Epstein-Barr Virus
Epstein-Barr Virus
A.
A. Struktur VirusStruktur Virus
Virus Epstein-Barr ditemukan pada tahun 1964 oleh Michael Epstein dan Yvonne Virus Epstein-Barr ditemukan pada tahun 1964 oleh Michael Epstein dan Yvonne Barr, bersama dengan Bert Achon
Barr, bersama dengan Bert Achong ketika mengamati partikel mirip virus dg ketika mengamati partikel mirip virus dengan engan mikroskopmikroskop elektron pada hasil biopsi pasien penderita limfoma Burkitt.
elektron pada hasil biopsi pasien penderita limfoma Burkitt.11 Virus Epstein-Barr (VEB)Virus Epstein-Barr (VEB) merupakan anggota dari keluarga virus
merupakan anggota dari keluarga virus Herpes Herpes. Beberapa virus. Beberapa virus Herpes Herpes yang ada antara lainyang ada antara lain Herpes
Herpes simplex simplex II dandan Herpes Herpes simplex simplex II II , virus, virus Varicella zosterVaricella zoster (( subfamili subfamili alphavirusalphavirus),), Cytomegalo virus
Cytomegalo virus dan virusdan virus Human herpes 6 Human herpes 6 dandan 77 (( subfamili betaherpesvirus subfamili betaherpesvirus), virus), virus Human Human herpes 8
herpes 8 dan Virusdan Virus Epstein-Barr Epstein-Barr (( subfamili gammaherpesvirus subfamili gammaherpesvirus).).1,21,2
Virus Epstein-Barr adalah virus berselubung dan berisi inti DNA yang dikelilingi oleh Virus Epstein-Barr adalah virus berselubung dan berisi inti DNA yang dikelilingi oleh nukleokapsid ikosahedral dan
nukleokapsid ikosahedral dan tegument-ategument-a (protein yang terletak antara nukleokapsid dan(protein yang terletak antara nukleokapsid dan selubung) serta dilengkapi selubung luar yang mempunyai tonjolan glikoprotein eksternal. selubung) serta dilengkapi selubung luar yang mempunyai tonjolan glikoprotein eksternal.1-51-5 VEB mempunyai kode genetik se
VEB mempunyai kode genetik sepanjang 175-184 kbp, denganpanjang 175-184 kbp, dengan double-strandeddouble-stranded genom DNAgenom DNA yang mengkode 100 protein.
yang mengkode 100 protein.1-41-4 Dua subtipe yang diketahui dapat menginfeksi manusia Dua subtipe yang diketahui dapat menginfeksi manusia adalah VEB-1 dan VEB-2 yang berbeda dalam pengorganisasian gen yang mengkode
adalah VEB-1 dan VEB-2 yang berbeda dalam pengorganisasian gen yang mengkode EBV EBV nuclear antigen
nuclear antigen (EBNA-2, EBNA-3a, EBNA-3b, dan EBNA-3c). (EBNA-2, EBNA-3a, EBNA-3b, dan EBNA-3c).33 B.
B. Infeksi VirusInfeksi Virus
VEB telah menginfeksi lebih dari 95% populasi orang dewasa di dunia.
