeri otot, kerusakan saraf motor
permanen, meningoencephalitis,
meningomyeloencephalitis
Karier permanen (-)
eksresi virus via feses
bbrp bulan post inf
Diagnosis Laboratorik
Isolasi virus / kenaikan titer antibodi
Tenggorokan, feses, LCS
inokulasi
pada kultur sel
Pengobatan & Pencegahan
Antiviral spesifik (-)
penanganan gejala &
suport respirasi serta fisioterapi otot
Vaksin mati (vaksin Salk, vaksin yang
diinaktivasi, IPV) & Vaksin hidup yang
dilemahkan (Vaksin Sabin, vaksin oral, OPV)
Induksi antibodi humoral
netralisasi virus
pada darah
cegah infeksi pada SSP
Mengandung semua serotipe
Saat ini vaksin
hidup yang dilemahkan lebih sering digunakan
Vaksin Hidup yg Dilemahkan
Memutuskan transmisi fecal-oral
induksi IgA secretory
GIT oleh replikasi virus hidup (virus mati tidak bisa)
Oral
lebih mudah diberikan (vaksin mati injeksi)
Jarang
perubahan virus attenuated menjadi virulen
penyakit (tu virus tipe 3)
Os imunodefisiensi
virus ini dapat menyebabkan
penyakit
Infeksi GIT oleh enterovirus lain
hambat replikasi
virus vaksin shg proteksi <<
Vaksin di kulkas
inaktif krn panas
Durasi imunitas >> (tapi keduanya sebaiknya dilakukan
booster)
Vaksinasi
4 dosis vaksin
cegah kira-kira 10 kasus
per tahun
Imunisasi pasif dg imun serum globulin
proteksi individu belum diimunisasi sdh
terekspos
Imunisasi pasif pd bayi baru lahir
IgG
maternal
COXSACKIEVIRUS
Pertama kali diisolasi di kota Coxsackie di
NY
Virus Grup A
konjungtivitis hemorrhagic
akut, penyakit tangan-kaki-dan mulut
Virus Grup B
myocarditis, pericarditis
Kedua tipe
Peny ISPA tdk spesifik,
rash, demam, meningitis aseptik
24 serotipe coxsackievirus A & 6 serotipe
coxsackievirus B
Replikasi, Transmisi &
Epidemiologi
Siklus Replikasi = poliovirus
Transmisi via rute fecal-oral, aerosol
pernafasan
Replikasi di orofaring & intestin
Manusia satu-satunya inang
Infeksi virus diseluruh dunia, tu musim
panas dan gugur
D/ Lab, Pengobatan & Pencegahan
Isolasi virus pada kultur sel / tikus &
observasi kenaikan titer antibodi
netralisasi
Antiviral spesifik (-) & vaksin (-) &
imunisasi pasif (-)
Echovirus
ECHO : enteric cytopathic human orphan
penyebab meningitis aseptik, ISPA, demam
dengan atau tanpa rash, diare infantil,
konjungtivitis hemorrhagic
Struktur Echovirus = enterovirus lain
Transmisi via rute fekal-oral, seluruh dunia.
