Virus

(1)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 1

Agen Penyebab Infeksi :

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran UHAMKA

Topik

Pembelajaran

Klasifikasi dan morfologi virus

01 Patogenesis Virus secara

02 umum

Penyakit yang diakibatkan oleh virus

03

(2)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 2

Klasifikasi dan Morfologi virus

What is a virus?

• Virus adalah agen infeksius berukuran 20-300 nm yang mengandung salah satu jenis materi genetic saja (RNA atau DNA saja) di dalamnya

• Materi genetic virus dilindungi oleh protein selubung, pada beberapa jenis virus juga dilapisi oleh selubung membrane lipid

• Materi genetic virus mengandung informasi yang dibutuhkan untuk menghasilkan protein yang dibutuhkan oleh virus untuk bereplikasi

• Satu partikel virus disebut virion

• Virus hanya dapat bereplikasi di dalam sel hidup, dan inert ketika berada di

luar sel

(3)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 3

Kapsid

Kapsomer-kapsomer

Envelope

Non Envelope Materi genetik

Klasifikasi virus

• Berdasarkan morfologi virus

• Ukuran, bentuk, tipe simetri molekul, keberadaan membrane, dll

• Berdasarkan sifat materi genetic yang dimiliki

• Tipe materi genetic (DNA/RNA), jumlah materi genetic, linearitas untaian materi genetic, ukuran genom, sense (positif/negative), segmentasi materi genetic, dll

• Berdasarkan organisasi genom dan replikasinya

• Berdasarkan sifat protein virus

• jumlah dan ukurannya, fungsi protein, modifikasi protein selama proses replikasi, dll

• Berdasarkan sifat antigenic

• Berdasarkan sifat fisiokimia virus

• massa molekul, massa jenis, ketahanan pH, ketahanan suhu, ketahanan terhadap zat kimia, dll

• Berdasarkan Sifat biologis virus

• host alami, mode transmisi, vector, patogenisitas, tropisme jaringan, patologi

(4)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 4

• Family : xxxx-viridae

• Penamaan Genus bergantung pada jenis family virus

• Tahun 2013, International Committee On Taxonomy Of Viruses telah

mengelompokkan lebih dari 2500 jenis virus hewan dan tumbuhan ke dalam

103 family dan 455 genera.

(5)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 5

(6)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 6

(7)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 7

MORFOLOGI VIRUS

(8)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 8

Kapsid icosahedral

(9)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 9

Patogenesis virus secara umum

Apa yang terjadi selama terinfeksi virus?

(10)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 10

Transmisi virus

Jalur infeksi

• Virus masuk melalui :

• Luka (jaringan yang terbuka, bekas tusukan, bekas goresan)

• Membran mukoepitelial (mata, jalur pernapasan, mulut, genitalia, GI)

• Jalur yang paling umum sebagai jalur masuk virus adalah saluran pernapasan

• Setelah menginfeksi, virus bereplikasi di jaringan yang sel nya mengekspresikan reseptor yang cocok

• Setelah bereplikasi di jaringan, virus dapat menyebar ke jaringan lain di dalam tubuh melalui aliran darah. Kondisi penyebaran virus di aliran darah dikenal dengan istilah viremia

(11)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 11

Faktor penentu patogenisitas virus

Apa yang terjadi pada sel ketika infeksi virus terjadi?

• Beberapa kemungkinan yg terjadi pada sel ketika infeksi virus terjadi :

• Virus tidak dapat bereplikasi

• Kematian sel, jika infeksi menghasilkan lisis sel

• Infeksi persisten, replikasi terus terjadi tanpa kematian sel

• Infeksi laten, virus tidak lagi diproduksi namun suatu saat dapat terjadi replikasi kembali (kambuh)

(12)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 12

REPLIKASI VIRUS

(13)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 13

Pengenalan sel target

• Virus memiliki reseptor di bagian

terluarnya. Reseptor akan mengenali sel tertentu dan spesies tertentu → tropisme

• Contoh :

• HIV dapat mengenali dan menginfeksi sel T CD4 yang memiliki reseptor CXCR4 dan CCR5

