Download - isi vaksin malaria.doc
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pendahuluan
Sejak beberapa dekade, manusia ibaratnya menjadi sandera oleh penyakit
malaria. Statistik dari organisasi kesehatan dunia WHO, semakin menegaskan
besaran dari ancaman wabah penyakit malaria di dunia. Dilaporkan, setiap tahunnya
300 juta orang terinfeksi malaria. Lebih dari satu juta orang, meninggal sebagai
dampak penyakit . Terutama kawasan Afrika hitam yang menjadi kawasan endemik
malaria. Sekitar 90 persen kasus malaria di dunia, terjadi di kawasan yang selalu
diguncang konflik bersenjata. Akibatnya, selain mutu kesehatan menurun drastis,
beban sosial dan ekonomi akibat dari wabah penyakit malaria, sangat membebani
perkembangan kawasan Afrika hitam (Wulandari, 2010).
Malaria merupakan suatu penyakit infeksi akut hingga kronik yang dapat
disebabkan oleh satu atau lebih spesies plasmodium, ditandai dengan panas tinggi
bersifat intermitten, anemia, dan hepato-splenomegali, cara untuk memastikan
diagnosis diperlukan pemeriksaan darah tepi (apusan tebal atau tipis) untuk
konfirmasi adanya parasit Plasmodium, baagi dunia medis, wabah malaria adalah
tantangan besar yang harus dihadapi, seperti lazimnya standar dari metode
pencegahan dan pemberantasan penyakit menular, pencegahan selalu merupakan cara
terbaik. Disnilah letak masalahnya. Sejauh ini, pencegahan malaria yang efektif yakni
dalam bentuk vaksinasi, siklus perkembang biakan penyebab malaria, yakni
Plasmodium falciparum amat rumit. Memang sudah diketahui, penyebaran parasit
bersel tunggal itu melalui gigitan nyamuk Anopheles. Tapi, perkembangannya
berbagai tahapan yang sulit diputus (Suhendi, 2009).
Bioteknologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan
makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk
hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga
1
pada ilmu-ilmu terapan dan murni lainnya, seperti biokimia, komputer, biologi
molekular, mikrobiologi, genetika, kimia ,matematika, dan lain sebagainya. Vaksin
malaria merupakan suatu tindakan yang diharapkan dapat membantu mencegah
penyakit malaria, dalam hal ini virus cacar air yang kurang aktif di rekayasa genetika
dengan dikombinasikan menggunakan potongan pada permukaan plasmodium yang
merupakan parasit dalam penyebab penyakit malaria sendiri (Wulandari, 2010).
1.2 Rumusan Masalah
1. Mengetahui penyebab dan gejala yang di timbulkan penyakit malaria?
2. Mengetahui siklus hidup nyamuk anopheles dan plasmodium?
3. Mengetahui proses pembuatan vaksin untuk penyakit malaria dengan cara
rekasa genetic?
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Malaria
2.1.1. Pengertian Malaria
Malaria adalah penyakit menular yang disebabkan oleh parasit (protozoa) dari
genus plasmodium, yang dapat ditularkan melalui gigitan nyamuk Anopheles. Istilah
malaria diambil dari dua kata bahasa Italia yaitu mal (buruk) dan area (udara) atau
udara buruk karena dahulu banyak terdapat di daerah rawa-rawa yang mengeluarkan
bau busuk. Penyakit ini juga mempunyai nama lain, seperti demam roma, demam
rawa, demam tropik, demam pantai, demam charges, demam kura dan paludisme
(Prabowo, 2008).
Soemirat (2009) mengatakan malaria yang disebabkan oleh protozoa terdiri
dari empat jenis species yaitu plasmodium vivax menyebabkan malaria tertiana,
plasmodium malariae menyebabkan malaria quartana, plasmodium falciparum
menyebabkan malaria tropika dan plasmodium ovale menyebabkan malaria ovale.
Menurut Achmadi (2010) di Indonesia terdapat empat spesies plasmodium,
yaitu:
1. Plasmodium vivax, memiliki distribusi geografis terluas, mulai dari wilayah
beriklim dingin, subtropik hingga daerah tropik. Demam terjadi setiap 48 jam
3
atau setiap hari ketiga, pada siang atau sore. Masa inkubasi plasmodium vivax
antara 12 sampai 17 hari dan salah satu gejala adalah pembengkakan limpa
atau splenomegali.
4
2. Plasmodium falciparum, plasmodium ini merupakan penyebab malaria tropika,
secara klinik berat dan dapat menimbulkan komplikasi berupa malaria celebral
dan fatal. Masa inkubasi malaria tropika ini sekitar 12 hari, dengan gejala nyeri
kepala, pegal linu, demam tidak begitu nyata, serta kadang dapat menimbulkan
gagal ginjal.
3. Plasmodim ovale, masa inkubasi malaria dengan penyebab plasmodium ovale
adalah 12 sampai 17 hari, dengan gejala demam setiap 48 jam, relatif ringan dan
sembuh sendiri.
4. Plasmodium malariae, merupakan penyebab malaria quartana yang memberikan
gejala demam setiap 72 jam. Malaria jenis ini umumnya terdapat pada daerah
gunung, dataran rendah pada daerah tropik, biasanya berlangsung tanpa gejala,
dan ditemukan secara tidak sengaja. Namun malaria jenis ini sering mengalami
kekambuhan (Achmadi, 2010).
2.1.2. Etiologi
Malaria disebabkan oleh protozoa dari genus plasmodium. Pada manusia
plasmodium terdiri dari 4 spesies, yaitu plasmodium falciparum, plasmodium vivax,
plasmodium malariae, dan plasmodium ovale. Akan tetapi jenis spesies plasmodium
falciparum merupakan penyebab infeksi berat bahkan dapat menimbulkan kematian
(Harijanto, dkk 2010).
a. Siklus Hidup Plasmodium
Parasit malaria (plasmodium) mempunyai dua siklus daur hidup, yaitu pada
tubuh manusia dan didalam tubuh nyamuk Anopheles betina (Soedarto, 2011).