Patogenesis mirip enterovirus lain
Coxsackievirus + echovirus
penyebab utama
meningitis aseptik (viral)
D/
isolasi virus pd kultur sel. Uji serologis
tak berguna krn >> serotipe
Antiviral atau vaksin
(-)
TOGAVIRIDAE
Nukleokapsid ikosahedral, ber-envelope
Genom : RNA untai tunggal polaritas +, diameter
70 nm, 9,7 – 11,8 kb
Tdd protein envelope spikes, kapsid & protein
non struktural
Tdd 2 genus :
Termasuk arbovirus : alphavirus Virus
Chikungunya, Virus Eastern Equine
Encephalitis, Virus O’Nyongnyong, Virus Ross
River, Virus Semliki Forest, Virus Sindbis, Virus
Venezuela dan Western Equine Encephalitis
Selain arbovirus : rubivirus (rubellavirus)
Virus Chikungunya
Terdistribusi luas di Afrika & Asia
Ditransmisikan oleh tu vektor nyamuk Aedes
aegypti (A. albopictus, A.vittatus)
Patogenesis : Gigitan nyamuk
virus muncul di
darah pd hr 2-5 sakit
G klinis : Inkubasi 2-10 hari
onset demam &
nyeri otot sendi yg berat, sakit kepala, menggigil,
konjungtivitis, sakit kepala
arthropaty simetris
& rash
Beda dgn demam dengue sulit tu pd anak2
(Chikungunya anak2 menonjol limfadenopati &
akut ; dewasa : gejala persendian)
Lab : LED memanjang, Isolasi virus, serologis :
Kenaikkan titer 4 kali IgM
Postnatal Rubella (German
measles)
> ringan drpd measles
Periode inkubasi 14-21 hari
gejala prodormal
(demam & malaise)
rash makulopapular
mulai di muka sd ke bawah + ekstremitas
rash hilang dlm 3 hari
Patogenesis : Infeksi neonatal, anak2 & dewasa
tjd pd mukosa SPA
inisial replikasi pd SPA
multiplikasi pd nodus limf cervical
viremia 7-9
hari sd muncul ab (hr ke 13-15 bersama dgn
perkembangan rash). Rash : virus hanya ada di
nasofaring sd bbrp minggu
20-50 % kasus subklinis
Wanita dewasa : dpt tjd poliarthritis
Sindroma Rubella Kongenital
Patogenesis : Makin dini terinfeksi, makin berat
malformasi yg tjd. Wanita non imun terinfeksi pd
tri I (tu 1 bulan)
malformasi kongenital (jtg :
PDA; mata : katarak; otak : tuli & RM)
Tri I : 85 % ; Tri II : 16 % ; malformasi jarang bila
inf setelahnya
Bayi dpt juga asimtomatis (malformasi (-))
Bayi infeksius dari ekskreta selama 12-18 bulan
transmisi ke wanita hamil lain
At birth : virus mudah dideteksi pd sekresi faring,
multi organ, LCS, urine, apus rektal
Titer IgM tinggi & titer IgG persisten dlm waktu
lama
Diagnosis, Terapi, & Pencegahan
Rubella
Isolasi & Identifikasi virus
apus
nasofaring / tenggorokan 6 hr seblm & sdh
rash. Cell line
CPE
Serologi : uji HI ; ELISA. Wanita hamil :
Kenaikan titer IgG selang 10 hari
pengambilan & IgM dlm spesimen tunggal
Terapi : (-) spesifik
Pencegahan : Vaksin rubella hidup yg
dilemahkan
FLAVIVIRIDAE
Genus flavivirus mirip togavirus 40-50 nm
Replikasi di sitoplasma, assembly di dlm
retikulum endoplasma
Genom RNA untai tunggal, + sense, 11 kb, berenvelope
Spesies : Arbovirus
Virus Rocio,
Denguevirus, Virus Japanese B encephalitis,
Virus penyakit Kyasanur Forest, Virus Louping
ill, virus Murray Valley enc, virus Omsk
hemorrhagic fever, Virus Russian Spring
Summer enc, Virus West Nile fever, virus yellow
fever
Spesies non arbovirus : virus hepatitis C
Virus Japanese B Encephalitis
Ditularkan oleh nyamuk Culex
Penyebab utama encephalitis viral di Asia, tu di India,
mortalitas > 80 % orang tua
Multiplikasi pd sel mieloid, limfoid, endotel vaskuler, SSP
Inkubasi 4-21 hari, Onset tiba2, sakit kepala hebat,
menggigil, demam (last 4-10 hari), vomit, nausea, nyeri,
malaise
24-48 jam os sopor, tremor, kejang sd koma
Sekuele : gg mental & kepribadian, paralisis, afasia,
tanda2 cerebellar
Diagnosis lab : Isolasi virus, molekuler, serologis
Pencegahan : Vaksin virus mati telah dicobakan di bbrp
negara2 Asia
Virus Yellow Fever
Yellow Fever/ demam kuning
penyakit dgn
vektor nyamuk Aedes aegypti
Terjadi di Afrika, Amerika Tengah & Sel
Demam akut sd disfungsi hepar & ginjal &
perdarahan
kematian
Patogenesis : Virus masuk dari kulit
menyebar ke nodus limf
sirkulasi darah
terlokalisasi di hepar, limpa, ginjal, sumsum
tulang, kelenjar limfe
Inkubasi 3-6 hari
Denguevirus
ikosahedral, ber- envelope, glikoprotein
diameter 40-50 nm.
