PERUBAHAN SKELETAL FETUS MENCIT (Mus musculus) DARI INDUK YANG DIINFEKSI Toxoplasma gondii INTRAVAGINA

(1)

TESIS

PERUBAHAN SKELETAL

FETUS MENCIT (Mus musculus) DARI INDUK YANG

DIINFEKSI Toxoplasma gondii INTRAVAGINA

PENELITIAN EKSPERIMENTAL LABORATORIS

Oleh :

ELFA ZUHROTUN NISA NIM 061314253006

PROGRAM STUDI MAGISTER

ILMU PENYAKIT DAN KESEHATAN MASYARAKAT VETERINER FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

2016

ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

(2)

PERUBAHAN SKELETAL

FETUS MENCIT (Mus musculus) DARI INDUK YANG

DIINFEKSI Toxoplasma gondii INTRAVAGINA

PENELITIAN EKSPERIMENTAL LABORATORIS

TESIS

Untuk memperoleh gelar Magister

Dalam Program Studi Ilmu Penyakit dan Kesehatan Masyarakat Veteriner Pada Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga

Surabaya

Oleh:

Elfa Zuhrotun Nisa NIM 061314253006

PROGRAM STUDI MAGISTER

ILMU PENYAKIT DAN KESEHATAN MASYARAKAT VETERINER FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

2016

(3)

(4)

(5)

(6)

UCAPAN TERIMA KASIH

Tiada kata yang lebih tepat selain puji syukur kehadirat Allah SWT atas ridho dan karunia-Nya yang telah dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menulis tesis ini dengan judul : PERUBAHAN SKELETAL FETUS MENCIT (Mus musculus) DARI INDUK YANG DIINFEKSI Toxoplasma gondii INTRAVAGINA.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada:

Prof. Dr. H. Nasih, SE., MT., Ak., CMA. Selaku Rektor Universitas Airlangga atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan Program Magister pada Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga.

Prof. Dr. Pudji Srianto, drh., M.Kes. Selaku dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga dan para Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga atas kesempatan yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini.

Prof. Dr. Lucia Tri Suwanti, drh., M.P selaku Ketua Program Studi S2 Ilmu Penyakit dan Kesehatan Veteriner (IPKMV) sekaligus sebagai pembimbing pertama.

Dr. Hani Plumeriastuti, drh., M.Kes selaku pembimbing kedua yang telah membimbing dan memberi masukan pada penelitian sampai penyusunan tesis berakhir. Semoga Allah SWT membalasnya dengan limpahan rahmat.

Dr. Endang Suprihati, drh., M.S., Dr. Epy M. Luqman, drh., M.Si. dan Dr. Mufasirin, drh., M.Si., selaku penguji yang telah meluangkan waktu menguji, membimbing dan memberikan inovasi untuk dapat membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini.

(7)

Prof. Dr. Setiawan K., drh., M.Sc, selaku ketua Departemen Parasitologi, Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga.

Seluruh staf pengajar dan staf kemahasiswaan Program Studi S2 Ilmu Penyakit Kesehatan Masyarakat Veteriner atas wawasan keilmuan selama mengikuti pendidikan di Program S2 Kedokteran Hewan Universitas Airlangga.

Laboratorium Protozoologi, Departemen Parasitologi, Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga dan Laboratorium Embriologi, Departemen Anatomi, Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga sebagai tempat yang memfasilitasi penelitian.

Ayahanda Sutoyo Zamzuri, ibunda Irfayana Trigiastari, saudara tercinta Ahmad Erfan Muharya, Vita Dwi Erlina dan Ahmad Ilham Real Aqsa, keponakan tersayang Kanaya Adzki Nurhafiza yang telah memberikan perhatian, dukungan, doa dan motivasi yang tak tergantikan hingga saat ini.

Teman penelitian Sugiarto Sinar, drh., Khorlifiyanaidillah, drh. dan Alfiana Laili, drh atas kerjasama, semangat dan bantuan selama proses penelitian.

Seluruh teman seangkatan di Program Studi Ilmu Penyakit dan Kesehatan Masyarakat Veteriner atas semangat, dukungan dan motovasi dalam penyusunan tesis ini dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu tetapi sudah membantu dalam menyusun tesis ini.

Akhirnya penulis menyadari bahwa tesis ini jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharap kritik dan saran dari pembaca sebagai upaya penyempurnaan tesis ini. Semoga hasil yang dituangkan dalam tesis ini dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian.

