Pathogenesis of local isolate of Gumboro virus infection on embryos and broiler chickens
PA
PATOGENESIS
INFEKSI VIRUS GUMBORO ISOLAT
LOKAL PADA EMBRIO DAN AYAM PEDAGING
SUTIASTUTI WAHYUWARDANI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi ‘Patogenesis Infeksi Virus
Gu
Gumboro
Isolat Lokal pada Embrio dan Ayam Pedaging’ adalah karya saya
dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
den
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dik
dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
tel disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Dafar Pustaka di bagian akhir
te
tel
telah
ddiis
disertasi
ini.
Bogor, Januari 2012
Sutiastuti Wahyuwardani
B161060051
ABSTRACT
SU
SUTIASTUTI
WAHYUWARDANI. Pathogenesis of local isolate of Gumboro
vir
virus infection on embryos and broiler chickens. Under supervision of DEWI
RATIH AGUNGPRIYONO, LIES PAREDE and WASMEN MANALU.
RA
Gumboro or Infectious Bursal Disease is a disease in young chickens that
causes damage of bursa fabricius. Vaccination of IBD virus has been routinely
cau
pperformed,
pe
er
but cases are still reported in the farm. The study of pathogenesis was
ddone
do
o by choosing two types of strains that are very commonly used as vaccines,
tthe
th
he intermediate plus IBD virus local and commercial import, which observed in
embryos
and broiler chickens. In chicken embryos, the pathogenesis was learned
eem
m
bbyy observing the lesions sequence appeared in the bursa fabricius. Whereas, in
chickens, the pathogenesis of gumboro virus was performed based on the
bbroiler
br
ro
ttime
ti
im sequences of infection, distribution, degree of gross and histopathology
lesions
on the immune organs and distribution of antigen that was detected by
lle
ees
The pathogenesis study of virus from a local isolate and
iimmunohistochemistry.
m
import vaccines were compared with pathogenesis of very virulent
ccommercial
co
com
o
IIB
B
BD virus (Std1/BBalitvet/09). Before using, the virus were tested for virulency
IBD
bby
y passaging 5 times in chickens and identified By PCR and sequencing. The
of Intermediate plus IBD virus local and commercial in chicken embryos
iinfection
in
nf
caused
decreased egg hatchability and induced lesions at 1 day postinfection that
cca
a
au
ccould
co
ou be observed at 15 days old chicken embryos. The lesions and antigen could
bbee detected on 1, 2 and 3 days postinfection then disappeared 3 days after
The infection of two type that virus induced antibodies in chicken 3
hhatching.
ha
at
days
dda
ay post hatch. The pathogenesis study of Intermediate plus IBD virus local and
commercial
infection in broiler chickens revealed mild score lesion in the bursa
cco
om
fabricius, that were not significantly different from control chickens. Conversely
fab
severe lesions and viral antigen could be observed in the group of chickens that
sev
infected with local of vvIBD virus or reinfected with local of vvIBD virus. The
inf
lesions did not recover until 14 days post infection, whereas lesion in spleen and
les
thymus recovered at 14 days post infection. Viral antigen could be detected in
thy
group chickens which infected with Intermediate plus IBD virus local and
gro
commercial then reinfected with local vvIBD virus on 1-14 days post infection.
com
Whereas at the group of chicken infected local vvIBD virus were detected only up
Wh
to 7 days post infection.The damage of the bursa fabricius result
immunosuppressive
condition. Whereas vaccination in ovo, did not cause lesions
iim
m
in bursa fabricius of chicken post hatch. However, the use of intermediate plus
in
IIBD
IB
BD virus local as in ovo vaccine need to be studied more deeply whether can
induce
protective antibodies against local vvIBD virus.
in
nd
Key
Ke
K
e words: chicken embryo, gumboro, pathogenicity, immunohistochemistry,
immune organ, virus vaccine
RINGKASAN
SUTIASTUTI
WAHYUWARDANI. Patogenesis Infeksi Virus Gumboro Isolat
SU
Lo
Lokal
pada Embrio dan Ayam Pedaging. Dibimbing oleh DEWI RATIH
AGUNGPRIYONO,
LIES PAREDE dan WASMEN MANALU.
AG
Penyakit gumboro atau Infectious Bursal Disease (IBD) adalah penyakit
pad ayam muda yang menyebabkan kerusakan pada organ imunitas, yaitu
pada
kelenjar
kke
el
el
bursa fabricius. Pencegahan penyakit gumboro dengan vaksinasi telah
rutin
rru
ut dilakukan, namun kasus masih dilaporkan terjadi di peternakan.
Patogenesis suatu infeksi virus adalah riwayat jalannya virus di dalam induk
semang,
sse
e
em
dari mulai masuk, mencapai sel target untuk berbiak, lalu menimbulkan
gejala
gge
ej
klinis sampai kematian atau terjadi persembuhan. Studi patogenesis pada
penelitian
ppe
en
ini dilakukan dengan memilih dua jenis strain yang sangat umum
ddigunakan
dig
di
i
sebagai vaksin, yaitu virus IBD Intermediate plus lokal dan virus IBD
IIntermediate
In
Int
n
komersial impor, yang diamati pada embrio ayam dan ayam
pedaging.
ppe
ed
Pada ayam pedaging juga dipelajari patogenesis infeksi virus vvIBD
lokal
llo
ok
yang sebelumnya diinfeksi atau tidak diinfeksi dengan virus IBD
IIntermediate
In
nt
plus lokal maupun komersial.
Studi patogenesis pada embrio ayam, dipelajari dengan mengamati
munculnya lesi, derajat lesi histopatologi dan distribusi antigen virus pada bursa
m
mu
fabricius
sesuai sekuen waktu infeksi. Sementara itu, pada ayam pedaging studi
ffa
ab
patogenesis
virus gumboro dilakukan berdasarkan sekuen waktu infeksi,
ppa
at
distribusi
dan derajat lesi patologi anatomi dan histopatologi pada organ imunitas
ddi
is
dikaitkan
dengan distribusi antigen virus pada organ imunitas. Distribusi antigen
ddi
ik
virus
vvi
ir pada organ dideteksi menggunakan pewarnaan imunohistokimia.
Tujuan penelitian ini adalah menerangkan patogenesis infeksi virus IBD
Intermediate plus lokal dan komersial pada embrio, dan pada ayam pedaging,
Int
dengan dan tanpa reinfeksi dengan vvIBD lokal. Selain itu juga membandingkan
den
kemampuan virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial melindungi ayam
kem
terhadap
infeksi virus vvIBD lokal. Informasi yang diperoleh dalam percobaan ini
ter
diharapkan
dapat digunakan oleh stakeholders untuk menentukan pelaksanaan
dih
jadwal
vaksinasi.
jad
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap. Tahap pertama adalah
untuk
menguji virulensi virus vvIBD lokal dan identifikasi virus yang digunakan
un
untuk
menginfeksi ayam percobaan. Tahap berikutnya adalah infeksi virus IBD
un
Intermediate
plus lokal dan komersial pada embrio ayam, selanjutnya infeksi
Int
In
virus
vir IBD Intermediate plus lokal dan komersial dan virus vvIBD lokal pada
vi
aayam
ay
ya pedaging. Virus IBD yang digunakan dalam percobaan ini adalah virus
Std1/BBalitvet/09,
koleksi BCC, BBalitvet Culture Collection, Balai Besar
St
S
ttd
Penelitian
Veteriner. Virus ini telah diuji virulensi, dengan melakukan pasase 5
Pe
P
en
kali
kka
al pada ayam specific pathogen free dan kemudian diidentifikasi menggunakan
teknik
RT-PCR dan sekuensing. Primer yang digunakan dalam penelitian ini,
tte
eekk
untuk
amplifikasi gen VP2 di wilayah hipervariabel, yang menghasilkan fragmen
uun
n
panjang 248 pasangan basa.
ddengan
de
en
Studi patogenesis virus gumboro pada embrio ayam dilakukan dengan
menginfeksikan
virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial pada telur ayam
m
e
berembrio
pada 9 hari dan 14 hari. Kematian embrio selama 17 hari masa inkubasi
be
ber
dan daya tetas diamati. Pada 12 jam, 1, 2, 3 hari pascainfeksi dan 3 hari
pascamenetas, embrio dan ayam diterminasi, perubahan patologi anatomi dicatat,
pas
bursa fabricius dikoleksi dan diproses menjadi blok parafin. Studi patogenesis
bur
virus gumboro pada ayam dilakukan dengan menginfeksikan virus IBD
vir
Intermediate plus lokal dan komersial pada 6 kelompok ayam pedaging yang
Int
berumur 8 hari. Beberapa kelompok kemudian diinfeksi kembali dengan virus
ber
vvIBD lokal pada umur 15 hari. Terminasi dilakukan pada 1, 2, 3, 7, dan 14 hari
vv
pascainfeksi, perubahan patologi anatomi dicatat, bursa fabricius, limpa, dan
pas
ttimus
ti
iim
m dikoleksi dan diproses menjadi blok parafin. Semua blok kemudian diproses
untuk
pewarnaan Hematoksilin & Eosin dan imunohistokimia. Lesi diamati di
uun
n
mikroskop cahaya kemudian diskoring, selanjutnya dianalisis dengan
bbawah
ba
aw
Anova
dan Kruskal Wallis.
