ABSTRAK
PERAN VAKSIN PADA PENCEGAHAN INFEKSI VIRUS
Linda Nathalia, 2005. Pembimbing: Caroline Tan Sardjono, S.Ked, PhD
Infeksi virus dapat terjadi setelah virus berhasil merusak barier pertahanan tubuh dan menginvasi sistem imun inang. Respon imun inang terhadap virus terbagi menjadi 2 kategori utama: tidak spesifik (terutama interferon) dan spesifik (termasuk respon imun humoral dan cell-mediated immunity). Gambaran klinik infeksi virus tergantung pada interaksi antara virus-inang dan respon imun inang terhadap infeksinya. Berat ringannya penyakit yang timbul dapat ditentukan oleh beberapa parameter yang dimiliki virus dan inang, termasuk strain virusnya, jumlah virus yang masuk dan keadaan umum individu yang terinfeksi.
Terapi untuk infeksi virus termasuk penggunaan obat-obat anti virus yang terbukti kurang efektif karena virus menggunakan sistem metabolik inangnya dan karenanya obat antivirus akan bersifat anti-sel.
Pencegahan terhadap infeksi virus dapat dicapai dengan imunisasi menggunakan vaksin. Dibandingkan penggunaan obat-obat anti virus, vaksinasi adalah cara yang paling efektif dan ekonomis untuk mencegah infeksi virus yang serius. Terbukti bahwa beberapa vaksin berhasil memberikan imunitas protektif terhadap beberapa patogen dan sangat efektif dalam mengurangi insidensi infeksi virus yang terjadi setiap tahun. Vaksin adalah molekul-molekul, biasanya berbentuk protein, yang dapat menstimulasi respon imun. Pemahaman yang baik mengenai respon imun terhadap infeksi virus akan memfasilitasi penggunaan vaksin dengan lebih baik.
ABSTRACT
ROLES OF VACCINES IN PREVENTlNG VIRAL INFECTIONS
Linda Nathalia, 2005. Tutor: Caroline Tan Sardjono, S.Ked, PhD
Viral infections may occur after the breakage of the natural protective barriers of the body and invasion of the host immune system. The host's immune respons against viruses fall into two major categories: nonspesifik (which the most important are interferons) and specific (including both humoral and cell-mediated immunity). The outcome of a viral infection is determined by the nature of the virus-host interaction and the host's response to the infection. The severity of disease may be determined by many viral and host parameters, including the strain of virus, the inoculum size and the general health of the infected individual.
Treatments for viral infections include the usage of antiviral drugs which have proved of little use therapeutically since the virus uses host-cell metabolic reactions and thus, the most part, anti-cell agents.
Prevention of viral infection can be achieved by immunizations using vaccines. Compare to the treatments using antiviral drugs, vaccination is the most cost-effective method of prevention of serious viral infections. This was shown as several vaccines have proved to provide protective immunity against several potential pathogens and remarkably effective at reducing the annual incidence of viral disease. Vaccine are molecules, usually but not necessarily proteins, that can elicit immune response. Good understanding of the immune response against viral infection will facilitate a better vaccine management.
DAFT AR ISI
Halaman
LEMBAR PERSETUJUAN...
IISURAT PERNY ATAAN iii
ABSTRAK iv
ABSTRACT v
PRAKA T A VI
DAFT AR IS! viii
DAFTAR TABEL Xl
DAFT AR GAMBAR Xll
BABIPENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...
'" ... ... ... ... ... ... 1
1.2 Identifikasi Masalah . . . .. . . 2
1.3 Maksud dan Tujuan
2
1.4 Manfaat Karya Tulis Ilmiah
...
...