VEB telah menginfeksi lebih dari 95% populasi orang dewasa di dunia.55 Virus iniVirus ini dapat hidup didalam tubuh manusia dalam jangka panjang tanpa menimbulkan gejala klinik dapat hidup didalam tubuh manusia dalam jangka panjang tanpa menimbulkan gejala klinik yang jelas dan infeksi primer biasanya terjadi dalam beberapa tahun pertama kehidupan serta yang jelas dan infeksi primer biasanya terjadi dalam beberapa tahun pertama kehidupan serta pada beberapa individu, virus ini dapat terlibat langsung d
pada beberapa individu, virus ini dapat terlibat langsung dalam proses keganasan.alam proses keganasan.55
Gam
Setelah terinfeksi virus ini, tubuh akan terus membawa virus dan dapat menularkannya melalui saliva. Infeksi VEB ini dapat bersifat menetap (persisten), tersembunyi (laten) dan sepanjang masa (long life).4 Pada proses infeksi akut, VEB akan menginfeksi epitel skuamosa di daerah orofaring dan menyebabkan infeksi litik serta replikasi virus dengan menghasilkan virion yang kemudian akan diikuti oleh infeksi laten pada limfosit B.1,3,5 Limfosit B yang terinfeksi VEB diperkirakan terdapat pada organ limfoid orofaringeal dan virus ini akan menetap dalam memori sel limfosit B sehingga membuat sel ini menjadi imortal.1
Sebelum virus memasuki sel limfosit B, selubung glikoprotein utama (gp350) akan berikatan dengan reseptor virus yaitu molekul CD21 (reseptor komplemen C3d) pada permukaan sel limfosit B.3,4 Faktor-faktor lain selain CD21 yang penting untuk proses infeksi ini adalah molekul Major Histocompatibility Complex (MHC) kelas II yang berfungsi sebagai kofaktor untuk infeksi sel limfosit B.1 Setelah mengikat reseptor CD21 pada limfosit B, VEB akan masuk ke sitoplasma sel host dalam waktu 1-2 jam yang mengakibatkan partikel-partikel virus akan terurai dan genom-genom virus masuk ke dalam nukleus. Proses
ini merupakan bentuk VEB saat infeksi laten yang ditandai dengan aktivasi dan proliferasi sel yang disebut sebagai VEB imortal pada sel limfosit B.2
Proses ini melibatkan interaksi beberapa komplek glikoprotein virus termasuk glikoprotein gH dan gL yang merupakan homolog dari molekul gp42 dengan MHC kelas II pada limfosit B. Sel limfosit B yang terinfeksi VEB akan menghindari apoptosis dengan
mengekspresikan Latent Membrane Protein (LMP) 1 dan 2a.5
Genom VEB terdiri dari molekul DNA linear yang mengkode hampir 100 protein virus. Pada proses replikasi virus, protein ini penting untuk mengatur ekspresi gen virus, replikasi DNA virus, membentuk komponen struktural dari virion dan modulasi respon imun host. Infeksi sel epitel oleh VEB menghasilkan replikasi aktif, produk-produk virus dan infeksi litik.3 Sebaliknya, infeksi sel limfosit B oleh VEB menyebabkan infeksi laten dengan terbentuknya sel yang imortal.3,4 Replikasi virus secara spontan diaktifkan hanya dalam persentase kecil dari sel limfosit B yang terinfeksi secara laten. Pada orang dewasa normal,
dari 1-50 /1 juta sel limfosit B dalam sirkulasi tubuh telah terinfeksi VEB dan jumlah sel yang terinfeksi secara laten akan tetap stabil selama bertahun-tahun.4,7
Pada kondisi normal, infeksi VEB dapat terkontrol dan masuk ke fase laten, dimana hanya sedikit sel limfosit B yang terinfeksi. Setelah infeksi primer dan pembentukan fase laten, ekspresi gen VEB dibatasi hanya untuk LMP-2A yaitu protein yang mempertahankan
fase laten dengan memberikan sinyal kelangsungan hidup dan menghambat aktivasi sel limfosit B sehingga nantinya masuk fase litik.5 Fase litik dapat terjadi baik di epitel rongga mulut maupun di sel limfosit B yang terletak berdekatan dengan epitel rongga mulut.1,8,9 VEB dapat menginfeksi individu lainnya yang rentan ketika memasuki fase litik.