A
n
Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya tetas telur menurun dan lesi
ditemukan
pada bursa fabricius embrio ayam yang diinfeksi dengan virus IBD
ddi
it
Intermediate
plus lokal dan komersial. Lesi pada infeksi gumboro teramati pada
IIn
nt
ayam yang diinfeksi IBD Intermediate plus lokal maupun komersial pada
eembrio
em
m
umur
uum
m 14 hari, mulai 1 hari pascainfeksi. Lesi akibat infeksi virus gumboro adalah:
RES, nekrosis sel limfoid, deplesi limfoid folikel. Apoptosis sel
pproliferasi
pr
pro
r
ditemukan 3 hari pascainfeksi. Lesi bertambah parah pada 2 hari
llimfoid
li
im
Pada 3 hari pascainfeksi beberapa folikel limfoid menghilang.
ppascainfeksi.
pa
as
Nekrosis
tampak cenderung lebih parah pada embrio yang diinfeksi dengan virus
N
e
IIBD
IB
BD Intermediate plus lokal pada 1 dan 2 hari pascainfeksi, menyebabkan
penurunan
jumlah folikel limfoid. Lesi tidak terdeteksi pada ayam 3 hari
ppe
en
pascamenetas,
yang menunjukkan bahwa lesi yang ditemukan selama embrio
ppa
as
bersifat
tidak permanen. Hasil deteksi antigen dengan teknik imunohistokimia
bbe
e
er
menunjukkan
bahwa pada bursa fabricius embrio ayam, terdeteksi antigen IBD
m
e
umur 1-3 hari pascainfeksi, kemudian menghilang pada 3 hari
ssejak
se
ej
pascamenetas. Infeksi virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial in ovo
pas
pada ayam 3 hari pascamenetas mampu menginduksi produksi antibodi. Ada
pad
harapan vaksin in ovo mempunyai prospek yang baik.
har
Penelitian patogenesis infeksi virus IBD Intermediate plus lokal dan
komersial pada ayam pedaging menunjukkan skor lesi ringan pada bursa
ko
fabricius, yang tidak berbeda nyata dari ayam kontrol. Lesi gumboro yang
fab
ditemukan pada folikel limfoid adalah nekrosis sel dan deplesi folikel limfoid.
dit
Lesi disebabkan oleh virus IBD Intermediate plus lokal cenderung lebih ringan
Le
daripada yang ditemukan pada ayam yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus
dar
pada awal infeksi sampai 7 hari pascainfeksi. Sementara itu, infeksi
kkomersial
ko
o
atau
aat
ta reinfeksi virus vvIBD lokal pada ayam pedaging menyebabkan lesi yang
dan berbeda nyata dibandingkan dengan kelompok lain. Lesi pada
pparah
pa
ar
yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial lalu direinfeksi
kkelompok
kel
ke
e
virus
vvi
ir vvIBD lokal cenderung lebih parah dibandingkan dengan kelompok yang
diinfeksi
virus IBD Intermediate plus lokal lalu direinfeksi virus vvIBD lokal.
ddi
ii
Pemeriksaan
patologi anatomi bursa fabricius menunjukkan hiperemia dan
P
Pe
e
eksudasi
pada kelompok yang diinfeksi vvIBD dan kelompok yang diinfeksi virus
eek
ks
IBD
IB
BD Intermediate plus lokal maupun komersial lalu direinfeksi virus vvIBD lokal,
sserta
se
er atrofi bursa fabricius pada 7 dan 14 pascainfeksi. Limpa dan timus
menunjukkan hiperemia pada 1-3 hari pascainfeksi. Pemeriksaan mikroskopis
m
me
bursa
fabricius menunjukkan edema interstisial, perdarahan, infiltrasi heterofil,
bbu
u
hip
hiperplasia
fibroblas, dan deplesi folikel limfoid. Perubahan juga ditemukan pada
lapisan epitel plika, berupa kista. Sel-sel sistem retikuloendotelial pada limpa dan
lap
timus mengalami proliferasi pada fase akut dan cenderung menurun dalam tahap
tim
kronis. Keberadaan antigen virus terdeteksi pada tahap akut dan kronis pada
kro
kelompok terinfeksi dengan virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial lalu
kel
direinfeksi
dengan virus vvIBD lokal. Sementara pada kelompok yang diinfeksi
dir
virus
vir vvIBD lokal, antigen terdeteksi hanya sampai umur 7 hari pascainfeksi.
Antigen
virus tidak terdeteksi pada limpa dan timus.
An
Kerusakan bursa fabricius menyebabkan ayam menjadi imunosupresif, jika
>14 hari ayam rawan terhadap sekunder infeksi. Oleh karena itu, di
bberlangsung
be
er
vaksinasi, program biosekuritas lainnya perlu diterapkan dengan ketat.
ssamping
sa
am
Sebaliknya,
vaksinasi in ovo, tidak menyebabkan lesi pada bursa fabricius pada
S
Se
eb
anak
aan
na ayam setelah menetas. Namun, penggunaan virus IBD Intermediate plus
lokal
llo
ok sebagai vaksin in ovo perlu dipelajari lebih mendalam apakah dapat
menginduksi antibodi protektif terhadap virus vvIBD lokal.
m
me
Kata
Ka
K
a kunci: ayam pedaging, embrio, gumboro, imunohistokimia, patogenesis,
vaksin
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta Dilindungi Undang-undang
D
Di
Dilarang
mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
aatta menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
atau
ppeen
penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tin
ti
tinj
tinjauan
suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yya
an wajar IPB.
yang
D
Di
Dilarang
mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
da
dalam
bentuk apa pun tanpa izin IPB.
PA
PATOGENESIS
INFEKSI VIRUS GUMBORO ISOLAT
LOKAL PADA EMBRIO DAN AYAM PEDAGING
SUTIASTUTI WAHYUWARDANI
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup:
1. Prof. drh. Bambang Pontjo P., MS. PhD. APVet.
2. Dr. drh. Wiwin Winarsih, MSi. APVet.
Penguji pada Ujian Terbuka:
1. Dr. drh. RM. Abdul Adjid.
2. Dr. drh. Sri Estuningsih, MSi. APVet.
Judul Disertasi
Jud
: Patogenesis Infeksi Virus Gumboro Isolat Lokal pada
Embrio dan Ayam Pedaging
Nama
Na
: SUTIASTUTI WAHYUWARDANI
NR
NRP
: B 161060051
Disetujui,
Komisi Pembimbing
drh. Dewi Ratih Agungpriyono, PhD. APVet.
Ketua
drh. Lies Parede, MSc, PhD.
Anggota
Prof. Ir. Wasmen Manalu, PhD.
Anggota
Diketahui,
Ke Program Studi
Ketua
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof.
Prro drh. Bambang Pontjo P., MS. PhD. APVet.
P
Dr. Ir. Dahrul Syah. MSc. Agr.
Tanggal
Ujian: 20 Januari 2012
T
Ta
a
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadhirat Allah SWT yang telah
me
memberikan
segala karunia-Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Judul
disertasi
ini adalah: Studi patogenesis gumboro isolat lokal pada embrio dan ayam
dis
pedaging. Sebagian materi disertasi ini telah dipublikasi pada Jurnal Veteriner vol
ped
12
12. no. 4 edisi bulan Desember 2011, dengan judul: Patogenesis infeksi gumboro
isolat lokal pada ayam pedaging yang divaksin dengan vaksin komersial dan
iso
vva
aakk
vaksin
lokal. Sebagian materi yang lain diterbitkan di majalah Wartazoa dengan
jjudul:
ju
ud
‘Penyakit gumboro: Etiologi, Epidemiologi, Patogenesis, Gejala Klinis,
Ga
G
a
Gambaran
Patologik, Diagnosis dan Pengendaliannya’.
Ucapan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya penulis sampaikan
kkepada
ke
ep
komisi pembimbing drh. Dewi Ratih Agungpriyono, PhD. APVet., Prof. Ir.
Wa
Wasmen
Manalu, PhD. dan drh. Lies Parede, MSc. PhD. atas segala saran dan
arahannya
selama melaksanakan penelitian, penulisan disertasi, serta terima kasih
aarra
aatas
at
ata
t izinnya untuk menggunakan fasilitas yang ada.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada
m
a
mantan
kepala Balai Besar Penelitian Veteriner drh. RMA Adjid, PhD dan drh.
D
Da
Darminto PhD. yang telah mencalonkan penulis sebagai penerima beasiswa
ppe
en
pendidikan
S-3; Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian yang telah
memberikan biaya pendidikan dan biaya riset, juga kepada Kepala Balai Besar
m
me
P
Pe
e
Penelitian
Veteriner Dr. drh. Hardiman, MM. yang tetap mengizinkan penulis
menyelesaikan pendidikan sambil bekerja.
m
me
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Ketua Kelompok Peneliti
Vii
V
Virologi
dan Patologi Balai Besar Penelitian Veteriner dan kepala Bagian Patologi,
Departemen
Klinik, Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan,
De
IIn
Ins
n
Institut
Pertanian Bogor yang telah mengizinkan penulis memanfaatkan fasilitas
yang
yan ada.
