PENGARUH BEBERAPA SUBTlPE VIRUS INFTECTIOUS BURSAL DISEASE TERHADAP KEBEIUZASILAN VAKSINASI. Retno D. SOEJOEDONO

Transkripsi

1 PENGARUH BEBERAPA SUBTlPE VIRUS INFTECTIOUS BURSAL DISEASE TERHADAP KEBEIUZASILAN VAKSINASI Retno D. SOEJOEDONO PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 1996

2 RINGKASAN RETNO D. SOEJOEDONO. Pengaruh beberapa subtipe virus Infectious bursal disease terhadap keberhasila? vaksinasi. (Di bawah bimbingan MASDUKI PARTADIPEDJA sebagai ketua, M.B.M. MALOLE, PURNOMO RONOHARDJO, SOERATNO PARTOATMODJO dan GATUT ASHADI sebagai anggota). Penyakit Gumboro atau Infections bursal disease (IBD) secara ekonomi bersifat sangat merugikan peternakan ayam baik bagi ayam pedaging maupun ayam petelur. IBD menyerang ayam mulai umur 1 hari (DOC) sampai sekitar 6 minggu. Pada ayam di atas 3 minggu, selain menimbulkan kematian antara 5-20% juga menimbulkan kelambatan pertumbuhan dan akan mengalami proses persembuhan yang memerlukan waktu f 2 minggu serta konversi pakan menjadi sangat buruk. Bila IBD menyerang ayam di bawah umur 3 minggu, ayam penderita akan mengalami imunodefisiensi, sehingga ayam menjadi mudah ditulari oleh setiap penyakit merrular, meskipun ayam telah divaksinasi terhadap penyakit itu. Di samping itu ayam pertumbuhannya terhambat dan akan mengalami kekerdilan. Virus penyebabnya sangat tahan terhadap kondisi lingkungan dan. + tahan hidup di luar tubuh ayam selama 4 bulan. Apabila suatu peternakan sudah tertulari virus IBD maka untuk selanjutnya penyakit tersebut akan selalu berjangkit, karena virus IBD sangat sulit untuk X : dibebaskan dari peternakan yang bersangkutan. 5 Di Indonesia beberapa vaksin IBD yang berasal dari luar, telah -*I baayak digunakan untuk program vaksinasi, akan tetapi satu ha1 yang.. nyata adala mas~h terjadinya wabah penyakit IBD yang sangat meluas

3 ?. j 1 dan meningkat walaupun ayam sebelumnya telah divaksinasi dengan vaksin IBD tersebut. Pada penelitian ini telah dilakukan pengumpulan bahan untuk isolasi dan identifikasi virus IBD berupa bursa Fabricius ayam sakit dari beberapa lokasi peternakan yang mengalami wabah penyakit Qumboro. Kemudian dilanjutkan dengan isolasi dan idehtifikasi virus dengan menggunakan biakan jaringan embrio ayam free (SPF). specific pathogen Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keanekaragaman antigen berbagai isolat virus IBD yang diisolasi dari beberapa tempat peternakan di Indonesia, dengan cara melakukan uji netralisasi silang di antara semua isolat virus terhadap antiseranya. Hasil isolasi dan identifikasi virus IBD pada penelitian ini berjumlah 30 ieolat virus asal lapang dan kemudian dipilih 24 isolat yang didasarkan kepada wilayab penyebaran dan kepadatan peternakan ayam yang meliputi daerah Sumatera, Jabotabek. Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali dan Sulawesi Selatan. Antigen untuk uji netralisasi silang dibuat pada biakan sel fibroblas embrio ayam SPF yang bernmur 9 hari. Sera kebal terhadap masing-masing isolat virus IBD dibuat pada kelinci. Uji netralisasi serum silang dilakukan pada biakan eel dengan cara virus konstan dan pengenceran serum secara seri. Untuk memudahkan analisis hasil uji netralisasi silang dan penentuan keterkaitan antigen antar virus asal lapang digunakan pendekatan dengan mencari nilai R yang berdasarkan rumus Archetti dan Horsfall (Archetti dan Horafall, 1950). Meskipun vaksinasi terhadap penyakit Gumboro telah dijalankan secara teratur di peternakan-peternakan di Indonesia, tetapi masih tetap t timbul wabah penyakit Gumboro. Tampaknya yang menjadi penyebab ketidakberhasilan vaksinasi ini adalah adanya subtipe atau varian virus. BMnn peedekatan serologik dari hasil uji netralisasi silang dan uji.,. y+--" penentuan kterkaitan antigen dari ke 24 isolat serta 1 galur Lukert

