BI5225 PATOLOGI SERANGGA
sem II 12/13 tjandra anggraeni 1
Pendahuluan
Kebanyakan serangga hidup
berdampingan dengan mikroorganisma mudah terkena infeksi memerlukan
sistem pertahanan / sistem imun yang mendukung
sem II 12/13 tjandra anggraeni 2
Sistem Pertahanan Tubuh : Serangga
Serangga mempunyai sistem pertahanan tubuh yang efisien
Tergantung pada :
1. Spesies
2. Umur dan Tahapan 3. Faktor Nutrisi
Faktor Diet
Faktor antimikroba exogenus
sem II 12/13 3 tjandra anggraeni
4. Faktor Fisik
5. Pertahanan Morfologi dan Fisiologi
• Integumen
• Sekresi glandular
• Sistem Respirasi
• Saluran Pencernaan
Membran Peritrofik
Epitel midgut
pH
Oksigen
Substansi antimikroba
Mikroflora pada Midgut
sem II 12/13 4 tjandra anggraeni
Serangga yang berperan sebagai vektor untuk sejumlah mikroorganisma akan tinggal pada jaringan tertentu sementara, sebelum selanjutnya ditransmisikan
Serangga menghadapi infestasi parasit multiseluler jamur, telur parasitoid
Sistem pertahanan yang relatif kompleks
Larva Drosophila yang diinjeksi E. coli, memerlukan waktu 6 jam untuk
membersihkan hemolimf dari infeksi
sem II 12/13 tjandra anggraeni 5
Pertahanan larva Drosophila pada infeksi
sem II 12/13 tjandra anggraeni 6
Pembatas utama terhadap infeksi adalah kutikula dan saluran pencernaan (bagian yang kontak langsung dengan lingkungan)
Pembatas juga termasuk : trakea, tubulus Malpighi, dan saluran reproduksi
peptida anti fungi / anti bakteri terhadap infeksi dan aberasi
sem II 12/13 tjandra anggraeni 7
Kemungkinan respon terhadap invasi parasit. Sel epidermal menghasilkan komponen antimikroba, pola pengenalan dan
protein pengoptimasi agar dapat diserang hemosit. Badan lemak menghasilkan respon antimikroba yang sistemik
sem II 12/13 tjandra anggraeni 8
Peptida mirip dengan anti mikroba pada paru, saluran reproduksi, saluran
pencernaan dan saliva yang dihasilkan oleh epitel vertebrata
sem II 12/13 tjandra anggraeni 9
Luka atau sobeknya kutikula dapat menyebabkan terjadinya clotting
hemolimf dengan cepat yang dilanjutkan dengan melanisasi pada area luka.
Clotting mencegah kehilangan cairan yang berlebih yang dapat mengganggu tekanan hemolimf dan keseimbangan
hidroskeleton, serta infeksi mikroorganisma.
sem II 12/13 tjandra anggraeni 10
Struktur Sistem Sirkulasi Serangga
sem II 12/13 tjandra anggraeni 11
Organ Pulsatile
sem II 12/13 tjandra anggraeni 12
Heartbeat dan Pengaturannya
Dilatasi ruang pada jantung karena
adanya otot alary menyebabkan hemolimf masuk kedalam ostia. Ostia akan
menutup saat jantung berkontraksi.
Gelombang kontraksi peristaltik sepanjang jantung menyebabkan hemolimf bergerak ke ruang bagian depan saat ostia
berelaksasi.
sem II 12/13 tjandra anggraeni 13
Kecepatan kontraksi dipengaruhi oleh :
Spesies
Tahapan pertumbuhan
Suhu
Stimulus syaraf dan endokrin
sem II 12/13 tjandra anggraeni 14
Hemolimf
Adalah cairan ekstraseluler utama,
volumenya berkisar antara 15% sampai 75%, tergantung spesies dan tahapan hidup
Terdiri dari : hemosit (sel darah) dan plasma
Fungsi : Penting dalam pengangkutan :
Makanan dari sal. Pencernaan & jaringan penyimpanan ke tempat metabolisme
Hasil pembuangan ke tb. Malpighi
Hormon dari organ endokrin
sem II 12/13 tjandra anggraeni 15
Komposisi hemolimf pada 6 ordo serangga
sem II 12/13 tjandra anggraeni 16
Hemosit
Jumlah hemosit umumnya : 25000 – 100000 / mm3
Heteroptera 100 / mm3
Periplaneta 15.000.000
Galleria 1.000.000
sem II 12/13 tjandra anggraeni 17
Hemosit
Seringkali melekat pada jaringan tubuh dibandingkan bersirkulasi
Berasal dari jaringan mesoderm saat
embrio yang selanjutnya berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel.