Tersusunnya disertasi ini tidak terlepas dari peran banyak orang yang telah
membantu
dalam penelitian ini terutama Pak Kusmaedi dan teman-teman teknisi
me
di kelti virologi, Pak Yudi Mulyadi dan teman-teman teknisi di kelti patologi serta
Ibu Zakiah Muhajan dan staf yang dengan cepat menyiapkan literatur yang
dip
diperlukan,
untuk itu saya ucapkan terima kasih. Kepada teman-teman peneliti di
Patologi,
teman-teman S3: Pak Nyoman, Pak Mustofa, Pak Muharam, Bu Sofi,
Pa
dan Bu Ketut serta teman seperjuangan Bu Sri Nuryati, yang telah menyemangati
dan membantu penulis selama penelitian, saya sampaikan terima kasih. Ungkapan
tteer
terima
kasih juga disampaikan kepada Bapak, Ibu serta saudara-saudara-ku atas
ddoanya
do
o
selama ini, suamiku Dr. Ir. Bahruni dan anakku Fitrahani Puspita Dewi
dda
a Arya Yudha Rahman.
an
dan
Kepada semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat penulis sebutkan
namanya
satu persatu, sekali lagi penulis menyampaikan terima kasih atas segala
nna
am
bantuannya,
semoga Allah SWT yang akan memberikan balasan yang setimpal,
bba
aan
amin.
aam
m
Bogor, Januari 2012
Sutiastuti Wahyuwardani
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 25 April 1962 di Trenggalek dari ayah HM.
Dj
Djamal
dan ibu Hj. Artinah. Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Kedokteran
Hewan
IPB, lulus pada tahun 1986, dan pada tahun yang sama penulis
He
menyelesaikan
pendidikan profesi Dokter Hewan.
me
Penulis mulai bekerja setelah menyelesaikan pendidikan S-1, di CV
Primates
sebagai staf kesehatan hewan. Kemudian penulis pindah bekerja ke PT
Prri
P
Isa
IIsssaa Inkud Breeder pada tahun 1987. Sejak tahun 1991 penulis bekerja di Balai
Besar
Penelitian Veteriner di Bagian Epidemiologi. Mulai tahun 1998 hingga
B
Be
sekarang,
penulis bergabung dengan kelompok Peneliti Patologi di instansi yang
sek
se
sama.
ssaam
a
Pada tahun 2001 penulis mendapat beasiswa dari Badan Penelitian dan
Pengembangan
Pertanian untuk menyelesaikan pendidikan S-2, dan lulus pada
Pen
Pe
tahun
ttaah
ah 2004. Pada tahun 2006 penulis mendapat beasiswa dari instansi yang sama
untuk
melanjutkan pendidikan ke jenjang S-3 di Program Studi Sains Veteriner,
uun
n
Institut
Pertanian Bogor.
IIn
ns
Selama penelitian disertasi, penulis telah menyusun karya ilmiah telah
diterbitkan
di jurnal nasional. Karya ilmiah yang dihasilkan oleh penulis adalah:
di
it
1. Patogenesis Infeksi Infectious Bursal Disease isolat lokal pada embrio dan
ayam pedaging, diterbitkan di Jurnal Veteriner bulan Desember 2011.
2. Penyakit gumboro: Etiologi, Epidemiologi, Patogenesis, Gejala Klinis, Gejala
Patologik, Diagnosis dan pengendaliannya, yang merupakan artikel review dan
akan diterbitkan di Wartazoa.
DAFTAR SINGKATAN
AE
AEC
Amino Ethyl Carbazol
ACA
AC
Adenin Cytosine Adenin
ACR
AC
Adenin Cytosine
APC
A
AP
Atigen Presenting Cell
ATC
AT
A
T
AdeninThymin Cytosine
AYT
AY
A
Y
Adenin Cytosine/Thymine Thymine
BNF
BN
B
N 10%
Buffer Normal Formaline 10%
CEF
CE
C
E
Chicken Embryo Fibroblast
CPE
CP
C
P
Cytopathic Effect
CTG
CT
C
T
Cytosine Thymine Guanin
CTL
CT
C
T
Cytotoxic T Lymphocyte
DAB
DA
D
A
3,3-diaminobenzidine tetrahydrochloride
DMEM
DM
D
M
Dubelccos Modified Eagle Medium
DOC
D
DO
Day Old Chick
ELISA
EL
E
L
Enzyme linked immunosorbent assay
EMBL
EM
E
M
European Molecular Biology Laboratory
ENA
EN
European Nucleotida Archive
Fas
Fa
Fibroblast Associated Substrate
GAT
GA
Guanine Adenine Thymine
GC
Guanine Cytosine
GGC
GG
Guanine Guanine Cytosine
GTR
GT
Guanine Thymine Adenine/Guanine
GTT
GT
G
T
Guanine Thymine Thymine
HE
H
E
Hematotoksilin dan Eosin
IBD
IB
BD
Infectious Bursal Disease
IBDV-F
IBD
IB
Infectious Bursal Disease Virus Forward
IB
IIBDV-R
BD
Infectious Bursal Disease Virus Reverse
IFN-Ȗ
IFN
IF
Interferon-gamma
IIHK
IH
H
Imunohistokimia
IIL12
IL
L
Interleukin12
IL2
Interleukin2
PA
Patologi Anatomi
PCR
PC
Polymerase Chain Reaction
PBS
PB
Phosphate Buffer Saline
RAL
RA
Rancangan Acak Lengkap
RES
RE
Reticuloendothelial system
RNA
RN
RN
Ribonucleic Acid
RT-PCR
RT
R
T
Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
SN
SN
Serum Netralisasi
SPF
SP
S
P
Specific Pathogen Free
Std1-BBalitvet
Sttd
S
Standar 1- Balai Besar Penelitian Veteriner
TAB
TA
T
A
Telur Ayam Berembrio
TCA
TC
T
C
Thymine Cytosine Adenine
TCID
TC
T
C 50
Tissue Culture Infective Dose 50
Thh
T
T helper
71)Į
71
7
1
Tumor Necrosis Factor Alpha
TGG
TG
T
G
Thymine Guanine Guanine
TTC
TT
T
T
Thymine Thymine Cytosine
VP1
VP
Viral Protein 1
VP2
VP
Viral Protein 2
VP3
VP
Viral Protein 3
VP4
VP
Viral Protein 4
VP5
VP
Viral Protein 5
vvIBD
vv
Very Virulent Infectious Bursal Disease
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL……………………………………………………………..
DA
iii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….
DA
v
DAFTAR
LAMPIRAN……………………………………………………….. viii
DA
D
A
PENDAHULUAN…………………………………………………………….
PE
P
E
Latar Belakang………………………………………………………...
Perumusan Masalah…………………………………………………...
Tujuan Penelitian……………………………………………………...
Hipotesis Penelitian……………………………………………………
Manfaat Penelitian…………………………………………………….
Kebaruan Penelitian…………………………………………………...
1
1
2
4
4
5
5
TI
T
IN
TINJAUAN
PUSTAKA………………………………………………………
Etiologi IBD…………………………………………………………..
Epidemiologi IBD…………………………………………………….
Patogenesis IBD……………………………………………………….
Gejala Klinis IBD……………………………………………………..
Gambaran Organ Normal dan Patologik Infeksi Virus IBD………….
Gambaran Normal Organ Bursa Fabricius…………………….
Gambaran Organ Imun pada Embrio Ayam…………………..
Gambaran Patologi Anatomi (PA) IBD……………………….
Perubahan Histopatologik IBD………………………………..
Diagnosis IBD…………………………………………………………
Diagnosis Deferensial…………………………………………………
Kontrol IBD…………………………………………………………...
Situasi IBD di Indonesia………………………………………………
7
7
8
9
11
12
12
12
13
13
15
16
16
19
MA
MATERI DAN METODE…………………………………………………….
Alur Penelitian………………………………………………………...
Identifikasi Sifat Keganasan Virus IBD Lokal………………………..
Titrasi Virus IBD.……………………………………………..
Pasase Virus IBD pada Ayam SPF……………………………
Identifikasi Virus IBD dengan Teknik RT-PCR………………
Patogenesis Infeksi Virus IBD pada Embrio Ayam…………………..
Metode Pengamatan Perubahan Patologi Anatomi (PA)……..
Metode Pengamatan Histopatologi (HP)……………………...
Pewarnaan Imunohistokimia…………………………………..
Titrasi Antibodi………………………………………………..
Patogenesis Infeksi Virus IBD pada Ayam Pedaging…………………
Rancangan Percobaan…………………………………………
Pengamatan Perubahan Patologi Anatomi……………………
Pengamatan Perubahan Histopatologi………………………..
Pewarnaan Imunohistokimia………………………………….
21
21
21
22
22
23
24
25
25
26
27
28
28
29
29
31
i
Titrasi Antibodi………………………………………………..
31
HASIL
DAN PEMBAHASAN………………………………………………..
HAS
SIL D
Identifikasi Sifat Keganasan Virus IBD Lokal………………………..
Id
Pasase Virus vvIBD Lokal pada Ayam Spesific Pathogen
Free……………………………………………………………
Titrasi Virus IBD……………………………………………...
Hasil Identifikasi Virus BD Lokal dengan RT-PCR dan
Sekuensing…………………………………………………….
