OLEH
Muhammad Afzal
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
PENDAHULUAN
Virus ( bahasa latin yang artinya toxin atau racun) adalah suatu partikel sub-mikroskopik (ukurannya berkisar antara 15-600 nm) yang dapat menginfeksi sel dari suatu organisme biologis. Mengandung inti dari DNA / RNA. Virus dapat berepliksi sendiri jika menginfeksi host cell(bereplikasi di DALAM tubuh inang menggunakan sistem enzimatik inang, oleh karena ini dia tidak dapat bereproduksi sendiri. Virus tidak mampu memperbanyak diri di luar sel-sel hidup sehingga dikatakan bahwa virus bukanlah makhluk hidup yang dapat hidup mandiri. Virus selalu memanfaatkan sel-sel hidup sebagai inang untuk memperbanyak dirinya. Replikasi terjadi di dalam sel inang. Untuk dapat mereplikasi asam nukleat dan mensintesis protein selubungnya, virus bergantung pada sel-sel inang. Replikasi ini menyebabkan rusaknya sel inang. Setelah itu, virus akan keluar dari sel inang. Di luar sel inang, virus disebut sebagai partikel virus yang disebut virion.
Virus memiliki material genetik,yang berupa protective protein coat yang disebut kapsid. Virus Dapat menginfeksi berbagai varietas organisme, baik eukariot (hewan, tumbuhan, protista, dan fungi) maupun prokariot (bacteria dan archae).Virus yang menginfeksi bakteri dikenal bakteriophage (phage).
Virus dapat menyebabkan penyakit yang seris bagi manusia seperti AIDS, HIV, rabies dll. Terapi untuk menangani virus (yang memiliki viral deasis) viral diseases seperti antibiotic tidak memberikan efek terapi terhadap virus dan penggantinya adalah antiviral.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Defenisi Virus
Virus ( bahasa latin yang artinya toxin atau racun) adalah suatu partikel sub-mikroskopik (ukurannya berkisar antara 15-600 nm) yang dapat menginfeksi sel dari suatu organisme biologis. Mengandung inti dari DNA / RNA. Virus dapat berepliksi sendiri jika menginfeksi host cell (bereplikasi di DALAM tubuh inang menggunakan sistem enzimatik inang, oleh karena ini dia tidak dapat bereproduksi sendiri. Selain itu virus memiliki beberapa perbedaan dengan mikroorganisme lain yaitu : 1. Mengandung satu jenis asam nukleat sebagai genom, 2. Tidak memiliki aktifitas metabolisme, 3. Tidak memilki membran plasma, sitoplasma dan ribosom, 4. Tidak peka terhadap antibiotika, tetapi peka terhadap interferon.
B. Siklus Hidup Virus
Siklus hidup virus terbagi atas lima tahap yaitu :
a. Attachment
Attachment adalah ikatan khas diantara viral capsid proteins and specific receptors pada permukaan sel inang. Virus akan menyerang sel inang yang spesifik, contohnya human immunodeficiency virus (HIV) hanya menginfeksi manusia pada sel T. karena membran protein virus(gp120) dapat berinteraksi dengan CD4 and reseptor pada permukaan sel T.
b. Penetration
Virus masuk ke sel inang menembus reseptor secara endocytosis atau melalui mekanisme lain.
c. Uncoating
Uncoating adalah proses terdegradasinya viral kapsid oleh enzim viral atau host enzim yang dihasilkan oleh viral genomic nucleic acid.
d. Replication
Replikasi virus :Dapat dilakukan dengan litik atau lisogenik.
e. Release
Virus dilepaskan dari sel inang melalui lisis. Enveloped viruses (e.g., HIV) dilepaskan dari sel inangnya melalui “budding”. Disamping itu,virus mendapatkan phospholipid envelope yang berisi kumpulan viral glycoproteins.
C. Mekanisme Sistem Imun Khusus Untuk Virus
Bagian yang paling pertama menghadapi virus adalah sistem imun alami. Bagian ini terdiri dari berbagai sel dan mekanisme lain untuk melindungi sel inang dari infeksi secara non spesifik. Ini berarti sistem imun alami mengenal dan merespon patogen secara pintas, lain halnya dengan sistem imun dapatan, respon tersebut tidak bertahan lama dalam melindungi sistem imun sel inang.
Ketika sistem imun dapatan dari suatu vertebrata dimasuki virus, sel inang akan memproduksi antibodi spesifik yang akan mengikat virus dan akan mempertahankan keadaan normalnya. Sistem ini disebut imunitas humoral. Dua tipe antibodi yang penting adalah IgM(sangat efektif untuk menetralisir virus tetapi hanya diproduksi oleh sel sistem imun dalam beberapa minggu. Anti bodi yang lainnya adalah IgG yang diproduksi dalam waktu tak terbatas. Kehadiran IgM dalam darah pada sel inang digunakan untuk tes infeksi akut dimana IgG mengindikasikan infeksi yang pernah terjadi(memori). Dua tipe antibodi ini diukur ketika melakukan tes imun.