Fungsi : Penting dalam pengangkutan :
Makanan dari sal. Pencernaan & jaringan penyimpanan ke tempat metabolisme
Hasil pembuangan ke tb. Malpighi
Hormon dari organ endokrin
sem II 12/13 tjandra anggraeni 18
Morfologi Hemosit
Bervariasi pada spesies yang berbeda
Diklasifikasikan berdasarkan : ukuran,
bentuk, karakter inti, karakter sitoplasma, dan kemungkinan fungsinya
Secara umum : prohemosit, plasmatosit, adipohemosit, granulosit, sel spherule, koagulosit, oenocytoid
sem II 12/13 tjandra anggraeni 19
Morfologi Hemosit
sem II 12/13 tjandra anggraeni 20
Prohaemocyte
Sel kecil (diameter 6-13 um), bulat-lonjong
Perbandingan inti : sitoplasma Besar
Banyak ribosom bebas, sedikit RE kasar, beberapa mitokondria
Indeks mitosis besar
Jumlah < 5 % Plasmatocyte
Bentuk sangat berubah-ubah, inti besar ditengah
Banyak ribosom bebas, RE kasar berkembang baik tetapi tidak membesar
Penting dalam pertahanan seluler
Jumlah 30 – 60 %
sem II 12/13 tjandra anggraeni 21
Granular cell
Bentuk bulat-lonjong, bergranul
Sangat tidak stabil
Proses degranulasi merupakan pusat dari
banyak mekanisme imunologi (aktivasi PPO, pembentukan plasma gel, kemungkinan
pelapisan dan pengenalan benda asing)
Jumlah < 60 %
Cystocyte (coagulocyte)
Bentuk bulat – oval, lebih kecil dari pl. atau gr.
Kondisi in vitro sangat tidak stabil ~ degranulasi ~ membentuk “islet of coagulation”
Apabila ada, jumlah 40 – 60 %
sem II 12/13 tjandra anggraeni 22
Spherule cell
Terdapat pada sp. tertentu, bentuk ovoid
Terdapat sedikit-banyak butiran bulat / lonjong
RE kasar berkembang baik
Stabil in vitro
Diduga mensintesis mucopolysccharide pada darah
Jumlah < 5%
Adipohemocytes
Sel bundar
Memiliki inti kecil yang dikelilingi oleh sitoplasma yang besar yang mengandung vakuola beridi lipid
Oenocytoid
Sel yang besar (diameter > 20 um)
Perb. Inti : sitoplasma kecil
Terdapat pada beb. Spesies
Inti sering eksentris
Sitoplasma mengandung aktivitas phenoloxidase
Jumlah 1-2 %
sem II 12/13 tjandra anggraeni 23
A. Prohemosit B. Spherulle cell C. Oenocytoid D. Granular cell E. Plasmatocyte
sem II 12/13 tjandra anggraeni 24
Hemosit diproduksi oleh organ
hemopoietic, yaitu agregasi hemosit permanen, dengan cara mitosis
Organ hemopoietic terletak di dekat jantung dan otot alary
Pada larva Drosophila, disebut kelenjar lymph, yang merupakan diferensiasi dari jaringan mesodermal.