Kesimpulan……………………………………………………
IInfeksi Virus IBD pada Embrio Ayam………………………………..
In
Pengaruh Infeksi pada Daya Tetas Telur Ayam Berembrio….
Hasil Pengamatan PA………………………………………….
Pengaruh Infeksi pada Kerusakan Bursa Fabricius…………..
Titrasi Antibodi pada Anak Ayam…………………………….
Deteksi Antigen Virus IBD pada Bursa Fabricius…………….
Kesimpulan……………………….…………………………...
Patogenesis Infeksi Virus IBD pada Ayam Pedaging………………..
P
Patologi Organ Bursa Fabricius……………………………….
Patologi Organ Limpa…………………………………………
Patologi Organ Timus…………………………………………
Deteksi Antigen pada Organ Bursa Fabricius, Limpa, dan
Timus………………………………………………………….
Titrasi Antibodi ……………………………………………….
Kesimpulan……………………………………………………
33
33
33
35
36
38
39
39
40
41
54
55
56
58
58
65
67
69
71
75
PEMBAHASAN
UMUM……………………………………………………..
PEM
MBA
77
KESIMPULAN
DAN SARAN………………………………………………..
KES
SIMP
MP
Kesimpulan……………………………………………………………
K
Saran…………………………………………………………………..
S
83
83
83
DAFTAR
DAF
FTAR PUSTAKA……………………………………………………...….
85
LAMPIRAN………………………………..………………………………….
LAM
MPIR
93
ii
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Jadwal vaksinasi pada ayam petelur..……………………………………. 17
2 Jumlah TAB yang digunakan untuk uji patogenesis (butir)……………... 24
3 Jumlah TAB dan DOC yang diterminasi (butir/ekor)…………………… 25
4 Skoring jumlah antigen virus IBD pada bursa fabricius embrio ayam
per-lapang pandang (20 × 10)....................................................................
27
5 Pembagian ayam dalam kelompok perlakuan dan waktu pelaksanaan
terminasi (ekor)).……………………………………………………….... 28
6 Penentuan skor lesi histopatologi berdasarkan luasan lesi………………. 30
7 Penentuan skor jumlah RES pada organ limpa dan koteks timus ……….
30
8 Sekuens protein vvIBD lokal dan isolat virus IBD Intermediate plus ….. 37
9 Hasil pensejajaran sekuens isolat virus vvIBD dengan European
Nucleotida Archive ………………………................................................
38
110
0 Daya Tetas TAB dan kematian embrio yang diinfeksi virus IBD
Intermediate plus lokal dan komersial hingga umur 17 hari…………….. 40
111 Rataan jumlah folikel limfoid dalam plika bursa fabricius embrio ayam
percobaan yang diinfeksi pada umur embrio 14 hari…………………….
43
112 Rataan diameter folikel limfoid dalam plika bursa fabricius embrio
ayam percobaan (µm) yang diinfeksi pada umur embrio 14 hari………..
44
13 Lesi histopatologi yang ditemukan pada bursa fabricius embrio ayam….
51
14 Sebaran titer antibodi serum DOC umur 3 hari yang diinfeksi virus IBD
in ovo, yang diperiksa dengan uji serum netralisasi (SN)……………….
55
15 Rataan skor jumlah sel positif terdeteksi antigen pada organ bursa
fabricius embrio ayam dan DOC pada berbagai kelompok umur dan
kelompok perlakuan yang diinfeksi IBD pada umur 14 hari…………….
56
1 Rataan skor lesi HP berdasarkan sekuens waktu pascainfeksi dan
16
distribusi lesi pada bursa fabricius pada tahap akut……………………...
60
117
7 Rataan skor lesi HP berdasarkan sekuens waktu pascainfeksi dan
distribusi lesi pada bursa fabricius pada tahap kronis……………………
64
1188 Jumlah rataan skor lesi HP bursa fabricius………………………………
65
119
9 Rataan skor jumlah sel RES pada pulpa merah dan pulpa putih limpa
ayam pedaging pada berbagai kelompok perlakuan dan kelompok umur
pascatantang……………………………………………………………...
66
220
0 Rataan skor jumlah sel RES pada korteks timus ayam pada berbagai
kelompok perlakuan dan kelompok umur pascatantang…………………
67
iii
Ketebalan korteks timus pada ayam pedaging berbagai umur dan
21 Ke
NHORPSRNSHUODNXDQ [ȝP ««««««««««««««««...
NHO
68
22 Ra
Rataan skor jumlah sel berantigen pada organ bursa fabricius ayam
pedaging pada berbagai kelompok umur dan kelompok perlakuan……...
ped
70
23 Seb
Sebaran nilai titer antibodi terhadap virus vvIBD pada ayam percobaan
yang
yan diuji dengan serum netralisasi……………………………………...
73
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Ayam SPF 2 hari pascainfeksi (diinfeksi virus vvIBD lokal pada umur
3 minggu) menunjukkan gejala klinis tubuh lesu, merunduk, bulu leher
berdiri, dan sayap menggantung……………………….……………….
33
2 Perdarahan otot paha pada ayam SPF 2 hari pascainfeksi yang diinfeksi
virus vvIBD lokal pada umur 3 minggu ………………………………..
34
3 Perdarahan bursa fabricius ayam SPF yang diinfeksi virus vvIBD lokal
pada umur 3 minggu dan diterminasi pada umur 2 hari pascainfeksi …
35
4 Pertumbuhan virus IBD pada kultur jaringan (A) ditandai dengan
terbentuknya CPE (tanda panah), dan tidak terbentuk CPE pada kontrol
(B).………………………………………………………........................
35
5 Runing hasil PCR pada gel elektroforesis terbentuk pita pada posisi
200-300 pasang basa. Sumur M: marker ; sumur no. 1: virus IBD
Intermediate plus komersial impor; sumur no. 2: virus IBD
Intermediate plus lokal; sumur 3: kontrol positif (IBD-Indo 5); sumur
no. 4: virus vvIBD lokal; sumur no.5: kontrol negatif.………………….
36
6 Embrio ayam 3 hari pascainfeksi kelompok kontrol (A), kelompok
yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial pada umur 9 hari
(B), dan kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus lokal
(C) tidak terlihat perubahan yang nyata…………………………………
41
7 Bursa fabricius embrio ayam umur 12 hari kelompok kontrol folikel
limfoid belum terbentuk, ditemukan sel heterofil di interstisial (panah)
dan epitel plika dibeberapa bagian mengalami penebalan sebagai bakal
folikel limfoid (kepala panah). Pewarnaan HE.………………………....
42
8 Bursa fabricius embrio umur 12 hari (3 hari pascainfeksi) pada
kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus lokal pada umur
9 hari, folikel limfoid belum terbentuk seperti pada kelompok kontrol,
pada sel epitel penutup plika terlihat bakal folikel limfoid (kepala
panah), dan di interstisial terlihat sel heterofil (panah) Pewarnaan HE…
42
9 Bursa fabricius embrio umur 12 hari (3 hari pascainfeksi) pada
kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial pada
umur 9 hari, folikel limfoid belum terbentuk seperti pada kelompok
kontrol, pada sel epitel penutup plika terlihat bakal limfoid folikel
(kepala panah), dan terlihat heterofil di interstisial (tanda panah).
Pewarnaan HE…………………………………………………………...
43
110 Bursa fabricius embrio ayam umur 15 hari pada kelompok kontrol,
folikel limfoid sudah terbentuk (kepala panah), ditemukan sel heterofil
(panah) dan ditemukan edema (asterik) pada jaringan interstisial. Insert
perbesaran dari sel heterofil pada jaringan interstisial. Pewarnaan HE…
46
v
Bursa fabricius embrio ayam umur 15 hari (1 hari pascainfeksi) pada
11 Bu
kelompok
yang diinfeksi IBDV Intermediate plus lokal pada umur 14
kel
hari,
har diinfiltrasi sel heterofil (panah), terlihat edema (asterisk), pada
epitel
epi tidak ditemukan kista. Pewarnaan HE.…………………………...
46
12 Bu
Bursa fabricius embrio ayam umur 15 hari (umur 1 hari pascainfeksi)
pad kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial
pada
pada umur 14 hari, diinfiltrasi sel heterofil (tanda panah), proliferasi sel
pad
RES
RE
R
E (kepala panah) dan terlihat edema (asterik). Pewarnaan HE………
47
Bursa
fabricius embrio umur 17 hari (3 hari pascainfeksi) pada
13 B
Bu
u
kelompok
yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus lokal 14 hari
kke
el
terlihat
adanya sel RES yang memfagosit badan apoptosis (tanda
tte
er
er
ppa
an
panah).
Pewarnaan HE………………………..........................................
48
Bursa
14 Bu
B
u fabricius embrio ayam kontrol pada umur 17 hari, terlihat folikel
llimfoid
li
im
banyak yang masih utuh, edema (panah) dan infiltrasi heterofil
((kepala
(k
ke
panah) masih persisten terlihat, dan ditemukan eksudat pada
llumen
lu
um bursa (asterik). Pewarnaan HE…………………………………...