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Virus 4
2.1.1 Pengenalan Virus 4
2.1.2 Klasifikasi Virus ... ... ... 5
2.1.3 Faktor Virulensi Virus 6
2.1.4 Tahap-tahap Replikasi Virus 6
2.1.4.1 Tahap penempelan (attachment), penetrasi dan uncoating 7
2.1.4.2 Tahap ekspresi gen dan replikasi genom 7
2.1.4.3 Tahap pematangan (maturasi) dan pelepasan virus baru (release).. 10
2.1.5 Patogenesa Infeksi Virus 11
2.1.5.1 Saluranpernafasan...
... ..
.. ....
..
..
.. .. .. ...
112.1.5.2 Saluran pencernaan 13
2.1.5.3 Saluran urogenital 14
2.1.5.4 Mata . . . ... ... ... . . . ... ... . . .. . . ... .. . . .. . ... . . ... 14
2.1.5.5 Kulit . . . ... ... ... . . . ... ... . . . ... ... . . . ... ... . . . ... ... . . . ... ... . .. 15
2.1.6 Efek Infeksi Virus terhadap Sel Inang 16
2.1.7 Infeksi Virus Persisten 18
2.1.7.1 Infeksi khronis-carrier . . . . .. . . ... . . . .
" . .. . . .. . . .. 18
2.1.7.2 Infeksi laten 19
2.1. 7.3 Infeksi virus lambat 20
2.2 Pertahanan Sel Inang terhadap Infeksi Virus
21
2.2.1 Respon Imun secara Umum 21
2.2.1.1 Respon imun adaptive dan respon imun innate 21
2.2.1.2 Sel-sel pada sistem imun 24
IX
2.2.1.2.1 Sel-sel sistem imun tidak spesifik
24
2.2.1.2.1.1 Sel-sel mononuklear (MN)
24
2.2.1.2.1.2 Sel-sel polimorfonuklear (PMN)
25
2.2.1.2.1.3 Basofil dan sel mast
26
2.2.1.2.1.4Trombosit
... ... ... .... 26
2.2.1.2.1.5 Limfosit granular besar. . .. . . .. .. .. . . .. .. . . . .. 27
2.2.1.2.2 Sel-sel sistem imun spesifik 28
2.2.1.2.2.1 Sel B limfosit 28
2.2.1.2.2.2 Sel T limfosit 28
2.2.1.3 Mediator imun yang larut 29
2.2.1.3.1 Komplemen ... ... ... ... 29
2.2.1.3.2 Sitokin 31
2.2.1.3.2.1 Interferon ... 32
2.2.1.3.2.1.1 Proses induksi IFN-a dan IFN-~. 32
2.2.1.3.2.2 Interleukin (IL) 33
2.2.1.3.2.3 Colony-stimulatingfactor (CSFs) 33
2.2.1.3.2.4 Khemokin 33
2.2.1.3.2.5 Sitokin lain 34
2.2.1.3.3 Antibodi 34
2.2.1.4 Antigen... ...
'" ... ...'" ... ... 38
2.2.1.5 Major Histocompatibility Complex (MHC) 39
2.2.1.6 Antigen Presenting Cells (APCs)
...
422.2.2 Respon Imun yang Terjadi pada Infeksi Virus 43
2.2.2.1 Pertahanan tidak spesifik sel inang 44
2.2.2.1.1 Interferon (IFN) 44
2.2.2.1.1.1 Aktivitas antiviral interferon... 44 2.2.2.1.1.2 Mekanisme virus untuk melawan aktivitas
Interferon 46
2.2.2.1.2 Sel-sel fagosit 46
2.2.2.1.3 Peningkatan suhu tubuh diatas normal 47 2.2.2.1.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertahanan sel inang.. 47
2.2.2.2 Pertahanan spesifik sel inang 48
2.2.2.2.1 Imunitas aktif.. . . .. . . ... . . .. . . .. . 48
2.2.2.2.2 Imunitas pasif 50
2.3 Obat-obat dan Vaksin Anti Virus 50
2.3.1 Obat-obat anti virus 50
2.3.2 Vaksin 54
2.3.2.1 Vaksin live attenuated ... 55
2.3.2.2 Vaksin killed/inactivated... ... 58
2.3.2.3 Vaksin sub-unit 59
2.3.2.4 Vaksin rekombinan 60
2.3.3 Masalah pada pengembangan vaksin... ... ... 60
x
2.4.1 Vaksin Hepatitis B..
... 62
2.4.2 Vaksin Influenza...
...
