NOVITA WULANDARI ( MIKROBIOLOGI VIRUS )

kata kunci : sejarah virus, pengertian virus, ukuran virus, struktur virus, dan susunan tubuh virus, klasifikasi virus, reproduksi virus, pengembangbiakan virus, dan penyakit yang disebabkan oleh virus.

VIRUS

       Manusia rentan dengan penyakit. Penyebabnya bisa beragam, salah satu yang sering di  jumpai adalah virus, yakni mikroba yang bersifat parasit dengan ukuran mikroskopik dan  cenderung bekerja dengan cara menginfeksi inangnya. Virus  dapat bertindak sebagai agen  penyakit dan agen pewaris sifat. Sebagai agen penyakit,virus memasuki sel dan  menyebabkan perubahan - perubahan yang membahayakan bagi sel, yang akhirnya dapat  merusak atau bahkan menyebabkan kematian pada sel yang diinfekinya. Sebagai agen  pewaris sifat, virus memasuki sel dan tinggal di dalam sel tersebut secara permanen.  Perubahan yangdiakibatkannya tidak membahayakan bagi sel atau bahkan bersifat  menguntungkan. Dalam beberapa kasus, virus dapat bertindak sebagai agen penyakit atau sebagai agen pewaris sifat tergantung dari sel - sel inangnya dan kondisi lingkungan.

      A.    Sejarah virus

       Virus merupakan suatu partikel yang masih diperdebatkan statusnya apakah ia termasuk makhluk hidup atau benda mati. Virus dianggap benda mati karena ia dapat dikristalkan, sedangkan virus dikatakan benda hidup, karena virus dapat memperbanyak diri (replikasi) dalam tubuh inang. Para ahli biologi terus mengungkap hakikat virus ini sehingga akhirnya partikel tersebut dikelompokkan sebagai makhluk hidup dalam dunia tersendiri yaitu virus.Virus merupakan organisme non-seluler, karena ia tidak memilki kelengkapan seperti sitoplasma, organel sel, dan tidak bisa membelah diri sendiri. Penyelidikan tentang objek-objek berukuran sangat kecil di mulai sejak ditemukannya mikroskop oleh Antony Van Leeuwenhoek (1632-1723) perkembangan mikroskop ini mendorong berbagai penemuan dibidang biologi salah satunya partikel mikroskopik yaitu virus.

Beberapa tokoh dalam penemuan virus pertama yaitu:

➧Adoft Mayer (1883, Jerman)

Percobaan diawali dari munculnya penyakit bintik kuning pada daun tembakau. Ia mencoba menyemprotkan getah tanaman sakit ke tanaman sehat, hasilnya tanaman daun tembakau tetap tertular.

➧Dmitri Ivanovski (1892, Rusia)

Ia mencoba menyaring getah tanaman yang sakit dengan filter bakteri sebelum disemprotkan ke tanaman sehat. Hasilnya, tanaman sehat tetap tertular Ia menyimpulkan bahwa ada partikel yang lebih kecil lagi dari bakteri yang lolos saringan yang menularkan penyakit.

➧Martinus W. Beijerinck (1896, Belanda)

Ia menemukan bahwa partikel itu dapat bereproduksi pada tanaman, tapi tidak pada medium pertumbuhan bakteri. Ia menyimpulkan bahwa partikel itu hanya dapat hidup pada makhluk hidup yang diserangnya.

➧Wendel M. Stanley (1935, Amerika)

Ia berhasil mengkristalkan partikel tersebut. Partikel mikroskopis itu lalu dinamai TMV (Tobacco Mosaic Virus). 