49
15 B
Bu
u
Bursa
fabricius embrio ayam umur 17 hari (3 hari pascainfeksi) yang
ddi
iin
i
diinfeksi
virus IBD Intermediate plus lokal pada umur 14 hari,
dit
di
ditemukan
folikel limfoid yang mengalami deplesi sel limfoid dan
dii
di
i
diilfitrasi
sel heterofil (panah), proliferasi RES terlihat lebih meluas
((kke
(kepala
panah, eksudasi terlihat di lumen bursa (asterik), dan nekrosis
sel limfoid (panah putus-putus) dan inflitrasi heterofil. Pewarnaan
se
sel
HE
H
E
HE……………………………………………………………………….
49
16 Bu
Bursa fabricius embrio ayam umur 17 hari (3 hari pascainfeksi), yang
diin
diinfeksi
virus IBD Intermediate plus komersial 14 hari terlihat folikel
lim
limfoid
yang mengalami deplesi dan diinfiltrasi sel heterofil (panah),
nek
nekrosis
sel limfoid (panah putus-putus), edema (bintang) proliferasi
RE interstisialis (kepala panah), eksudasi ditemukan pada lumen
RES
bur (asterik). Pewarnaan HE…………………………………….........
bursa
50
17 Bu
Bursa fabricius ayam kelompok kontrol 3 hari pascamenetas
fol
folikellimfoid
terlihat penuh sel limfoid. Pewarnaan HE.………………
53
18 B
Bu
u
Bursa
fabricius ayam 3 hari pascamenetas, kelompok yang diinfeksi
IIBD
IB
BD Intermediate plus komersial pada umur 14 hari, folikel limfoid
tterlihat
te
er
terisi kembali dengan sel limfoid. Pewarnaan HE. ……………..
53
19 B
Bu
u
Bursa
fabricius ayam 3 hari pascamenetas, kelompok diinfeksi IBD
IIntermediate
Int
In
nt
plus lokal pada umur 14 hari, folikel limfoid terisi
kke
em
kembali
dengan sel limfoid. Pewarnaan HE.……………………………
54
20 A
An
n
Antigen
positif (warna merah) terdeteksi pada folikel bursa fabricius
eem
m
embrio
ayam kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus
llo
ok Pewanaan IHK……………………………………………………
lokal.
56
Bu
u
21 B
Bursa
fabricius kelompok ayam kontrol (A) dan bursa fabricius ayam
yyaan diinfeksi virus vvIBD lokal pada 7 hari pascainfeksi terlihat
yang
vi
atrofi (B)………………………………………………………………...
58
22 Bursa fabricius ayam kelompok kontrol, terlihat struktur epitel
penutup plika masih terlihat utuh, susunan epitel masih terlihat lurus
dan folikel limfoid masih utuh serta terisi penuh sel limfoid. Pewarnaan
HE……….................................................................................................
61
23 Bursa fabricius ayam kelompok yang diinfeksi IBD lokal 14 hari
pascainfeksi, terlihat membentuk kista (kepala panah) dan pelipatan
epitel plika (panah). Pewarnaan HE ……………………………………
61
2244 Sel nekrosis (panah), sel apoptosis (kepala panah) pada folikel limfoid
ditemukan pada bursa fabricius ayam yang diinfeksi virus vvIBD lokal
pada 14 hari pascainfeksi. Pewarnaan HE ……………………………...
63
225
5 Proliferasi sel RES pada organ limpa ayam yang diinfeksi virus vvIBD
lokal pada 7 hari pascainfeksi. Pewarnaan HE …………………………
226 Proliferasi sel RES/sel epitel retikular pada organ timus kelompok
ayam yang diinfeksi virus vvIBD lokal Pewarnaan HE ………………
227
7 Antigen virus IBD terdeteksi pada sel limfoid, makrofag, dan sel
heterofil di interstisial dan di folikel limfoid bagian koretks dan medula
bursa fabricius kelompok ayam yang diinfeksi vvIBD lokal. Pewarnaan
IHK menggunakan antibodi poliklonal……….........................................
66
68
70
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Hasil Sekuensing Isolat IBDV………………………………………..
H
93
2
Anova Diameter Folikel Limfoid bursa Fabricius Embrio Ayam…….
A
97
3
Anova Jumlah Folikel Limfoid dalam Plika Bursa Fabricius Embrio
A
Ayam…………………………………………………………………..
A
101
Hasil Analisis Skor Jumlah Antigen pada Bursa Fabricius Embrio
H
Ayam dengan Uji Kruskal Wallis…………………………………….
A
106
Hasil Analisis Skor Kerusakan Bursa Fabricius dengan Uji Kruskal
H
Wallis………………………………………………………………….
W
108
6
Anova Skor Jumlah RES pada Limpa Ayam………………………….
A
113
7
Hasil Analisis Jumlah sel RES pada Korteks Timus dengan Uji
H
Kruskal Wallis…...................................................................................
K
116
8
Anova Ketebalan Korteks Timus……………………………………...
A
120
9
Hasil Analisis Jumlah Sel Positif Mengandung Antigen virus IBD
H
ppada Organ Bursa Fabricius Ayam dengan uji Kruskal Wallis……….
124
10
Pewarnaan Hematoksilin dan Eosin…………………………………..
P
130
11
Pembuatan larutan untuk pewarnaan IHK…………………………….
P
132
12
Pembuatan Kultur sel Chicken Embryo Fibroblast…………………...
P
133
13
Pembuatan Antibodi Poliklonal pada Kelinci…………………………
P
134
4
5
viii
PENDAHULUAN
La
Latar
Belakang
Infectious Bursal Disease (IBD) yang dikenal juga sebagai penyakit
gum
gumboro merupakan penyakit pada unggas yang bersifat sangat menular dan akut.
Penyakit
IBD umumnya menyerang ayam berumur 3-6 minggu, yaitu pada saat
P
Pe
en
ttiter
ti
ite
t antibodi maternal terhadap IBD menurun (Lukert & Saif 2003).
Virus vvIBD (very virulent
Infectious Bursal Disease) menimbulkan
kerusakan
pada bursa fabricius (Lukert & Saif 2003), hingga banyak folikel
kke
er
limfoid
yang menghilang. Bursa fabricius merupakan tempat sel B yang matang
llim
li
im
berdiferensiasi
menjadi sel B yang memproduksi antibodi. Hilangnya sel limfoid
bbe
er
pada
ppa
ad bursa fabricius mengakibatkan kemampuan ayam membentuk kekebalan
secara
humoral menurun. Faktor ini yang menjadi salah satu penyebab ayam
sec
sse
e
menjadi rentan terhadap infeksi sekunder, serta kegagalan program vaksinasi
me
m
meskipun
me
m
pelaksanaan
vaksinasi
telah
dilakukan
sesuai
jadwal
yang
oleh pihak produsen.
ddirekomendasikan
di
ir
Penyakit IBD di Indonesia, pertama kali ditemukan di Parung, Bogor Jawa
Barat pada tahun 1980 (Partadiredja et al. 1983). Sejak itu penyakit ini dilaporkan
Ba
sering mewabah di berbagai daerah di Indonesia (Parede et al. 2003).
ser
Kerugian ekonomi yang ditimbulkan penyakit IBD diduga sangat besar,
karena ayam yang terserang penyakit IBD mengalami kematian, atau bila dapat
kar
bertahan hidup bobot badannya tidak optimal. Selain itu, peternak harus
ber
mengeluarkan biaya pembelian antibiotik karena ayam yang terserang IBD mudah
me
mendapatkan
infeksi sekunder bakteri.
me
m
e
Penanggulangan penyakit IBD yang paling efektif adalah dengan
melakukan pencegahan melalui vaksinasi. Program vaksinasi sudah rutin
me
m
dilakukan,
namun hingga saat ini penyakit masih sering muncul di lapangan.
ddi
il
Penggunaan vaksin IBD yang berasal dari strain yang berbeda tidak
menimbulkan kekebalan yang dapat melindungi ayam dari serangan virus IBD
me
m
strain
lainnya. Hal ini mungkin yang dapat menerangkan mengapa uji tantang
sst
tr
menggunakan isolat lokal pada ayam yang sebelumnya telah divaksinasi dengan
me
m
2
vaksin iimpor tidak dapat mencegah kerusakan bursa fabricius yang ditandai
dengan
deng
gan deplesi limfoid yang sangat parah (Partadireja & Soejoedono 1997).
Kabell
Kabe
ell eet al. (2005) juga menyatakan bahwa meskipun ayam telah divaksinasi,
viruss lap
lapang yang sangat ganas dapat dideteksi pada ayam yang telah divaksinasi.
Potensi
Poten
nsi vvaksin yang rendah dapat menyebabkan kegagalan vaksinasi. Hasil uji
potensi
poten
nsi dengan menggunakan uji serum netralisasi pada kultur jaringan CEF
menunjukkan
bahwa beberapa vaksin yang beredar di Indonesia mempunyai
menu
unj
nju
potensi
poten
nsi 0 sampai dengan 80% (Soedijar & Malole 2004). Hasil ini menunjukkan
bahwa
pada suatu peternakan telah rutin dilaksanakan vaksinasi, wabah
bahw
wa meskipun
m
masih
masi
ih da
ddapat terjadi.
Beberapa
tahun belakangan ini penelitian vaksin in ovo banyak dipelajari.
