ADENOVIRUS Oleh : Felix Johanes 10407004 Rahma Tejawati Maryama 10407017 Astri Elia 10407025 Noor Azizah B 10407039 Amalina 10507008 Febrina 10507039 Anggayudha 10507094 Program Studi Mikrobiologi Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Institut Teknologi Bandung 2010
Pertanyaan Adenovirus adalah virus dna dengan bentuk ikosahedral yang dikelompokkan menjadi dua genus berdasarkan host yang diinfeksi. Genus kedua, mastadenovirus memiliki mekanisme penangkisan sistem pertahanan inang. Adenovirus memiliki beberapa jenis protein yang dapat memberikan proteksi terhadap sistem pertahanan sel. Salah satu jenis protein yang dihasilkan adalah protein E3gp dengan panjang 19kDa. Protein ini dapat memblokir perpindahan antigen MHC kelas I ke permukaan sel sehingga dapat melindungi sel dari lisis yang diperantarai oleh CTL. Menurut teman-teman, Jika seseorang terinfeksi virus ini untuk pertama kali. Bagimana mekanisme pertahanan tubuh kita terhadap viru ini? Bagaimana vaksi yang harus dikembangkan untuk mencegah terjadinya infeksi virus ini?
Jawaban Jika terinfeksi virus pertama kali, yang bekerja adalah sistem innate imumunity. Jika dilihat dari penyakit yang disebabkan, diduga bahwa virus tersebut masuk melalui saluran pernafasan. Pada sistem pernafasan, terdapat silia yang merupakan pertahanan sel inang secara mekanik dan terdapat mucus yang memberikan kondisi yang kurang menguntungkan bagi infeksi virus. Bila virus dapat menembus sistem pertahanan awal, yang berperan selanjtunya adalah sistem imun bawaan melalui peran makrofaga dan neutrofil pada proses inflamasi. Virus dapat masuk ke dalam sel, dan masuk ke sitoplasma sel. Di dalam sitoplasma, virus di degradasi seteah bertemu dengan proteosom. Namun karena protein yang dimiliki adenovirus dapat mencegah perpindahan antigen MHC I ke permukaan sel, dibuthkan peran NK sel. NK sel akan membunuh sel yang terinfeksi adenovirus karena sel yang terinfeksi tidak memaparkan MHC. Namun, sistem pertahanan NK sel tidak mampu secara optimal menanggulangi penyerangan adenovirus secara keseluruhan (Jika jumlah sel banyak). Perlu peran vaksin untuk menangani virus ini (manipulasi sistem imun).
Mekanisme manipulasi sistem imun yang dapat dikembangkan yaitu serum yang berisi antibodi yang dapat mencegah penempelan virus dengan sel inang. Vaksin yang harus dikembangkan menurut kami adalah vaksin dna rekombinan. DNA dalam vaksin yang dimasukkan merupakan DNA adenovirus yang tidak mengode kompetitor chaperon. Akibatnya, sintesis virus tetap terjadi namun pemaparan MHC terjadi ( tidak di blok ).
Evaluasi Sistem pertahnan tubuh awal yang bekerja sebelum sistem innate immunity. Serum kurang cocok di aplikasikan karena proses pemberian serum perlu dilakukan berulang kali sehingga tidak efisien. Kemungkinan ada penolakan dari tubuh. Proses kerja vaksin DNA rekombinan yang diusulkan memiiki resiko cukup besar bagi manusia. Ada kemungkinan DNA tersebut akan bertransformasi ke genom ke genom manusia dan mengubah fungsi normal sel tersebut. Jika ada virus yang bersifat pathogen menginfeksi vaksin DNA genom hanya mengekpresikan protein yang tidak mengode kompetitor chaperon. Namun ada kemungkinan DNA patogen menang sehingga kompetitor chaperon masih diproduksi oleh patogen yang masuk. Denganpenggunaan vaksin berupa DNA yang tidak mengode protein yang dapat memblok pemaparan antigen oleh MHC I tidak efektif karena DNA/ viru yang didegradasi akan dipaparkan oleh MHC I akan bertemu dengan sel Tc CB8 yang menyebabkan apoptosis sehingga tidak memicu pembentukan antibodi
Morfologi virus Virion : ikosahedral, diameter 80-110nm, 252 kapsomer, memiliki fibrin (serat). komposisi : DNA (13%) dan protein (87%) Genom : dsdna, mengandung 36000pb Protein : antigen ( hexon, penton, fibrin) Tidak memiliki amplop
Pathogenesis and Replikasi Virus menyerang sel epitel mukosa dari konjungtiva, saluran pernapasan, gastrointestinal, dan genitourinaria. Penempelan pada sel inang diperantarai protein fiber Virus bereplikasi di sitoplasma tetapi DNA virus bereplikasi di nukleus sel inang Tiga jenis infeksi yang terjadi pada sel inang: Litik Laten (persisten) Transformasi onkogenik
Siklus Hidup Adenovirus ( Penempelan dan internalisasi) Penempelan : interaksi fiber protein CAR pada sel inang Internalisasi (endositosis): penton integrin pada permukaan sel. Virus diinternalisasikan ke dalam endosom. Pergerakan virus dari endosom menuju sitosol berlangsung sangat cepat. Hal ini dipengaruhi oleh ph pada endosom yang bersifat asam.
