Perkembangan Aseksual Plasmodium berghei

Dalam 51 jam, sporozoit memiliki panjang 12 µm berkembang menjadi skizon hepatik dewasa dengan diameter mencapai 30 µm. Skizon hepatik dewasa berisi kira-kira 8000 merozoit, pemisahan inti dimulai sekitar 24 jam setelah terjadi invasi pada hepatosit yang berarti sedikitnya menjadi 13 inti selama periode 26 jam. Merozoit terbentuk dengan panjang mencapai 1.6 µm dapat dibandingkan dengan ukuran merozoit fase eritrosit. Pola dasar merozoit dapat dibandingkan dengan mengamati skizon eritrosit dan selama multifikasi sporogoni pada nyamuk LUMC 2011. Setelah ruptur dari fase skizon pra-eritrosit, merozoit hepatik dilepas kedalam aliran darah untuk menginfeksi sel darah merah. Menurut Jekti et al. 1996, pada eritrosit yang terinfeksi tampak adanya inti sel parasit dengan sitoplasma yang berwarna ungu kebiruan. Eritrosit yang terserang parasit membentuk trombus yang mengakibatkan terjadinya nekrosis sel, anoreksia dan anemia. Peningkatan persentase eritrosit yang terserang parasit menyebabkan induk semang dapat mengalami kematian Jekti et al. 1996. 2.3.3.2.Fase Eritrosit Fase eritrosit dimulai ketika merozoit haploid yang dilepaskan dari skizon di hati menyerang sel darah merah. Plasmodium berghei dapat terlihat pada retikulosit tetapi juga dapat menyerang sel darah merah dewasa. Di dalam eritrosit, merozoit berkembang menjadi tropozoit, yang dikarakteristikkan adanya peningkatan ukuran dan sitoplasma sel. Tropozoit memakan haemoglobin dari sel darah merah kemudian memproduksi Kristal hemozoin coklat yang dapat diamati sebagai karakteristik pigmen granul di dalam sitoplasma LUMC 2011. Perkembangan merozoit menjadi tropozoit akhir terjadi selama 16 jam melalui pembentuk ringform cincin. Selanjutnya tahap akhir tropozoit, parasit menduplikasikan DNAnya. Replikasi DNA ini diikuti dengan pembelahan inti mengarah ke pembentukan parasit binuclear berinti dua. Pembelahan inti yang pertama, parasit memasuki tahap skizon. Selama tahap skizon skizogoni yang terjadi 6-8 jam, parasit mereplikasi DNAnya dan membagi intinya berkali-kali, membentuk sel sincitial dengan 8-24 inti. Skizon muda dan skizon dewasa menghilang dari sirkulasi perifer dan menetap dalam kapiler organ dalam seperti paru-paru dan limpa LUMC 2011. Rupturnya skizon membebaskan merozoit- merozoit ini untuk menyerang sel-sel darah merah yang baru belum terinfeksi akibatnya terjadi peningkatan parasitemia presentasi dari sel darah merah yang terinfeksi parasit. Tahapan perkembangan sel darah sel darah merah yang terinfeksi P. berghei pada rodensia laboratorium biasanya asynchronous tidak sinkron, yang berarti bahwa tahapan perkembangannya berbeda seperti cincin, tropozoit, dan skizon yang secara serempak berada dalam darah selama masa infeksi LUMC 2011.

