INANG, PARASIT DAN PATOGEN

INANG, PARASIT DAN PATOGEN

By Cahyadi Putra

1. INTERAKSI INANG - PATOGEN

Myxomatosis pada kelinci

            Importasi kelinci dari inggris ke Australia menyebabkan wabah pada kelinci yang menyebabkan terancamnya industry pastural Australia. Sehingga CSIRO melepaskan galur virus myxoma  bersifat virulent ke dalam populasi kelinci pada tahun  1950. Karena belum  pernah kemasukan virus, kelinci-kelinci tersebut menjadi sangat rentan;  liabilitas terhadap  myxomatosis  sangat tinggi--hampir 100% kelinci yang  terinfeksi mati. kombinasi inang rentan dan patogen virulent; myxomatosis  menyebar sangat cepat, dan  ribuan kelinci mati. Namun kematian kelinci yang banyak ini, menimbulkan seleksi alam yang  sangat  kuat untuk resistensi pada inang dan seleksi alam untuk avirulent  pada pathogen.

            Jika tidak ada variasi genetik untuk liabilitas terhadap myxomatosis  pada populasi kelinci, seleksi alam yang sangat kuat ini tidak akan  berpengaruh. Tapi ada variasi genetik (heritabilitas untuk liabilitas terhadap myxomatosis sekitar 35%), dan hewan yang memiliki gen penyandi liabilitas rendah mempunyai peluang lebih besar bertahan hidup untuk bereproduksi  dan oleh karena itu menurunkan gen  ‘resistensinya’ kepada keturunannya.  Demikian juga, jika tidak ada variasi genetik pada virus dan tidak ada  mekanisme terjadinya variasi baru pada virus, sifat virulent tidak akan berubah.

Penyakit Prion

            Spongioform encephalopathies adalah penyakit neurologis fatal.pada domba dan kambing (Scrapie) dan manusia (penyakit kuru, penyakit Creutzfeldt-Jacob, dan sindrom Gerstmann-Straussler–Scheinker). Penyebabnya adalah suatu bentuk termodifikasi dari protein yang  disandi oleh gen di dalam inang. Nama yang diberikan pada partikel protein yang menginfeksi ini adalah prion.

            Gen inang tersebut dinamakan gen protein  prion  (PrP), yang adalah  bagian normal dari genom mamalia dan ayam. Produk polipeptidanya, disebut PrPC, adalah protein yang terjadi secara alami yang menempel  pada permukaan luar neuron dan, pada limfosit dan sel-sel lain. Sumber infeksi  sebenarnya, disebut PrPSc, tampaknya merupakan bentuk termodifikasi dari PrPC, tetapi masih mempunyai sekuen asam amino yang sama

            Pada sapi di inggris ditemukan bovine spongioform encephalopathy  (BSE atau penyakit sapi gila). Penyebab penyakit ini adalah pindahnya agen scrapie dari domba ke sapi, melalui pemberian pakan kotoran domba  kepada sapi.

African trypanosomiasis

            Penyakit ini terjadi juga pada domba, kambing, unta, kuda, babi, dan berbagai spesies liar lainnya serta pada manusia, yang dikenal sebagai penyakit tidur. Ini  disebabkan oleh berbagai spesies protozoa yang disebut tripanosoma yang terutama ditularkan melalui lalat tsetse.

            Ciri dari infeksi tripanosoma adalah infeksi ini ditandai oleh fluktuasi jumlah tripanosoma pada inang yang terinfeksi, yang berkisar antara nol sampai kira-kira 1.500/ml darah. Alasan fluktuasi tersebut merupakan suatu  fenomena yang disebut  variasi antigen, yaitu terjadinya sekuens varian antigen yang berbeda yang semuanya timbul dari populasi pathogen tunggal yang awalnya memasuki inang.

            Genom tripanosoma mengandung lebih dari 100 gen yang masing-masing mempunyai jenis antigen berbeda. ‘Pengaktifan’ gen tertentu melibatkan penggandaan gen dan transposisi berikutnya (pemindahan dan penyisipan) dari gen duplikat ke wilayah lain pada genom yang disebut situs ekspresi.

Tiga aspek dari variasi antigen yaitu :

a.      Variasi antigen terjadi tanpa adanya antibody.

b.      Tripanosoma dihilangkan dari inang dan ditumbuh-kembangkan melalui lalat  tse tse, mereka kembali menghasilkan satu diantara antigen dasar ketika mereka memasuki inang baru

c.       Implikasi  praktis dari variasi antigen adalah bahwa sangat sulit untuk menghasilkan vaksin yang akan efektif melawan sejumlah  besar antigen yang berbeda, yang dihadapi setiap inang.

Fenomena variasi antigen adalah contoh penting mengenai interaksi  inang-patogen.