4 ditetapkan 9 kelompok yang memiliki kesamaan antigen di atas 70% antara satu dengan yang lain, kemudian karena ada beberapa isolat yang termasuk ke dalam lebih dari satu kelompok, maka ditetapkan 4 isolat virus yang masing-masing mewakili setiap kelompok tertentu yaitu isolat-isolat k-5, k-11, k-13 dan k-19. Keempat subtipe (varian) virus IBD yang terpilih tersebut memiliki perbedaan struktur antigen (keanekaragaman antigen) dan selain itu jug8 mempunyai etruktur antigen yang tidak sesuai dengan yang dimiliki oleh virus vaksin yang digunakan. Pada percobaan imunisasi pasif silang antar keempat isolat virus asal lapang yang terpilih ternyata dapat diketahui bahwa isolat virus tersebut berbeda subtipenya (varian). Hal ini dibuktikan dengan percobaan imunisasi pasif pada ayam dan setelah diuji tantang maaing-rnasing tsrhadap isolat virus IBD anal lapang, ternyata di antara keempat virus IBD asal lapang itu tidak ada yang homolog. Haail uji ini menguatkan hipotesis bahwa memang benar di Indonesia terdapat subtipe virus IBD dan keempat isolat virus tersebut merupakan subtipe yang berbeda. Selain percobaan melalui imunisasi pasif silang juga dilakukan percobaan necara serologik melalui uji netralisasi silang antar keempat subtipe isolat virus lapang di atas terhadap antisera dari vaksin impor yang digunakan di lapang. Ternyata BMT-SN antisera tersebut tidak mampu menghasilkan titer yang baik terhadap isolat virus asal lapang (k- 5, 11, 13 dan 19) dibandingkan dengan antisera yang dihasilkan oleh virus standar. Hal ini berarti bahwa virus vaksin tidak homolog dengan keempat subtipe virus anal lapang. Berdaaarkan analisis hasil penelitian dapat diaimpulkan bahwa dari 24 isolat virus lapang dan 1 galur Lukert yang diuji, dapat ditetapkan 4 subtipe virus IBD yang dapat mewakili semua isolat virus IBD asal lapang (k-s, 11, 13 dan 19). Keempat subtipe virus IBD

5 tersebut ternyata merupakan isolat yang tidak memiliki kesamaan struktur antigen antar aatu dengan lainnya serta dengan virus vaksin asal impor. yang berpengaruh terhadap vaksinasi berdasarkan respons serologik. Dengan diketahui adanya perbedaan aubtipe virus IBD asal lapang dengan virus vaksin dan bahwa di Indonesia terdapat lebih dari satu subtipe virus IBD, diwaktu yang akao datang diharapkan dalam satu vaksin terkandung keempat subtipe virus IBD asal lapang terpilih di atas sehingga dapat digunakan sebagai vaksin IBD yang berpotensi tinggi di Indonesia.