Surabaya, 1 Februari 2016

Penulis ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

(8)

RINGKASAN

Perubahan Skeletal Fetus Mencit (Mus musculus) Dari Induk Yang Diinfeksi Toxoplasma gondii Intravagina

Toksoplasmosis adalah penyakit yang bersifat zoonosis, disebabkan oleh

Toxoplasma gondii. Termasuk parasit intraseluler obligat, dengan predileksi pada semua tipe sel hospes. Menyerang hewan berdarah panas dan manusia. Manusia, ternak dan unggas tertular menelan ookista yang sudah berspora yang mencemari lingkungan. Manusia juga dapat tertular karena memakan daging ternak atau unggas yang kurang masak yang mengandung kista jaringan. Ookista keluar bersama feses kucing. Toksoplasmosis dapat menular melalui jalur kongenital dari induk ke fetus melalui jalur plasenta. Infeksi T. gondii pada induk semang menimbulkan manifestasi termasuk kecacatan pada fetus yang dilahirkan. Salah satu kecacatan yang ditimbulkan adalah microcepaly.

Tujuan dari penelitian ini untuk membuktikan infeksi T. gondii dapat mempengaruhi penurunan panjang fetus, os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os radius ulna, os tibia fibula, os humerus, panjang os costae dan lebar

os costae. Diharapkan dapat memberikan informasi sebagai acuan pengendalian toksoplasmosis.

Penelitian ini dilakukan selama 3 (tiga) bulan, mulai bulan Juni hingga Agustus 2015. 18 ekor mencit betina dibuntingkan, dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok pertama sebagai kontrol, mencit betina tidak diinfeksi. Kelompok kedua mencit betina diinfeksi dengan 10 takizoit T. gondii. Mencit diinfeksi umur kebuntingan 8,5 hari. Penentu umur kebuntingan didasarkan pada adanya vaginal plug setelah perkawinan, dihitung umur kebuntingan 0,5 hari. Mencit dikorbankan umur kebuntingan 18 hari. Mencit dikorbankan dengan cara

dislocatio os cervicalis kemudian dilakukan pembedahan pada bagian perut untuk mengeluarkan fetus dari uterus. Dilakukan pengukuran panjang fetus, os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os radius ulna, os tibia fibula, os humerus,lebar os costae dan panjang os costae.

Hasil perhitungan statistik menggunakan uji t, skeletal fetus mencit dari induk yang tidak diinfeksi T. gondii (kontrol) dengan skeletal fetus mencit dari induk yang diinfeksi T. gondii (perlakuan) menunjukkan adanya penurunan ukuran yang sangat berbeda nyata (p<0,01) pada kelompok panjang fetus, os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os radius ulna, os tibia fibula, os humerus, panjang os costae 1, panjang os costae 2, panjang os costae 3, panjang

os costae 4, panjang os costae 5, panjang os costae 6, panjang os costae 7, panjang os costae 8, panjang os costae 9, panjang os costae 10, panjang os costae 11, panjang os costae 12, lebar os costae 1, lebar os costae 2, lebar os costae 3, lebar os costae 4, lebar os costae 5, lebar os costae 6, lebar os costae 7, lebar os costae 8, lebar os costae 9, dan lebar os costae 11. Sedangkan pada

(9)

kelompok lebar os costae 10, dan lebar os costae 12 tidak menunjukkan adanya penurunan ukuran yang sangat berbeda nyata (p>0,01).

Hasil penelitian ini memperkuat hasil penelitian sebelumnya yang menunjukan bahwa Infeksi buatan T. gondii pada embrio ayam menyebabkan penurunan panjang embrio dan pengecilan ukuran otak (Suwanti dkk., 2011). Peningkatan apoptosis pada ukuran kepala fetus mencit dapat mengakibatkan ukuran otak mengecil akibat infeksi T. gondii (Suwanti, 2014). Mengecilnya ukuran otak kemungkinan berimplikasi pada mengecilnya tulang kepala.

Hasil tersebut juga sejalan dengan pendapat (Luqman, 2005) yang menyatakan umur kebuntingan 10 hari pada mencit merupakan periode kritis dari oganogenesis, palatum, anggota dan organ indra (pembentukan mata, telinga dan hidung) serta axial dan skeletal.

(10)

SUMMARY

Skeletal Change in Mice (Mus Musculus) Foetus of Parent Infected by

Toxoplasma gondii Intravaginal

Toxoplasmosis is a zoonosis disease caused by Toxoplasma gondii.

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasites with predilection in all cell types of hospes. This parasite could infect warm-blooded animals and human. Human, livestock and poultry infected by swallowed sporulated oocysts that contaminate the environment. Humans can also be infected by eating undercooked meat containing tissue cysts. Toxoplasmosis can be transmitted via congenital from mother to foetus through placenta. Toxoplasma gondii in hospes cause many manifestations including defect in born foetus. One of the defect is microcephaly.