Be
B
e
Penggunaan
vaksin in ovo dilaporkan tidak menyebabkan lesi yang menetap. Pada
Peng
ggun
guun
ayam
m yyang
a sebelumnya divaksinasi in ovo kemudian diuji tantang dengan virus
IBD,, llesi
es yang ditimbulkan cepat mengalami persembuhan dibandingkan dengan
es
lesi yyang
aann ditimbulkan pada ayam yang divaksinasi setelah umur 14 hari
(Rautenschlein
& Haase 2005).
(Rau
uteens
n
Perumusan
Masalah
Peru
um
mu
u
Virus IBD mudah mengalami mutasi karena merupakan virus yang terdiri
Vir
atas 2 uuntai RNA. Mutasi virus IBD klasik menghasilkan virus vvIBD yang
bersifat
bersi
ifat sangat virulen. Hingga saat ini virus IBD yang ada di Indonesia telah
mengalami
meng
galam evolusi dari virus vvIBD asalnya (Parede et al. 2003; Ernawati 2006;
Mahardika
Mah
hardik dan Parede 2008). Atenuasi pada virus IBD menyebabkan mutasi pada
VP2 di ddaerah hipervariabel pada asam amino 253 (Parede et al. 2003; Jackwood
al.
Mutasi ini kemungkinan dapat menyebabkan vaksin impor tidak
et al
l. 22008).
0
mampu
infeksi virus vvIBD lokal, yang akan dilihat dari patogenesis
mam
mp
m
pu melindungi
m
berdasarkan
berdas
asar
as
asa
ark kerusakan organ imun.
Vaksinasi
merupakan salah satu usaha pencegahan terhadap penyakit IBD.
Va
V
a
Program
Prog
graam vaksinasi dapat berhasil dengan baik apabila ditunjang dengan kualitas
vaksin
inn yyang baik. Evaluasi efikasi vaksin intermediate dan intermediate plus (hot
intermediate)
pada ayam pedaging komersial sulit dilakukan (Ashraf et al. 2005),
inter
rmed
karena
sisa antibodi maternal. Keberadaan antibodi maternal pada ayam
karen
na adanya
na
a
3
komersial yang divaksinasi memperlambat terjadinya lesi dan recovery bursa
ko
fabricius. Pada saat ditantang, kemungkinan ayam masih menderita kerusakan
fab
pada bursanya dan mungkin sel target untuk virus IBD menjadi berkurang,
pad
seh
sehingga vaksinasi tidak dapat melindungi ayam. Oleh karena itu, untuk
mempelajari efikasi vaksin, disarankan juga untuk melihat jumlah antigen virus
me
IBD pada bursa fabricius dikaitkan dengan skor lesi yang ditimbulkan.
Pada penelitian ini digunakan teknik IHK untuk mendeteksi keberadaan
antigen
virus
ant
aan
n
IBD pada organ bursa fabricius, limpa, dan timus. Teknik
merupakan teknik deteksi antigen pada jaringan berdasarkan
iimunohistokimia
m
reaksi
rre
ea antigen dan antibodi. Hasil reaksi antigen antibodi dapat diidentifikasi pada
jaringan
karena antibodi diikat oleh suatu penanda yang dapat divisualisasikan
jja
ar
(Boenisch
2001). Teknik tersebut digunakan untuk mendeteksi antigen virus IBD
((B
B
pada
ppa
ad jaringan organ bursa fabricius ayam percobaan (Hamoud et al. 2007).
Vaksinasi IBD pada ayam pedaging umumnya diberikan pada umur 2
minggu, yaitu pada saat titer antibodi maternal sudah menurun. Kenyataan di
mi
m
lapangan
menunjukkan bahwa kasus IBD sering dijumpai pada ayam umur 2
lla
ap
minggu, sebelum dilakukan vaksinasi. Hal ini menunjukkan bahwa antibodi
mi
m
maternal
yang ada tidak mampu melindungi ayam dari infeksi virus yang
m
a
bersirkulasi di lapangan. Vaksinasi yang dilakukan lebih awal perlu dikaji pada
ber
penelitian ini yaitu untuk mendapatkan alternatif aplikasi, karena vaksinasi yang
pen
diberikan setelah ayam menetas pada beberapa umur yang dicoba sebelumnya
dib
belum optimal melindungi ayam dari infeksi IBD. Sementara itu, aplikasi vaksin
bel
in ovo mempunyai kelebihan dibandingkan aplikasi vaksin pada ayam
pascamenetas yang selama ini dilakukan, yaitu tidak menyebabkan kerusakan
pas
yang
yya
an permanen, sehingga mengurangi risiko terjadi infeksi sekunder.
Studi patogenesis pada penelitian ini dilakukan dengan memilih dua jenis
strain
virus yang sangat umum digunakan sebagai vaksin yaitu virus IBD
st
tr
Intermediate
plus lokal dan komersial impor. Infeksi dilakukan pada embrio umur
IIn
nt
9 hhari yaitu pada saat bursa fabricius belum berfungsi normal sehingga tidak ada
bursa fabricius untuk melakukan proses imunitas untuk mencegah
kkontribusi
ko
on
infeksi.
Infeksi juga dilakukan pada umur 14 hari ketika bursa fabricius telah
iin
inf
n
berfungsi
normal dan pada umur yang lebih muda dari penelitian sebelumnya
bbe
er
4
umumnya dilakukan pada umur 18 hari, karena aplikasi pada umur yang
yangg um
lebihh tua dapat menyebabkan trauma pada embrio.
Patogenesis
virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial impor dikaji
Pat
deng
gan menginfeksikan
m
dengan
virus tersebut pada ayam lebih awal yaitu pada umur 8
hari dan infeksi virus vvIBD lokal pada ayam pedaging pada umur 15 hari, untuk
mengetahui
meng
getah perubahan-perubahan yang ditimbulkan secara patologik, terutama
padaa oorgan
rg imun yang terlibat. Perjalanan perubahan patologik diamati selama 14
rg
yang terjadi permanen atau terjadi penyembuhan organ imun,
hari. Perubahan
Peer
P
keberadaan
virus di organ-organ imun yang terlibat, kapan virus mulai
kebe
eraada
d
menghilang,
serta membandingkan kemampuan virus IBD Intermediate plus lokal
meng
ghila
hhiil
menginduksi antibodi yang dapat melindungi ayam dari infeksi
dan komersial
koom
vvIBD
vvIB
BD llokal.
o
Tujuan
Tuju
uan
an Penelitian :
x
Menerangkan patogenesis infeksi virus IBD Intermediate plus lokal
dan komersial pada embrio ayam.
x
Menerangkan patogenesis infeksi virus IBD Intermediate plus lokal
dan komersial pada ayam pedaging, dengan dan tanpa reinfeksi virus
vvIBD lokal.
x
Membandingkan kemampuan virus IBD Intermediate plus lokal
dengan virus IBD Intermediate plus komersial melindungi ayam
terhadap infeksi virus vvIBD lokal.
Hipotesis
Hipo
otesi Penelitian
x
Infeksi virus IBD Intermediate plus pada embrio umur 9 hari dan 14
hari tidak menimbulkan kerusakan permanen pada bursa fabricius.
x
Infeksi virus IBD Intermediate plus pada ayam pedaging umur 8 hari
dapat mencegah kerusakan permanen organ bursa fabricius, yang
diakibatkan infeksi virus vvIBD lokal.
x
Infeksi virus IBD Intermediate plus lokal meningkatkan produksi
antibodi terhadap IBD dan memberikan proteksi terhadap infeksi
5
vvIBD lokal, yang lebih baik dibandingkan dengan virus IBD
Intermediate plus komersial.
Manfaat Penelitian
Ma
Informasi distribusi virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial pada
embrio
dan ayam pedaging serta distribusi virus vvIBD lokal pada ayam pedaging
eem
m
hasil
hhaas penelitian ini dapat digunakan untuk menjelaskan adanya peranan kerusakan
organ
imun yang mempengaruhi keberhasilan vaksinasi. Selain itu, hasil
oorrg
r
penelitian
ini dapat digunakan sebagai dasar stakeholders untuk memperkirakan
ppeen
kapan
kkaap waktu yang tepat dilakukan vaksinasi pada ayam dan jenis virus IBD yang
akan
ak
ka digunakan sebagai vaksin.
Kebaruan
Penelitian
K
Ke
Kebaruan dari penelitian ini adalah:
1.
1. Virus yang digunakan untuk menginfeksi embrio dan ayam pedaging adalah
virus IBD lokal.
2.
2. Infeksi virus Intermediate plus dilakukan lebih awal yaitu pada embrio umur 9
hari pada saat bursa fabricius belum berfungsi secara normal dan pada embrio
umur 14 hari, ketika bursa fabricius sudah mulai berfungsi. Sementara itu,
vaksinasi in ovo umumnya diberikan pada embrio umur 18 hari.
3. Infeksi dan reinfeksi dilakukan lebih awal untuk menggambarkan kasus IBD
yang terjadi pada umur di bawah 2 minggu.
TINJAUAN PUSTAKA
Infectious Bursal Disease (IBD) merupakan penyakit pada ayam yang
per
pertama
kali dilaporkan oleh Cosgrove pada tahun 1962 berdasarkan kasus yang
terj
terjadi
pada tahun 1956 di Desa Gumboro-Delaware, negara bagian Amerika
Ser
Serikat.