2. RESISTENSI PADA INANG

Resistensi terhadap neonatal scours pada babi

            Penyebab  utama  neonatal scours pada babi adalah galur E. coli yang mempunyai antigen pada permukaan sel yang disebut K88. Tapi tidak semua anak babi rentan terhadap E. Coli K88. Secara khusus, hanya anak-anak babi dengan reseptor K88 pada dinding ususnya yang menjadi rentan; anak babi yang tidak punya reseptor akan resisten. ada tidaknya reseptor K88 ditentukan oleh dua alel pada lokus autosom, dengan alel untuk adanya reseptor bersifat dominan lengkap terhadap alel yang tidak ada reseptornya. Jadi, resistensi terhadap scours E. Coli pada babi berada di bawah kontrol dua alel pada lokus tunggal, dengan resistensi bersifat resesif terhadap kerentanan.

Resistensi terhadap penyakit Marek pada ayam

            Penyakit  Marek pada ayam adalah penyakit neoplastik dimana terjadinya pertumbuhan dari sel-sel  tumor disebabkan oleh virus DNA. Ketika diternakkan secara acak diseleksi untuk sifat resistensi terhadap penyakit Marek, kematian akibat penyakit ini menurun secara drastis. Karena seleksi telah menghasilkan perubahan besar dalam liabilitas terhadap penyakit Marek. Dengan kata lain, ada variasi genetik substansial untuk resistensi terhadap pathogen.

3. RESISTENSI TERHADAP PARASIT DAN PATOGEN

Resistensi terhadap insektisida pada blowfly domba

            Blowfly  domba Australia yang disebabkan oleh Lucilia cuprina yang menyerang bulu (wol) karena larva menyerang domba. Upaya manusia untuk mengendalikan blowfly  sampai saat ini terfokus terutama pada penyemprotan (jetting) dengan insektisida. Contoh penggunaannya adalah dengan organo-khlorin (1955) yang disebut dieldrin pada mulanya efektif, namun setelah dipakai 3 tahun keefektifan menurun drastis karena blowflies menjadi resisten terhadap bahan kimia tersebut.

            Alel resisten timbul dan bekerja dengan mengkode enzim yang mampu mendetoksifikasi insektisida, atau dengan mengkode varian enzim yang dihadapi insektisida, sehingga varian tersebut masih mampu berfungsi dengan adanya insektisida.

            Penggantian  satu jenis bahan kimia dengan lainnya mungkin menyebabkan seleksi kuat memilih alel resistensi pada lokus berbeda. Resistensi  dieldrin  ditentukan oleh alel pada lokus ketiga, yang terletak pada kromosom 5.

Resistensi terhadap anthelmintic

            Pemberian  minum dari bahan kimia  thiabendazole  (TBZ) sehingga terdapat galur resisten terhadap  Haemonchus contortus. Hal ini menyebabkan cacing yang resisten terhadap BZ  kadang-kadang menunjukkan resistensi terhadap senyawa kimia lain yang digunakan sebagai bahan minuman, termasuk organo-fosfat, salicylanilides, dan substitusi nitrofenol. Resistensi  disebabkan oleh alel tertentu dengan efek cukup besar pada lokus tunggal.

Resistensi terhadap antibiotic.

            Setelah ditemukannya antibiotic, ada beberapa galur yang resisten terhadap antibiotik. Kenaikan  frekuensi gen resisten, akibat dari seleksi selama proses transmisi vertikal gen-gen tersebut dari generasi ke generasi pada pathogen atau parasit. Pemunculan  resistensi antibiotik pada bakteri secara cepat dan meluas disebabkan terutama oleh kemampuan bakteri mentransfer gen secara horizontal (antar individu-individu dalam generasi yang sama) juga secara vertikal (antar generasi).

Ada tiga metode yang digunakan bakteri untuk mentransfer gen-gen secara horizontal :

a.      Transformasi  (pelepasan DNA dari satu sel, dan direspon oleh sel lain)

b.      Transduksi  (transfer DNA dari satu sel ke sel lainnya oleh bakteriofag)

c.       Konjugasi   (transfer DNA dari satu sel ke sel lainnya, mengikuti penggabungan—perkawinan--dari dua sel) metode yang paling penting dalam pentransferan.

Pentingnya konjugasi terletak pada  kenyataan bahwa banyak gen penting untuk resistensi terhadap antibiotik terdapat pada plasmid. Plasmid yang membawa satu atau lebih gen resistensi disebut faktor R. Plasmid muncul karena transposon yang merupakan transposable genetic element  (TGE) yaitu segmen DNA yang bisa bergerak dari satu sisi ke sisi lainnya di dalam dan di antara kromosom.

