BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1. Malaria 2.1.1. Definisi Malaria merupakan infeksi protozoa genus Plasmodium yang dapat menjadi serius dan menjadi salah satu masalah besar kesehatan dunia. 20,21 Setiap tahun hampir 10% dari seluruh populasi dunia menderita malaria. Dari jumlah itu sebanyak 500 juta penderita dengan gejala klinis dan diantaranya menimbulkan 1-3 juta kematian yang tersebar di lebih dari 90 negara. 22 Penyakit ini ditandai dengan adanya dingin/ menggigil, demam,berkeringat, dapat menimbulkan komplikasi serebral, anemia berat, gastroenteritis, hipoglikemia, edema paru, icterik dengan bilirubin 3mg/dl, gagal ginjal dan kematian. Malaria juga ancaman bagi pelancong yang mengunjungi daerah endemik malaria. 23 Di Indonesia sendiri angka kejadian malaria meningkat semenjak terjadinya krisis moneter di tahun 1997. Di Pulau Jawa misalnya, angka kejadian parasit tahunan (Annual Parasite Incidence rate- API) meningkat dari 0,1 ke 0,8 infeksi per 1000 orang antara tahun 1996 dan 2000. Pada tahun 24 2002 angka ini meningkat lagi hampir 70%. Disamping melalui gigitan nyamuk Anopeles, malaria juga dapat ditularkan melalui placenta dan transfusi darah dari donor yang terinfeksi malaria. Pada tahun 2001 ditemukan 5 kasus malaria falsiparum pada penderita hemodialisis regular di Rumah Sakit Dr.Pirngadi Medan yang pernah mendapat transfusi darah, dan dua kasus meninggal akibat malaria berat. 25
2.2. Siklus Hidup Parasit Malaria Dalam siklus hidupnya Plasmodium mempunyai dua hospes yaitu manusia dan nyamuk. Siklus aseksual yang berlangsung pada manusia disebut skizogoni dan siklus seksual yang membentuk sporozoit terjadi didalam nyamuk disebut sporogoni. 26 2.2.1. Siklus Aseksual Sporozoit dari kelenjar ludah nyamuk Anopheles betina masuk dalam darah manusia melalui tusukan nyamuk tersebut. Dalam waktu tiga puluh menit sporozoit tersebut memasuki sel-sel parenkim hati dan dimulainya siklus eksoeritrositik. Didalam sel parenkim hati, parasit tumbuh menjadi skizon dan berkembang menjadi merozoit. Sel parenkim hati yang mengandung parasit pecah dan merozoit keluar dengan bebas berada dalam plasma darah sebagian mengalami fagositosis. Oleh karena prosesnya terjadi sebelum memasuki eritrosit maka disebut siklus pre-eritrositik.atau ekso-eritrositik. Siklus eritrositik dimulai saat merozoit masuk sel-sel darah merah. Parasit tampak sebagai kromatin kecil, dikelilingi oleh sitoplasma dan mulai membentuk tropozoit. Tropozoit muda berkembang menjadi tropozoit matang, kemudian sitoplasma semakin kompak/padat dan inti atau kromatin membelah diri menjadi beberapa merozoit(skizon muda) dan membelah diri lagi menjadi lebih banyak merozoit (skizon matang) kemudian eritrosit pecah mengeluarkan merozoit, pigmen dan sisa sel keluar dan bebas berada dalam plasma darah, Merozoit dapat masuk sel darah merah lainnya lagi untuk mengulangi siklus skizogoni. Selain dapat memasuki eritrosit kembali dan ada
dari beberapa tropozoit matang tidak membelah diri menjadi merozoit melainkan gametosit. 26 2.2.2. Siklus Seksual Siklus seksual terjadi dalam tubuh nyamuk.gametosit yang ada di darah tidak di cerna oleh sel-sel tubuh lain. Pada gamet jantan, kromatin membagi menjadi 6-8 inti yang bergerak kepinggir parasit. Di pinggir ini beberapa filament dibentuk seperti cambuk dan bergerak aktif disebut mikrogamet. Pembuahan terjadi karena masuknya mikrogamet kedalam makrogamet untuk membentuk zigot. Zigot berubah bentuk seperti cacing pendek disebut ookinet yang dapat menembus lapisan epitel dan membrane basal dinding lambung nyamuk. Ditempat ini ookinet membesar dan disebut ookista. Didalam ookista dibentuk ribuan sporozoit dan beberapa sporozoit menembus kelenjar ludah nyamuk dan bila nyamuk menggigit/menusuk manusia memungkinkan sporozoit masuk kedalam darah dan mulailah siklus pre eritrositik. 26 (Scheme Life Cycle Malaria).