5
Plasmodium merupakan genus protozoa parasit. Penyakit yang disebabkan oleh genus
ini dikenal sebagai malaria. Parasit ini sentiasa mempunyai dua inang dalam siklus
hidupnya: vektor nyamuk dan inang vertebra.
Klasifikasi :Filum : ApicomplexaKelas : AconoidasidaOrdo : HaemosporidaFamili : PlasmodiidaeGenus : Plasmodium
Gambar : plasmodium (anonymous, 2010).
6
Gambar 1. Siklus hidup plasmodium penyebab malaria.
1. Siklus didalam tubuh manusia
Pada waktu nyamuk Anopheles spp infeksi menghisap darah manusia, sporozoit
yang berada dalam kelenjar ludah nyamuk Anopheles masuk kedalam aliran darah
selama lebih kurang 30 menit. Setelah itu sporozoit menuju ke hati dan menembus
hepatosit, dan menjadi tropozoit. Kemudian berkembang menjadi skizon hati yang
terdiri dari 10.000 sampai 30.000 merozoit hati. Siklus ini disebut siklus eksoeritrositik
yang berlangsung selama 9-16 hari. Pada plasmodium falciparum dan plasmodium
malariae siklus skizogoni berlangsung lebih cepat sedangkan plasmodium vivax dan
plasmodium ovale siklus ada yang cepat dan ada yang lambat. Sebagian tropozoit hati
tidak langsung berkembang menjadi skizon, akan tetapi ada yang menjadi bentuk
dorman yang disebut bentuk hipnozoit. Bentuk hipnozoit dapat tinggal didalam sel hati
selama berbulan-bulan bahkan sampai bertahun-tahun yang pada suatu saat bila
penderita mengalami penurunan imunitas tubuh, maka parasit menjadi aktif sehingga
menimbulkan kekambuhan.
2. Siklus didalam tubuh nyamuk Anopheles betina
Apabila nyamuk Anopheles betina mengisap darah yang mengandung gematosit,
didalam tubuh nyamuk gematosit akan membesar ukurannya dan meninggalkan
eritrosit. Pada tahap gematogenesis ini, mikrogamet akan mengalami eksflagelasi dan
diikuti fertilasi makrogametosit. Sesudah terbentuknya ookinet, parasit menembus
dinding sel midgut, dimana parasit berkembang menjadi ookista.
7
Setelah ookista pecah, sporozoit akan memasuki homokel dan pindah menuju kelenjar
ludah. Dengan kemampuan bergeraknya, sporozoit infektif segera menginvasi sel-sel
dan keluar dari kelenjar ludah.
Masa inkubasi adalah rentang waktu sejak sporozoit masuk kedalam tubuh
sampai timbulnya gejala klinis berupa demam. Lama masa inkubasi bervariasi
tergantung spesies plasmodium.
Masa prapaten adalah rentang waktu sejak sporozoit masuk sampai parasit dapat
dideteksi dalam darah dengan pemeriksaan mikroskopik.
b. Tahapan Siklus Plasmodium
Dalam tahapan siklus plasmodium dapat berlangsung keadaan-keadaan
sebagai berikut:
1. Siklus preeritrositik: periode mulai dari masuknya parasit ke dalam darah sampai
merozoit dilepaskan oleh skizon hati dan menginfeksi eritrosit.
2. Periode prepaten: waktu antara terjadinya infeksi dan ditemukannya parasit
didalam darah perifer.
3. Masa inkubasi: waktu antara terjadinya infeksi dengan mulai terlihatnya gejala
penyakit.
4. Siklus eksoeritrositik: siklus yang terjadi sesudah merozoit terbetuk di skizoit
hepatik, merozoit menginfeksi ulang sel hati dan terulangnya kembali skizogoni.
5. Siklus eritrositik: waktu yang berlangsung mulai masuknya merozoit kedalam
eritrosit, terjadinya reproduksi aseksual didalam eritrosit dan pecahnya eritrosit
yang melepaskan lebih banyak merozoit.
8
6. Demam paroksismal: Serangan demam yang berulang pada malaria akibat
pecahnya skizoit matang dan masuknya merozoit kedalam aliran darah.
7. Rekuren: Kambuhnya malaria sesudah beberapa bulan tanpa gejala. Tabel 2.1. Tahapan-Tahapan Siklus Spesies plasmodium
Spesies Plasmodium Plasmodium Plasmodium PlasmodiumPlasmodium Vivax Ovale Malariae FalcifarumSiklus Preeritrositik 8 hari 9 hari 13 hari 5,5-6 hariPeriode Prepaten 11-13 hari 10-14 hari 15-16 hari 9-10 hariMasa Inkubasi 12-17 hari/ 16-18 hari 18-40 hari 9-14 hari
sampai 12 atau lebih atau lebihBulan lama lama
Siklus Ada Ada Ada pada Tidak adaEksoeritrositik beberapaSekunder strainJml mezoit per Lebih dari 10 15 ribu 2 ribu 40 ribuSkizoit Jaringan RibuSiklus Eritrositik 48 jam 49-50 jam 72 jam 48 jamParasitemia per ml 20 ribu-50 ribu 9 ribu-30 6 ribu-20 20 ribu-2 juta
ribu ribuBeratnya Serangan Ringan sampai Ringan Ringan Berat padaPrimer Berat penderita non
imunDemam Berulang Tiap 8-12 jam Tiap 8-12 Tiap 8-10 Tiap 16-36
jam jam jamKekambuhan ++ ++ +++ Tidak terjadiMasa Rekuren Panjang Panjang Sangat Pendek
panjangLama Infeksi 1,5-3 tahun 1,5-3 tahun 3-50 tahun 1-2 tahun
2.1.3. Gejala Malaria
Malaria adalah penyakit dengan gejala demam, yang terjadi tujuh hari sampai
dua minggu sesudah gigitan nyamuk yang infektif. Adapun gejala-gejala awal adalah
demam, sakit kepala, menggigil dan muntah-muntah (Soedarto, 2011).