The aim of this research is are to prove that T. gondii infection may affect in decrease of foetus length, length decrease in os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os humerus, os tibia fibula, os radius ulna of foetus, length and width decrease in os costae of foetus. The results of this research are expected to provide information as a reference for toxoplasmosis control.

This research was carried out during 3 (three) months, from June to August 2015. Eighteen female mice were impregnated and divided into two groups. The first group is a control group in which female mice were not infected. The second group is a treatment group in which female mice infected with dose 10 tackyzoite of T. gondii. Mice infected with tackyzoite at the gestational age of 8,5 days. Determination of gestational age are based on the presence of vaginal plug after mating counted as 0,5 day gestational age. Mice were euthanized at 18 days of gestational age by dislocatio os cervicalis. The surgery was performed on the abdomen of mice to remove foetus. Foetus were observed by measuring the length of foetus, os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os humerus, os tibia fibula, os radius ulna and length and width of os costae.

In result of statistical calculation by t test, the skeletal of mice foetus from parent which not infected by T. gondii (control) compare to skeletal of mice foetus from parent infected with T. gondii (treatment) showed significantly different (p <0.01) size decrease in group of foetus length, length of os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os radius ulna, os tibia fibula, os humerus, length of 1st os costae, length of 2nd_{os costae}_{, length of} ₃rd_{os costae}_{, length of} ₄th_{os costae}_, length of5th os costae, length of 6th os costae, length of 7th os costae, length of8th

os costae, length of9th os costae, length of10th os costae, length of11th os costae, length of12th_{os costae}_{, width of}₁st_{os costae}_{, width of}₂nd_{os costae}_{, wide of}₃rd

os costae, width of4th os costae, width 5th os costae, width 6th os costae, width of 7th os costae, width of 8th os costae, width of 9th os costae and width of 11th os costae. Meanwhile at group of width of 10th os costae and and width of 12th os costae did not show any significantly different (p > 0,01) of size decrease.

(11)

Result of this research support the previous research results which showed that artificial infection of T. gondii in chicken embryos caused decrease of length in embryo and brain size reduction (Suwanti et al., 2011).

Increasing of apoptosis fetal skeletal head size can cause brain size reduction caused by T. gondii infection (Suwanti, 2014). Brain size reduction may implicated in reduction of skeletal head.

These results are similar to the opinion of Luqman (2005), which stated that gestational age of 10 days in mice is a critical period of palate organogenesis, sense organs (the formation of eyes, ears and nose) organogenesis, axial and skeletal organogenesis.

(12)

Skeletal Change in Mice (Mus Musculus) Foetus of Parent Infected by

Toxoplasma gondii Intravaginal

Elfa Zuhrotun Nisa

ABSTRACT

Toxoplasmosis is a zoonosis disease caused by Toxoplasma gondii. Toxoplasmosis can be transmitted via congenital from mother to foetus through placenta. Eighteen female mice were impregnated and divided into two groups. The first group is a control group in which female mice were not infected. The second group is a treatment group in which female mice infected with dose 10 tackyzoite of T. gondii. Mice infected with tackyzoite at the gestational age of 8,5 days. Determination of gestational age are based on the presence of vaginal plug

after mating counted as 0,5 day gestational age. Mice were euthanized at 18 days of gestational age by dislocatio os cervicalis. Skeletal changes were observed by alizerin red method. In result of statistical calculation by t test, the skeletal of mice fetus from parent which not infected by T. gondii (control) compare to skeletal of mice fetus from parent infected with T. gondii (treatment) showed significantly different (P>0.01) size decrease in group of fetus length, length of os cranium, os nasal, os frontal, os parietal, os radius ulna, os tibia fibula, os humerus and length of 1st os costae to 12th os costae, width of 1st os costae to 9th and 11th os costae, while in group of width of 10th and 12th os costae did not show any significantly different (P>0.01) size decrease. These results are similar to the opinion of Luqman (2005), which stated that gestational age of 10 days in mice is a critical period of palate organogenesis, sense organs (the formation of eyes, ears and nose) organogenesis axial and skeletal organogenesis.

Key words: Toxoplasma gondii, congenital, organogenesis, skeletal, alizerin red. ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

(13)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL DALAM ... ii

PRASYARAT GELAR ... iii

PERNYATAAN ... iv

PERSETUJUAN ... v

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ... vi

UCAPAN TERIMA KASIH ... vii

RINGKASAN ix SUMMARY ... xi

ABSTRACT ... xiii

DAFTAR ISI ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR TABEL ... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ... xix

DAFTAR SINGKATAN DAN ARTI LAMBANG ... xx

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 4 1.3Tujuan Penelitian ... 4 1.4Manfaat Penelitian ... 5 1.4.1 Manfaat teoritis ... 5 1.4.2 Manfaat praktis ... 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1 Klasifikasi Toxoplasma gondii ... 6