Pertahanan kedua dari vertebrata dalam melawan virus disebut cell-mediated immunity meliputi sel imun yang dikenal dengan sel T. Sel tubuh selalu menyajikan fragmen-fragmen kecil proteinnya ke permukaan sel. Dan jika sel T mengenali terdapatnya fragmen viral yang asing, maka sel inang akan merusak dengan sel T killer dan virus specific T-cells proliferate. Makrofage merupakan antigen presentation utama.
Perlakuan diatas tidak berlaku untuk semua infeksi virus, contohnya HIV menghindari sistem imun dengan selalu mengubah asam amino dari protein pada permukaan virion. Virus persisten juga selalu menghindari kontrol imun dengan pengasingan, blokade antigen presentation, resistensi sitokin, menghindari aktivitas NK sel, menghindari sel dari apoptosis dan antigen shift. Produksi interferon juga merupakan mekanisme yang penting dalam pertahanan sel inang.
PEMBAHASAN
Untuk berkembangbiak, virus memerlukan lingkungan sel yang hidup. Virus hanya dapat berkembang biak (bereplikasi) pada medium yang hidup (embrio, jaringan hewan, jaringan tumbuhan). Karena virus tidak memiliki sistem enzim dan tidak dapat bermetabolisme, maka virus tidak dapat melakukan reproduksi sendiri. Untuk berkembangbiak mereka harus menginfeksi sel inang. Ada dua macam cara menginfeksi virus yaitu fase litik dan fase lisogenetik. Berikut akan diuraikan kedua macam daur hidup virus terutama penginfeksi bakteri dan fage.
a. Daur litik
virus akan menghancurkan sel hospes setelah berhasil melakukan replikasi. Adapun tahapannya sebagai berikut :
1. Fase Adsorbsi
Fase adsorbsi ditandai dengan melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri. Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yakni pad permukaan dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. Menempelnya virus pada protein diding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok. Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus mengeluarkan enzin lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri dan sel inang.
2. Fase Injeksi
Setelah terbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk memompa asam nukleatnya (DNA dan RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi lagi.
3. Fase Injeksi
Virus tidak memiliki “mesin” biosintetik sendiri. Virus akan menggunakan mesin biosintetik inang (misalnya bakteri) untuk melakukan kehidupanya. Karena itu, pengendali biosintetik bakteri yakni DNA bakteri, harus dihancur-hancurkan. Untuk itu DNA virus memproduksi enzim penghancur. Enzim penghancur akan menghancurkan DNA bakteri tapi tidak menghancurkan DNA virus. Dengan demikian bakteri tidak mampu mengendalikan mesin biosintetik sendiri. DNA viruslah sangat berperan, DNA virus mengambil alih kendali kehidupan. DNA virus mereplikasikan diri berulangkali dengan jalan menkopi diri membentuk DNA virus dengan jumlah banyak. Selanjutnya DNA virus tersebut melakuakn sintesis protein virus yang akan dijadikan kapsid dengan menggunakn ribosom bakteri dan enzim-enzim bakteri. Jelasnya, didalam sel bakteri yang tidak berdaya itu disintesis DNA virus dan protein yang akan dijadikan sebagai kapsid virus, dalam kendali DNA virus.
4. Fase Perakitan
Kapsid yang disintesis mula-mula terpisah-pisah antara bagian kepala, ekor, dan serabut ekor. Bagian-bagian kapsid itu dirakit menjadi menjadi kapsid virus yang utuh, kemudian DNA virus masuk didalamnya. Kini terbentuklah tubuh virus yang utuh. Jumlah virus yang tebentuk 100-200 buah.
5. Fase Litik
Ketika perakitan virus selesai, virus telah memproduksi enzim lisozim lagi, yakni enzim penghancur yang akan menghancurkan dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri hancur, dinding sel bakterimengalami lisis (pecah), dan virus-virus baru akan keluar untuk mencari inang yang lain. Fase ini merupakan fase lisisnya sel bakteri namun bagi virus merupakan fase penghamburan virus. Penelitian pada fag yang menyerang bakteri Esherichia coli menunjukkan bahwa ada virus yang mengakibatkan bakteri mengalami lisis dan ada yang tidak. Virus T4 mengakibatkan bakteri mengalami lisis dan karenanya daur hidup virus tersebut disebut sebagai daur litik.
Gambar 1. Daur Litik profag T4
b. Daur lisogenik
Dalam daur lisogenik ini virus tidak menghancurkan sel bakteri. Adapun tahapannya sebagai berikut :
1. Fase Adsorbsi
Fase adsorbsi ditandai dengan melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri. Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yakni pad permukaan dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. Menempelnya virus pada protein diding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok. Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus mengeluarkan enzin lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri dan sel inang.
