Tujuan Pembelajaran :
3. Mampu menjelaskan cara hidup virus
Virus bukanlah termasuk makhluk hidup karena tidak memiliki gejala hidup ketika tidak berada di dalam sel inang yang hidup. Namun karena memiliki asam nukleat, para ilmuwan memasukkannya ke dalam golongan makhluk hidup.
Berikut ini disajikan artikel mengenai penyakit yang disebabkan oleh virus. Diskusikan bersama teman sekelompok kamu mengenai artikel tersebut lalu kerjakan petunjuk pengerjaan dalam menyelesaikan LKS ini.
HIV (Human Immunodeficiency Virus) berarti virus yang dapat merusak sistem kekebalan tubuh manusia. Ini adalah retrovirus, yang berarti virus yang mengunakan sel tubuhnya sendiri untuk memproduksi kembali dirinya. HIV menginfeksi dua tipe sel darah putih yaitu sel T4 dan makrofag (Gardner, dkk dalam Corebima 2008: 13). Sel T4 yang terinfeksi oleh HIV akan mati terbunuh sedangkan makrofag tidak mati terbunuh dan di dalam magrofag itu HIV berkembang baik. Oleh karena itu makrofag dipandang sebagai semacam reservoir HIV dalam tubuh.
Struktur HIV
AIDS disebabkan oleh sebuah virus. Ukuran virus penyebab AIDS berukuran sepersepuluh ribu milimeter. Virus penyebab AIDS pertama kali ditemukan oleh Luc Montagnier dari Institute Pasteur Paris di Prancis pada tahun 1983. Montagnier berhasil mengisyaratkan ada suatu virus di dalam darah penderita AIDS dan menamakan virus tersebut Limphadenopaty Associated Virus (LAV).Satu tahun kemudian, tepatnya pada bulan
VIRUS
Page 129Virus (HTLV). (Morthesen dan Krier, 2007).
Agar tidak terus-menerus menjadi pertentangan mengenai nama virus tersebut pada bulan Mei 1986 WHO melalui komite Taksonomi Internasional memberi nama virus penyebab AIDS ini dengan nama HIV (Human Immunodeviciency Virus), yang digolongkan dalam famili retroviridae, nama ini diberikan pada jenis virus yang mempunyai kemampuan yang ’unik’ yaitu mampu menstransfer informasi genetik dari RNA ke DNA dengan menggunakan enzim yang disebur reverse transcriptase(Sardjito, 1994). Lebih lanjut dijelaskan, karena HIV mempunyai kemampuan replikasi balik, menyebabkan virus mempunyai kemampuan ’menyandera’ sel inang untuk digunakan sebagai ’mesin replikatif’ dalam memproduksi dirinya sendiri, maupun zat yang diinginkan oleh virus itu sendiri (Volker, 1993).
Menurut Volker (1993), secara umum struktur HIV dibedakan menjadi dua bagian, yaitu bagian selubung (envelope) dan bagian inti (core). Pada bagian envelope tersusun oleh lapisan lipid bilayer yang serupa dengan plasma membran pada sel manusia, dan memang merupakan derivat dari plasma membran sel pada manusia. Lapisan membran ini terdiri dari tiga protein yang melengkapi bagian envelope yaitu; 1) trans-membrane protein, 2) the knob, seperti pada protein permukaan dan bagian luar, 3) matrik protein pada bagian dalam. Bagian kedua dari struktur HIV adalah bagian core (inti). Capsid, pada bagian dalam. Pada bagian ini berbentuk roughly bullet, dengan bagian luar ‘skin’ dibentuk dari protein ada dua molekul RNA, setiap RNA dilapisi oleh nucleocasid protein. Ada tiga enzim berasosiasi dengan RNA-NC complex, yaitu enzim transcriptase, integrase, virus juga mempunyai protein-protein lain yang fungsinya belum teridentifikasi.
Daur Hidup HIV
Proses infeksi HIV pada sel manusia diawali dengan pengikatan the knob (SU) protein pada reseptor sel inang CD4 (Cluster of Differentiation) (Volker, 1993). Protein SU mengandung delapan belas residu asam amino sistein. Residu asam amino ini dapat membentuk ikatan disulfida dengan sel inang, sehingga dapat membentuk ikatan yang sangat kuat antara HIV dengan sel inang (Putney dalam Senam, 1999). Selanjutnya trans membran protein (TM) menetrasi (penetrates) sel membran inang, dan kemudian proses selanjutnya terjadi membran fusi di antara keduanya, keadaan ini membuka jalan inti virus masuk ke dalam sel. Setelah inti virus masuk ke dalam sel, maka proses produksi DNA dari RNA viral dimulai.
Langkah pertama yang dilakukan oleh HIV adalah, nucleocapsid (NC) protein harus dirubah (dipecah) untuk memberikan akses kepada RNA virus dengan reverse transcriptase (RT) enzim. Fakta secara invitro, menunjukkan ada hubungan antara pembelahan Nucleocapsid (NC) dengan kehadiran Protease Protein (PR). Langkah selanjutnya enzim reverse transcriptase mengkatalis terjadinya polimerisasi deoksinukleotida pada cetakan RNA, dan menghasilkan single strand DNA, setelah sintesis terjadi secara lengkap dihasilkan DNA strand lengkap (double strand DNA) yang kemudian
VIRUS
Page 130DNA viral ke dalam DNA sel inang. Hasil akhir dari integrasi DNA viral dengan DNA sel inang disebut dengan provirus (Volker, 1993).