4. PENGENDALIAN TERHADAP PARASIT DAN PATOGEN.

Lalat screw-worm

            Ada dua jenis lalat screw worm: lalat Dunia lama (Chrysomya bezziana) dan lalat Dunia Baru (Cochliomyia hominivorax). Keduanya parasit pada hewan berdarah panas. Kerugian yang mereka sebabkan muncul dari kegemarannya berada di luka yang terbuka pada fase larva. Cara penanggulangannya adalah dengan penggunaan kontrol biologi yang dikenal sebagai metode pelepasan serangga steril (Steril Insect Release Method/SIRM).

Metode ini meliputi pemeliharaan sejumlah besar larva pada dua jenis kelamin di laboratorium, dan penyinaran radiasi dosis tinggi terhadap pupa tahap-akhir agar lalat menjadi steril. Lalat steril ini kemudian dilepaskan dari pesawat terbang pada luasan antara 1.600 dan 4.000 per mil-persegi per minggu. Prinsip metode ini adalah bahwa jika lalat steril ini dilepas, sebagian besar (dan lebih disukai semuanya) lalat liar akan kawin dengan lalat steril daripada kawain dengan sesame lalat liar (fertil). Ini tentu saja terjadi hanya jika lalat steril yang dilepas berjumlah banyak.

Implikasi dari SIRM yaitu :

a.      Adaptasi  lalat yang dipelihara di laboratorium.

b.      Kemungkinan  terjadinya seleksi untuk perkawinan (mengganggu seleksi alam untuk kemampuan lalat liar mengenali dan mengawini sesama lalat liar daripada lalat yang dipelihara di laboratorim)

c.       prosedur sterilisasi dapat dipertimbangkan sebagai munculnya alel letal dominan.

Serangga Lain

            Kombinasi antara kesuburan yang berkurang dan resesif cacat berpotensi untuk pengendalian  secara biologis terhadap serangga. Hal ini dan kemungkinan lain belum mencapai tahap untuk mengganti SIRM konvensional. SIRM konvensional meliputi pemeliharaan insekta di laboratorium sampai tahap dewasa (termasuk iradiasi pada tahap pupa), dan pelepasan insekta dewasa dari pesawat atau kendaraan lain.

Cacing

            Pemberantasan cacing dapat dilakukan dengan drenching dan harus secara tuntas. Ada  banyak informasi yang tersedia mengenai sejauh mana resistensi silang antar kelas anthelmintic yang berbeda, yang melandasi rekomendasi penentuan waktu dan rotasi drenching, dengan tujuan memperlambat meluasnya  resistensi.

Bakteri

            Caranya dengan membatasi penggunaan antibiotik, misalnya, dengan melarang penggunaan antibiotik sebagai tambahan (additive) pada pakan ternak. Tapi penggunaan antibiotik ini merupakan bisnis yang menguntungkan sehingga saran pelarangan tersebut akan ditentang keras, dengan hasil bahwa antibiotik masih digunakan secara jauh lebih luas daripada yang dibutuhkan untuk keperluan terapi/pengobatan.

5. MENINGKATKAN LEVEL RESISTENSI PADA INANG

Untuk menekan beberapa pengaruh tidak langsung terhadap pathogen dan parasit, dengan meningkatkan level resistensi pada inang.

Seleksi untuk resistensi pada inang

            keterbatasan utama dengan pendekatan ini, yaitu bahwa seluruh populasi secara sengaja diekspose ke pathogen dan parasit. Keefektifan  seleksi buatan untuk resistensi sangat terbatas kecuali jika resistensi dapat diukur berdasar skala kontinyu, atau setidaknya berdasar skala dengan banyak nilai yang berbeda

Penciri DNA untuk resistensi  pada inang

            Penciri  DNA untuk resistensi, yaitu polimorfisme DNA yang mudah dideteksi yang terpaut erat ke, atau bagian dari, gen yang berkontribusi pada variasi genetik untuk resistensi. Jika penciri tersebut bisa diidentifikasi, seleksi bisa dilakukan berdasar tes sampel darah (yakni dengan melakukan  genotyping  ternak pada lokus penciri), tanpa perlu mengekspos ternak ke pathogen atau parasit.

Transgenesis

            Adalah menyisipkan gen dari satu spesies, misalnya babi, ke  DNA mikroorganisme atau galur sel mamalia. Kemudian, karena universitalitas kode genetika, polipeptida yang sama akan dihasilkan oleh sembarang  inang. Hal ini untuk membuat resistensi  pada inang--dengan mengembangkan hewan yang mengekspresikan bagian dari selubung protein pathogen atau enzim yang secara khusus diarahkan melawan parasit.

Implikasi praktis dari interaksi inang-pathogen

            Mengubah  tingkat resistensi pada inangkan berdampak pada pathogen atau parasit  yang secara otomatis dihadapkan pada seleksi alam untuk mengatasi perubahan apapun yang terjadi. Idealnya, perubahan pada inang seharusnya cukup memberikan hambatan pada pathogen atau parasit.

Diizinkan Mengcopy Paste Asalkan Jangan DI Blog melainkan untuk kepentingan Belajar