...
64
2.4.3 Vaksin Measles...
'" ... ... ...
...
...
65
2.4.4 Vaksin Mumps
... ... ...
...
... ...
... ...
66
2.4.5 Vaksin Polio
'" ...
67
2.4.6 Vaksin Rabies
...
68
2.4.7 Vaksin Rubella.
...
... ... ... ...
70
2.4.8 Vaksin Yellow Fever
... ... 71
2.4.9 Vaksin Hepatitis A
72
2.4.10 Vaksin Varicella
... 73
BAB III PEMBAHASAN 74
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 82
DAFT AR PUSTAKA 84
LAMPlRAN 88
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Beberapa Virus Penyebab Infeksi Persisten pada Manusia
.
20
Tabel 2.2 Perbedaan antara Respon Imun Innate dan Adaptive. . . . .. . .. 22
Tabel2.3 Beberapa Jenis Obat Anti Virus... ... ... ... ... ... ... ... 53
Tabel2A Biakan Jaringan yang Digunakan dalam Pembuatan Vaksin
Live Attenuated 57
Tabel2.5 Vaksin untuk Infeksi Virus yang Umum Digunakan Saat Ini 62
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tahap Ekspresi Gen dan Replikasi Genom... 10
Gambar 2.2 Tahap-tahap Replikasi Virus II
Gambar 2.3 Patogenesa Virus pada Saluran Pemafasan 13
Gambar 2.4 Struktur Histologis Lapisan Kulit
... ...16
Gambar 2.5 Interaksi antara Respon Imun Innate dan Respon Imun Adaptive ...23
Gambar 2.6 Sel-sel Pada Sistem Imun... ... ... 27
Gambar 2.7 Fungsi Limfosit ... ... ... ...29
Gambar 2.8 Aktivasi Sistem Komplemen ...31
Gambar 2.9 Struktur Antibodi ... ... 35
Gambar 2.10 Struktur IgA dan IgM 36
Gambar 2.11 Struktur IgG, IgO dan IgE 37
Gambar 2.12 Interaksi antara MHC dan Sel T 43
Gambar 2.13 Aktifitas Interferon... ... 46
r'(: rr: t~~ ~,,:l~ :):(~4:-; Iyx ",
A,.~.a,
LAMPIRAN
Tabell. Patogenesis Bebempa Jenis Vims
Cemmen Site 01 Implantation
AI"1il"11...I:r ll~):':':1
Route of Spread
n~~;:.jr..:~tr:,~r' Ir~.:1
1-.l"Tj;~'~ ~lfr!:JJS'X I)',;"'''; }'
Site 01 Shcddif\9
Skir. I')'~p~j :1C:1:?S. tE:luSIi REs;; fa lor.,. ~(i:ct. c:x(:C1.:: If': (.;C :)(..!,..
1..~ A5
t-,'r!fVF:':; ,:10 ~.j:fl of !:S:f.'I)(:Y;
88
H(.Sp t..~'(ttY ~rt~J~~ ~ki,-,
Res,..; r;if::L-Y .c"~~G~. C';:I::hC j~..':Jj"r::"':c:.