C. Produk Virus
VEB menghasilkan produk yang akan berinteraksi ke berbagai molekul antiapoptotic dan sitokin sehingga menyebabkan infeksi VEB dapat bertahan lama dan bertransformasi. Infeksi Laten
Pada infeksi laten VEB akan diekspresikan beberapa gen, yaitu:
Epstein -Bar r Vi ru s Nu clear Antigen-1 (EBNA-1)
EBNA-1 adalah urutan spesifik DNA binding phosphoprotein yang diperlukan untuk replikasi dan pemeliharaan gen VEB serta memiliki peran sentral dalam mempertahankan infeksi laten virus ini.1,3 EBNA-1 mengikat sumber replikasi plasmid, yang terdiri dari dua elemen EBNA-1 yang berbeda. Setelah EBNA-1 mengikat sumber replikasi plasmid, VEB akan menggunakan enzim host sebagai mediasi pada semua langkah saat proses replikasi.1
Epstein -Bar r Vi ru s Nu clear Antigen-2 (EBNA-2)
EBNA-2 adalah co-activator transkripsi yang mengkoordinasikan ekspresi gen virus pada latensi III dan juga transaktivasi gen pada banyak sel sambil memainkan peran penting dalam mempertahankan sel. EBNA-2 (dan EBNA-LP) adalah protein laten pertama kali yang terdeteksi setelah infeksi VEB. Ada dua jenis EBNA-2 yang dapat diidentifikasi secara serologis dimana kedua tipe serologis EBNA-2 sesuai dengan jenis virus VEB-1 dan VEB-2.1
EBNA-2 berfungsi terutama untuk mengatur peningkatan ekspresi gen virus dan seluler, diantaranya CD23 (penanda permukaan sel limfosit B yang teraktivasi), c-myc (protein onkogen-seluler) dan promotor virus EBNA-C.4 EBNA-2 juga dikenal dapat berinteraksi dengan faktor transkripsi lain.
Epstein -Bar r Vir us Nuclear An tigen L eader Pr otein (EBNA-LP)
EBNA-LP yang juga dikenal sebagai EBNA-5 merupakan salah satu protein virus pertama yang diproduksi selama infeksi VEB pada sel limfosit B. EBNA-LP berinteraksi dengan EBNA-2 untuk mengaktivasi limfosit B yang berbeda dalam keaadaan istirahat
masuk ke fase G1 pada siklus sel dengan cara mengikat dan menonaktifkan p53 seluler dan produk supresor gen protein tumor retinoblastoma.1,4 EBNA-LP juga berinteraksi dengan
faktor transkripsi lain.1
Epstein -Bar r Vi ru s Nu clear An tigen -3A, 3B, 3C (EBNA-3A, EBNA-3B, dan EBNA-3C) Secara in vitro EBNA-3A, EBNA-3B, dan EBNA-3C adalah regulator transkripsi dimana EBNA-3A dan EBNA-3C s a n g a t penting untuk proses transformasi sel limfosit B.1,3,4 Terdapat perbedaan pada EBNA-3A, EBNA-3B, dan EBNA-3C diantara dua subtipe VEB. EBNA-3A dan EBNA-3C telah terbukti penting dalam mempertahankan sel limfosit B yang terinfeksi. EBNA-3C berperan pada retinoblastoma dengan mengurangi produk gen supresor tumor retinoblastoma pada fase G1 dari siklus sel. EBNA-3C juga telah terbukti meningkatkan produksi LMP-1 dalam beberapa kondisi dimana LMP-1 akan memfasilitasi transformasi dan pertumbuhan sel dan menghambat apoptosis.1,3
L atent M embrane Protein (LMP-1)
LMP-1 adalah protein membran yang terdiri dari enam membran hidrofobik. LMP-1 diagregasi pada membran plasma dan sangat penting untuk membuat sel menjadi imortal.1,3,5 LMP-1 secara langsung terkait dengan onkogenesis berdasarkan kemampuannya untuk merubah susunan gen seluler dan juga menghambat apoptosis dengan meninggikan tingkat bcl-2.5,7
LMP-1 merupakan produk virus yang dapat mencegah sel yang terinfeksi VEB dari apoptosis dengan menginduksi dan meningkatkan protein anti- apoptotik seperti bcl-2, dan a20. LMP-1 juga terlibat dalam pengaturan proliferasi sel dengan memicu progresifitas dan proliferasi sel melalui siklus sel (fase G1/S) dan inhibisi apoptosis.4
L atent M embrane Protein -2A, 2B (LMP-2A dan LMP-2B)