Gambar 2.1. Skema Siklus Hidup Plasmodium (Farmedia CD-ROM) 2.3. Prinsip Transmisi Malaria Malaria menyebar dari seorang ke orang lain melalui gigitan nyamuk Anopheles betina. Nyamuk ini terinfeksi dengan bentuk seksual parasit yaitu gametosit, ketika menghisap darah manusia yang terinfeksi malaria. Gametosit berkembang dalam tubuh nyamuk selama 6-12 hari, setelah itu nyamuk ini akan dapat menginfeksi manusia sehat bila ia menghisap darahnya. Intensitas transmisi malaria di suatu daerah adalah kecepatan inokulasi parasit malaria di suatu daerah tersebut. Keadaan ini menunjukkan angka annual entomological inoculation rate (EIR), yaitu jumlah rata-rata infeksi akibat gigitan nyamuk yang terinfeksi pada penduduk daerah tersebut
selama periode satu tahun. Angka EIR ini menentukan seberapa besar perluasan dan epidemiologi malaria serta pola klinis penyakit secara lokal. Pada daerah dengan transmisi rendah dengan angka EIR 0,01 yang terdapat didaerah zone seperti temperate zone seperti Caucasus dan Central Asia dimana transmisi malaria sedikit dan terbatas. Diantara kedua daerah ekstrim ini, ada daerah dengan musim yang tidak stabil seperti daerah Asia dan Amerika Latin dengan EIR 10 dan selalu berkisar antara 1-2, dan situasi dengan musim yang stabil didaerah Afrika Barat dengan EIR antara 10 100. Proporsi nyamuk yang terinfeksi secara lokal berhubungan dengan jumlah manusia yang terinfeksi di daerah tersebut. Oleh karena itu, dengan mengurangi jumlah orang yang terinfeksi di suatu daerah, akan menurunkan tingkat transmisi malaria didaerah tersebut, dan juga menurunkan angka prevalensi dan insidensi secara lokal. 27 2.4. Diagnosis Malaria Diagnosis malaria dapat dilakukan secara mikroskopis dan non mikroskopis. Uji mikroskopis dapat dilihat secara langsung dibawah mikroskop, seperti pemeriksaan darah tepi, Quantitative Buffy Coat (QBC) yang memakai Acridine Orange (AO). Sedangkan uji non mikroskopis berguna untuk mengidentifikasi antigen parasit atau antibodi antiplasmodial atau produksi metabolik parasit, seperti uji Polimerase Chain Reaction (PCR), Enzime Linked Immunosorbent Assay (ELISA), Radio Immuno Assay (RIA), Indirect Hemaglutination, Deoxyribonucleic Acid (DNA) dan Rapid Diagnostic Test (RDT). 31, 32, 42,43
Hingga saat ini diagnosis malaria gold standard dilakukan dengan cara konvensional yaitu dengan membuat sediaan darah tebal dan tipis yang dipulas dengan pewarnaan Giemsa dan diperiksa di bawah mikroskop cahaya. 16, 31 Hasil pemeriksaan negatif tidak selalu berarti tidak mengidap penyakit malaria ataupun mereka yang tinggal di daerah hipoendemis, sebaiknya di ulang setiap 4 6 jam untuk menegakkan diagnosis. Pada sediaan darah tebal, kemungkinan menjumpai parasit lebih besar karena darah yang diambil 3 tetes, dibanding pada sediaan darah tipis,yang hanya 1 tetes. Sediaan darah tipis berguna untuk melihat morfologi parasit sekaligus menentukan spesies parasit. 9 2.4.1. Pemeriksaan Mikroskopik (Metode Konvensional) Saat ini diagnosis malaria masih dilakukan dengan menggunakan metode konvensional yaitu dengan pewarnaan Giemsa yang dikembangkan oleh Ross sejak tahun 1903. Ada 2 cara untuk pembuatan preparat: 1. Preparat darah tebal, dengan menggunakan 3 tetesan darah dan dengan preparat ini lebih banyak kemungkinan menemukan 20 kali lebih cepat ditemukannya parasit dari pada preparat darah tipis. 