t
~-'1
it
~~~~"~~" ]
~1
:.5 a
~:a E a
c ...v .g C. ] c. ! a
'" ~.Q' ~3
'" ~'. ~~. g 1 } "'- ~~11 ~j ~E ~~.~ 11 E ~~'"
~OJ 0 OJ
-' ~-' ~~'" " 0 '" 0 ~0 ~~.., z 0 c ~Q :;j
j 0OJ U
:; :;; :J
RIWAYAT HIDUP
Nama : Linda Nathalia
NRP : 0110034
Tempat/tgl lahir
Alamat
Nama ayah
Nama Ibu
: Bandung, 27 Oesember 1982
: JI. Nana Rohana no. 20, Bandung
: Thong Song Kho
: Lianawati Ojapar
Riwayat pendidikan :
SOK 6 BPK Penabur, Bandung, 1989-1995
SMPK 5 BPK Penabur, Bandung, 1995-1998
SMU Santo Aloysius I, Bandung, 1998-2001
BABI
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pen yak it yang disebakan oleh VIruS dewasa ini semakin bertambah. Sebagai
contoh: virus adalah penyebab utama gastroenteritis di negara-negara industri, dan
dari 36,8 juta kasus yang dilaporkan di Amerika Serikat; 30,8 juta (80%) kasus
disebabkan oleh virus seperti Rotavirus, Astrovirus, adenovirus, dan Sapovirus (Lopman, Reacher, van Duijnhoven, Hanon, Brown, Koopmans, 2003). Di Amerika
Serikat dan negara berkembang lainnya, infeksi rabies dilaporkan masih terdapat
dalam populasi manusia dan menurut data dari Centers for Disease Control and
Prevention (CDC) pada tahun 2000, terdapat 93% kasus rabies yang disebabkan oleh
hewan liar (Centers for Disease Control and Prevention, 2003). Tingginya angka
morbiditas dan mortalitas infeksi virus ini salah satunya disebabkan karena kesulitan
dalam memberikan terapi. Selain itu, gejala klinik infeksi virus pada stadium awal
sangat tidak spesifik sehingga diagnosis sebelum terjadinya infeksi stadium lanjut
menjadi sulit. Alasan lainnya adalah karena ban yak infeksi virus yang bersifat lethal
dan ada beberapa yang dapat menginfeksi secara laten serta menimbulkan kerusakan
jaringan yang terus berlanjut (misalnya: virus Hepatitis B dapat menyebabkan
cirrhosis hepatis).
Pada infeksi oleh bakteri, terapi yang diberikan lebih sederhana dibandingkan
dengan terapi infeksi oleh virus, yaitu dengan pemberian antibiotika. Pada infeksi
virus, terapi yang dapat diberikan sering kali lebih kompleks. Beberapa obat anti
virus memiliki efek samping yang bersifat sitotoksik (toksik terhadap sel) dengan
2
tersedia obat anti virusnya. Oleh karenanya, penggunaan vaksin menjadi langkah
yang lebih baik untuk diterapkan sebagai strategi pencegahan infeksi virus.
Beberapa jenis vaksin yang sudah tersedia, misalnya : vaksin Polio, vaksin MMR
(Measles Mumps Rubella), vaksin Varicella, dsb. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, telah ditemukan beberapa virus baru yang dapat menimbulkan
infeksi dan belum tersedia atau sedang dikembangkan pengobatannya. Pemahaman
lebih lanjut mengenai cara kerja vaksin menjadi sangat penting dalam upaya
meningkatkan effisiensi vaksin yang sudah tersedia serta usaha pengembangan vaksin
yang baru.
1.2 Identifikasi Masalah
·
Bagaimana terjadinya infeksi virus dan bagaimana respon imun inang terhadap infeksi virus?·
Vaksin apa saja yang telah tersedia untuk penanggulangan infeksi ViruS ?Bagaimana peranannya dalam mencegah infeksi virus yang sesungguhnya ?
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud: mengetahui peran vaksin dalam pencegahan infeksi virus.