RNA untai tunggal, berpolaritas positif.
Genom 11-12 kb.
4 serotipe
Dengue 1 & 2 di Irian (PD II) ;
dengue 3 & 4 wabah di Filipina (1953-1954)
Termolabil, dpt diinaktivasi dietileter & natrium
dioksikolat, stabil 70 derajat celcius
Denguevirus
Transmisi denguevirus
thd manusia
vektor
spesifik : nyamuk betina
Aedes aegypty
Berperan jg vektor yellow
fever virus
Manusia reservoir
denguevirus
Gejala Klinis Penyakit Akibat
Dengue Virus
1. Infeksi dengue (Dengue infection).
2. Demam dengue (Dengue fever).
3. Demam berdarah dengue (Dengue hemorrhagic
fever).
4. Demam renjatan dengue (Dengue shock
syndrome).
Berdasarkan derajat beratnya gejala yang
timbul, penyakit ini dibagi dalam 4 grade
(stadium):
Ringan (mild) grade I dan II.
Berat (severe) grade III dan IV.
Dengan gejala Shock disebut DSS.
Kriteria Diagnosis DHF
Demam akut, tetap tinggi 2-7 hari lalu turun drastis (+
gejala tidak spesifik)
Manifestasi perdarahan (Uji torniquet +, Petechiae,
purpura, ekimosis, Epistaksis, perdarahan gusi,
Hematemesis, melena)
Hepatomegali tanpa ikterik, NT +
Dengan/tanpa renjatan (demam menurun / hari 3 & ke
7). Renjatan + demam
prognosis buruk
Hemokonsentrasi/kenaikan nilai hematokrit > 20%
Pemeriksaan lab antibodi Ig M dan Ig G
Diagnosis pasti
isolasi virus
Terapi & Pencegahan DHF
Pengobatan antivirus (-)
Suportif dgn pemberian cairan dan
elektrolit, tu pd diagnosis dini
Putus rantai penularan
pengendalian vektor !!
Vektor dengue (khususnya Aedes aegypti)
sarangnya hanya
tempat berisi air bersih, maks jarak terbangnya 100 meter tetapi
vektor tersebar luas
Cara pengendalian vektor:
Insektisida
malathion (adultisida) dgn thermal atau cold fogging &
temephos (Abate) (larvasida) dgn menaburkan ke dalam bak
penampungan air bersih (Dosis 1 ppm / 1 gram abate 1% per 10
liter air)
Tanpa insektisida
3M:
1. Menguras bak mandi, tempayan dan tempat penampungan air
minl 1x semg (perkembangan telur-dewasa 7-10 hari)
2. Menutup tempat penampungan air
3. Mengubur barang bekas yg dapat digenangi air
4. Mencegah gigitan nyamuk disiang hari (repellen / kelambu)
Filoviridae
Struktur filamen panjang, 80 nm x panjang
1000 nm
Genom RNA untai tunggal, negatif sense,
tdk bersegmen, 19 kb, ber-envelope
Replikasi di sitoplasma, asembly dgn
budding membran sel
Genus “Marburg-like” , spesies virus
Marburg
Genus “ Ebola-like”, spesies virus Ebolla
Virus Marburg & Ebola
Penyebab kematian tertinggi dari semua Viral
hemorrhagic fever
Demam, sakit kepala, nyeri tenggorokan, nyeri
otot
nyeri abdomen, vomit, diare, rash
internal & eksternal bleeding
syok
kematian
Diduga rodent atau kelelawar sbg reservoir host
Trans orang - orang, kultur jaringan kera pd lab
KLB hebat : 1976 (Sudan & Zaire), 2000
(Uganda)
Coronavirus
Single stranded RNA, berenvelope
Bersama rhinovirus (Gejala mirip)
penyebab utama common cold
Jumlah serotipe pasti ??