Sesuai dengan nama daerah asal ditemukannya, penyakit ini dikenal juga
sebagai
penyakit gumboro.
sseeebb
Et
Etiologi
IBD
Virus penyebab IBD yang dikenal saat ini terdiri atas 2 serotipe, yaitu
serotipe
1 dan serotipe 2 yang dapat menginfeksi ayam dan kalkun. Serotipe 1
ser
se
yang
yan pertama kali ditemukan disebut dengan strain klasik yang bersifat patogen
ya
dan
dan strain yang ditemukan kemudian di daerah Amerika merupakan strain varian
da
yang
yan sangat ganas, variant A, B, C, dan E. Selain itu, serotipe 1 mempunyai strain
ya
yang
yyaan sangat ganas, yaitu virus very virulent IBD (vvIBD), yang saat ini sudah
banyak
dibuat vaksin komersial dengan sifat vaksin IBD mild, vaksin IBD
ban
ba
Intermediate,
dan vaksin Intermediate plus, atau hot Intermediate. Kedua serotipe
IInnt
n
dapat
ddaap dibedakan dengan uji VN tetapi tidak dapat dibedakan dengan uji FAT dan
ELISA
(Lukert & Saif 2003). Virus IBD berdiameter 55 nm, merupakan virus
EL
yang
yan tidak memiliki amplop dan dikelilingi oleh protein capsid yang berbentuk
ikosahedral
(Hirai & Shimakura 1974). Virus ini tergolong dalam famili
iko
Birnaviridae.
Sesuai dengan namanya, virus ini terdiri atas 2 segmen utas ganda
Bir
RNA,
RN yaitu segmen A yang mempunyai ukuran 3300 pasang basa, yang terdiri
atas
ata 2 bagian yaitu A1 dan A2. A1 merupakan penyandi protein VP2 (40 kD),
VP3
VP
V
P (32 kD), VP4 (28 kD). VP2 dan VP3 membentuk capsid virus, VP2
membentuk
bagian luar capsid, s
PATOGENESIS
INFEKSI VIRUS GUMBORO ISOLAT
LOKAL PADA EMBRIO DAN AYAM PEDAGING
SUTIASTUTI WAHYUWARDANI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi ‘Patogenesis Infeksi Virus
Gu
Gumboro
Isolat Lokal pada Embrio dan Ayam Pedaging’ adalah karya saya
dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
den
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dik
dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
tel disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Dafar Pustaka di bagian akhir
te
tel
telah
ddiis
disertasi
ini.
Bogor, Januari 2012
Sutiastuti Wahyuwardani
B161060051
ABSTRACT
SU
SUTIASTUTI
WAHYUWARDANI. Pathogenesis of local isolate of Gumboro
vir
virus infection on embryos and broiler chickens. Under supervision of DEWI
RATIH AGUNGPRIYONO, LIES PAREDE and WASMEN MANALU.
RA
Gumboro or Infectious Bursal Disease is a disease in young chickens that
causes damage of bursa fabricius. Vaccination of IBD virus has been routinely
cau
pperformed,
pe
er
but cases are still reported in the farm. The study of pathogenesis was
ddone
do
o by choosing two types of strains that are very commonly used as vaccines,
tthe
th
he intermediate plus IBD virus local and commercial import, which observed in
embryos
and broiler chickens. In chicken embryos, the pathogenesis was learned
eem
m
bbyy observing the lesions sequence appeared in the bursa fabricius. Whereas, in
chickens, the pathogenesis of gumboro virus was performed based on the
bbroiler
br
ro
ttime
ti
im sequences of infection, distribution, degree of gross and histopathology
lesions
on the immune organs and distribution of antigen that was detected by
lle
ees
The pathogenesis study of virus from a local isolate and
iimmunohistochemistry.
m
import vaccines were compared with pathogenesis of very virulent
ccommercial
co
com
o
IIB
B
BD virus (Std1/BBalitvet/09). Before using, the virus were tested for virulency
IBD
bby
y passaging 5 times in chickens and identified By PCR and sequencing. The
of Intermediate plus IBD virus local and commercial in chicken embryos
iinfection
in
nf
caused
decreased egg hatchability and induced lesions at 1 day postinfection that
cca
a
au
ccould
co
ou be observed at 15 days old chicken embryos. The lesions and antigen could
bbee detected on 1, 2 and 3 days postinfection then disappeared 3 days after
The infection of two type that virus induced antibodies in chicken 3
hhatching.
ha
at
days
dda
ay post hatch. The pathogenesis study of Intermediate plus IBD virus local and
commercial
infection in broiler chickens revealed mild score lesion in the bursa
cco
om
fabricius, that were not significantly different from control chickens. Conversely
fab
severe lesions and viral antigen could be observed in the group of chickens that
sev
infected with local of vvIBD virus or reinfected with local of vvIBD virus. The
inf
lesions did not recover until 14 days post infection, whereas lesion in spleen and
les
thymus recovered at 14 days post infection. Viral antigen could be detected in
thy
group chickens which infected with Intermediate plus IBD virus local and
gro
commercial then reinfected with local vvIBD virus on 1-14 days post infection.
com
Whereas at the group of chicken infected local vvIBD virus were detected only up
Wh
to 7 days post infection.The damage of the bursa fabricius result
immunosuppressive
condition. Whereas vaccination in ovo, did not cause lesions
iim
m
in bursa fabricius of chicken post hatch. However, the use of intermediate plus
in
IIBD
IB
BD virus local as in ovo vaccine need to be studied more deeply whether can
induce
protective antibodies against local vvIBD virus.
in
nd
Key
Ke
K
e words: chicken embryo, gumboro, pathogenicity, immunohistochemistry,
immune organ, virus vaccine
RINGKASAN
SUTIASTUTI
WAHYUWARDANI. Patogenesis Infeksi Virus Gumboro Isolat
SU
Lo
Lokal
pada Embrio dan Ayam Pedaging. Dibimbing oleh DEWI RATIH
AGUNGPRIYONO,
LIES PAREDE dan WASMEN MANALU.
AG
Penyakit gumboro atau Infectious Bursal Disease (IBD) adalah penyakit
pad ayam muda yang menyebabkan kerusakan pada organ imunitas, yaitu
pada
kelenjar
kke
el
el
bursa fabricius. Pencegahan penyakit gumboro dengan vaksinasi telah
rutin
rru
ut dilakukan, namun kasus masih dilaporkan terjadi di peternakan.
Patogenesis suatu infeksi virus adalah riwayat jalannya virus di dalam induk
semang,
sse
e
em
dari mulai masuk, mencapai sel target untuk berbiak, lalu menimbulkan
gejala
gge
ej
klinis sampai kematian atau terjadi persembuhan. Studi patogenesis pada
penelitian
ppe
en
ini dilakukan dengan memilih dua jenis strain yang sangat umum
ddigunakan
dig
di
i
sebagai vaksin, yaitu virus IBD Intermediate plus lokal dan virus IBD
IIntermediate
In
Int
n
komersial impor, yang diamati pada embrio ayam dan ayam
pedaging.
ppe
ed
Pada ayam pedaging juga dipelajari patogenesis infeksi virus vvIBD
lokal
llo
ok
yang sebelumnya diinfeksi atau tidak diinfeksi dengan virus IBD
IIntermediate
In
nt
plus lokal maupun komersial.
Studi patogenesis pada embrio ayam, dipelajari dengan mengamati
munculnya lesi, derajat lesi histopatologi dan distribusi antigen virus pada bursa
m
mu
fabricius
sesuai sekuen waktu infeksi. Sementara itu, pada ayam pedaging studi
ffa
ab
patogenesis
virus gumboro dilakukan berdasarkan sekuen waktu infeksi,
ppa
at
distribusi
dan derajat lesi patologi anatomi dan histopatologi pada organ imunitas
ddi
is
dikaitkan
dengan distribusi antigen virus pada organ imunitas. Distribusi antigen
ddi
ik
virus
vvi
ir pada organ dideteksi menggunakan pewarnaan imunohistokimia.