2. Fase Injeksi
Setelah terbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk memompa asam nukleatnya (DNA dan RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi lagi.
3. Fase Penggabungan
Ketika memasuki fase injeksi, DNA virus masuk kedalam tubuh bakteri. Selanjutnya, DNA bakteri atau melakukan penggabungan. DNA bakteri berbentuk silkuler, yakni seperti kalung yang tidak berujung dan berpangkal. DNA tersebut berupa benang ganda yang terpilin. Mula-mula DNA bakteri putus, kemudian DNA virus menggabungkan diri diantara benang yang putus tersebut, dan akhirnya membentuk DNA sikuler baru yang telah disisipi DNA virus. Dengan kata lain, didalam DNA bakteri terknadung DNA genetik Virus.
4. Fase Pembelahan
Dalam keadaan tersebut itu, DNA virus tidak aktif, yang dikenal sebagai profag. Karena DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri, maka jika DNA bakteri melakukan replikasi, profag juga ikut melakukan replikasi. Misalnya saja jika bakteri akan membelah diri, DNA menhkopi diri dengan proses replikasi. Dengan proses replikasi. Dengan demikian profag juga ikut terkopi. Terbentuklah dua sel bakteri sebagai hasil pembelahan dan didalm setiap sel anak bakteri tekandung profag yang identik. Demikian seterusnya hingga proses pembelahan bakteri berlangsung berulangkali sehingga setiap sel bakteri yang terbentuk didalam terkadung profag. Dengan demikian jumlah profag mengikuti jumlah sel bakteri yang ditumpanginya.
5. Fase Sintetis
karena radiasi atau pengaruh zat kimia tertentu profag taktif. Profag tersebut memisahkan diri dari DNA bakteri, kemudian menghanacurkan DNA bakteri. Selanjutnya, DNA virus mengadakan sintesis yakni mensintesis protein untuk digunakan sebagi kapsid bagi virus-virus baru dan juga melakukan replikasi DNA sehingga DNA virus menjadi banyak.
6. Fase Perakitan
Kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh, yang berfungsi sebagai selubang virus. Kapsid yang terbentuk mencapai 100-200 kapsid baru. Selanjutnya DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus yang baru.
7. Fase Litik
Setelah terbetuk virus-virus baru terjadilah lisis sel bakteri (uraian sama dengan daur litik). Virus-virus yang terbentuk berhamburan keluar sel bakteri guna menyerang bakteri baru. Dalam daur selanjutnya virus dapat mengalami daur litik atau daur lisogenik.
Gambar 2. Reproduksi virus secara litik dan lisogenetik
KESIMPULAN
Virus bukanlah sel yang dapat berkembang biak sendiri. Cara berkembang biak virus berbeda dengan makhluk hidup lain. Virus tidak mampu memperbanyak diri di luar sel-sel hidup sehingga dikatakan bahwa virus bukanlah makhluk hidup yang dapat hidup mandiri. Virus selalu memanfaatkan sel-sel hidup sebagai inang untuk memperbanyak dirinya. Replikasi terjadi di dalam sel inang. Untuk dapat mereplikasi asam nukleat dan mensintesis protein selubungnya, virus bergantung pada sel-sel inang. Replikasi ini menyebabkan rusaknya sel inang. Setelah itu, virus akan keluar dari sel inang. Di luar sel inang, virus disebut sebagai partikel virus yang disebut virion.
Ada beberapa tahapan dalam replikasi virus, yaitu tahap adsorpsi (penempelan) virus pada inang, tahap injeksi (masuknya) asam inti ke dalam sel inang, tahap sintesis (pembentukan), tahap perakitan, dan tahap litik (pemecahan sel inang). Berdasarkan tahapan tersebut, siklus hidup virus dapat dibedakan lagi menjadi siklus litik dan siklus lisogenik.
DAFTAR PUSTAKA
Bosch, I.; K. Xhaja; L. Estevez; G. Raines; H. Melichar; R.V. Warke; M.V. Fournier; F.A. Ennis; A.L. Rothman. (2002) : Increased production of interleukin-8 in primary human monocytes and in human epithelial. J. Virol. Jun;76(11): 5588-5597.
Chen, Y.; T. Maguire; R.M. Mark. (1996). Demonstration of binding of envelope protein to target cells. J. Virol. 70:8765-8772.
Opik. (2010). Perkembangbiakan virus, Replikasi Virus. http://masteropik.blogspot.com/2010/05/perkembangbiakan-virus-replikasi-virus.html
Rantam, F. A. (2003) Metode Imunologi. P. 82-85. Airlangga University Press, Surabaya.
Wimmer, E. (1994). Introduction in celluler receptors for animal viruses. (ed. Wimmer) 1-13. Cold Spring Harbor Laboratory press, Cold Spring Harbor, NY.