2. Preparat darah tipis, lebih tepat untuk mengkonfirmasi spesies parasit selain itu juga dapat melihat perubahan bentuk eritrosit. Jadi dengan preparat ini dapat membedakan ke4 spesies plasmodium. Metode konvensional ini memerlukan biaya yang relatip murah tetapi membutuhkan waktu cukup lama untuk proses pewarnaan dan untuk interprestasinya diperlukan tenaga terlatih dan berpengalaman. 45
Keuntungannya: dapat menghitung kepadatan parasit sehingga dapat diketahui berat ringannya infeksi. 2.4.2 Quantitative Buffy Coat (QBC) Malaria 41 Metode ini merupakan cara tes diagnostik cepat untuk deteksi parasit malaria dengan cara stratifikasi sentrifugal, darah yang diambil pada tabung kapiler akan membentuk stratifikasi (lapisan) yang disebut Buffy Coat dan parasit malaria terkonsentrasi pada lapisan ini. Pemeriksaan ini berdasar pada DNA dan RNA parasit dengan pengecatan acridine orange kemudian dilihat dengan mikroskop fluorescence dimana nucleus terlihat hijau dan sitoplasma terlihat merah. Metode ini ditemukan oleh Wardlaw dan Levine tahun.1983, dikatakan 10 kali lebih sensitif daripada metode konvensional oleh karena darah yang digunakan sampel 55-56ul bila dibandingkan metode konvensional yang hanya menggunakan 0,1-0,25 ul. Sensitifitas metode ini berkisar 89-92% dan spesifitasnya 83,3%. Metode ini menggunakan fasilitas laboratorium yang lebih lengkap oleh karena harus ada centrifus dan mikroskop fluorescence yang kebanyakan tidak didapatkan pada laboratorium daerah. 2.4.3. Metode Kawamoto 47 Metode ini dikembangkan tahun 1991 oleh Kawamoto, dengan menggunakan sediaan darah tebal dan tipis seperti pada pulasan konvensional kemudian diwarnai dengan acridine orange (1-2 tetes) dan dilihat dibawah mikroskop cahaya biasa dengan menyisipkan interference 46,47
filter dibawah kondensor mikroskop dan memakai cahaya halogen atau sinar matahari sehingga menghasilkan mikroskop fluorescence. Dibanding dengan cara konvensional metode ini lebih cepat, tetapi masih tetap menggunakan mikroskop walau lebih sederhana bila dibandingkan dengan metode QBC. Sensitifitasnya 69,8% dan spesifisitasnya 81,05%. 2.4.4. Diagnosis Serologik 48 Dengan metode ini dapat mendeteksi antibodi maupun antigen malaria, ELISA merupakan metode yang dapat digunakan pada diagnosis serologik ini dengan mendeteksi antigen pada malaria. Metode ini memerlukan waktu relatif lama sekitar 2-4 jam selain itu juga memerlukan sarana laboratorium yang lengkap. 2.4.5. PCR (Polymerase Chain Reactions) Metode ini menggunakan teknik biologi molekuler dan dapat mendeteksi DNA malaria melalui reaksi berantai polymerase dan visualisasinya menggunakan elektroforesis serta pembacaannya dibawah iluminasi sinar ultra violet, metode ini menggunakan peralatan (thermal Cycler) dan reagens yang mahal dengan waktu yang dibutuhkan sekitar 4 jam dan memerlukan ketrampilan yang memadai. 2.4.6. Immunochromatographic Test (ICT) Immunokromatografi Tes merupakan salah satu Rapid Diagnostik Tes. Uji ini berdasarkan deteksi antigen yang dikeluarkan oleh parasit malaria, yaitu PfHRP II. Pada eritrosit yang terinfeksi plasmodium akan terbentuk knob yaitu knob positif dan negatif. Sintesa PfHRP II di mulai pada saat berbentuk 48 37. 38