      B.     Pengertian Virus

       Virus berasal dari bahasa yunani “Venom” yang berarti racun. Virus adalah parasit mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Secara umum virus merupakan partikel tersusun atas elemen genetik (genom) yang mengandung salah satu asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) atau asam ribonukleat (RNA) yang dapat berada dalam dua kondisi yang berbeda, yaitu secara intraseluler dalam tubuh inang dan ekstrseluler diluar tubuh inang. Virus memiliki sifat hidup dan mati. Sifat hidup (seluler) yaitu memiliki asam nukleat namun tidak keduanya (hanya DNA atau RNA), dapat bereproduksi dengan replikasi dan hanya dapat dilakukan didalam sel inang (parasi obligat intraseluler). Sifat mati (aseluler) yaitu dapat di kristalkan dan dicairkan. Struktur berbeda dengan sel dan tidak melakukan metabolisme sel. Partikel virus secara keseluruhan ketika berada di luar inang yang terdiri dari asam nukleat yang dikelilingi oleh protein dikenal dengan nama virion. Virion tidak melakukan aktivitas biosinteis dan reproduksi. Pada saat virion memasuki sel inang, baru kemudian akan terjadi proses reproduksi. Virus ketika memasuki sel inang akan mengambil alih aktivitas inang untuk menghasilkan komponen-komponen pembentuk virus. 

      C.    Ukuran, Struktur, dan Susunan Tubuh Virus

      1.  Ukuran Virus

Ukuran virus lebih kecil dibandingkan dengan sel bakteri. Ukurannya berkisar dari 0,02mikrometer sampai 0,3 mikrometer (1 μm = 1/1000 mm). Unit pengukuran virus biasanya dinyatakan dalam nanometer (nm). 1 nm adalah 1/1000 mikrometer dan seperjuta milimeter. Virus cacar merupakan salah satu virus yang ukurannya terbesar yaitu berdiameter 200 nm, dan virus polio merupakan virus terkecil yang hanya berukuran 28 nm

2.  Struktur Virus

Partikel virus bervariasi dari segi ukuran, bentuk maupun komposisi kimiawinya. Bentuk - bentuk virus yang sudah diketahui ada yang serupa bola, berbentuk kotak, berbentuk batang, dan ada yang seperti hurut T. Struktur utama virus adalah asam nukleat yang dapat berupa RNA (Ribonucleicacid) atau DNA (Deoxyribonucleic acid) dan tak pernah keduanya. Asam nukleat ini dikelilingi oleh subunit protein yang disebut kapsomer. Susunan kapsomer- kapsomer tersebut membentuk mantel dinamakan kapsid. Kapid dan asam nukleat Virus dinamakan nukleokapsid. Beberapa virus memiliki struktur yang lebih kompleks seperti adanya pembungkus khusus berupa membran. Membran yang menyusun virus ini merupakan membran lipid bilayer dan protein, biasanya glikoprotein . Beberapa virus memiliki struktur yang lebih kompleks lagi. Virus yang strukturnya paling rumit adalah virus bakteriofage. Misalnya bakteriofage T4 yang menyerang bakteri Escherichia coli, memiliki ekor yang merupakan struktur kompleks. Ekor T4 disusun oleh lebihd dari 20 macam  protein dan kepalanya disusun oleh beberapa protein lain.

3. Susunan Tubuh Virus

1. Kabsid

Kapsid adalah lapisan pembungkus tubuh virus yang tersusun atas protein. Kapsid terdiri dari sejumlah kapsomer yang terikar satu sama lain.

Fungsi :

a. Memberi bentuk virus

b. Pelindung dari kondisi lingkungan yang merugikan

c. Mempermudah penempelan pada proses penembusan ke dalam sel

2. Isi

Terdapat di sebelah dalam kapsid berupa materi genetik/ molekul pembawa sifat keturunan yaitu DNA atau RNA. Virus hanya memiliki satu asam nukleat saja yaitu satu DNA/ satu RNA saja, tidak kedua-duanya. Asam nukleat sering bergabung dengan protein disebut nukleoprotein. Virus tanaman/ hewan berisi RNA/ DNA, virus fage berisi DNA.

3. Kepala

Kepala virus berisi DNA, RNA dan diselubungi oleh kapsid. Kapsid tersusun oleh satu unit protein yang disebut kapsomer.

4. Ekor

Serabut ekor adalah bagian yang berupa jarum dan berfungsi untuk menempelkan tubuh virus pada sel inang. Ekor ini melekat pada kepala kapsid. Struktur virus ada 2 macam yaitu virus telanjang dan virus terselubung (bila terdapat selubung luar (envelope) yang terdiri dari protein dan lipid) Ekor virus terdiri atas tabung bersumbat yang dilengkapi benang atau serabut. Khusus untuk virus yang menginfeksi sel eukariotik tidak memiliki ekor.