Menurut Harijanto, dkk (2010) gejala klasik malaria yang umum terdiri dari
tiga stadium (trias malaria) yaitu:
9
1. Periode dingin. Mulai menggigil, kulit dingin, dan kering, penderita sering
membungkus diri dengan selimut atau sarung dan saat menggigil seluruh tubuh
sering bergetar dan gigi-gigi saling terantuk, pucat sampai sianosis seperti orang
10
kedinginan. Periode ini berlangsung 15 menit sampai 1 jam diikuti dengan
peningkatan temperatur.
2. Periode panas. Penderita berwajah merah, kulit panas dan kering, nadi cepat dan
panas badan tetap tinggi dapat mencapai 400C atau lebih, respirasi meningkat, nyeri kepala,
terkadang muntah-muntah, dan syok. Periode ini lebih lama dari
fase dingin, dapat sampai dua jam atau lebih diikuti dengan keadaan berkeringat.
3. Periode berkeringat. Mulai dari temporal, diikuti seluruh tubuh, sampai basah,
temperatur turun, lelah, dan sering tertidur. Bila penderita bangun akan merasa sehat dan
dapat melaksanakan pekerjaan seperti biasa.
Menurut Anies (2006) malaria komplikasi gejalanya sama seperti gejala malaria ringan,
akan tetapi disertai dengan salah satu gejala dibawah ini:
- Gangguan kesadaran (lebih dari 30 menit).
- Kejang.
- Panas tinggi disertai diikuti gangguan kesadaran.
- Mata kuning dan tubuh kuning.
- Pendarahan dihidung, gusi atau saluran pencernaan.
- Jumlah kencing kurang (oliguri).
- Warna air kencing (urine) seperti air teh.
- Kelemahan umum.
- Nafas pendek.
11
2.1.4. Diagnosis Malaria
Soerdarto (2011) mengatakan diagnosis malaria ditegakkan setelah dilakukan wawancara
(anamnesis), pemeriksaan fisik, dan pemeriksaan laboratorium. Akan tetapi diagnosis pasti
malaria dapat ditegakkan jika hasil pemeriksaan sediaan darah menunjukakan hasil yang positif
secara mikroskopis atau Uji Diagnosis Cepat (Rapid Diagnostic Test= RDT).
a. Wawancara (anamnesis)
Anamnesis atau wawancara dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang penderita
malaria yakni, keluhan utama: demam, menggigil, dan berkeringat yang dapat disertai sakit
kepala, mual muntah, diare, nyeri otot, pegal-pegal, dan riwayat pernah tinggal di daerah
endemis malaria, serta riwayat pernah sakit malaria atau minum obat anti malaria satu bulan
terakhir, maupun riwayat pernah mendapat tranfusi darah.
b. Pemeriksaan fisik
Pemeriksaan fisik terhadap penderita dapat ditemukan mengalami demam dengan suhu
tubuh dari 37,50C sampai 400C, serta anemia yang dibuktikan dengan konjungtiva palpebra yang
pucat, pambesaran limpa (splenomegali) dan pembesaran
hati (hepatomegali).
c. Pemerikasaan laboratorium
Pemeriksaan mikroskopis, pemeriksaan ini meliputi pemeriksaan darah yang menurut
teknis pembuatannya dibagi menjadi preparat darah (SDr, sediaan darah) tebal dan preparat
darah tipis, untuk menentukan ada tidaknya parasit malaria dalam darah. Tes diagnostik cepat
12
Rapid Diagnostic Test (RDT) adalah pemeriksaan yang
dilakukan bedasarkan antigen parasit malaria dengan imunokromatografi dalam bentuk dipstick.
Test ini digunakan pada waktu terjadi KLB (Kejadian Luar Biasa) atau untuk memeriksa malaria
pada daerah terpencil yang tidak ada tersedia sarana laboratorium. Dibandingkan uji
mikroskopis, tes ini mempunyai kelebihan yaitu hasil pengujian cepat diperoleh, akan tetapi
Rapid Diagnostic Test (RDT) sebaiknya menggunakan tingkat sentitivity dan specificity lebih
dari 95% (Soerdato, 2011).
d. Pemeriksaan penunjang
Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui kondisi umum penderita, meliputi
pemeriksaan kadar hemoglobin, hematokrit, jumlah leukosit, eritrosit dan trombosit (Widoyono,
2008).
2.1.5. Penyebaran Malaria
Penyebaran malaria disebabkan oleh berbagai faktor diantaranya sebagai
berikut :
1. Perubahan lingkungan yang tidak terkendali dapat menimbulkan tempat perindukan
nyamuk malaria.
2. Banyaknya nyamuk Anopheles spp yang telah dikonfirmasi sebagai vektor malaria (17
spesies) dari berbagai macam habitat.
3. Mobilitas penduduk yang relatif tinggi menuju daerah endemis malaria.
4. Perilaku masyarakat yang memungkinkan terjadinya penularan.
5. Semakin meluasnya penyebaran parasit malaria yang telah resisten terhadap obat anti
malaria.
