Pergantian inang (Host Switching) – bidang penelitian yang sangat penting dan genting!!
|
31 May 2010
Albertus Teguh Muljono
diadaptasi dari Martin Jeggo and Deborah Middleton. Host Swicthing-a critical area for research. The One Health Newsletter. Volume 2 Issue 4. Fall 2009.
Pendahuluan.
Patogen didefinisikan sebagai agen biologis penyebab penyakit pada inangnya, baik mulai dari menyebabkan sakit ringan sampai menimbulkan kematian. Saat ini, kegentingan penelitian-penelitian mengenai patogen bukan hanya dari sisi kemampuan patogen untuk menginfeksi inang, namun juga dilihat dari sisi kemampuan inang untuk bertahan dari infeksi patogen yang mengakibatkan penyakit.
Sebagian kelompok patogen tidak bersifat pemilih atau tidak selektif terhadap inangnya, seperti sebagian besar bakteri gram positif, sedangkan kelompok patogen yang lain sangat selektif dan hanya terbatas memilih beberapa spesies sebagai inangnya, seperti virus African Horse Sickness yang hanya menginfeksi equine. Apa yang mengendalikan spesifisitas inang suatu patogen belum banyak dipahami, dan bagaimana suatu patogen melakukan pemilihan inang adalah suatu hal yang lebih tidak dipahami.
Suatu patogen yang dapat menginfeksi lebih dari satu spesies inang dapat dipastikan mempunyai keuntungan dalam bertahan hidup, namun banyak juga patogen yang dapat bertahan hidup dengan baik hanya dengan bertahan dalam satu spesies tertentu. Namun demikian terdapat banyak patogen-patogen yang mengambil spesies-spesies baru sebagai inang barunya. Fenomena ini sering terjadi pada kelompok patogen virus dan umumnya menyebabkan dampak yang sangat merusak pada inang barunya. Contohnya adalah meloncatnya virus defisiensi imun dari monyet ke manusia yang sekarang dikenal luas dengan sebutan HIV-AIDS pada tahun 1950. Selain itu juga terdapat beberapa penemuan yang cukup mengkhawatirkan belakangan ini seperti virus Reston Ebola di Filipina pada tahun 2008.
Apa itu pergantian inang?
Istilah pergantian inang digunakan untuk menggambarkan kemunculan suatu patogen pada inang yang baru dimana sebelumnya pada inang ini tidak pernah ditemukan kejadian infeksi oleh patogen tersebut. Jika melihat secara khusus pada kelompok patogen virus maka terdapat beberapa contoh pergantian inang yang ditemukan baru-baru ini adalah infeksi virus nipah pada babi di malaysia, virus nipah pada manusia di Bangladesh, virus Hendra pada kuda, dan virus menangle pada babi di Australia, SARS pada musang di China. Contoh lain seperti virus Ebola membuktikan bahwa identifikasi reservoir alami juga menjadi suatu hal yang sangat sulit untuk diketahui. Selain itu masih banyak contoh patogen lain yang ditemukan hidup dalam inang kelelawar tanpa menyebabkan penyakit pada kelelawar tersebut. Yang lebih menarik adalah bahwa patogen-patogen tersebut telah hidup lama, tenang dan nyaman pada inang kelelawar tanpa perlu untuk mencari inang baru.
Mengapa pergantian inang penting?
Penyakit baru muncul dan muncul kembali (emerging and re-emerging diseases) sangat beresiko baik pada manusia maupun hewan, dan 70% penyakit baru pada manusia berasal dari hewan. Pergantian inang yang dilakukan suatu organisme patogen dari satu inang ke inang yang lain dapat terjadi karena patogen tersebut secara ekologi memiliki kemampuan serta memiliki kesempatan yang membuat hal tersebut terjadi. Jika kita ingin mengendalikan resiko kejadian penyakit emerging and re-emerging dan mengembangkan strategi mitigasi yang efektif maka hal pentin yang harus kita pahami pertama kali adalah dasar mekanisme ekologi patogen tersebut, termasuk mekanisme ekologi molekulernya dalam menginfeksi inang dan menyebabkan penyakit.
Apa yang perlu kita tahu?
Penjelasan mengenai pergantian inang dapat dimengerti dengan mengacu pada teori evolusi darwin. Berdasarkan teori mutasi acak maka dalam suatu kelompok patogen akan terdapat bentuk patogen baru yang mengandung karakteristik yang mampu menginvasi dan hidup di inang baru. Dalam konteks ini, kelompok patogen virus yang mempunyai kemampuan membongkar pasang secara genetik dan berkembang biak dengan sangat cepat akan dengan mudah bermutasi terus menerus. Faktor lain yang menyediakan kesempatan bagi suatu patogen untuk berinteraksi dengan inang baru banyak ditemukan pada penyakit-penyakit yang berasal dari kelelawar. Praktek pertanian dan peternakan intensif telah membantu terjadinya evolusi patogen dengan menyediakan banyak alternatif inang baru dengan jumlah populasi yang tinggi. Kondisi ini telah meningkatkan kemampuan hidup patogen dan memberi kesempatan bagi patogen untuk mencoba berbagai alternatif inang baru. Salah satu contohnya adalah replikasi virus SARS pada musang yang secara kebetulan mendorong meningkatnya kemampuan adaptasi virus tersebut terhadap receptor SARS manusia dan akhirnya meningkatkan patogenesitasnya pada manusia.
Berbagai pertanyaan tersisa. Apakah virus mempunyai proses yang tetap dalam meningkatkan kemampuannya untuk mengembangkan karakteristik baru, seperti protein pelekat pada sel inang baru, yang memicu pergantian inang? Dan apakah kemampuan tersebut dimiliki oleh semua virus atau virus tertentu saja? Interaksi macam apa yang dapat membatasi rentang inang (host range) suatu virus? Tidak hanya kemampuan patogen virus untuk menginvasi sel inang tapi juga terdapat serangkaian interaksi antara virus dan sel inang yang sangat kompleks sebelum pergantian inang tersebut dapat benar-benar terjadi. Proses seleksi virus terhadap inang baru umumnya berdasarkan pada kemampuan adaptasi virus tersebut untuk menanggulangi mekanisme pertahanan sel inang baru. Keberhasilan beradaptasi virus tersebut akan meningkatkan kemampuannya untuk dapat hidup di sel inang yang baru. Jelas proses ini adalah proses yang tidak pernah berakhir, Penyakit Mulut dan Kuku (PMK) disebabkan oleh virus yang mempunyai kemampuan bermutasi yang sangat tinggi dan masih terus berevolusi untuk menginvasi respon imun inangnya, yang sampai saat ini kebetulan masih terbatas pada mulut dan kuku. Apa yang mengendalikan hal ini? Apakah sebenarnya yang menentukan suatu virulensi?
Timbulnya penyakit emerging and re-emerging adalah kenyataan dalam kehidupan modern saat ini. Wabah H1N1 tahun lalu serta wabah SARS tahun 2003 merupakan contoh nyata yang menegaskan realitas tersebut. Jika kita berhasil mengurai proses utama yang membuat hal ini terjadi maka kita mempunyai kesempatan untuk dapat mengembangkan strategi untuk menurunkan atau bahkan meniadakan resiko yang mungkin terjadi. Tanpa memiliki pemahaman mengenai penyebab pergantian inang maka manusia akan terus dihantui oleh resiko timbulnya bencana besar akibat wabah penyakit.