Terdiri dari 6 pasang lobus yang berlokasi di sepanjang pembuluh dorsal.
sem II 12/13 tjandra anggraeni 25
Lobus anterior dan posterior larva Drosophila yang menghasilkan hemosit
sem II 12/13 tjandra anggraeni 26
Kemungkinan skema diferensiasi hemosit
sem II 12/13 tjandra anggraeni 27
Seperti sel serangga yang lain, hemosit memerlukan oksigen untuk respirasinya;
namun tidak seperti sel lainnya, hemosit terdapat dalam hemolimf yang
menyulitkan perolehan oksigen dasi sistem trakea
Pada ujung abdomen dekat ke jantung larva Calpodes, terdapat tokus yang
berperan dalam mengaerasi hemosit sebelum bersirkulasi.
sem II 12/13 tjandra anggraeni 28
Tokus pada larva Calpodes
sem II 12/13 tjandra anggraeni 29
(mengulang…..)
Luka atau sobeknya kutikula dapat menyebabkan terjadinya clotting
hemolimf dengan cepat yang dilanjutkan dengan melanisasi pada area luka.
Clotting mencegah kehilangan cairan yang berlebih yang dapat mengganggu tekanan hemolimf dan keseimbangan
hidroskeleton, serta infeksi mikroorganisma.
sem II 12/13 tjandra anggraeni 30
Pada sistem sirkulasi terbuka, proses clotting relatif lebih sulit dibandingkan dengan
verterbrata yang memiliki sistem sirkulasi tertutup.
Perlu peran enzim „cascade‟ (phenoloxidase)
pada darah arthropoda untuk menghasilkan clot yaitu ikatan protein yang lembut hingga menjadi keras dengan mengkatalisis perubahan phenol menjadi quinone.
Prophenoloxidase (inactive phenoloxidase) harus diaktifkan dahulu oleh serine protease
(prophenoloxidase activating enzyme) yang akan bekerja bila mengenal adanya komponen
mikroorganisma.
Selanjutnya protein disekitar luka akan mengeras (sclerotized) dan menjadi gelap serta memblok invasi mikroorganisma.
sem II 12/13 tjandra anggraeni 31
Proses sclerotized dan melanized
sem II 12/13 tjandra anggraeni 32
Lectin
Adalah carbohydrate-binding protein
dengan subunit yang terdiri dari 30 – 40 kDa dan mampu meng-agglutinasi sel
darah merah vertebrata.
Produksi lectin diinduksi oleh adanya luka
Bersirkulasi dalam plasma dan berikatan dengan karbohidrat dinding sel
mikroorganisma sehingga memberikan sinyal „opsinization‟ berupa tanda
pengenalan dan imobilisasi hemosit
sem II 12/13 tjandra anggraeni 33
Tahapan imun diawali dengan pola
pengenalan molekul sehingga serangga dapat membedakan „self‟ dan „non-self‟
Contoh : Peptidoglycan Recognition Protein (PGRP)
Thioester-containing protein :
„opsinization‟ fagositosis bakteri Gram- negatif pada serangga
sem II 12/13 tjandra anggraeni 34
Kelompok Sistem Imun Serangga
1. Komponen non-hemosit :
Kutikula, gut, jaringan hemopoietik, nephrocytes / pericardial cells, dan badan lemak
2. Seluler :
Koagulasi hemolimf, fagositosis, pembentukan kapsul dan nodul
3. Humoral :
Prophenoloxidase, lectin, faktor antibakteri
sem II 12/13 tjandra anggraeni 35
sem II 12/13 tjandra anggraeni 36
1.1.Kutikula dan Saluran Pencernaan
Pembatas fisika-kimia yang efektif
Perlindungan saluran makanan fore- dan hind-gut = kutikula
Midgut ~ membran Peritrophic
sem II 12/13 tjandra anggraeni 37
1.2. Jaringan Hemopoietik
Hewan tinggi : sel darah dibentuk,
penghilangan sisa materi, terlibatnya limfosit dan plasmatocyte
Pada serangga : Locusta migratoria, Gryllus bimaculatus berkembang dari
reticullar cell (mesoderm) ~ fagositosis (organ fagositik)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 38
1.3. Nephrocytes / Pericardial Cells
Adalah sekelompok sel yang terletak pada suatu posisi di hemosol Arthropoda yang mampu menyeleksi substansi koloid dari hemolimf.