2.2 Morfologi Stadium dan Siklus Hidup T. gondii ... 6

2.3 Penularan Infeksi T. gondii ... 11

2.4 Gejala Klinis Infeksi T. gondii ... 12

2.5 Infeksi T. gondii Pada Saat Kebuntingan ... 14

2.6 Patogenesis Infeksi T. gondii ... 16

2.7 Invasi T. gondii ke Sel Hospes ... 19

2.8 Mencit (Mus musculus) ... 21

2.8.1 Klasifikasi mencit... 21

2.8.2 Organ reproduksi ... 22

2.8.3 Siklus birahi ... 24

2.8.4 Periode perkembangan embrio ... 26

2.8.5 Periode organogenesis pada embrio ... 28

2.8 Mencit (Mus musculus) ... 21

2.9 Mekanisme Kerja Teratogenik ... 31 ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

(14)

BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL PENELITIAN DAN HIPOTESIS ... 36

3.1 Kerangka Konseptual Penelitian ... 36

3.2 Hipotesis ... 38

BAB 4 MATERI DAN METODE ... 39

4.1Rancangan Penelitian ... 39

4.2Populasi, Sampel dan Besar Sampel ... 39

4.2.1 Populasi ... 39

4.2.2 Sampel ... 39

4.2.3 Besar sampel ... 40

4.3Tempat dan Waktu Penelitian ... 40

4.4Materi Penelitian ... 41

4.4.1 Bahan penelitian ... 41

4.4.2Alat penelitian ... 41

4.5Definisi Operasional ... 41

4.6Instrumen Penelitian... 42

4.6.1Perbanyakan isolasi dan cara infeksi pada mencit ... 42

4.6.2Perkawinan mencit ... 43

4.6.3 Perlakuan terhadap mencit ... 43

4.7Pewarnaan dan Pengamatan Skeletal ... 44

4.8Pengukuran Panjang Skeletal ... 45

4.9Analisis Data ... 45

4.10 Bagan Kerangka Operasional ... 46

BAB 5 HASIL PENELITIAN ... 47

4.1Pewarnaan dan Pengamatan Skeletal ... 44

5.1Infeksi Induk Mencit ... 47

5.2Hasil Perkawinan ... 48

5.3Hasil Pengukuran Skeletal ... 49

BAB 6 PEMBAHASAN ... 57

6.1Pembahasan ... 57

BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN ... 62

7.1 Kesimpulan ... 62

7.2 Saran ... 62

DAFTAR PUSTAKA ... 63

LAMPIRAN ... 70

(15)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Takizoit T. gondii ... 7

2.2 Kista T. gondii ... 7

2.3 Ookista T. gondii ... 8

2.4 Siklus hidup T. gondii ... 10

2.5 Anatomisistem urogenital mencit betina ... 24

2.6 Foto efek teratogenik asam retinoik pada fetus mencit ... 35

5.1 Takizoit dari cairan peritoneal ... 48

5.2 Ditemukan vaginal plug pada vagina mencit ... 48

5.3 Panjang fetus ;(A) Kontrol. Menggunakan kamera dslr canon eos 60d kit 1……… 51

5.4 Panjang fetus ; (B) Perlakuan. Menggunakan kamera dslr canon eos 60d kit 1……… 52

5.5 Kepala fetus ; (A) Kontrol, (B) Perlakuan. Menggunakan mikroskop stereo (P 8X). ... 53

5.6 Vertebrae fetus ; (A) Kontrol. Menggunakan mikroskop stereo (P8X) ... 54

5.7 Vertebrae fetus ;(B) Perlakuan. Menggunakan mikroskop stereo (P 8X) ... 55

(16)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

5.1 Mean dan Standar Deviasi Tulang Fetus Mencit. Kontrol (tidak diinfeksi T. gondii), Perlakuan (diinfeksi T. gondii). ... 50

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1 T-tast ... 70 2 Ukuran Panjang (mm) Kelompok Kontrol. ... 104 2 Sertifikat Etik ... 110

(18)

DAFTAR SINGKATAN DAN ARTI KATA

AIDS = Acquired Immunodeficiency Syndrome

o_C _{= Derajat Celcius} DNA = Deoxyribonucleic Acid

FSH = Follicle Stimulating Hormone

g = Gram HCl = HidrogenKlorida IFN-γ = Interferon- γ KOH = KaliumHidroksida LH = Luteinizing Hormone MgCl2 = Magnesium Chlorida mm = Milimeter ml = Mililiter MT = Metrial triangel

NaCl = Natrium Chlorida

RNA = Ribose Nucleic Acid SAG 1 = Surface Antigen 1

TGC = Tropoblas Giant Cell

TNF-α = Tumor Necrosis Factor-α

µl = Mikroliter