13
6. Terbatasnya akses pelayanan kesehatan untuk menjangkau seluruh desa yang bermasalah
malaria, karena hambatan geografis, ekonomi dan sumber daya
(Soedarto, 2011)
Menurut Prabowo (2008) kemampuan bertahannya penyakit malaria disuatu daerah
ditentukan oleh faktor-faktor berikut :
a. Parasit malaria
Penyakit malaria disebabkan oleh parasit malaria yaitu suatu protozoa dalam darah yang
termasuk genus plasmodium yang dibawa oleh nyamuk Anopheles. Ada empat spesies
plasmodium yang menyebabkan malaria pada manusia, yaitu plasmodium falcifarum,
plasmodium malariae, plasmodium vivax dan plasmodium ovale. Masing-masing spesies
plasmodium menyebabkan infeksi malaria yang berbeda-beda.
b. Manusia
Secara alami, penduduk disuatu daerah endemis malaria ada yang mudah dan ada yang
sukar terinfeksi malaria, meskipun gejala klinisnya ringan. Dari dulu penyakit ini sering terjadi
di daerah-daerah pemukiman baru, seperti daerah perkebunan dan transmigrasi. Hal ini terjadi
karena pekerja yang datang dari daerah lain belum mempunyai kekebalan tubuh sehinga rentan
terinfeksi.
c. Lingkungan
Keadaan lingkungan sangat berpengaruh besar terhadap ada-tidaknya penyakit malaria
disuatu daerah, misalnya adanya danau air payau, genangan air dihutan, persawahan, tambak
ikan, pembukaan hutan dan pertambangan. Karena tempat-tempat tersebut merupakan sebagai
tempat perindukan vektor malaria.
d. Iklim
14
Suhu dan curah hujan pada suatu daerah berperan penting dalam penularan penyakit
malaria. Biasanya penularan malaria lebih tinggi pada musim hujan bandingkan kemarau karena
air hujan yang menimbulkan genangan air merupakan tempat yang ideal untuk perindukan
nyamuk malaria.
e. Nyamuk Anopheles
Malaria yang sebabkan oleh nyamuk Anopheles betina yakni sebagai vektor penular
penyakit malaria hidup di daerah beriklim tropis dan subtropis, meskipun dapat pula hidup
beriklim sedang. Namun nyamuk ini membutuhkan genangan air yang tidak mengalir atau yang
mengalir perlahan untuk meletakkan telur-telurnya, sebagai tempat untuk berkembangbiak (Anis,
2006).
Akan tetapi penyebaran nyamuk Anopheles dapat dibedakan menurut lingkungan ekologi
antara lain:
1. Pada daerah pantai terutama muara sungai, tambak ditepi pantai, rawa-rawa, hutan bakau
yang mengandung air payau, lagon. Ditempat ini biasanya senang berkembangbiak nyamuk
An. sundaicus, An. subpictus dan An. minimus.
2. Pada daerah persawahan, ladang dan hutan didekat pantai biasanya berkembangbiak
nyamuk An. niggerimus, An. compestris dan An. letefer.
3. Pada daerah hutan bersemak, seperti hutan dikaki bukit dan hutan karet yang
mengandung air tawar, akan ditemukan tempat berkembangbiaknya nyamuk An. umbrosus
dan An. balaba censis.
4. Di daerah bukit adanya persawahan bertingkat, hutan karet dan kolam-kolam yang
mengandung air tawar, biasanya berkembangbiak nyamuk An. aconitus dan An. maculatus.
5. Di daerah pegunungan terdapat hutan karet, hutan buah-buahan dan hutan pegunungan
yang dapat mengandung air tawar biasanya berkembangbiak nyamuk An. Maculates.
2.2. Nyamuk Anopheles
15
2.2.1. Klasifikasi Nyamuk Anopheles
Malaria adalah penyakit infeksi yang ditularkan melalui gigitan nyamuk
Anopheles, adapun klasifikasi nyamuk Anopheles spp secara umum sebagai berikut;
- Kingdom : Animalia
- Phylum : Arthropoda
- Class : Insecta
- Order : Diptera
- Family : Culicidae
- Tribe : Anophelini
- Genus : Anopheles
- Spesies : An. Sundaicus
An. Aconitus
An. Balabacensis
An. Suppictus
An. Maulatus
Soedarto (2011), mengatakan sedikitnya terdapat sekitar 20 spesies Anopheles yang
menjadi penularan malaria di dunia, 17 spesies diantaranya terdapat di Indonesia. Vektor-vektor
malaria tersebut pada umumnya menggigit manusia pada malam hari, penularan akan lebih
intensif terjadi di daerah dimana nyamuk dapat hidup dalam waktu lama (yang memungkinkan
plasmodium dapat berkembang menjadi infektif di dalam tubuh nyamuk) dan nyamuk lebih
menyukai darah manusia dibandingkan darah hewan.
2.2.2. Siklus Hidup Nyamuk
16
Selama daur hidupnya (life cycle) terdapat empat stadium perkembangan nyamuk yaitu
telur, larva, pupa, dan nyamuk dewasa (imago). Tiga stadium pertama, yaitu telur, larva dan pupa
hidup didalam air (akuatik) berlangsung selama 5-14 hari (tergantung pada spesies dan suhu
lingkungannya). Nyamuk dewasa betina di alam umumnya berumur kurang dari 2 minggu,
namun nyamuk dewasa yang dipelihara dilaboratorium dapat hidup lebih dari satu bulan.
Gambar 2. Siklus hidup nyamuk Anopheles
1. Telur Nyamuk
Seekor nyamuk betina dapat mengeluarkan 50-200 butir telur setiap kali bertelur. Telur
yang mempunyai pelampung dikedua sisinya berukuran 0,5 x 0,2 mm, diletakkan satu per satu
secara langsung di permukaan air.
Gambar 3. Telur nyamuk Anopheles
2. Larva Anopheles
17
Larva atau jentik nyamuk Anopheles memiliki kepala yang tumbuh baik dilengkapi sikat
mulut untuk makan, dada (thorax) yang besar dan abdomen yang terdiri dari sembilan segmen
perut. Larva tidak mempunyai kaki, larva menghisap udara melalui spirakel (lubang hawa) yang
terdapat pada segmen abdomen ke-8 sehingga larva Anopheles harus sering menuju
kepermukaan air unuk bernapas. Larva akan mengalami metamorfosis dan berubah bentuk
menjadi kepompong atau pupa.