• Influenza A avian influenza hanya mengenali sel yang memiliki asam sialat dengan ikatan α2→3

Penetrasi ke dalam sel target

• Setelah berikatan dengan sel target, virus menggunakan beberapa mekanisme untuk masuk ke dalam sel. yaitu dengan:

• Endositosis oleh sel

• Viropeksis, yaitu dengan perubahan struktur menjadi lebih hidrofobik sehingga dapat menyelusup masuk ke sel

• Fusi membrane, digunakan oleh virus envelop, dengan terlebih dahulu mengubah konformasi struktur protein terluarnya

• Setelah masuk ke dalam sel, virion mengalami uncoating untuk melepas materi genetiknya

• Pada virus envelop, uncoating terjadi pada saat proses masuknya virus

(14)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 14

Produksi protein virus dan materi genetiknya

• Setelah diproduksi, beberapa

jenis protein virus mengalami

perubahan (post-translational

modification) seperti glikosilasi,

ataupun pemotongan untuk

keperluan pembentukan protein

progeny virus baru

(15)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 15

Assembly virus

• Proses pembentukan kapsid virus atau virus non envelope seperti memmbentuk sebuah benda dari puzzle yang dapat saling mengenali antar bagian

• Assembly virus DNA sebagian besar terjadi di nucleus, sehingga butuh proses pemasukan protein yang teah disintesis dari sitoplasma ke nucleus. Mekanisme ini tidak terjadi di poxvirus

• Virus RNA dan poxvirus mengalami assembly di sitoplasma

• Pada virus envelope, proses assembly diawali dengan post- translational modification protein permukaan virus kemudian protein itu dibawa ke bagian membrane virus, lalu terjadi budding atau pemisahan virus dari membrane sel dengan membawa serta lipid dari sel.

• Beberapa virus lain seperti flavivirus, coronavirus dan bunyavirus mengalami assembly di reticulum endoplasma, kemudian virus yang lengkap dapat keluar dari sel dengan eksositosis, lisis sel, maupun dengan transfer antar sel

Mutasi virus

• Virus RNA mudah mengalami mutasi, karena protein RNA-dependent RNA polymerase pada umumnya tidak memiliki mekanisme proof-reading sehingga dapat terjadi

kesalahan baca pada proses reproduksi gen

• Antigenic drift pada influenza

• Rekombinasi virus, terjadi ketika dua tipe virus dari jenis yg sama menginfeksi satu sel yg sama

• Reassortment pada virus influenza terjadi ketika dua virus dengan tipe protein permukaan yang berbeda menginfeksi organisme yg sama sehingga terjadi pertukaran gen

• Antigenic shift

(16)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 16

Kerentanan host

• Kerentanan host dan keparahan penyakit virus dipengaruhi oleh :

• Mekanisme paparan dan jalur infeksi

• Status imun, umur, kesehatan

• Jumlah virus (dosis)

• Genetika virus dan host

• Setelah virus masuk, perlu waktu untuk berkembang menjadi penyakit, masa tersebut disebut periode inkubasi

• Selama periode inkubasi, virus bereplikasi namun belum mencapai jaringan target atau belum mampu menyebabkan kerusakan yang dapat menjadi sebuah penyakit. Masa inkubasi berlangsung cepat jika situs infeksi adalah target jaringan dan langsung dapat menghasilkan karakteristik gejala penyakit.

• Jika dibutuhkan penyebaran dan amplifikasi terlebih dahulu di menuju jaringan target, maka masa inkubasi menjadi lebih panjang dan gejala yg dihasilkan adalah hasil dari immunopatologi.