Pada tahap selanjutnya adalah proses ‘sabotase’ sel inang oleh virus HIV. Sel inang ‘dimanfaatkan’ oleh virus sebagai ‘mesin replikatif’ untuk ‘memproduksi’ dirinya sendiri, yang kemudian meninggalkan sel inang untuk mencari ‘korban’ sel yang lain.
Adapun proses penginfeksian HIV terhadap sel T antara lain: 1) Virus masuk ke dalam tubuh hospes.
2) Setelah masuk ke dalam tubuh pejamu, HIV terutama akan menginfeksi CD4 limfosit, juga menginfeksi makrofag, sel dendritik, serta sel mikroglia. Selubung protein memanfaatkan antigen CD4 sebagai reseptor untuk perlekatan awal. Kemudian terjadi perubahan bentuk dimana membutuhkan koreseptor (biasanya koreseptor chemokine CCR5), sehingga memungkinkan selubung protein kedua untuk berinteraksi dengan membran sel pejamu dan memungkinkan HIV masuk ke dalam sel.
3) RNA dari HIV kemudian akan membentuk DNA serat ganda oleh enzim reverse transcriptase. Setelah DNA virus yang dibentuk masuk ke dalam inti sel pejamu dan berintegrasi dengan DNA dari sel pejamu akan ikut mengalami replikasi pada setiap terjadi proliferasi sel. Setiap hasil replikasi DNA ini selanjutnya akan menghasilkan virus baru. Kemudian virus baru ini akan berkembang di dalam membran sel.
4) Setelah HIV masuk ke dalam tubuh, rangkaian terjadinya penyakit AIDS dimulai. Tahap-tahap terjadinya penyakit AIDS meliputi infeksi primer, penyebaran virus ke organ limfoid, masa laten, penyakit klinis dan kematian.
Sayangnya (melanjutkan penjelasan Nowak sebelumnya) HIV merupakan virus yang mempunyai kemampuan berubah (bermutasi) yang sangat tinggi, sehingga ia ’menemukan jalan’ menggagalkan proses ’penandaan’ yang berunjung pada proses ’pembantaian’ ini. Pada kenyataanya perubahan kecil saja akibat mutasi yang telah dijelaskan sebelumnya, sudah mampu merubah struktur dari peptida virus, dan perubahan ini akan merusak ’fit’ antara peptida dengan HLA sehingga terjadi kegagalan ’penandaan’. Hasilnya adalah petida viral menjadi tidak dikenali oleh killer sel karena bentuk dan strukturnya telah berubah.
VIRUS
Page 131memasukkannya ke dalam golongan makhluk hidup.
Berikut ini disajikan artikel mengenai penyakit yang disebabkan oleh virus. Diskusikan bersama teman sekelompok kamu mengenai artikel tersebut lalu kerjakan petunjuk pengerjaan dalam menyelesaikan LKS ini.
Rhabdovirus berasal dari bahasa Yunani yaitu Rhabdo yang berarti berbentuk batang dan Virus yang berarti virus. Jadi Rhabdovirus merupakan virus yang mempunyai bentuk seperti batang. Rabies merupakan infeksi akut dari susunan saraf pusat yang berakibat fatal. Virus ditularkan ke manusia melalui gigitan dan kadang melalui jilatan (air liur) hewan yang terinfeksi rabies. Hewan yang dapat menularkan penyakit rabies antara lain anjing, kucing, kera, dan kelelawar.
Struktur
Virus rabies atau Rhabdovirus merupakan salah satu virus yang mempunyai sifat morfologik dan biokimiawi yang lazim dengan virus somatis vesikuler sapi dan beberapa virus hewan, tanaman, dan serangga. Virus rabies dan jenis virus lainnya terdiri dari dua komponen dasar, yaitu sebuah inti dari asam nukleat yang disebut genom dan yang mengelilingi protein yang disebut kapsid.
Rhabdovirus merupakan partikel berbentuk batang atau peluru berdiameter 75 nm x panjang 180 nm. Partikel dikelilingi oleh selubung selaput dengan duri yang menonjol yang panjangnya 10 nm, dan terdiri dari glikoprotein tunggal. Genom beruntai tunggal, RNA negative-sense (12 kb; BM 4,6 x 106) yang berbentuk linear dan tidak bersegmen. Sebuah virus rabies yang lengkap diluar inang (virion) mengandung polimerase RNA. Komposisi dari virus rabies ini adalah RNA sebanyak 4%, protein sebanyak 67%, lipid sebanyak 26%, dan karbohidrat sebanyak 3%. Rhabdovirus melakukan replikasi dalam sitoplasma dan virion bertunas dari selaput plasma. Karakter yang menonjol dari Rhabdovirus ini merupakan virus yang bersusun luas dengan rentang inang yang lebar. Virus ini merupakan jenis virus uang mematikan. Kapsid melindungi genom dan juga memberikan bentuk pada virus.