Gambar 4. Larva Anopheles
3. Pupa Anopheles
Pupa Anopheles jika dilihat dari samping berbentuk koma, kepala dan toraknya menyatu
menjadi cephalothorax sedangkan abdomennya melengkung ke bawah. Pupa harus sering
berenang menuju permukaan air untuk bernafas dengan menggunakan alat pernafasan berbentuk
terompet yang terdapat pada bagian cephalothorax. Beberapa hari dalam bentuk pupa, kulit
bagian dorsal cephalothorax akan terkelupas dan nyamuk dewasa akan keluar dari
kepompongnya.
18
Gambar 5. Pupa Anopheles
4. Nyamuk dewasa Anopheles.
Perkembangan dari telur ke nyamuk dewasa membutuhkan waktu sekitar 5-14 hari
tergantung pada suhu ambien. Di daerah tropis umumnya di butuhkan waktu 10-14 hari. Nyamuk
dewasa mempunyai bentuk tubuh yang langsing, dan terbagi menjadi 3 bagian yaitu kepala,
thorax, dan abdomen. Anopheles dewasa dapat dibedakan dari nyamuk lainnya dengan melihat
pulpus nyamuk Anopheles yang panjangnya sama dengan panjang probosis. Selain itu sayap
Anopheles mempunyai bercak sisik yang berwarna hitam putih. Nyamuk Anopheles dewasa
mudah dikenal dari posisi tubuhnya pada waktu beristrahat, yaitu membentuk sudut dengan
permukaan tempatnya hinggap, dan tidak sejajar dengan permukaan tempat hinggap yang terjadi
pada nyamuk lainnya. Jarak terbang nyamuk ini tidak lebih dari 0,5-3 km dari tempat
perindukannya, jika ada tiupan angin yang kencang, bisa terbawa sejauh 20-30 km.
19
Gambar 6. Nyamuk dewasa Anopheles
2.2.3. Beberapa Aspek Perilaku (Bionomik)
Menurut Hiswani (2004) biomedik nyamuk Anopheles mencakup perilaku mencari darah,
perilaku istrahat, dan perilaku berkembangbiak yaitu:
a. Perilaku Mencari Darah
1. Perilaku mencari darah yang dikaitkan dengan waktu. Nyamuk anopheles umumnya
aktif mencari darah pada waktu malam hari. Apabila dipelajari dengan teliti, ternyata
tiap spesies mempunyai sifat berbeda, ada spesies yang aktif mulai senja hingga
menjelang tengah malam dan ada juga sampai pagi hari.
2. Perilaku mencari darah dikaitkan dengan tempat. Apabila dilakukan penangkapan
nyamuk didalam dan diluar rumah maka dari hasil penangkapan tersebut dapat
diketahui ada dua golongan nyamuk, yaitu: eksofagik yang lebih suka mencari darah
diluar rumah dan endofagik yang lebih senang mencari darah didalam rumah.
3. Perilaku mencari darah dikaitkan dengan sumber darah. Berdasarkan macam darah
yang disenang dapat kita bedakan atas: antropofilik yaitu nyamuk yang lebih senang
dengan darah manusia, dan zoofilik nyamuk yang senang menghisap darah binatang.
4. Frekuensi menggigit, sudah diketahui bahwa nyamuk betina biasanya hanya kawin
satu kali selama hidupnya. Untuk mempertahankan dan memperbanyak keturunannya,
nyamuk betina hanya memerlukan darah untuk proses
pertumbuhan telurnya. Tiap sekian hari sekali nyamuk akan mencari darah dengan
interval tergantung pada spesies, yang dipengaruhi oleh temperatur dan kelembaban,
20
dan disebut siklus gonotrofik. Untuk iklim di Indonesia memerlukan waktu sekitar 48-
96 jam.
b. Perilaku Istirahat.
Istirahat bagi nyamuk mempunyai dua macam artinya: istirahat yang sebenarnya selama
waktu menunggu proses perkembangan telur dan istirahat sementara yaitu pada waktu nyamuk
sedang aktif mencari darah. Pada umumnya nyamuk memilih tempat yang teduh, lembab dan
aman untuk beristirahat akan tetapi tiap species ternyata mempunyai perilaku yang berbeda-beda.
Ada spesies yang hinggap ditempat-tempat dekat dengan tanah (An. Aconitus) tetapi ada pula
species yang hinggap di tempat-tempat yang cukup tinggi (An. Sundaicus). Kemudian pada
waktu malam hari ada nyamuk yang masuk ke dalam rumah hanya untuk menghisap darah
manusia dan setelah itu langsung keluar serta ada pula sebelum dan sesudah menghisap darah
manusia hinggap di dinding rumah untuk beristirahat.
c. Perilaku Berkembangbiak.
Nyamuk Anopheles betina mempunyai kemampuan memilih tempat perindukan atau
tempat untuk berkembangbiak yang sesuai dengan kesenangan dan kebutuhannya. Ada spesies
yang senang pada tempat-tempat yang kena sinar matahari langsung (An.Sundaicus) tetapi ada
pula yang senang pada tempat-tempat teduh (An.Umrosus) sementara itu ada juga species yang
berkembangbiak di air payau (campuran tawar dan air laut) misalnya (An.Aconitus).