Sintesis Protein dan Replikasi DNA virus
Perakitan dan Maturasi Perakitan terjadi di sitoplasma Perakitan dibantu oleh protein L4 Mekanisme : Kapsomer berkumpul dan masuk ke dalam kapsid DNA memasuki kapsid. Protein lain yang masuk ke dalam kelompok L1 membantu enkapsidasi DNA Protein core prekursor terbelah, memungkinkan partikel merapatkan konfigurasi Partikel yang sudah mature menjadi stabil, infeksius dan resisten terhadap nuklease
virus memiliki protein yang menghambat MHC kelas 1 jalur di hampir setiap langkah: US2 dan US11 memindahkan rantai berat MHC kelas I ke sitosol dimana MHC kemudian terdegradasi oleh proteosome. ICP47 dan US6 menghambat translokasi peptida oleh TAP. E19 menghambat MHC kelas 1 berhubungan dengan TAP. E19 juga menghambat perpindahan MHC kelas 1 dengan mengambil kelas MHC 1 molekul dari cis-golgi. sama US3 dan US10 menghambat ekspor ER kelas 1 molekul. U21 mengalihkan MHC kelas 1 molekul ke lisosom. Nef down-regulated MHC class I molekul dari membran plasma dan mengasingkan mereka di TGN. akhirnya K3 dan K5 down-mengatur molekul MHC kelas 1 dan menyortir mereka ke dalam jalur endocytic di mana mereka terdegradasi.
Respon imun terhadap adenovirus ( Sistem imun bawaan) Upregulation faktor transkripsi NF-kB dan faktor pengatur inteferon 3(IRF3) dan produksi inteferon (Randall & Goodbourn, 2008) Produksi interferon setelah ada transkripsi gen awal (Early) (Russell, 2000) Respon peradangan setelah interaksi viral dengan sel inang (Muruve,2004) Fibre dapat menimbulkan respon immediate pro-inflammatory (Tamanini et al., 2006).
Respon imun berbeda, sesuai dengan tipe virus: Adenovirus B Inteferon (pdcs;iacobelli-martinez & Nemerow, 2007) Adenovirus C respon peradangan Komponen virus ( kapsid dan DNA ) memainkan peran dalam induksi respon bawaan terhadap infeksi adenovirus Sistem komplemen (Kiang et al., 2006).
Respon imun terhadap Adenovirus (sistem imun adaptif) Komponen yang berperan adalah hexon Hexon memiliki min.9 daerah variabel, beberapa berfungsi sebagai antigen neutralisasi dan penentu serotipe Respon humoral antibodi (anti-capsid antibodi) : Netralisasi NK cell Mengenali sel yang mengalami modifikasi ( down regulations ) MHC I NKG2D pada NK cell mengenali MIC A atau MIC B pada sel yang terinfeksi NK cell antibody ( IgG ) ADCC ( Antibody Dependent Citotoxic Cell)
Live Patogen yg diatenuasi Whole Cell Vaccines Killed Bakteri/virus yg diinaktivasi Tipe VAKSIN Non Rekombinan (Peptida Sintesis, komponen patogen yg dimurnikan) Subunit Vaccines Rekombinan (Protein rekombinan, Vektor hidup, Vaksin DNA, Vaksin RNA)
Vaksin Vaksin yang diusulkan Vaksin sub-unit rekombinan dan non rekombinan - Dapat diproduksi dalam skala besar - Komposisi vaksin diketahui - Tidak berisiko transmisi - Tidak perlu mengkultivasi patogen
Strategi Virus diisolasi dari organisme berbeda DNA atau RNA virus dimodifikasi Dikulturkan dan diekpresikan pada bakteri Didapatkan protein virus yang sudah termodifikasi
Modifikasi Gen Kerugian: - Memerlukan dosis berulang - Memerlukan adjuvan - Terutama menginduksi respon imun humoral Delesi atau mutasi gen pengkode protein E3
Vaksin vs Serum Vaksin Imunisasi aktif ( Induksi sistem imun) Pencegahan Kerja : waktu lama pembentukan antibodi Diberikan pada orang sehat Whole / sub unit vaccine Hapten ( bersifat imunogen) Pemberian : Single dose Multiple dose ( booster ) Serum Imunisasi pasif (transfer produk imun) Pengobatan Kerja: Waktu cepat mereduksi patogen Diberikan pada orang yang sakit antibodi Waktu pemberian: Tertentu bergantung hasil diagnosis