Pada serangga, pericardial cells terdiri dari dua rantai sel yang tersusun secara linear pada
suatu sisi jantung di sinus pericardial ; sel
nephrocytes hanya terdiri dari satu rantai yang terletak pada rongga badan dibawah usus
depan dan melekat ke kelenjar ludah melalui kedua ikatannya (pada larva Diptera)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 39
Nephrocyte : Drosophila
sem II 12/13 tjandra anggraeni 40
Pada larva Calliphora (pericardial) : 12 –14 sel besar (Ф 140 - 200 um), ratusan sel kecil (Ф 25 – 60 um)
Crossley (1972) : “horse radish peroxidase” : dikeluarkan oleh pericardial cells kemudian dihidrolisa oleh vakuola lysosome
Ratcliffe & Rowley (1987) menduga : nephrocytes /
pericardial cells terlibat dalam detoksifikasi dan pelenyapan materi setelah proses melarutnya agen makro / mikrobiologi
Crossley (1972) : lysozyme merupakan hasil dari pericardial cells untuk memberikan respons terhadap injeksi bakteri
(pada larva Calliphora)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 41
1.4. Badan Lemak
Badan lemak pada serangga terbentuk dari agregasi sel darah, bentuknya merupakan
jaringan yang tidak teratur, terletak tepat dibawah dinding tubuh
Fungsi : tempat penyimpanan dan sintesa lipid, protein dan karbohidrat
Dalam sistem pertahanan : Cecropin pada
Hyalophora cecropia (Faye & Wyatt, 1980); Lectin pada Sarcophaga peregrina (Komano et al., 1983)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 42
sem II 12/13 tjandra anggraeni 43
2.1. Koagulasi
Fungsi untuk menutup luka, mencegah hilangnya hemolimf secara berlebihan, mencegah masuknya bakteria, penyembuhan luka
Proses bervariasi, contoh :
Perubahan struktur hemosit ~ vakuola ~
pembesaran secara radial dari sitoplasma ~
pembengkakkan inti ~ sitoplasma dan materi inti keluar
Terbentuk kabut sekitar sel granular
Presipitasi semakin tebal ~ menutupi sel
Disebut “Island of coagulation” (Gregoire, 1974)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 44
Pada Locusta migratoria plasma protein turun menjadi 80 %
Protein koagulasi adalah plasma koagulogen yang
merupakan kompleks lipo-glycoprotein dengan BM antara 600 – 1000 kDa ~ lipophorin
Pada Leucophaea maderae : pentingnya plasma koagulogen dan hemosit koagulogen
Hemosit pecah (diinduksi oleh stimulus kimia / mekanik + Ca 2+)
Hemosit koagulogen lepas ~ berasosiasi dengan plasma koagulogen ~ gumpalan (memerluka Ca 2+ + SH factor)
Peran PPO ?
sem II 12/13 tjandra anggraeni 45
sem II 12/13 tjandra anggraeni 46
2.2. Fagositosis
Sel fagositik yang terpenting dalam dunia hewan :
nutrisi dan metamorfosis ( penghilangan jaringan mati)
Pada serangga, sistem pertahanan yang paling umum
Plasmatocyte ~ predominan (in vitro / in vivo)
Tergantung pada : Tipe sel lain , mis granular cell (G.
mellonella)
Jumlah bakteri yang menginfeksi ( < 103 / ul)
Waktu / suhu / pH, konsentrasi
Empat tingkatan proses :
1) Kemotaksis
2) Pelekatan
3) Pemakanan
4) Pembunuhan
sem II 12/13 tjandra anggraeni 47
1.