6 SUMMARY RETNO D. SOEJOEDONO. The effect of some infectious bursal disease viral subtypes on the efficacy of vaccination pmgrams (Under the supervision of the Advisory Committee of MASDUKI PARTADIREDJA as chairman, M.B.M. MALOLE, PURNOMO RONOHARDJO. SOERATNO PARTOATMODJO and GATUT ASHADI as members) Gumboro disease or Infectious bursal disease (IBD) has a great ecomonic importance to the poultry industries, both to layer and broiler industries, most importantly due to the immunosuppression caused by the disease. The industries will acquire a lot of damages including vaccination failure, increased condemnation and mortality, poor feed conversion, increased morbidity and medication cost commonly resulted from immunosuppression. IBD virus infects chickens from the early ages, starting from day-old chicks up to 6 weeks of age. Infection in poultry of 3 weeks of age and older resulting in 5 to 20% mortality, whilst the disease in chickens under 3 weeks of age manifesting in a severe and prolonged immunosuppression. Sequelae that have been associated with immunosuppression induced by the virus include gangrenous dermatitis, inclusion body hepatitis anemia syndrome, E. coli infections, and vaccination failures. The causative organism resisted severe environmental conditions and resisted outside the chicken's body for four months. Once a farm has been infected, it will always be infected again and again, because it is difficult to make the farm free from IBD virus.

7 Beside the utilization of several imported vaccines against the disease, prevailing and menacing epidemics of infectious bursa1 disease are still found in this country. In this study, collection of materials for isolation and identificaton of IBD virus consisted of bursa Fabricius of infected chickens collected from different farms which were affected by Oumboro disease. The isolation and idenification of IBD virus was carried out in specific pathogen free (SPF) chicken embryo fibroblast (CEF). The aims of the study was to investigate the antigenic variation of some IBD viral isolates, obtained from several farms in Indonesia, by performing cross neutralization tests between all viral isolates against their antisera. The isolation and identification effort of IBD virus was able to collect 30 field viral isolates and based on the spread and density of poultry farms, 24 isolates were chosen as representatives. Seven areas of Indonesia, i.e. Sumatera, Jabotabek, West, Central and East Java, Bali and South Sulawesi were represented in this study. Antigens used for cross neutralization tests were prepared from nine day old SPF chicken embryo fibroblast. Immune sera against each IBD viral isolate were made by injecting the IBD virus into New Zealand white rabbits. Cross neutralization tests were performed on cell cultur; by the method of constant virus against serial dilution of sera. To facilitate the analysis of the results of cross neutralization tests and to resolve the relatedness between the field viral isolates the R value of Archetti and Horsfall's formula was used (Archetti and Horafall. 1950). Although vaccination programs against Gumboro disease using imported vaccines have been executed routinely in almost all of the poultry farms in Indonesia, the epidemics of Gumboro disease are still menacing the Indonesian poultry industries. The presence of viral subtypes or variants in the field were suspected to be the cause of these vaccination failures in the farms. With the serological approach of the

8 cross neutralization tests and antigenic relatedness determination results of 24 field IBD viral isolates and one Lukert strain, nine (9) groups of viral isolates have antigenic relatedness more than 70%. Knowing that some of the isolates belong to more than one group of isolates. it was found out that four field IBD viral isolate# were identified as as representatives of the groups, i.e. k-5, k-11, k-13 and K-19 isolates. These four IBD viral isolates can be identified'as variants or subtypes since they have different antigenic structures among themselves and also between these four viral isolates and IBD vaccine viruses used in Indonesia. With the cross passive immunization teats between those four field isolates it was confirmed that these four viral isolates there were different in subtypes or variants. This fact was substantiated by passive immunization of chickens and then challenged with the four field IBD viral isolates resulting that those four field isolates were indeed heterologous. The results of these tests substantiated the hypothesis that those four field isolates were of different subtypes or variants. Besides cross passive immunization test, serologic tests were also performed by cross neutralization tests between field IBD viral isolates against imported vaccine antisera used in the field, showed by the fact, that the antisera could not produce optimum protection against field IBD viral isolates (k-5, 11, 13 and k-19). Analysis of the results of this study on 24 field IBD viral isolates and one Lukert strain tested, demonstrated that those four IBD viral subtypes could be identified as representatives of all field IBD viral isolates in Indonesia. It was established that those four viral isolates have no antigenic relation between one to another and to the imported vaccine virus which affected the vaccination results based on the serologic responses.