cincin dan berlanjut hingga stadium trofozoit. Ada tiga HRP yang dibuat oleh P.falciparum pada saat menginfeksi eritrosit yang dinamakan dengan PfHRP I,II dan III. PfHRP I hanya diekspresikan pada knob positif pada membrane eritrosit yang terinfeksi sehingga jumlahnya sedikit. PfHRP II diekspresikan pada kedua knob positif dan negatif dan jumlahnya sangat banyak, dan merupakan antigen pertama yang digunakan untuk RDT. Rangkaian DNA telah membuktikan bahwa PfHRP II mengandung 35% histidin dan juga kandungan alanin dan aspartat yang relatif tinggi masing masing 40% dan 12%. PfHRP III merupakan protein yang paling sedikit di produksi oleh P.falsiparum di bandingkan dengan PfHRP I dan PfHRP II. Rangkaian DNA menunjukkan PfHRP III mengandung 30% histidin dan 29% alanin. Immunokromatografi Tes umumnya digunakan dalam bentuk uji strip yang mengandung antibodi monoclonal yang langsung pada antigen parasit. Prinsip Immunokromatografi Tes adalah mendeteksi antigen yang di keluarkan oleh plasmodium, dan selanjutnya akan terjadi reaksi kompleks antigen-antibodi pada bahan nitroselulose acetat dimana kompleks tersebut diberi Monoklonal antibodi (Mab) yang berlabel zat warna (Coloidal gold) sebagai penanda, sehingga muncul suatu tanda berupa garis yang menyatakan hasil positif untuk P.falciparum, infeksi campuran atau negatif. 17,12 35,12,36 Immunokromatografi tes merupakan uji yang cepat, mudah dilakukan dan tidak memerlukan laboratorium khusus, seperti sentrifus dan mikroskop. Uji ini lebih praktis digunakan dilapangan, hanya membutuhkan sedikit keahlian dan hasil sudah diperoleh dalam waktu berkisar 5-10 menit. 18,37
Cara kerja alat ini yaitu dengan menggunakan pipa kapiler yang tersedia, darah diambil dengan menusuk ujung jari dan pastikan bahwa pipa kapiler telah terisi penuh darah. Darah ditaruh pada daerah ungu yang ada pada alat, dilakukan dengan cara memegang pipa kapiler secara vertikal dan tekan ujungnya perlahan-lahan. Kemudian diteteskan reagensia. Dalam 5 menit hasil sudah dapat dibaca. Garis paling atas (garis pertama) merupakan garis control. Garis dibawah garis control merupakan garis uji untuk plasmodium nonfalciparum. Bila hasil uji (+)/( ) untuk P,falciparum maka garis control dan garis terbawah akan berwarna merah muda. Kelemahan ICT ini antara lain: 1. Sensitivitas biasanya mencapai > 90% pada level parasitemia > 100/µL darah, tetapi akan menurun pada parasitemia yang rendah, orang orang yang tidak imun dan yang sudah pernah mendapat terapi profilaksis malaria. 2. Hasil positif palsu dapat terjadi karena beberapa factor antara lain yaitu adanya resisten obat dan reaksi silang dengan autoantibodi seperti Rheumatoid factor. 3. Reaksi silang dengan jenis plasmodia yang lain, yang dapat terjadi pada 1/3 pasien. 4. Harga alat mahal bila dibandingkan dengan pewarnaan Giemsa juga masih menjadi pertimbangan, terutama untuk pemakaian dilapangan. 12,38
2.5. Kerangka Konsep PENDERITA MALARIA MIKROSKOP SD BIOLINE P.falcipa rum P.vivax P.f +(P.v P.o, P.m) P.falcipa rum P.vivax P.f+(P.v, P.o,P.m) (+) (-) (+) (-) (+) (-) (+) (-) (+) (-) (+) (-)