(17)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 17

Dasar epidemiologi virus

ENDEMIK

EPIDEMI PANDEMI

(18)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 18

Penyakit akibat virus

Tugas

1. Varicella 2. Variola 3. Measles 4. Influenza A 5. Dengue

6. Japanese encephalitis virus 7. Yellow fever virus

8. HIV 9. HPV 10. Hepatitis A 11. Hepatitis B 12. Hepatitis C 13. Rotavirus 14. Rubella

15. Herpes simplex virus 16. Ebola

17. MERS 18. SARS CoV-1 19. Mumps virus 20. Rabies 21. Smallpox virus 22. Chikungunya 23. Poliovirus

(19)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 19

Infeksi Varicella-Zoster

• Tergolong Herpesviridae, subfamily alphaherpesvirinae, genus Varicellovirus

• Materi genetic berupa DNA

• Penyakit yang ditimbulkan :

• Cacar (chickenpox)

• Gejala : demam, bercak merah yang berkembang mejadi bintil

• Bersifat laten dengan bersembunyi di Ganglion

• dapat muncul kembali menimbulkan penyakit zoster

Infeksi Herpes-Simplex

• Tergolong Herpesviridae, subfamily alphaherpesvirinae, genus Simplexvirus

• Materi genetic berupa DNA

• Penyakit yang ditimbulkan : herpes

• Gejala dan tampak luar penyakit mirip dengan varicella zoster

• Memiliki 2 tipe, HSV-1 dan HSV-2.

• HSV-1 menimbulkan gejala di orofaring, Gingivostomatitis, Pharyngotonsillitis, Keratoconjunctivitis

• HSV-2 menimbulkan gejala di genitalia

• Bersifat laten dengan bersembunyi di Ganglion

• HSV-1 menyebabkan infeksi laten di trigeminal ganglia

• HSV-2 menyebabkan infeksi laten di sacral ganglia

(20)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 20

Bintil pada Varicella zoster

Infeksi akibat reaktivasi dari varicella → herpes zoster / shingles

Gingivostomatitis akibat Herpes Simplex tipe HSV-1

HSV-2 umumnya menyerang genitalia

Hepatitis

(21)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 21

Infeksi Hepatitis B

• Menyebabkan gangguan pada hati, dan dapat berkembang menjadi sirosis dan hepatocellular carcinoma

Infeksi Hepatitis B

• Tergolong hepadnaviridae

• Memiliki envelope

• Materi genetic berupa dsDNA parsial dan sirkuler

• Mereplikasi genomnya dengan reverse transcription menggunakan RNA- dependent DNA polymerase virus

(22)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 22

Infeksi Hepatitis C

Family Flaviviridae, genus Hepacivirus

Materi genetic : ssRNA+

Menular lewat darah, seksual

Seringkali asimptomatik

Menyebabkan 3 tipe penyakit : akut, kronik persisten, serta sirosis

virus menghasilkan protein :

Capsid core

E1 & E2 : envelope

P7: viroporin

NS2 : membrane-anchored cysteine protease,

NS3 : serine protease-helicase,

NS4A : NS3 protease co-factor,

NS4B : membrane remodelling protein,

NS5A : phosphoprotein,

NS5B : RNA-dependent RNA polymerase

Infeksi Influenza A

Tergolong family Orthomyxoviridae, genus orthomyxovirus

Terdapat banyak subtype, diantaranya H5N1 (Avian influenza), H1N1 (flu babi/swine flu), H3N2 (Hong Kong flu), dll

Materi genetic berupa segmented ssRNA-

Mudah mengalami genetic reassortment maupun mutasi titik

 Antigenic Shift : reassortment/pertukaran materi genetic sehingga terbentuk virus dengan tipe HA/NA baru

 Antigenic drift : mutasi pada gen virus sehingga terjadi perubahan asam amino pada proteinnya

(23)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 23

Infeksi Human Immunodeficiency Virus

TergolongRetroviridae, genus Lentivirus

Memiliki 2 type : HIV-1, HIV-2

HIV-1 dibagi ke dalam 4 subtype : M, N, O, P

 Subtipe M terbanyak dan dibagi menjadi 11 clade : A-K

 Indonesia : CRF01AE (CRF : Circulating recombinant form)

Menyerang system imun

Materi genetic berupa 2 ssRNA+

Replikasi dengan reverse transcriptase mengubah RNA menjadi DNA, kemudian diintegrasikan ke dalam genom host

Penyakit bersifat laten

Kematian diakibatkan oleh ko-infeksi penyakit

Sangat mudah mengalami mutasi akibat error-prone enzim reverse transcriptase resistensi antiviral

(24)

Rizkyana Avissa, S.Si,M.Biomed 24

(25)