Kemotaksis
Terlibat dalam proses kontak dengan benda asing
~ mengaktifkan seluruh reaksi pertahanan seluler
Belum dipelajari detail, cepatnya pembentukan gel
Penelitian :
- hemosit G. mellonella ~ konidia A. flavus in vitro
- migrasi : nodul, kapsul, menutup luka
sem II 12/13 tjandra anggraeni 48
2. Pelekatan
Sharon (1984) : dipengaruhi oleh lectin, ada 3 cara interaksi :
antara gula fagosit & lectin partikel asing
antar lectin fagosit & gula partikel asing
cara ekstraseluler lectin yang membentuk jembatan antara gula pada kedua tipe sel
Selain lectin : PPO, sifat fisika-kimia
sem II 12/13 tjandra anggraeni 49
Phagocyte – Lectin - Carbohydrate
sem II 12/13 tjandra anggraeni 50
3. Pemakanan
Dengan pseudopodia
4. Pembunuhan
Sekresi lisosomal ke fagosom, misal melanin
sem II 12/13 tjandra anggraeni 51
sem II 12/13 tjandra anggraeni 52
2.3. Pembentukan Kapsul (bila objek >
hemosit)
A. Secara Seluler
Studi I : Metalnikov (1908)
Bacillus tuberculosis ~ hemosol G. mellonella ~ hemosit yang bersifat fagositik beragregasi ~ kapsul ~ Bacillus dicerna (melanisasi)
Penelitian thp : araldite, potongan cellophane, butiran lateks, serabut nilon, bag. dari mahluk
hidup, parasitoid serangga, nematoda, jamur, dsb.
Sel yang terlibat plasmatocyte (granullar cell)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 53
Proses pembentukkan kapsul secara seluler
Kontak random antara hemosit & benda asing
Sel granular bereaksi ~ degranulasi
Materi yang dilepaskan akan melekat pada permukaan benda asing
Plasmatocyte yang teraktivasi akan memipih pada
permukaan benda asing dan melekat karena adanya materi dari sel granular
Plasmatocyte memipih untuk menstabilkan kontak antar sel
~ pembentukan desmosom, mikrotubul dan mikrofilamen ~ memberi sumbangan pada kekuatan mekanik sel
Materi elektron yang padat terlihat pada ruang antar selular antara plasmatocyte yang memipih
Terjadi melanisasi, dimulai dari sel granular yang tidak berintegrasi, dan melepaskan materi didekat permukaan benda asing
sem II 12/13 tjandra anggraeni 54
Pembentukan kapsul dipengaruhi oleh : materi asing & spesies serangga, suhu, hormon, umur inang, kelamin, kesehatan, nutrisi
Ratner & Vinson, 1983 : pada proses terlabat satu seri komponen humoral : Encapsulation Promoting Factor (EPF)
Ketebalan kapsul bervariasi, tergantung : jumlah total danproporsi dari tipe hemosit yang ada,
selain itu : sifat permukaan benda asing (muatan, sifat hidrofobik, komposisi karbohidrat)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 55
Kegagalan membentuk kapsul karena tidak ada plasmatocyte
sem II 12/13 tjandra anggraeni 56
Terbentuk kapsul karena adanya partisipasi granullar cell dan plasmatocyte
sem II 12/13 tjandra anggraeni 57
sem II 12/13 tjandra anggraeni 58
B. Secara Humoral
Proses pembentukan kapsul melanin
disekeliling benda asing tanpa partisipasi yang nyata dari hemosit
Pertama : Culicidae ; Kemudian :
Chironomidae, Psychodidae, Stratiomyidae, Syrphidae
Ada hubungan dengan jumlah sel hemosit yang rendah : < 6000 sel / mm3
sem II 12/13 tjandra anggraeni 59
Dikontrol oleh berbagai faktor termasuk B-1,3- glucan, ion bervalensi 2, serin protease
Bila phenoloxidase dihambat ~ melanisasi
terhambat ~ kapsul bertambah tebal. Diduga : proses melanisasi termasuk kedalam faktor pengatur yang mengontrol ketebalan kapsul humoral
Tidak dapat diinduksi oleh materi anorganik
sem II 12/13 tjandra anggraeni 60