      D.    Klasifikasi Virus

Para ahli virus mengelompokkan virus berdasarkan aspek-aspek tertentu, yaitu:

     1.  Berdasarkan jenis inang yang diinfeksi, seperti

     a) virus tanaman contoh: Tobacco mozaic virus (TMV) sejenis virus yang menyerang daun       tembakau, Potato Yellow dwarf virus (virus kentang kuning)

      b)  vurus hewan, contoh : Rhabdovirus yang menyebabkan rabies pada anjing, NCD ( New Castle Disease ) yang menyebabkan penyakit tetelo pada unggas

      c)   virus manusia, seperti, polio, influenza, hepatitis, AIDS, SARS dan flu burung.

      d)   virus bakteri: bakteriofage T4

     2.   Berdasarkan jenis asam nukleat yang dikandung oleh virus:

   a) virus RNA, contoh: virus influenza, virus HIV, corona virus (virus SARS), virus H5N1 (penyebab flu burung) dsb.

      b)  Virus DNA, seperti poxvirus, herpesvirus, adenovirus dsb

      E.     Reproduksi Virus

       Virus dapat memperbanyak diri bila partikel virus menginfeksi inang untuk mensintesa semua komponen yan g diperlukan dan membentuk lebih banyak partikel virus. Komponen-komponen tersebut kemudian dirakit menjadi bentuk struktur virus dan partikel virus yang baru dibentuk itu harus keluar dari sel inang untuk dapat menginfeksi kembali sel-sel lain. Berdsarkan tahap akhir setelah asam partikel virus berada dalam sel inang akan terjadi dua kemungkinan ada yang mengalami siklus litik (sel inang pecah dan partikel virus keluar) dan ada yang permanen tetap dalam DNA sel inang berupa siklus lisogenik. Tahapan reproduksi virus secara umum dilakukan dalam tujuh langkah, yaitu:

1) Adsorpsi (penempelan) dari partikel virus (virion) pada sel inang yang sesuai.

2) Penetrasi (injeksi) dari virion atau asam nukelat virus ke dalam sel inang.

3) Tahap awal replikasi (Eklipse) dari asam nukleat virus, dalam peristiwa ini mesin bioseintesa sel inang diambil alih untuk memulai sintesa asam nukleat virus, enzim-enzim spesifik virus mulai dihasilkan dalam tahap ini.

4) Replikasi dari asam nukleat virus

5) Sintesa dari protein sub unit dari mantel virus

6) Perakitan dari asam nukleat dan protein sub unit (dan komponen membran pada virus bermembran) kedalam partikel virus.

7) Pelapasan partikel virus yang matang dari sel (lisis) 

F.  Pengembangbiakan Virus

       Virus memanfaatkan metabolisme sel penjamu untuk membantu sintesis protein virus dan virion baru; jenis sel yang dapat diinfeksi oleh virus dapat sedikit dapat banyak. Untuk tujuan diagnosti, sebagian besar virus ditumbuhkan dalam biakan sel, baik turunan sel sekunder atau kontinu; pema kaian telur embrionik dan hewan percobaan untuk membiakan virus hanya dilakukan untuk investigasi khusus. Jenis biakan sel untuk mengembangbiakan virus sering berasal dari jaringan tumor, yang dapat digunakan secara terus menerus. Replikasi virus dalam biakan sel dapat di deteksi dengan Tahap-tahap replikasi :

1. Peletakan/ Adsorpsi adalah tahap penempelan virus pada dinding sel inang. Virus menempelkan sisi tempel/ reseptor site ke dinding sel bakteri

2. Penetrasi,  sel inang yaitu enzim dikeluarkan untuk membuka dinding sel bakteri. Molekul asam nukleat (DNA/RNA) virus bergerak melalui pipa ekor dan masuk ke dalam sitoplasma sel melalui dinding sel yang terbuka. Pada virus telanjang, proses penyusupan ini dengan cara fagositosis virion (viropexis), pada virus terselubung dengan cara fusi yang diikuti masuknya nukleokapsid ke sitoplasma.

3. Eklipase,  asam nukleat virus menggunakan asam nukleat bakteri untuk membentuk bagian -bagian tubuh virus

4. Pembentukan virus (bakteriofage) baru, bagian-bagian tubuh virus yang t’btk digabungkan untuk mjd virus baru. 1 sel bakteri dihasilkan 100–300 virus baru

5. Pemecahan sel inang, pecahnya sel bakteri. Dengan terbentuknya enzim lisoenzim yang melarutkan dinding sel bakteri sehingga pecah dan keluarlah virus-virus baru yang mencari sel bakteri lain.