9 Knowing that those four field IBD viral isolates and the virus used for vaccines in Indoneoia are of different subtypes, and that there are more than one subtype found among IBD virus in Indonesia; it will be very ideal for the poultry industry in Indonesia if in every vaccine produced for domestic use contains tho~e four IBD viral subtypeo.,

10 PENGARUHBEBERAPASUBTJPE VIRUS 1NFECTIOUS BURSAL DISEASE TERHADAP KEBERHASILAN VAKSINASI oleh Retno D. SOEJOEDONO Nrp SVT Dlsertasi sebagal salah satu syarat untuk memperoleh gelar DOKTOR pada Program Pascasarjana lnstltut Pertanian Bogor PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 1996

11 Judul Nama Mahasiswa Nomor pokok : PENGARUH BEBERAPA SUBTIPE VIRUS INFECTIOUS B U W DISEitSE TERHADAP KEBERHASILAN VAKSINASI : Retno D. SOEJOEDONO : 91535/SVT, Menyetujui Dr. M.B.M. Malole Dr. H Purnomo Ronohardjo ProtDr.H.Soeratno Partoatmodjo, MSc Anggota

12 RIWAYAT HIDUP Penulie dilahirkan pada tanggal 7 Mei 1952, di Magelang, Jawa Tengah, putri keernpat dari ayah dan bunda R. Ismaoen Qjojosoebroto. Pendidikan yang ditempuh adalah di. Sekolah Dasar Kanisius, Magelang yang diselesaikan tahun 1963; Sekolah Menengah Pertama Negeri I, di Bogor pada tahun kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas. Regina Pacis, di Bogor sampai tahun Pada tahun 1971 melanjutkan pendidikan di Fakultas Kedokteran Hewan, IPB dan lulus sebagai Sarjana Kedokteran Hewan pada tahun Selanjutnya, mendapat gelar Dokter Hewan pada tahun Penulis menikah dengan R. Roso SOEJOEDONO, Staf Pengajar pada Laboratorium Kesmavet, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, dan dikaruniai seorang putri: Retno Astriningtyas SOEJOEDONO, pelajar Kelas Dua, SMA Regina Pacis, Bogor. Pada tahun 1974 telah menjadi asisten staf Pengajar di Laboratorium Virologi-Imunologi, Jurusan Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, Fakultas Kedokteran Hewan, IPB. Pada tahun 1980 mendapat kesempatan mengikuti pendidikan program Magister Sains pada Program Pascasarjana IPB, jurusan Sains Veteriner. Selanjutnya pada tahun 1986 mendapat beasiswa dari Pernerintah Perancis untuk mengikuti pendidikan pada "I'Bcole Nationale Veterinaire d'alfort (RNVA)" di Maison Alfort, Paris dan mendapat diploma "Maitre es Science Veterinaire". Kemudian tahun 1991 mendapat kesempatan untuk mengikuti pendidikan program Doktor pada Program Pascaearjaaa, IPB, jurusan Sains Veteriner. '7

13 Penulis sejak diangkat menjadi staf pengajar pada Fakultas Kedokteran Hewan, IPB masih tetap bekerja pada Laboratorium Imunologi, Jurusan Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner hingga saat ini.,