2003
SARS
new coronavirus
pneumonia dan gejala saluran pernafasan
yang progresif
isolasi penderita
RHABDOVIRIDAE
Rabies
encephalitis
Rhabdovirus, RNA ss, bullet shaped,
envelope
Dpt menginfeksi mamalia
Manusia via
gigitan binatang infektif yang terinfeksi
dr. Fauzia Andrini Iron M.Kes
Bag Mikrobiologi FK UNRI
34
Transmisi dan Epidemiologi
Via gigitan oleh binatang infektif yg
manifest sbg agresif, cenderung mau
menggigit akibat viral encephalitis
Anjing, kucing ; USA (rubah, raccon,
kelelawar
nonbite human via aerosol yg
mengandung virus by olfactory nerve
Patogenesis virus Rabies
Patogenesis dan Imunitas
Multiplikasi lokal pd tempat gigitan
neuron
sensorik
axonal transport ke SSP
Sepanjang transpor
dpt menghindar thd
sistem imun
Multiplikasi pd SSP
travel down the peripheral
nerve to gland saliva
No viremic stage
Encephalitis : kematian neuron dan
demielinisasi ; negri bodies : neuron terinfeksi yg
mengandung sitoplasma inklusi eosinofilik
diagnostik
GAMBARAN KLINIS
Inkubasi 2-16 minggu atau lebih
kuantitas virus & jarak luka gigitan ke
kepala manusia (shorter distance to CNS)
Prodormal : demam, anoreksia
Bbrp hari
confusion, letargi, salivasi
meningkat, painful spasm pd otot2
tenggorokan bila menelan
hidrofobia
Bbrp hari kejang, paralisis
Koma
kematian
dr. Fauzia Andrini Iron M.Kes
Bag Mikrobiologi FK UNRI
38
LAB dan TERAPI
Rapid D/ pd binatang
pem jar otak
antibodi fluoresen atau deteksi negri
bodies
Rabies pd manusia
pewarnaan antibodi
fluoresen pd biopsi spesimen ; isolasi virus
dari saliva, LCS, jar otak ; kenaikan titer
antibodi
No antiviral, terapi suportif
dr. Fauzia Andrini Iron M.Kes
Bag Mikrobiologi FK UNRI
39
VAKSIN ANTIRABIES
Pre exposure
high risk group
3 dosis
(hari ke 0, 7, dan 21 atau 28)
Post exposure
inkubasi yg lama mjdkan
ada waktu utk induksi imunitas protektif
Post
Vaksin inactivated Human diploid cell
strain virus (HDCS) dan human rabies immune
globulin (RIG) dan membersihkan luka
HDCS 5 dosis (hari 0,3,7,14,28) dan RIG (pd
sisi yg berbeda (pd tempat gigitan) spy cegah
antibodi RIG menetralisir HDCS) bersamaan
HDCS pd hari 0
dr. Fauzia Andrini Iron M.Kes
Bag Mikrobiologi FK UNRI
40
VAKSIN UNTUK BINATANG
Jika binatang yg menggigit dapat
ditangkap
observasi 10 hari
jika
gejala tambah jelas bunuh binatang tsb
Vaksin (anjing dan kucing)
virus rabies
inactivated
Imunisasi pertama
umur binatang 3
bulan
Booster tiap 3 tahun sekali
Orthomyxoviridae dan
Paramyxoviridae
Orthomyxoviridae
(virus-virus influenza)
>> penyakit sal
respirasi, KLB
ORTHOMYXOVIRIDAE
Orthomyxovirus,
envelope, RNA single
stranded
RNA terdiri dari 8
segmen
potensi
perubahan antigenik
Serotipe mayor
A,
B, C
Virus Influenzae
A : 8 segmen, host range > (human,
swine, avian, mammal), severe, ekstensif
(ep & pan akibat antigenic drift & shift)
B : 8 segmen, human only, jarang severe,
outbreak epid jarang, ant drift saja
C : 7 segmen, human swine, mild, limited
outbreak
Virus Influenzae
Glikoprot (hemaglutinin&neuraminidase)
Hemaglutinin (HA)
attachment pd
reseptor permukaan sel respirasi
Neuraminidase (NA)
fusi envelope viral
pd pre entry ke sel host dan released virus
progeny
Mekanisme
Inf sal nafas atas bwh
Gejala sistemik akibat
respon sitokin