Penelitian dengan larva Chironomus in vivo dan in vitro
In vivo : dengan materi uji : nematoda, jamur
~ 100 %, jumlah bakteri 105
In vitro : inkubasi hemolimf + materi asing ; setelah 2-5 menit ~ droplet ~ membesar ~ kapsul lembut ~ kapsul keras
Kapsul terdiri dari kompleks protein &
polyphenol, terbentuk dari agregasi materi fibilar dengan ketebalan 1 – beberapa
mikrometer
sem II 12/13 tjandra anggraeni 61
2.4. Pembentukan Nodul
Terjadi bila fagositosis tidak dapat secara efektif
membersihkan dosis yang besar dari materi asing yang masuk dalam hemosol
Ratcliffe & Gagen (1976, 1977) dengan G. mellonella : pembentukan nodul terbagi 2 :
1. Sel yang mengandung granul, berdegranulasi ~ membentuk substansi lengket / kelompok koagulum yang merupakan
perangkap bagi bakteri
2. Pelekatan / penempelan yang spesifik dari plasmatocyte dalam jumlah yang besar untuk membentuk lapisan luar
Jumlah bakteri > 103
Pembunuhan : mungkin ada hubungannya dengan
dihasilkannya melanin dan prekusornya yang beracun, dan / atau secara enzim bakteriolitik seperti B-glucuronidase dan B-glucosaminidase
sem II 12/13 tjandra anggraeni 62
sem II 12/13 tjandra anggraeni 63
sem II 12/13 tjandra anggraeni 64
sem II 12/13 tjandra anggraeni 65
sem II 12/13 tjandra anggraeni 66
3.1. Prophenoloxidase
Pada serangga, dalam keadaan tidak aktif aktif (oleh PA system) Phenoloxidase
Peran PA system lain :
Pengenalan benda asing
Pembentukan melanin (oks. Fenol quinon melanin)
Opsonisasi
Koagulasi
Aktivitas fungisidal dan bakterisidal
Pertahanan seluler : fagositosis, pembentukan nodul / kapsul, pergerakan hemosit
Kerjasama diantara sel-sel
sem II 12/13 tjandra anggraeni 67
sem II 12/13 tjandra anggraeni 68
Pertentangan : letak / lokasi PPO dalam hemolimf (plasma atau hemosit)
Iwama & Ashida (1986) : PO disintesa oleh oenocytoid B. mori
PO pada kutikula berbeda dalam :
spesifisitas, pH, pergerakannya secara
elektron, zat pengaktif dan penghambatnya
sem II 12/13 tjandra anggraeni 69
Penelitian pemurnian prophenoloxidase;
misal:
Heyneman (1965) : Tenebrio molitor
Ashida (1971) : Bombyx mori : Hemolimf : 40 ; 80 kDa
Kutikula : 33 – 35 kDa
Munn & Bufton (1973) : Calliphora erythrocephala : 115 kDa
Andersson et al (1989) : Hyalophora cecropia : 76 kDa
sem II 12/13 tjandra anggraeni 70
Penelitian pemurnian phenoloxidase, misal :
Karlson et al (1964) : C. erythrocephala
Ashida & Yoshida (1988) : Bombyx mori
PPO system ~~ Komplemen (Struktur, pengaktifan, peran dalam fagositosis, pelekatan, sitotoksisitas, antimikrobial)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 71
In vitro dapat diperantarai oleh : lipid, larutan organik, protease, detergen, produk dari mikroba, panas, pH,
konsentrasi.
In vivo terutama oleh materi mikrobiologi (enzim perantaranya diaktifkan)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 72
3.2. Lectin
Adalah protein (bukan enzim atau glikoprotein) yang berikatan atau bereaksi dengan karbohidrat dari partikel asing sehingga menyebabkan
agglutinasi)
Terdapat pada organisma hidup
sem II 12/13 tjandra anggraeni 73
Telah dideteksi pada berbagai jaringan seperti :
hemolimf H. cecropia
membran epidermis Pieris brassicae
membran perithrophic larva C. erythrocephala
badan lemak Sarcophaga peregrina
telur Leptinotarsa decemlineata
sem II 12/13 tjandra anggraeni 74
Konsentrasi tergantung : luka, spesies, tingkat perkembangan
Heteroagglutinin
Lokasi
Biosintesa