LMP-2 terdiri dari dua protein yaitu LMP-2A dan LMP-2B yang berfungsi untuk mencegah reaktivasi VEB pada infeksi laten di dalam sel limfosit B yang sudah terinfeksi.3,4 LMP-2 berperan dalam memodifikasi pertumbuhan sel limfosit B normal yang dapat mendukung pemeliharaan latensi VEB didalam sumsum tulang. Ekspresi LMP-2A pada penyakit Hodgkin dan KNF menunjukkan adanya pengaruh fungsi protein ini pada
Epstein -Bar r Vir us Encoded RNAs -1 dan 2 (EBERs 1 dan 2)
EBERs-1 dan 2 merupakan suatu non-polyadenylated , noncoding RNA dari nukleotida 167 dan 172.3,4 EBERs banyak terdapat di hampir semua sel yang terinfeksi VEB kecuali lesi oral berupa leukoplakia pada pasien AIDS. EBERs-1 dan 2 (selain dua LMPs) terdapat dalam segala bentuk proses latensi.1,3 Meski begitu, rekombinan VEB dengan menghapus gen EBERs dapat mengubah limfosit dan menunjukkan bahwa EBERs tidak penting untuk proses transformasi sel, oleh karena itu, peran EBERs dalam transformasi
masih menjadi pertanyaan.1 Infeksi Litik
Pada infeksi litik, telah diekspresikan kurang lebih 90 protein yang diklasifikasikan menjadi:
I mmediate-Ear ly Protein
Protein utama VEB yang digolongkan ke dalam kelompok ini antara lain BZLF1 yang disebut juga protein Z Epstein-Barr Replication Activator (ZEBRA) atau Zta dan BRLF1 yang dikenal Rta. Keduanya merupakan protein aktif transkripsi gen virus dimana BZLF1 merupakan protein inhibitor transkripsi dari EBNA Cp promotor dan akan memfasilitasi perubahan sel dari infeksi laten menjadi infeksi litik.3
Ear ly Protein
Early protein VEB termasuk enzim yang berperan penting pada replikasi DNA, penghambat apoptosis, reseptor sitokin yang terlarut dan protein yang mengaktifkan ekspresi gen lainnya.3 Enam protein virus telah diidentifikasi sebagai protein replikasi yang terdiri dari replikasi DNA virus polymerase (dikode oleh BALF5), DNA polimerase processivity factor (dikode oleh BMRF1), single- stranded DNA- binding protein homolog (dikode oleh BALF2), homolog primase (dikode oleh BSLF1), yang homolog helicase (dikode oleh BBLF4) dan homolog helikase-primase (dikode oleh BBLF2 / 3).3
Early Protein virus lainnya yang penting untuk replikasi DNA virus adalah protein reductase ribonucleotide yang dikode oleh BORF2 dan BaRF1 serta glycosylase DNA uracil yang dikode oleh BKRF3.3 BHRF1 dan BALF1 adalah homolog dari bcl-2 yang merupakan protein seluler yang dapat menghambat apoptosis sel. BHRF1 berinteraksi dengan bcl-2
dalam mitokondria dan menghambat apoptosis baik pada sel limfosit B maupun sel-sel epitel, sedangkan efek BALF1 dapat memodulasi efek BHRF1 pada sel e pitel.1
L ate Protein
Late Protein VEB termasuk glikoprotein virus, protein nukleokapsid dan si tokin virus. Sebagian besar Viral Capsid Antigen (VCA) terdiri dari protein nukleokapsid utama yang dikodekan oleh BCLF1. Antibodi terhadap VCA dapat digunakan dalam diagnosis infeksi virus ini. VEB dikode oleh beberapa glikoprotein termasuk gp350, gp110, gp85, gp42, dan gp25.3 Glikoprotein gp350 yang dikodekan oleh BLLF1 yang merupakan protein selubung virus yang besar dan dapat mengikat reseptor CD21 pada sel limfosit B. Penghilangan gp350 dari virus secara nyata dapat mengurangi virulensi virus tetapi tidak menghilangkannya.3 Glikoprotein gp110 VEB oleh BALF4 yang merupakan homolog dari glikoprotein virus herpes simplex B (HSV) yang diperlukan HSV untuk masuk ke dalam s el.3 Glikoprotein gp85 VEB yang dikodekan oleh BXLF2 merupakan homolog dari glikoprotein HSV H (GH) yang penting untuk fusi virus ke dalam sel limfosit B dan penyerapan ke sel epitel.