BAB III
21
PEMBAHASAN
3.1 Vaksin Malaria
Vaksin malaria merupakan suatu tindakan yang diharapkan dapat membantu mencegah
penyakit ini, tetapi adanya bermacam-macam stadium pada perjalanan penyakit malaria
menimbulkan kesulitan pembuatannya. Pengobatan yang tepat dan efektif untuk malaria adalah
yang berbasis artemisinin dengan terapi kombinasi. Namun, pencegahan malaria tetap lebih baik
jika dibandingkan dengan pengobatan penyakit tersebut maka dari itu terus dilakukan pembuatan
vaksinnya. Penelitian pada pembuatan vaksin malaria ditujukan pada 2 jenis vaksin, yaitu
1. Proteksi terhadap ketiga stadium parasit:
1. Sporozoit yang berkembang dalam nyamuk dan menginfeksi manusia.
2. Merozoit yang menyerang eritrosit.
3. Gametosit yang menginfeksi nyamuk
2. Rekayasa genetika atau sintesis polipeptida yang relevan. Jadi, pendekatan pembuatan
vaksin yang berbeda-beda mempunyai suatu kelebihan dan kekurangan masing-masing,
tergantung tujuan mana yang akan dicapai. Vaksin dari sporozoit Plasmodium falciparum
merupakan vaksin yang pertama kali diuji coba, dan apabila telah berhasil, vaksin dapat
mengurangi morbiditas dan mortalitas malaria tropika terutama pada anak dan ibu hamil.
Dalam waktu dekat akan diuji coba vaksin dengan rekayasa genetika.
Konsep memori imunologik dan transfer imunitas lewat serum atau imunoglobulin
tampaknya berperan pada proses terbentuknya kekebalan terhadap malaria. Individu yang sudah
terpapar Plasmodium dalam waktu yang lama mungkin sudah lebih dulu “membangun” imunitas
sehingga gejala infeksi tidak begitu nyata, walaupun dari analisis darah tebal sudah ditemukan
Plasmodium. Selain itu apabila serum darah seorang dewasa yang sudah sering terpapar
Plasmodium diberikan kepada orang lain yang belum pernah terpapar, maka resipien serum itu
akan memperoleh sejumlah imunitas. Karena itu, prinsip vaksinasi adalah membuat seseorang
yang tidak pernah terpapar Plasmodium menjadi imun dengan cara memaparkannya pada
Plasmodium yang dilemahkan. Dalam hal ini sporozoit adalah bentuk yang terpenting karena
22
sesuai dengan bentuk Plasmodium yang dimasukkan nyamuk ke dalam tubuh manusia. Konsep
ini sudah dicoba pada tahun 1970-an dengan melemahkan sporozoit lewat radiasi, namun
kendala perbedaan spesies Plasmodium yang amat bervariasi membuat konsep ini tidak terlalu
berkembang pada saat itu. Sedangkan pada masa sekarang, permasalahan utama adalah resistensi
parasit yang berkembang dengan cepat (Suhendi, 2009)
Selain pada fase sporozoit, ada kemungkinan konsep vaksin bekerja pada tahap lain
dalam siklus hidup Plasmodium. Secara teoritis setiap tahap perkembangan Plasmodium dalam
tubuh manusia dapat dibuatkan vaksin. Vaksin preeritrositer (hepatik) dibuat berdasarkan konsep
penghambatan pelepasan trofozoit dari skizon hati, yaitu dengan menginduksi limfosit T
sitotoksik untuk merusak sel-sel hati yang terinfeksi. Vaksin eritrositer diharapkan dapat
menghambat multiplikasi trofozoit yang dilepaskan skizon hati atau mencegah invasi trofozoit
menuju eritrosit. Ada pula konsep pembuatan vaksin yang mampu mencegah perlekatan eritrosit
ke dinding pembuluh darah. Fase seksual juga dapat dijadikan dasar pengembangan vaksin. Fase
ini tidak berperan imunologis pada manusia, namun berperan dalam mencegah penularan lebih
lanjut lewat nyamuk.
Pengembangan vaksin malaria pada saat ini ditujukan untuk dua kelompok besar. Yang
pertama kepada populasi di daerah endemik malaria, dan yang kedua ditujukan untuk turis dari
negara nonendemik yang berkunjung ke negara endemik.
Berikut ini adalah beberapa kandidat vaksin malaria yang pernah diuji.
1. Pada tahun 1987 dikembangkan kandidat vaksin SPf66, dengan menggunakan antigen
permukaan sporozoit dan merozoit Plasmodium falciparum. Uji klinik terhadap vaksin ini
gagal di fase III, di mana efektivitasnya turun dari 75% menjadi 60%.
2. CSP adalah suatu vaksin terhadap Plasmodium falciparum yang menggunakan rekombinan
terhadap komposisi protein permukaan sporozoit (circumsporozoite protein) yang berikatan
dengan toksin Pseudomonas aeruginosa. Uji klinik terhadap vaksin ini gagal di fase I, karena
efek protektifnya tidak begitu kuat.
3. Vaksin multifase NYVAC-Pf7 yang mengkombinasikan7,antigenP.falciparum. Vaksin ini
mengandung CSP dan PfSSP2 (antigen permukaan sporozoit) yang berfungsi protektif pada
fase sporozoit; 4 antigen LSA1 (beberapa di antaranya AMA-1, antigen serin, MSP-1) yang
23
protektif di fase eritrositer; dan 1 antigen fase seksual (Pfs25). Uji klinik terhadap vaksin ini
gagal memicu terbentuknya antibodi protektif pada manusia.
4. RTS,S merupakan kandidat vaksin rekombinan yang mengandung protein permukaan
sporozoit P.falciparum dari fase preeritrositer yang digabungkan dengan antigen permukaan
virus hepatitis B; sehingga diharapkan imunogenisitasnya meningkat. Bahan adjuvan yang
teruji klinis cukup baik imunogenisitasnya adalah monofosforil A dan QS21 (SBAS2). Hasil
uji efektivitas kandidat vaksin ini cukup baik, terutama bagi anak-anak. Efektivitas vaksin
pada anak-anak ditemukan sebesar 53% untuk adjuvan AS01E (Bejon et.al; 2008) dan 65.2%
untuk adjuvan AS02D (Abdulla et.al; 2008).
5. PvRII (Plasmodium vivax region II) merupakan kandidat vaksin yang ditujukan untuk
mengikat protein reseptor untuk P.vivax; yaitu antigen Duffy.