   G. Beberapa Penyakit Yang Disebabkan Oleh Virus

        Berdasarkan sumber penularannya, penyakit yang disebabkan oleh virus dapat digolongkan kedalam empat macam, yaitu :penyakit yang ditularkan melalui udara, penyakit yang ditularkan melalui air, penyakit yang ditularkan melalui hubungan kelamin,dan penyakit yang ditularkan melalui hewan.

a. Penyakit yang ditularkan melalui udara

1) Pilek

Pilek merupakan penyakit yang umum diderita oleh anak-anak maupun orang dewasa. Gejala yangdiderita meliputi kelelahan, dan banyaknya lendir yang keluar dari hidung. Penyakit ini disebabkan oleh Rhinovirus (virus RNA rantai tunggal). Dari hasil penelitian diketahui bahwa terdapat 100 macam rhinovirus dengan serotipe yang berbeda. Virus-virus lain seperti adenovirus dan orthomyxovirus juga penyebab dari 10% penyakit pilek.

2) Influenza

Influenza disebabkan oleh Orthomyxovirus (virus RNA). Virus ini ditularkan dari orang ke orang melalui udara, terutama dari cipratan pada saat batuk atau bersin. Virus ini kemudian menginfeksi membran mukosa saluran pernafasan atas dan kadang-kadang masuk ke dalam paru-paru. Gejala yang diderita biasanya demam ringan dari 3-7 hari, dingin, lesu, pegal linu dan sakit kepala. Gejala yang lebih berat biasanya bukan disebabkan oleh virus influenza, namun infeksi sekunder yang disebabkan oleh bakteri yang masuk kedalam penderita ketika kekuatan tubuhnya mulai melemah akibat influenza yang dideritanya.

3) Campak

Campak merupakan penyakit yang biasanya menyerang anak-anak. Penyakit ini ditandai dengan gejala-gejala pilek, mata merah, batuk dan panas. Penyebab campak adalah paramxovirus yang masuk melalui hidung dan tenggorokan dari udara dan secara cepat menyebar ke seluruh tubuh. Masa inkubasi penyakit campak adalah 7–10 hari. Komplikasi dari campak yang sering terjadi adalah infeksi telinga, pneumonia dan campak enchephalomielitis (jarang terjadi). Namun apabila enchepalomielitis terjadi maka dapat menyebabkan gangguan pada sistem syaraf salah satu bentuk dari epilepsi. Campak enchepalomielitis merupakan penyakit yang sangat berbahaya pada anak-anak dan menjadi salah satu penyebab kematian anak.

4) Gondongan

Gondongan disebabkan oleh paramyxovirus dengan tipe yang berbeda dari para myxovirus penyebab penyakit campak. Penyakit ini diedarkan melalui cipratan yang ditularkan melalui udara yang kemudian mengalir dalam aliran darah. Penyakit gondogan ditandai dengan membengkaknya kelenjar ludah yang menyebabkan pembekakan pada rahang dan leher. Virus yang menyebar melalui aliran darah ini dapat memasuki organ lain seperti otak, testes dan pankreas.

4) SARS (Severe acute respiratory syndrome)

SARS merupakan penyakit yang ditularkan melalui udara akibat cipratan dahak atau bersin  orangyang mengidap penyakit tersebut. Penyakit ini menyerang saluran pernafasan,, terutama bagian paru-paru. Awalnya belum diketahui apa penyebab serangan dadakan infeksi paru-paru ini, sehingga terkesan sebagai penyakit misterius, yang tidak jelas identitas penyebabnya. Para ahli mikrobiologi menemukan virus penyebabnya penyakit tersebut dengan mengisolasi virus dari dahak pasien ternyata virus keluarga paramyxoviridae yaitu corona virus. Virus ini berkerabat dengan penyebab campak, gondongan dan influenza.