Fungsi
Pemurnian
sem II 12/13 tjandra anggraeni 75
3.3. Faktor Antibakteri
BakteriHemolimf fagosistosis/kapsul/nodul
Bila bakteri tidak mati (agregat dg hemosit /
berasosiasi dg badan lemak atau pericardial cell)
Sintesa RNA dan protein spesifik (dapat >1)
Meningkatkan aktivitas antibakteria hemolimf Membunuh bakteri
sem II 12/13 tjandra anggraeni 76
Penelitian misalnya :
Hurlbert et al., 1989 : Manduca sexta (25 prot., pupa # larva)
Casteels et al., 1989 : Apis mellifera
Flyg et al., 1987 : Drosophila Alami :
Chadwick, 1975 : Galleria mellonella
Kinoshita & Inoue, 1977 : Bombyx mori, terdapat aktivitas bakterisidal ~ E. coli
sem II 12/13 tjandra anggraeni 77
3.3.1. Lisozyme
Enzim yang bersifat basa, stabil thp panas
BM 14 – 16.5 kDa
Terdapat pada banyak organisma termasuk serangga
Menyebabkan lisis bakteri (G +) : menghidrolisa hubungan glikosida antara as. N-acetylmuramat
& N-acetylglucosamine pada dinding peptidoglikan
sem II 12/13 tjandra anggraeni 78
Antibakteria pertama yang dimurnikan dari hemolimf serangga G. mellonella (Powning &
Davidson, 1976)
Bombyx mori (Croizier & Croizier, 1978)
Locusta migratoria (Zachary & Hoffmann, 1984)
Gryllus bimaculatus (Schneider, 1985)
Dapat diinduksi, dapat secara alami
sem II 12/13 tjandra anggraeni 79
3.3.2. Cecropin
Dapat diinduksi, sangat basa, BM 4 kDa
Hyalophora cecropia : 3 cecropin utama : A, B, D dan 4 komponen tambahan : Cecropin C, E, F
dan faktor G
Aktif melawan beb. bakteri Gram + dan –
Pada Drosophila melanogaster, cecropin diinduksi oleh kromosom 99E
Cecropin dapat diketemukan juga pada : Anthera pernyi (Qu et al., 1982) dan B. mori (Morishima et al., 1990)
Diduga : bagian hidrofobik dari ujung C helix bertanggung jawab dalam aktivitas lisis
sem II 12/13 tjandra anggraeni 80
3.3.3. Attacin
Diisolasi dari hemolimf pupa H. cecropia
Attacin A, B, C, D (basa)
Attacin E, F (asam)
Sangat efektif membunuh E. coli, Acinetobacter calcoaceticus; Pseudomonas maltophila
sem II 12/13 tjandra anggraeni 81
3.3.4. Diptericin & Defensin
Pada Phormia terranovae yang luka
Diptericin A, B, C ; 8 kDa ; berbeda beberapa asam amino ; aktif Gram –
Defensin : 4 kDa ; Gram +
sem II 12/13 tjandra anggraeni 82
3.3.5. Apidaecin
Pada Apis mellifera
Melawan bakteri yang berasosiasi dengan tumbuhan
Apidaecin Ia, Ib, II berbeda pada urutan as.
Amino ke 6 (valine vs isoleucin )
BM 21 kDa
sem II 12/13 tjandra anggraeni 83
Formaecins (semut)
Drosocins & metchnikowins (drosophila)
Pyrrhocoricins (kumbang pengisap sap)
Metalnikowins (hemiptera)
Selanjutnya : sarcotoxins, coleoptericins, hemiptericins, gloverins, hymenoptaecins.
Hemolin : mekanisme opsonization atau menjebak bakteri dalam nodul
sem II 12/13 tjandra anggraeni 84
Pengaturan Sintesa Antibakteri
Diduga tempat sintesa utama : badan lemak
Bila ada induksi jumlah mRNA pada badan lemak meningkat
Jaringan lain : hemosit, tabung Malphigi, pericardial
Dipengaruhi oleh variasi gen, penginfeksi
Waktu deteksi bervariasi, awalnya 2 – 3 jam
setelah infeksi 6 – 24 jam menurun; 8 hari
Peptidoglikan dari dinding sel bakteri
sem II 12/13 tjandra anggraeni 85
sem II 12/13 tjandra anggraeni 86
sem II 12/13 tjandra anggraeni 87
Gen peptida antimikroba akan diekpresikan di sel badan lemak dan diregulasi dan dikontrol oleh 2 faktor : Toll dan Immune deficiency (IMD)
sem II 12/13 tjandra anggraeni 88
Signaling Pathways : Toll & IMD
sem II 12/13 tjandra anggraeni 89