6. Sanaria PfSPZ adalah kandidat vaksin lainnya yang menggunakan sel utuh Plasmodium dari
p.falciparum yang dilemahkan sebagai pemicu respons imunitas. Prinsip dasarnya yaitu sama
dengan metode yang iradiasi nyamuk, mengandung Plasmodium falciparum untuk
melemahkan parasit, yang pernah dikembangkan pada tahun 1970-an.
3.2 Melacak gen yang akan dinon-aktifkan
Salah satu langkah rekayasa yang paling rumit, adalah melacak gen tertentu pada
Plasmodium yang cocok untuk dimatikan fungsinya, juga dapat diketahui, pencegahan paling
efektif adalah dengan memberikan vaksin malaria dalam stadium Sporozoit. Dalam situasi
normal, dalam stadium inilah bibit penyakit malaria, dipindahkan dari inang nyamuk ke dalam
tubuh manusia, melalui gigitan nyamuk bersangkutan. Vaksin dari plasmodium utuh tersebut,
juga harus dapat melakukan fungsinya, menyerang sel-sel hati untuk berkembang biak. Di sinilah
fase paling kritis dari penelitian. Sebab, Plasmodium harus dapat menyerang sel hati, namun
pada saat yang tepat, perkembangan selanjutnya yakni serangan ke sel-sel darah merah, harus
dicegah. Setelah penelitian bertahun-tahun, ditemukan gen yang disebut UIS-3, yang harus
dinonaktifkan, agar stadium serangan ke sel darah merah dapat dihindarkan.
24
Gambar : Sel darah merah yang terinfeksi oleh P.vivax (anonymous, 2011).
Rekayasa genetika dalam arti paling luas adalah penerapan genetika untuk kepentingan
manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam
populasi dapat dimasukkan. Demikian pula penerapan mutasi buatan tanpa target dapat pula
dimasukkan. Walaupun demikian, masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan
yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik biologi molekular untuk mengubah susunan
genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada
kemanfaatan tertentu. Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme,
mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan.
Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini.
Sementara itu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk
peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk
mengembangkan bidang masing-masing.
25
3.2 Proses Pembuatan Vaksin Malaria
Prinsip pembuatan rekayasa genetika dalam pembuatan vaksin malaria adalah sebagai berikut :
Gambar : Proses pembuatan vaksin malaria
(Pratiwi, 2006).
a. Mengisolasi (memisahkan) gen- gen dari organisme penyebab penyakit
Memisahkan gen - gen dari pembawa penyakit malaria yaitu plasmodium yang berperan
menghasilkan antigen yang merangsang limfosit untuk menghasilkan antibody. Antigen diambil
dari (sebagian atau seluruh) bakteri atau virus penyebab penyakit, antigen bibit penyakit ini,
yang sebelumnya telah diolah sedemikan rupa, sehingga tidak akan menimbulkan penyakit lagi,
bila disuntikkan kembali ke dalam tubuh kita, namun akan merangsang sistim imunologi tubuh
untuk memberi reaksi dan membuat zat antibody yang diperlukan untuk melawan dan
mematikan bibit penyakit yang sama bila invasi masuk dalam tubuh kita sehingga kita terhindar
dari penyakit dan kita menjadi kebal / imun terhadap penyakit tersebut.
26
b. Mengekstraksi DNA di permukaan plasmodium dan DNA pada virus cacar air yang
kurang aktif.
Tipe kloning ada dua macam meliputi reproduktif dan therapeutic. Tipe kloning
reproduktif, DNA yang berasal dari sel telur manusia atau hewan dihilangkan dan diganti dengan
DNA yang berasal dari sel somatik (kulit, rambut, dan lain-lain) hewan atau menusia dewasa
yang lain. Tipe kloning therapeutic bertujuan menghasilkan suatu Stem cell (sel yang belum
terdiferensiasi) antara lain dua jenis stem cell, yaitu totipotent stem cell (TSC) dan pluripotent
stem cell (PSC) yang memiliki potensi besar untuk berkembang menjadi organ-organ tubuh
jaringan untuk kepentingan penggantian organ atau jaringan yang rusak pada manusia akibat
suatu penyakit tertentu (degeneratif) tanpa adanya penolakan respon kekebalan tubuh dari
penerima (Muladno, 2002).
Kloning gen meliputi serangkaian proses isolasi fragmen DNA spesifik dari genom suatu
organisme, penentuan sekuen DNA, pembentukan molekul DNA rekombinan, dan ekspresi gen
target dalam sel inang(Kimbal, John W. 1989
c. Menyisipkan gen-gen yang telah di isolasi tersebut (DNA plasmodium) ke tubuh
organisme yang kurang pathogen yaitu virus cacar air.
Gen yang mengkode senyawa penyebab penyakit (antigen) diisolasi dari mikrobia yang
bersangkutan. Kemudian gen ini disisipkan pada plasmid bakteri yang sama, tetapi telah
dilemahkan (tidak berbahaya). Bakteri atau mikroba ini menjadi tidak berbahaya karena telah
dihilangkan bagian yang menimbulkan penyakit, misalnya lapisan lendirnya. Bakteri yang telah
disisipi gen ini akan membentuk antigen murni. Bila antigen ini disuntikkan pada manusia,
sistem kekebalan manusia akan membuat senyawa khas yang disebut antibodi. Munculnya
antibodi ini akan mempertahankan tubuh dari pengaruh senyawa asing (antigen) yang masuk
dalam tubuh.
d. Mengkulturkan organisme hasil rekayasa sehingga menghasilkan antigen dalam jumlah
banyak.