Tujuan:
1. Ingin mendalami patogenesa infeksi virus dan interaksi an tara virus dengan
sistem kekebalan tubuh inang
2. Mendapatkan manfaat yang optimal dari pemberian vaksin (khususnya
terhadap infeksi virus tertentu)
1.4 Manfaat Karya Tulis IImiah
BABIV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Meningkatnya angka kesakitan (morbiditas) dan angka kematian (mortalitas)
akibat infeksi virus banyak disebabkan karena terlambatnya diagnosis, meluasnya
penularan diantara individu dan belum tersedianya obat antivirus yang efektif dalam
pengobatan infeksi virus. Infeksi virus dapat terjadi setelah virus menempel pada
reseplor spesifik sel inang lalu terjadi invasi ke sel inang. Pada umumnya virus dapat
masuk ke dalam tubuh melalui: saluran pemafasan, saluran pencemaan, saluran
urogenital, mata dan kulit. Respon imun inang terhadap infeksi virus terbagi menjadi
respon imun innate dan respon imun adaptive. Salah satu usaha untuk mencegah
infeksi virus adalah dengan vaksinasi/imunisasi. Dengan vaksinasi, maka individu
akan terpapar oleh antigen virus yang terdapat dalam vaksin, sehingga timbul respon
imun dan dibentuknya antibodi terhadap virus-virus tertentu. Antibodi yang dibentuk
diharapkan dapat memberikan proteksi terhadap infeksi yang sesungguhnya atau
walaupun sakit, gejala yang timbul tidak akan berat dan membahayakan jiwa.
Beberapa jenis vaksin yang telah tersedia diantaranya: vaksin live attenuated, vaksin
killed/inactivated, vaksin sub-unit dan vaksin rekombinan. Pemahaman mengenai infeksi virus serta respon imun yang terjadi akan dapat meningkatkan efisiensi
penggunaan vaksin.
4.2 Saran
Vaksinasi merupakan cara yang tepat untuk mencegah, menurunkan angka
morbiditas dan mortalitas akibat infeksi virus. Dengan vaksin, beberapa infeksi virus
sudah berhasil dieliminasi dari populasi manusia. Dengan pemahaman yang lebih
83
baik mengenm respon lmun yang terjadi dan pemahaman mengenai vaksin,
diharapkan berbagai infeksi virus dapat dicegah, perlu dikembangkan penelitian
terhadap berbagai vaksin baru dan cara produksinya untuk memperkecil/mengurangi
84
DAFT AR PUST AKA
Baron S., Fons M., Albrecht T. 2001. Viral Pathogenesis.
http://gsbs.utmb.edu/microbooklch045.htm., 13 November 2004
Brooks G.F., Butel J.S., Morse S.A. 2001. Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology. 22nd ed. New York: McGraw-Hill. P. 338-354
Centers for Disease Control and Prevention (CDC). 1989. Recommendations of the immunization practices advisory committee mumps prevention.
http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/00001404.htm.. 29 Desember 2004
1990. Rubella Prevention -- Recommendations of the Immunization Practices Advisory Committee (ACIP).
http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/00001893.htm.. 29 Desember 2004
1999. Human Rabies Prevention
-
United States, J999 Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP).http://www.cdc.gov/epo/mmwr/preview/mmwrhtml/00056176.htm.,29 Desember