2.3.4 Perkembangan Seksual

Pada setiap siklus aseksual, sejumlah kecil dari parasit berhenti melakukan multiplikasi aseksual dan berdiferensiasi menjadi sel-sel seksual yang dinamakan gametosit. Makrogametosit betina dan makrogametosit jantan haploid merupakan sel prekursor dari gamet betina dan gamet jantan. Pada P. berghei, merozoit dari skizon organ hati mampu berdiferensiasi langsung menjadi gametosit setelah menyerang eritrosit. Periode perkembangan dari sebuah merozoit menjadi gametosit berlangsung singkat yaitu 26-30 jam LUMC 2011. 2.3.4.1.Fertilisasi dan Perkembangan Zigot dalam Tubuh Nyamuk Ketika seekor nyamuk menghisap darah dari inang yang terinfeksi, hanya gametosit dewasa yang dapat mengalami tahapan perkembangan lebih lanjut dalam alat pencernaan nyamuk usus tengah. Hal ini mengakibatkan keluarnya gametosit dari sel darah merah dan formasi gamet proses dari gametosis. Gametosit betina berdiferensiasi menjadi gametosit betina tunggal berbentuk bola sedangkan gametosit jantan menghasilkan 8 gamet yang menyerupai sperma. Formasi dari gamet jantan adalah suatu proses yang cepat. Dalam 10 menit, tiga tahap dari replikasi DNA, pemisahan inti, dan pembentukan dari 8 aksonema flagel, berakhir pada produksi 8 gamet motil. Terdapat tiga kondisi lingkungan yang dapat merangsang diferensiasi dari gametosit menjadi gamet yaitu penurunan suhu tubuh dari sel darah inang yang terinfeksi mencapai 5ºC dibawah suhu normal pada inang vertebrata, terjadinya peningkatan pH dari 7.3 menjadi 7.8-8.0 dan kehadiran dari faktor aktivasi gametosit GAF LUMC 2011. Fertilisasi terjadi setelah dari gamet jantan haploid masuk kedalam gametosit betina haploid, menghasilkan zigoid diploid. Antara 10 menit sampai 1 jam sesudah formasi pembentukan gamet, fertilisasi dan fusi dari inti jantan dan inti betina terjadi diikuti dengan meiosis. Meiosis tidak secara langsung diikuti dengan pemisahan inti, menghasilkan zigot atau ookinet yang berinti satu dalam 2-4 kali jumlah DNA haploid. Kemudian zigot berbentuk bulat ini berkembang menjadi bentuk pisang, ookinet motil terjadi selama periode 18-24 jam. Granul pigmen kecil yang tersebar melalui sitoplasma dari gametosit atau zigot menjadi terbungkus dalam beberapa kelompok ookinet dewasa LUMC 2011. 2.3.4.2.Perkembangan Ookista dan Sporozoit Ookista dewasa dan motil melewati epitel usus tengah dengan menginvasi sel epitel dan menetap antara membran sel basal dan lamina basal dari dinding usus tengah. Sangat memungkinkan ookinet P. berghei tidak secara spesifik menyerang sel-sel usus tengah dan ookinet sitoplasma dari beberapa sel usus tengah secara bertahap sebelum memasuki dan migrasi melalui ruangan interselular basolateral untuk mencapai lamina basal. Sel yang terinfeksi akan melakukan apoptosis. Serangan yang terjadi pada sel epitel mengakibatkan ookinet kontak dengannya tetapi tidak mampu untuk melakukan penetrasi ke dalam lamina basal. Di sini parasit secara cepat berkembang mencapai ke tahap ookista. Setelah fase pertumbuhan dari ookista seksual, replikasi mitotik berakibat terhadap pembentukan ookista dewasa yang mengandung ratusan sel anak induk yang dimakan sporozoit. Akibatnya, ookista akan meningkat ukuran diameternya dari 2-3 µm menjadi kira-kira 40 µm dalam 10-13 hari LUMC 2011. Beberapa gambaran dari karakteristik infeksi dalam tubuh nyamuk, seperti jumlah dari ookista yang diproduksi dan jumlah dari sporozoit yang ditemukan di dalam glandula saliva tergantung dari spesies Anopheles yang digunakan untuk transmisi P. berghei. Dalam A. stephensi yang terinfeksi oleh strain ANKA dari P. berghei, ditemukan rata-rata 8000 sporozoit per ookista. Ookista yang ruptur dan sporozoit haploid dilepaskan ke dalam hacmococle yang akan menyerang glandula saliva. Telah ditemukan bahwa hanya 2 dari ookista sporozoit mencapai glandula pada A. stephensi. Sporozoit pertama dapat mencapai glandula saliva dalam 13-14 hari setelah menghisap darah yang terinfeksi. Sporozoit bermigrasi melalui sel dari glandula dan keluar menuju ruang sekretori ekstraseluler dimana sporozoit dapat bertahan untuk beberapa minggu sebelum diinjeksikan kembali ke dalam tubuh inang yang baru LUMC 2011. Jumlah rata-rata dari 11 000 sporozoit glandula saliva dapat bertahan per nyamuk A. stephensi lebih dari 20 tahun pada nyamuk-nyamuk yang dapat