Ketika plasmodium masuk ke dalam tubuh manusia melalui gigitan nyamuk, plasmodium
akan memproduksi molekul yang dikenal sebagai antigen. Munculnya antigen ini
27
memungkinkan sistem kekebalan tubuh mengenali adanya proses infeksi dan merangsang respon
kekebalan tubuh menghasilkan antibodi terhadap plasmodium. Antibodi adalah suatu zat yang
mampu menetralisir benda asing seperti, bakteri, virus, dan juga parasit (plasmodium). Gagasan
pemberian vaksin malaria didasari dari mekanisme alamiah ini. Vaksin berisi antigen yang
bertindak sebagai target respon dari sistem kekebalan tubuh. Vaksin malaria akan dibuat dari
antigen yang didapat dari tahapan siklus hidup plasmodium, dengan harapan tubuh manusia
dapat menghasilkan antibodi melawan parasit. Pemberian vaksin diharapkan akan menjadi satu
alternatif dalam mengatasi masalah malaria. Antigen dari plasmodium yang ditemukan di dalam
tubuh manusia yang terinfeksi sangatlah beragam jenisnya, hal ini disebabkan karena di dalam
tubuh manusia, parasit mengalami beberapa kali perubahan bentuk sesuai tahapan siklus
hidupnya, yang berdampak pada beragamnya antigen yang dihasilkan.
Respon imun terhadap antigen stadium sporozoit (bentuk infektif) dan stadium hepatosit
diharapkan dapat mencegah terjadinya infeksi sporozoit ke dalam sel hati dan menghambat
pertumbuhan parasit di dalam sel hati tersebut . respon imun terhadap bbeberapa antigen stadium
eritrositik selain dapat mencegah infeksi merozoit ke dalam eritrosit dan menghambat
pertumbuhan parasit, ada juga yang dapat mencegah terjadinya gejala klinis dan komplikasi yang
berat pada infeksi malaria. Vaksin malaria dapat dihasilkan dari plasmodium yang direkayasa
genetika yaitu dengan dikombinasikan gen dari plasmodium yang merupakan vector dari
penyakit malaria sendiri dengan virus cacar air yang kurang aktif dengan mengisolasi
plasmodium dari penderita kemudian mengekstraksi DNA dan memisahkan gen khusus yang
akan di hubungkan dengan DNA dari virus cacar air yang kurang aktif, hasil dari rekayasa
genetika ini akan disuntikkan ke manusia penderita malaria dan dapat diekspresikan dengan
kekebalan manusia antibody akan melawan plasmodium sehingga penyakit yang mematikan ini
dapat dikurangi.
e. Mengekstraksi antigen yang akan digunakan sebagai vaksin malaria.
Antigen dalam pembuatan vaksin ini berasal dari bakteri yang dipergunakan sebagai zat
aktif yang dikandung didalam vaksin, dan antigen ini bertujuan untuk merangsang sistim
imunologi tubuh atau sistim pertahanan tubuh, untuk membuat zat antibody yang diperlukan
untuk melawan dan membasmi bibit penyakit yang invasi masuk dalam tubuh kita. Antigen ini
diambil dari (sebagian atau seluruh) bakteri atau virus penyebab penyakit, antigen bibit penyakit
28
ini, yang sebelumnya telah diolah, sehingga tidak akan menimbulkan penyakit lagi, bila
disuntikkan kembali ke dalam tubuh kita, namun akan merangsang sistim imunologi tubuh untuk
memberi reaksi dan membuat zat antibody yang diperlukan untuk melawan dan mematikan bibit
penyakit yang sama bila invasi masuk dalam tubuh kita sehingga kita terhindar dari penyakit dan
kita menjadi kebal imun terhadap penyakit tersebut. Cara mengolah antigen bibit penyakit agar
supaya aman untuk dipergunakan dalam vaksin bisa dengan cara mematikan bibit penyakit
tersebut dengan cara pemanasan/heating, dengan cara penyinaran/radiasi, kemudian dengan zat
kimia/chemical substant misalnya fenol, alkohol dan lain-lain, proses ini disebut Inaktivasi /
inactivation, artinya vaksin ini mngandung antigen bakteri atau virus yang telah di matikan,
sehingga tidak bisa menularkan penyakit yang sama lagi bila dipakai sebagai vaksin, dikenal
sebagai vaksin mati (Killed Vaccine / Inactivated Vaccine) Atau bisa juga dengan cara
mengembang biakkan bakteri atau virus tersebut kedalam medium tertentu yang mirip dengan
medium habitat bibit dari penyakit tersebut, kemudian pengembangbiakan ini diteruskan hingga
mencapai tahapan dimana sifat asli bibit penyakit yaitu sifat keganasan hilang, namun secara
genetik tetap akan dikenali oleh sistim imunologi tubuh kita sebagai bibit penyebab penyakit
tertentu dan akan merangsang tubuh membuat zat antibody untuk bibit penyakit tersebut.
BAB IV
29
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
30
Anonymous. 2011. Plasmodium. http://id.wikipedia.org/wiki/Plasmodium. diakses tanggal 6 oktober 2012
Anonymous.2010. virus cacar air. http://id.wikipedia.org/wiki/cacarair . diakses tanggal 5 oktober 2012
Harijanto, P. N. 2007. Malaria. Dalam : Ilmu Penyakit Dalam. Edisi Keempat .Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Pp: 1732- 1744.
Kimbal, John W. 1989. Biologi .Edisi kelima cetakan kedua. Jakarta:Penerbit Erlangga
Pratiwi, D.A. 2006. Biologi. Jakarta : penerbit erlangga
Muladno, 2002. Seputar Teknologi Rekayasa Genetika. Bogor : Penerbit Pustaka Wirausaha Muda.
Suhendi. 2009. Vaksin malaria. http://www.mikrokontrol.com/jurnal/iptek/penelitian-vaksin malaria.html. diakses tanggal 5 oktober.2012
Wulandari.2010. penyakit malaria. http://ifhaajasmin.blogspot.com/2012/05/vaksin-
malaria.html. diakses tanggal 5 oktober 2012.
31