Penting ! : Ab thd HA
& NA
Dpt tjd superinfeksi
oleh bakteri akibat
hilangnya barier
epitelial alami
Pemeriksaan, Vaksin, & Antiviral
Isolasi virus, serologis, molekuler
Vaksin mati utk strain influenza A dan B
Vaksin hidup yang dilemahkan utk
influenza A dan B (nasal spray)
Antiviral : amantadin, rimantadin,
zanamivir, oseltamivir
hasil terbaik
terapi sedini mungkin
Virus Influensa A
Tdd subtipe : 15 HA & 9 NA (host range
risk ‘mixing’
Human inf : H1,2,3 dab N1,2
Misal virus H7N2 : punya 7 protein HA dan
2 protein N
Dpt tjd perbedaan antar subtipe akibat ant
drift
strain
Perubahan antigenik Influenzae
A
Antigenic drift : perubahan minor yg
kontinyu (tiap/ bbrp tahun) mutasi bbrp
asam amino NA atau HA
tidak
merubah subtipe
Antigenic shift : Perubahan antigenik
besar (>50 %) pada HA dan NA
merubah subtipe
jarang tjd (diduga tiap
10-30 tahun
terjadi akibat genetik
reassortment
antibodi lack pd populasi
rx pandemi
Genetic Reassortment
Konsekuensi
Subtipe baru
sistem imun pada
populasi besar belum mengenali
proteksi (-)
Pandemi dan endemi
Vaksin yg sebelumnya mjd tidak efektif
Swine Influenzae Virus
SIV infections in man
mild, subclinical, often
are not diagnosed, serious in patients with
underlying medical conditions
August 2010
73 case reports of
symptomatic human SIV infections
7
infections (10 %) resulted in death
37 of 73 (51 %) reported cases had no known
exposure to pigs
SIV may be crossing the
species barrier via transmission routes
Human-to-human transmission was suspected
in 10 of 34 (30 %) of the cases with
epidemiological investigation
Mungkinkah transmisi antara
manusia ke manusia ?
TEORITIS : Antigenic shift
Genetic reassortment avian & human virus
Virus Influensa A subtipe baru dg HA yg << atau (-)
imunitas pd manusia
Transmisi orang ke orang
Pandemi Influensa
meluas di seluruh dunia, disebabkan
oleh subtipe baru atau subtipe yg belum pernah
menyebar antar manusia atau sudah lama sekali tidak
menyebar antar manusia
Pandemi Influenza di Abad ke-20
1918 – 1919 : Spanish flu
A H1N1 :
500.000 meninggal di USA & > 50 juta
orang di seluruh dunia meninggal
1957-1958 : Asian flu
A H2N2 : 70.000
meninggal di USA, bermula di Cina
1968 – 1969 : Hongkong flu
A H3N2 :
34.000 meninggal di USA, bermula di
Hongkong
Patogenesis & Imunologis
Penyebaran melalui droplet, kontak
tangan terkontaminasi
Berhasil masuk jika dapat mengatasi
refleks batuk, netralisasi oleh antibodi IgA
spesifik atau inaktivasi oleh inhibitor non
spesifik pada sekresi mukus.
Inkubasi 1 - 4 hari (tgg dosis virus & status
imun inang
Rhinovirus
Tdd 115 serotipe, picornavirus, RNA
single stranded
Penyebab common cold tersering pada
anak2 dan dewasa
Inkubasi 2-3 hari, gejala akut 3-7 hari
Kerusakan sel mukosa minimal
Reseptor
ICAM-1 (berperan untuk
adesi molekul)
Patogenesis Rhinovirus
Replikasi di nasal
epitel
> 100 serotipe
vaksin tidak efektif
Preventif : washing
hand
Pengobatan dan Pencegahan
Tidak ada terapi spesifik dan vaksin (-)
akibat serotipe >> (perlu multivalent
vaksin)
Penelitian
rekombinan reseptor soluble
ICAM-1 utk memblok perlekatan virus,
penggunaan pleconaril (inhibitor kapsid yg
berintegrasi dgn kapsid viral shg dpt
memblok perlekatan)
SEKIAN DAN TERIMA
KASIH