Siklus Hidup
Pertama-tama, virus rabies ini akan melekat atau menempel pada dinding sel inang. Virus rabies melekat pada sel melalui duri glikoproteinnya, reseptor asetilkolin nikotinat dapat bertindak sebagai reseptor seluler untuk virus rabies. Kemudian secara endositosis virus dimasukan ke
VIRUS
Page 132RNA untai tunggal direkam oleh polimerase RNA terkait, virion menjadi lima spesies mRNA. mRNAs monosistronik ini menyandi untuk lima protein virion. Genom ini merupakan cetakan untuk perantara replikatif yang menimbulkan pembentukan RNA keturunan. RNA genomik berhubungan dengan transkriptase virus, fosfoprotein dan nukleoprotein. Setelah enkapsidasi, partikel berbentuk peluru mendapatkan selubung melalui pertunasan yang melewati selaput plasma. Protein matriks virus membentuk lapisan pada sisi dalam selubung, sementara glikoprotein virus berada pada selaput luar dan membentuk duri. Setelah bagian-bagian sel lengkap, sel virus tadi menyatukan diri kembali dan membentuk virus yang baru. Setelah itu virus keluar dari sel inang dan menginfeksi sel inang yang lainnya. Keseluruhan proses dalam siklus hidup virus rabies ini terjadi dalam sitoplasma.
Virus rabies membelah diri dalam otot atau jaringan ikat pada tempat inokulasi dan kemudian memasuki saraf tepi pada sambungan neuromuskuler dan menyebar sampai ke susunan saraf pusat. Virus membelah diri disini dan kemudian menyebar melalui saraf tepi ke kelenjar ludah dan jaringan lain. Kepekaan terhadap infeksi dan masa inkubasinya bergantung pada latar belakang genetik inang, strain virus yang terlibat, konsentrasi reseptor virus pada sel inang, jumlah inokulum, beratnya laserasi, dan jarak yang harus ditempuh virus untuk bergerak dari titik masuk ke susunan saraf pusat. Terdapat angka serangan yang lebih tinggi dan masa inkubasi yang lebih pendek pada orang yang digigit pada wajah atau kepala.
Patofisiologi:
Virus rabies yang terdapat pada air liur hewan yang terinfeksi, menularkan kepada hewan lainnya atau manusia melalui gigitan atau melalui jilatan pada kulit yang tidak utuh. Virus akan masuk melalui saraf-saraf menuju ke medulla spinalis dan otak, yang merupakan tempat mereka berkembangbiak dengan kecepatan 3mm / jam. Selanjutnya virus akan berpindah lagi melalui saraf ke kelenjar liur dan masuk ke dalam air liur. Pada 20% penderita, rabies dimulai dengan kelumpuhan pada tungkai bawah yang menjalar ke seluruh tubuh. Tetapi penyakit ini biasanya dimulai dengan periode yang pendek dari depresi mental, keresahan, tidak enak badan dan demam. Keresahan akan meningkat menjadi kegembiraan yang tak terkendali dan penderita akan mengeluarkan air liur. Kejang otot tenggorokan dan pita suara bisa menyebabkan rasa sakit yang luar biasa. Kejang ini terjadi akibat adanya gangguan daerah otak yang mengatur proses menelan dan pernafasan. Angin sepoi-sepoi dan mencoba untuk minum air bisa menyebabkan kekejangan ini. Oleh karena itu penderita rabies tidak dapat minum, gejala ini disebut hidrofobia (takut air). Lama-kelamaan akan terjadi kelumpuhan pada seluruh tubuh, termasuk pada otot-otot pernafasan sehingga menyebabkan depresi pernafasan yang dapat mengakibatkan kematian.
Perintah/Pertanyaan Pengarah
1. Dari wacana tersebut, temukan pokok-pokok permasalahan terkandung di dalamnya! 2. Dari tiap pokok permasalahan yang kamu temukan itu, rumuskan menjadi
pertanyaan-pertanyaan atau rumusan-rumusan masalah yang memudahkan kamu untuk menemukan jawabannya!
VIRUS
Page 133sementara kamu ini menjadi langkah-langkah solusi, yang kemungkinannya merupakan jawaban permasalahan yang telah kamu rumuskan tersebut!
4. Dari sekian kemungkinan jawaban itu, temukan satu jawaban yang kemungkinan paling tepat untuk pokok-pokok permasalahan tersebut!
5. Menggunakan buku teks atau buku sumber yang kamu miliki, temukan jawaban-jawaban pertanyaan-pertanyaan yang telah kamu rumuskan pada nomer 2 tersebut. Ingat, gunakan waktu yang disediakan!
6. Tuliskan jawaban-jawaban kamu di tempat yang disediakan! Hasil Kegiatan Creative Problem Solving
1. (Objective Finding)
a. Tuliskan pokok-pokok permasalahan/persoalan yang teridentifikasi:
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
b. Tuliskan rumusan-rumusan pertanyaan berdasarkan wacana diatas!
... ... ... ... ... ... ...