Glikoprotein gp25 adalah produk dari BKRF2 yang merupakan homolog dari HSV gL dan bertindak sebagai pengantar virus untuk mengangkut gp85 ke dalam membran sel. Glikoprotein gp42 (dikodekan oleh BZLF2), mengikat molekul MHC kelas II dan berfungsi sebagai ko-reseptor untuk masuknya virus ke dalam sel limfosit B dan tidak diperlukan VEB untuk menginfeksi sel epitel.3
D. Infeksi Virus Epstein-Barr Pada Karsinoma Nasofaring
Mekanisme patogenesis VEB yang menyebabkan KNF masih kontroversi tetapi ada beberapa kenyataan yang menyebutkan hampir semua kasus KNF berkeratinisasi positif VEB dihubungkan dengan kebiasaan merokok pada geografi tertentu. Secara khusus peran langsung VEB dalam karsinogenesis KNF masih diperdebatkan, namun sel nasofaring telah terbukti terinfeksi VEB sebelum mengalami transformasi karena sel-sel epitel dewasa yang membawa CD21 dapat terinfeksi oleh virus ini. Oleh karena itu dinyatakan bahwa VEB menginfeksi sel nasofaring yang telah dirangsang oleh faktor lingkungan lainnya yang meliputi diet karsinogenik seperti produk ikan asin dan makanan yang diawetkan yang kaya N- nitrosodimethyamine (NDMA), N-nitrospyrrolidene (NPYR) dan N-nitrospiperidine
(NPIP).10 Paparan polusi asap atau kimia, termasuk nikel adalah beberapa faktor lingkungan yang juga telah dilaporkan terkait dengan pertumbuhan KNF.
Infeksi VEB dihubungkan dengan kejadian KNF secara jelas ditunjukkan dengan adanya peningkatan antibodi terhadap antigen VEB pada kebanyakan pasien KNF, terdapatnya DNA dan RNA VEB pada semua sel tumor dan pembentukan prekursor pada lesi KNF.2 Pada KNF, VEB akan menginfeksi terutama sel-sel epitel nasofaring posterior pada fosa Rosenmuller. Meskipun reseptor VEB pada sel-sel epitel belum ditemukan, kemungkinan virus ini masuk ke epitel nasofaring melalui protein permukaan yang merupakan antigen terhadap sel limfosit B dengan cara IgA-mediated endositosis.5 Temuan ini menunjukkan bahwa infeksi VEB terjadi sebelum proses neoplasia dan penting untuk perkembangan fenotipe ganas. Perubahan genetik yang paling umum adalah hilangnya kromosom regional 9p21 (p16, p15, dan p14ARF) dan 3p (RASSF1A) yang terjadi pada awal perkembangan tumor. Frekuensi kehilangan tertinggi ditemukan pada kromosom 3p (95%)
dan 9p (85%) pada tumor invasif. Mengingat target gen p16 dan RASSF1A menyimpang, perubahan genetik abnormal pada kromosom 3p dan 9p muncul untuk mempengaruhi sel nasofaring dalam mempertahankan infeksi laten VEB. Perubahan genetik tersebut terdeteksi di epitel nasofaring bahkan mungkin mendahului infeksi VEB. Infeksi VEB di epitel nasofaring premaligna dapat menyebabkan sel nasofaring diubah secara genetik, bertransformasi menjadi sel-sel ganas. Perubahan ini hanya terlihat pada sel-sel KNF tetapi
tidak terlihat pada sel-sel di jaringan sekitar nasofaring.5