5) Flu Burung

Flu burung merupakan penyakit yang disebabkan oleh virus H5N1 (H= Hemaglutinin, N = Neuramidase). Virus ini biasanya menyerang hewan unggas yang kemudian dapat menginfeksi manusia. Gejala-gejalanya mirip dengan influenza disertai muncul gejala sesak pernafasan.

b. Penyakit yang ditularkan melalui hubungan kelamin

1) Herpes

Herpes simpleks virus dapat menyebabkan luka di sekitar mulut dan juga dapat menyebabkan infeksi saluran kelamin. Penyakit ini disebabkan oleh virus Herpes. Penularan virus ini adalah melalui kontak langsung dengan luka yang disebabkan karena virus tersebut. Infeksi yang disebabkan oleh Herpes virus juga berkaitan dengan daerah kelamin. Pada laki-laki luka yang terjadi adalah timbulnya bercak yang sakit pada wilayah penis, sedangkan pada perempuan pada wilayah servix, vulva atau vagina. Penularan virus herpes tipe 2 adalah melalui kontak seksual.

2) AIDS (Acquired Immuno-Deficiency Syndrome)

Penyakit ini dikenali pertama kali pada tahun 1981. Sejak saat itu penyakit AIDS banyak mendapat perhatian dunia. Pengobatan untuk penyakit ini sampai saat ini masih dalam tahap penelitian. AIDS disebabkan oleh virus HIV (human immunodeficiency virus) yang merupakan kelompok retrovirus. Virus ini memiliki enzim reverse transkriptase yang menggunakan RNA sebagai cetakan yang kemudian diubah menjadi DNA. Dengan demikian virus ini dapat berintegrasi dengan DNA inang. Jenis sel inang yang diserang oleh HIV adalah sel T limposit, sehingga fungsi normal T limposit sebagai sistem imun menjadi terganggu. Akibat terserang system imun maka akan menimbulkan infeksi yang kompleks yang mengakibatkan kematian pada penderita.

c. Penyakit yang ditularkan melalui hewan (zoonoses)

1) Rabies

Rabies disebabkan oleh virus dari kelompok rhabdovirus (Virus RNA). Virus ini dapat ditularkan pada manusia melalui gigitan hewan peliharaan yang menderita rabies seperti misalnya kucing, anjing dan monyet. Virus rabies menyerang sistem syaraf pusat hewan berdarah panas dan pada umumnya mengakibatkan kematian apabila tidak diobati.

2) demam berdarah

Penyakit ini ditularkan melalui gigitan serangga, yaitu sejenis nyamuk Aedes aegepty. Penyakit ini disebabkan oleh virus dengue. Gejala penyakit ini biasanya timbul demam tinggi dan terdapat bercak-bercak merah pada permukaan kulit penderita.

d. Penyakit yang ditularkan melalui makanan

Hepatitis

       Hepatitis disebabkan oleh Hepatitis virus. Penyakit ini ditularkan melalui air, makanan, saliva atau susu yang terkontaminasi feses. Hepatitis virus ini dapat menyebabkan penyakit hepatitits A, B, C, D, dan E. Infeksi yang disebabkan oleh Hepatitis A dapat mengakibatkan gangguan hati apabila infeksinya bersifat kronis. Hepatitis A menyebar dari usus melalui aliran darah menuju hati dan mengakibatkan kulit dan mata berwarna kekuning-kuningan, air senin berwarna coklat akibat produksi getah empedu yang dihasilkan oleh hati yang terinfeksi virus ini tidak normal. Jenis makanan yang dapat menularkan virus ini adalah kerang yang diambil dari perairan yang tercemari feses. Namun hanya kerang mentah yang dapat menimbulkan masalah, karena virus ini akan mati dengan pemanasan.

       Hepatitis B disebabkan oleh virus hepatitis yang ditularkan melalui darah yang terinfeksi. Hepatitis B dapat juga ditularkan dari ibu ke anak pada saat dalam kandungan atau melalui hubungan seksual. Hepatitis B dapat mengakibatkan gangguan hati yang lebih akut dibanding hepatitis A, dan dapat menyebabkan kematian. Hepatitis A jarang menjadi penyebab kematian. Infeksi oleh Hepatitis B juga dapat mengakibatkan mudahnya terserang kanker hati. Jenis hepatitis yang lain juga telah dikenali sebagai hepatitis C. Seperti halnya hepatitis B, hepatitis C ditularkan melalui darah dan hubungan seksual.