14 KATA PENGANTAR Puji syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas karunia dan rahmatnya yang telah dilimpahkan sehingga dapat menyelesaikan tugas yang dipercayakan kepada penulis. Semoga karunia ini meiupakan amal ibadah yang bermanfaat bagi semuanya. Penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada suami dan putri tercinta yang telah memberi keaempatan pada penulis untuk melanjutkan pendidikan ini serta mendampingi dalam suka dan duka (Qui n'ont cesse de m'apporter leurs encouragements et ont fait preuve de beaucoup de comprehension et de patience) : tanpa kasih sayangmu, tanpa pengertianmu dan tanpa semangatmu niscaya segalanya tidak akan berhasil. Penghargaan dan rasa terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Prof.Dr H. Masduki Partadiredja, M.Sc. selaku ketua Laboratorium Imunologi, Jurusan Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, FKH-IPB dan penasehat utama dalam program ini. yang telah memberi kesempatan untuk melanjutkan pendidikan serta memberi membimbing, mengarahkan, mendorong serta memberi nasehat yang berharga sejak awal penelitian sampai penyelesaian penulisan ini. Demikian juga kepada Dr M.B.M. Malole sebagai anggota komisi penasehat yang telah ikut serta membimbing, mengarahkan serta memberi saran dm kritik demi keberhasilan penulisan ini. Ucapan terimakasih dan penghargaan juga penulis sampaikan kepada anggota komisi penasehat: Prof. Dr H. Soeratno Partoatmodjo, M. Sc.. Dr H. Purnomo Ronohardjo dan ProEDr H. aatut Ashadi dan beliau yang terakhir ini juga bertindak sebagai ketua Program Sains

15 Veteriner, yang telah memberi nasehat, bantuan dan pengarahan demi keberhasilan penyelesaian penulisan ini. Penulis rnengucapkan terima kasih kepada ayah dan bunda, kakak serta adik tercinta yang telah memberikan doa dan dorongan semangat selama ini., Tidak lupa penulis rnengucapkan terima kasih kepada teman-teman mejawat Drh. Pien Wibowomoekti, Dr. Fachrian H. Pasaribu serta Drh. Titiek Sunartatie, MS atas semua bantuan berupa apapun yang telah diberikan kepada penulis selama ini. Penulis menyampaikan juga ucapan terima kasih kepada teknisi Laboratorium Virologi dan Imunologi, Jurusan Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, FKH-IPB yang telah membantu pekerjaan laboratorium dalam penyelesaian penelitian ini.

16 DAFTAR IS1 RINGKASAN SUMMARY RIWAYAT HIDUP KATA PENaANTAR DAFTAR IS1 DAFTAR TABEL v xi xiii xv xvi I. PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang penelitian 1.2. Permasalahan 1.3. Tujuan dan kegunaan penelitian 1.4. Hipotesis 11. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Latar belakang 2.2. Virus penyebab penyakit Gumboro 2.3. Serotipe dan eubtipe virus Gumboro 2.4. Kelainan patologi akibat penyakit Gumboro 2.5. Masa inkubasi dan tanda klinik penyakit Oumboro 2.6. Imunoeupreei 2.7. Vaksin dan vaksinaei terhadap penyakit Oumboro

17 111. BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan tempat penelitian, 3.2. Penelitian di laboratorium Isolasi dan identifikaei tipe isolat virus IBD asal lapang Hewan percobaan Bahan kimia Peralatan Metode Pembuatan dan pemurnian antigen Titrasi virus pads biakan CEF Pembuatan antigen terhadap virus IBD Uji netralisasi 3.3. Penelitian eksperimental Percobaan Percobaan Percobaan 3 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Isolasi virus IBD asal lapang Identifikasi virus IBD dan pemurnim antigen Titrasi isolat virus IBD asal lapang Pembuatan antiserum Uji netralisasi

18 Halaman: Percobaan Percobaan Percobaan Pembahasan Uji keterkaitan antigen Uji imunisasi silang Uji netralieasi silang isolat virus IBD dan antieera vaksin V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran VI. DAFTAR PUSTAKA

19 Nmw: 1. Oenom virus IBD 2. Nilai titer isolat virus asal lapang 3. Nilai R antara antisera terhadap isolat virus IBD asal lapang 4. Hasil percobaan ayam yang mendapat imunisasi pasif dengan sera hiperimun (k-5,11,13 dan 19) yang ditantang dengan isolat virusnya. 5. Uji netralisasi silang virus IBD isolat lapang terhadap antisera vaksin 6. Pasangan isolat virus IBD aaal lapang yang memiliki kesamaan di atas 70% 7. Kelornpok isolat virus asat lapang memiliki kesamaan di atas 70% 8. Daftar isolat virus IBD asal lapang yang mewakili setiap kelompok