Beberapa produk yang berbeda-beda dari virus mempunyai korelasi dengan tahapan siklus infeksi litik dan dapat diidentifikasi dan dikategorikan menjadi: Early Membrane Antigen (EMA), Early Intra-Celulair Atigen (EA), Viral Capcid Antigen (VCA) dan Late Membrane Antigen (LMA). Pada infeksi laten virus terjadi ekspresi dari beberapa protein virus antara lain Epstein Barr Nucleus Antigen 2 & 5 (EBNA 2 & 5) yang dapat dideteksi 2-5 jam setelah infeksi, Latent Membrane Protein 1 & 2 (LMP 1 dan 2) yang dapat dideteksi 2- 5-7 jam setelah infeksi. Bentuk laten infeksi VEB pada KNF termasuk tipe II dengan karakteristik terekspresinya protein LMP disamping protein EBERs dan EBNA-1.11 Mekanisme pasti bagaimana VEB dapat menginduksi terjadinya kanker masih belum bisa dipastikan. Akan tetapi penelitian tentang ekspresi dari gen LMP menunjukkan bisa mengubah sel epitel nasofaring secara invitro dan diperkirakan bahwa LMP pada sel yang terinfeksi VEB memproteksi sel tersebut dari program kematian sel atau apoptosis. Sedangkan pada penelitian lainnya ditemukan juga LMP pada 65% penderita KNF. Hal yang serupa dinyatakan oleh Hutajulu dkk 12 yang menyebutkan bahwa dari 50 kasus KNF yang dianalisis
secara kuntitatif untuk mendeteksi DNA VEB dengan cara brushing pada nasofaring, terdeteksi positif EBNA pada 49 kasus (98%).
Daftar Pustaka
1. Thompson MP, Kurzrock R. Epstein Barr Virus and Cancer. Clin Cancer Res J 2004; 10: 803-21
2. Hausen HZ. Gammaherpesvirinae (Lymphocryptoviruses). In: Infection Causing Human Cancer. Germany: Wyley-VCH Verlag GmbH and Co; 20 06. p.65-117.
3. Cohen JI. Virology and Molecular Biology of Epstein-Barr Virus. In: Tselis A, Jenson H.B, editors. Epstein-Barr Virus, New York: Taylor and Francis Group; 2006. p.21-37
4. Cohen JI. Epstein Barr Virus Infection. The New England Journal of Medicine 2000; 343(7): 481-92
5. Korcum AF, Ozyar E, Ayhan A. Epstein-Barr Virus Gene and Nasopharyngeal Cancer. Turkish Journal of Cancer 2006; 36: 97-107
6. Epstein-Barr Virus. (imaged on internet) cited on March 14th2013. Available from:
http://www.cullenlab.duhs.
7. Zheng H, Li L, Hu D, Deng X, Cao Y. Role of Epstein-Barr Virus Encoded Latent
Membrane Protein-1 in the Carcinogenesis of Nasopharyngeal Carcinoma. J Cellular and Molecular Immunology 2007; 4(3): 185-96.
8. Gullo C, Low W.K, Teoh G. Association of Epstein-Barr Virus with Nasopharyngeal Carcinoma and Current Status of Development of Cancer-Derived Cell Lines. Annals Academy of Medicine J 2008; 37(9): 769-77.
9. Niedobitek G. Epstein-Barr Virus Infection in The Pathogenesis of Nasopharyngeal Carcinoma. J Clin Pathol 2000; 53: 248-54.
10. Ocheni S, Olusina DB, Oyekunle AA, Ibegbulam OG, Kroger N, Bacher U, Zander AR. EBV-Associated Malignancies. The Open Infectious Diseases Journal. 2010;4: 101-12
11. Paschale MD, Clerici P. Serological Diagnosis of Epstein-Barr Virus Infection: Problems and Solutions. World J Virol 2012; 12(1): 31-43
12. Hutajulu SH, Indrasari SR, Indrawati LP, Harijadi A, Duin S, Haryana SM, et al. Epigenetic Markers for Early Dettection of Nasopharyngeal Carcinoma in a High Risk Population. Molecular Cancer Journal. 2011; 10(48): 1-9