2004
2003. Emerging infectious diseases.
http://www.cdc.gov/ncidod/EID/voI9no1/02-0184.htm.. 2 Januari 2005
2004. Key facts about flu vaccine.
http://www.cdc.gov/flu/protect/kevfacts.htm.. 29 Desember 2004
2004. The irifluenza (flu) viruses.
http://www.cdc.gov/flu/about/fluviruses.htm#how.. 29 Desember 2004
85
Collier L., Oxford 1. 2000. Human Virology. 2nded. Hongkong: Oxford University Press. P. 7-16,27-30
Colucci G., Kohtz D.S., Waksal S.D. 1986. Preparation and characterization of human monoclonal antibodies directed against the hepatitis B virus surface antigen. Liver, 6(3): 145-52
Dasaraju P.V., Liu C. 2001. Infections of the Respiratory System. http://gsbs.utmb.edu/microbook/ch093.htm., 13 November 2004
Dietzschold B., Lafon M., Wang H., Otvos L.Jr., Celis E., Wunner W.H., et al. 1987. Localization and immunological characterization of antigenic domains of the rabies virus internal Nand NS proteins. Virus Res, 8(2): 103-25
Fleischmann W.R. 2001. Viral Genetics. http://gsbs.utmb.edu/microbook/ch043.htm., 13 November 2004
Flint S.J., Enquist L.W., Krug R.M., Racaniello V.R., Skalka A.M. 2000. Virology
Molecular Biology, Pathogenesis, and Control. Washington, D.C: ASM Press. P.
595-600,663-712
Gladwin M., Trattler B. 2003. Clinical Microbiology made ridiculously simple. Miami: MedMaster. P. 161-71
Grossman M. 1997. Immunization. In: Stites D.P., Terr A.I., Parslow T.G., editors: Medical immunology. 9th ed. Canada: Prentice-Hall International Inc. P. 772-795
Hunt R. 2004. Vaccines: past successes andfuture prospects.
http://www.med.sc.edu:85/lecture/vaccines.htm.. 29 Agustus 2004
2004. Anti-viral chemotherapy.
http://www.med.sc.edu:85/lecture/chemo.htm.. 29 Agustus 2004
86
Krebs J.W., Mondul A.M., Rupprecht C.E. Childs J.E. 2001.Rabies surveillance in
the United States during 2000. JA VMA, 219(12): 1687-1699
Lafon M., Lafage M. 1987. Antiviral activity ofmonoc1onal antibodies spesific for the internal proteins Nand NS of rabies virus. J Gen Virol, 68(Pt 12): 3113-23
Levinson W., Jawetz E. 2000. Medical Microbiology & Immunology Examination & Board Review. 6th ed. New York: McGraw-Hill. P. 163-167,168-175,184-189,
190-193,203,363-371
Mattioli S., Imberti L., Stellini R., Primi D. 1995. Mimicry of the immunodominant conformation-dependent antigenic site of hepatitis A virus by motifs selected from syntetic peptide libraries. J Virol, 69(9): 5294-9
Millich D.R., McNamara M.K., McLachlan A., Thornton G.B., Chisari F.V. 1985. Distinct H-2-1inked regulation ofT-cell responses to the pre-S and S regions of the same hepatitis B surface antigen polypeptide allows circumvention of nonresponsiveness to the S region. Proc Natl Acad Sci USA, 82(23): 8162-72
Minor P.O., Ferguson M., Evans D.M., Almond J.W., Icenogle J.P. 1986. Antigenic structure of polio viruses ofserotypes 1,2 and 3. JGen Virol, 67(Pt 7): 1283-91 Nairn R., Helbert M. 2002. Immunology for Medical Students. Edinburgh: Mosby. P.
9,57-64, 71, 158
National Cancer Institute (NCI). 2001.Antibody.
http://press2.nci.nih.gov/sciencebehindlimmune/immune 1O.htm., 13 November 2004
2001. Cells of the immune system.
http://press2.nci.nih.gov/sciencebehind/immune/immune08.htm., 13 November
2004
2001. IgA and IgM.
http://press2.nci.nih.gov/sciencebehind/immune/immune 12.htm., 13 November
87
2001. IgG, IgD, and IgE.
http://press2.nci.nih.gov/sciencebehind/immune/immunell.htm., 13 November 2004
Pujol F.H., Rodriguez I., Liprandi F. 1992. [Production and characterization of monoclonal antibodies directed against the hepatitis B surface antigen]. Acta Gent Venez, 43(4): 235-9
Putz M.M., Muller C.P. 2003. The rationale of a peptide-conjugate vaccine against measles. Vaccine, 21(7-8): 663-6