Tujuan penelitian ini adalah menerangkan patogenesis infeksi virus IBD
Intermediate plus lokal dan komersial pada embrio, dan pada ayam pedaging,
Int
dengan dan tanpa reinfeksi dengan vvIBD lokal. Selain itu juga membandingkan
den
kemampuan virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial melindungi ayam
kem
terhadap
infeksi virus vvIBD lokal. Informasi yang diperoleh dalam percobaan ini
ter
diharapkan
dapat digunakan oleh stakeholders untuk menentukan pelaksanaan
dih
jadwal
vaksinasi.
jad
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap. Tahap pertama adalah
untuk
menguji virulensi virus vvIBD lokal dan identifikasi virus yang digunakan
un
untuk
menginfeksi ayam percobaan. Tahap berikutnya adalah infeksi virus IBD
un
Intermediate
plus lokal dan komersial pada embrio ayam, selanjutnya infeksi
Int
In
virus
vir IBD Intermediate plus lokal dan komersial dan virus vvIBD lokal pada
vi
aayam
ay
ya pedaging. Virus IBD yang digunakan dalam percobaan ini adalah virus
Std1/BBalitvet/09,
koleksi BCC, BBalitvet Culture Collection, Balai Besar
St
S
ttd
Penelitian
Veteriner. Virus ini telah diuji virulensi, dengan melakukan pasase 5
Pe
P
en
kali
kka
al pada ayam specific pathogen free dan kemudian diidentifikasi menggunakan
teknik
RT-PCR dan sekuensing. Primer yang digunakan dalam penelitian ini,
tte
eekk
untuk
amplifikasi gen VP2 di wilayah hipervariabel, yang menghasilkan fragmen
uun
n
panjang 248 pasangan basa.
ddengan
de
en
Studi patogenesis virus gumboro pada embrio ayam dilakukan dengan
menginfeksikan
virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial pada telur ayam
m
e
berembrio
pada 9 hari dan 14 hari. Kematian embrio selama 17 hari masa inkubasi
be
ber
dan daya tetas diamati. Pada 12 jam, 1, 2, 3 hari pascainfeksi dan 3 hari
pascamenetas, embrio dan ayam diterminasi, perubahan patologi anatomi dicatat,
pas
bursa fabricius dikoleksi dan diproses menjadi blok parafin. Studi patogenesis
bur
virus gumboro pada ayam dilakukan dengan menginfeksikan virus IBD
vir
Intermediate plus lokal dan komersial pada 6 kelompok ayam pedaging yang
Int
berumur 8 hari. Beberapa kelompok kemudian diinfeksi kembali dengan virus
ber
vvIBD lokal pada umur 15 hari. Terminasi dilakukan pada 1, 2, 3, 7, dan 14 hari
vv
pascainfeksi, perubahan patologi anatomi dicatat, bursa fabricius, limpa, dan
pas
ttimus
ti
iim
m dikoleksi dan diproses menjadi blok parafin. Semua blok kemudian diproses
untuk
pewarnaan Hematoksilin & Eosin dan imunohistokimia. Lesi diamati di
uun
n
mikroskop cahaya kemudian diskoring, selanjutnya dianalisis dengan
bbawah
ba
aw
Anova
dan Kruskal Wallis.
A
n
Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya tetas telur menurun dan lesi
ditemukan
pada bursa fabricius embrio ayam yang diinfeksi dengan virus IBD
ddi
it
Intermediate
plus lokal dan komersial. Lesi pada infeksi gumboro teramati pada
IIn
nt
ayam yang diinfeksi IBD Intermediate plus lokal maupun komersial pada
eembrio
em
m
umur
uum
m 14 hari, mulai 1 hari pascainfeksi. Lesi akibat infeksi virus gumboro adalah:
RES, nekrosis sel limfoid, deplesi limfoid folikel. Apoptosis sel
pproliferasi
pr
pro
r
ditemukan 3 hari pascainfeksi. Lesi bertambah parah pada 2 hari
llimfoid
li
im
Pada 3 hari pascainfeksi beberapa folikel limfoid menghilang.
ppascainfeksi.
pa
as
Nekrosis
tampak cenderung lebih parah pada embrio yang diinfeksi dengan virus
N
e
IIBD
IB
BD Intermediate plus lokal pada 1 dan 2 hari pascainfeksi, menyebabkan
penurunan
jumlah folikel limfoid. Lesi tidak terdeteksi pada ayam 3 hari
ppe
en
pascamenetas,
yang menunjukkan bahwa lesi yang ditemukan selama embrio
ppa
as
bersifat
tidak permanen. Hasil deteksi antigen dengan teknik imunohistokimia
bbe
e
er
menunjukkan
bahwa pada bursa fabricius embrio ayam, terdeteksi antigen IBD
m
e
umur 1-3 hari pascainfeksi, kemudian menghilang pada 3 hari
ssejak
se
ej
pascamenetas. Infeksi virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial in ovo
pas
pada ayam 3 hari pascamenetas mampu menginduksi produksi antibodi. Ada
pad
harapan vaksin in ovo mempunyai prospek yang baik.
har
Penelitian patogenesis infeksi virus IBD Intermediate plus lokal dan
komersial pada ayam pedaging menunjukkan skor lesi ringan pada bursa
ko
fabricius, yang tidak berbeda nyata dari ayam kontrol. Lesi gumboro yang
fab
ditemukan pada folikel limfoid adalah nekrosis sel dan deplesi folikel limfoid.
dit
Lesi disebabkan oleh virus IBD Intermediate plus lokal cenderung lebih ringan
Le
daripada yang ditemukan pada ayam yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus
dar
pada awal infeksi sampai 7 hari pascainfeksi. Sementara itu, infeksi
kkomersial
ko
o
atau
aat
ta reinfeksi virus vvIBD lokal pada ayam pedaging menyebabkan lesi yang
dan berbeda nyata dibandingkan dengan kelompok lain. Lesi pada
pparah
pa
ar
yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial lalu direinfeksi
kkelompok
kel
ke
e
virus
vvi
ir vvIBD lokal cenderung lebih parah dibandingkan dengan kelompok yang
diinfeksi
virus IBD Intermediate plus lokal lalu direinfeksi virus vvIBD lokal.
ddi
ii
Pemeriksaan
patologi anatomi bursa fabricius menunjukkan hiperemia dan
P
Pe
e
eksudasi
pada kelompok yang diinfeksi vvIBD dan kelompok yang diinfeksi virus
eek
ks
IBD
IB
BD Intermediate plus lokal maupun komersial lalu direinfeksi virus vvIBD lokal,
sserta
se
er atrofi bursa fabricius pada 7 dan 14 pascainfeksi. Limpa dan timus
menunjukkan hiperemia pada 1-3 hari pascainfeksi. Pemeriksaan mikroskopis
m
me
bursa
fabricius menunjukkan edema interstisial, perdarahan, infiltrasi heterofil,
bbu
u
hip
hiperplasia
fibroblas, dan deplesi folikel limfoid. Perubahan juga ditemukan pada
lapisan epitel plika, berupa kista. Sel-sel sistem retikuloendotelial pada limpa dan
lap
timus mengalami proliferasi pada fase akut dan cenderung menurun dalam tahap
tim
kronis. Keberadaan antigen virus terdeteksi pada tahap akut dan kronis pada
kro
kelompok terinfeksi dengan virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial lalu
kel
direinfeksi
dengan virus vvIBD lokal. Sementara pada kelompok yang diinfeksi
dir
virus
vir vvIBD lokal, antigen terdeteksi hanya sampai umur 7 hari pascainfeksi.
Antigen
virus tidak terdeteksi pada limpa dan timus.
An
Kerusakan bursa fabricius menyebabkan ayam menjadi imunosupresif, jika
>14 hari ayam rawan terhadap sekunder infeksi. Oleh karena itu, di
bberlangsung
be
er
vaksinasi, program biosekuritas lainnya perlu diterapkan dengan ketat.
ssamping
sa
am
Sebaliknya,
vaksinasi in ovo, tidak menyebabkan lesi pada bursa fabricius pada
S
Se
eb
anak
aan
na ayam setelah menetas. Namun, penggunaan virus IBD Intermediate plus
lokal
llo
ok sebagai vaksin in ovo perlu dipelajari lebih mendalam apakah dapat
menginduksi antibodi protektif terhadap virus vvIBD lokal.
m
me
Kata
Ka
K
a kunci: ayam pedaging, embrio, gumboro, imunohistokimia, patogenesis,
vaksin
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta Dilindungi Undang-undang
D
Di
Dilarang
mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
aatta menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
atau
ppeen
penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tin
ti
tinj
tinjauan
suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yya
an wajar IPB.
yang
D
Di
Dilarang
mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
da
dalam
bentuk apa pun tanpa izin IPB.
PA
PATOGENESIS
INFEKSI VIRUS GUMBORO ISOLAT
LOKAL PADA EMBRIO DAN AYAM PEDAGING
SUTIASTUTI WAHYUWARDANI
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup:
1. Prof. drh. Bambang Pontjo P., MS. PhD. APVet.
2. Dr. drh. Wiwin Winarsih, MSi. APVet.
Penguji pada Ujian Terbuka:
1. Dr. drh. RM. Abdul Adjid.
2. Dr. drh. Sri Estuningsih, MSi. APVet.
Judul Disertasi
Jud
: Patogenesis Infeksi Virus Gumboro Isolat Lokal pada
Embrio dan Ayam Pedaging
Nama
Na
: SUTIASTUTI WAHYUWARDANI
NR
NRP
: B 161060051
Disetujui,
Komisi Pembimbing
drh. Dewi Ratih Agungpriyono, PhD. APVet.
Ketua
drh. Lies Parede, MSc, PhD.
Anggota
Prof. Ir. Wasmen Manalu, PhD.
Anggota
Diketahui,
Ke Program Studi
Ketua
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof.
Prro drh. Bambang Pontjo P., MS. PhD. APVet.
P
Dr. Ir. Dahrul Syah. MSc. Agr.
Tanggal
Ujian: 20 Januari 2012
T
Ta
a
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadhirat Allah SWT yang telah
me
memberikan
segala karunia-Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Judul
disertasi
ini adalah: Studi patogenesis gumboro isolat lokal pada embrio dan ayam
dis
pedaging. Sebagian materi disertasi ini telah dipublikasi pada Jurnal Veteriner vol
ped
12
12. no. 4 edisi bulan Desember 2011, dengan judul: Patogenesis infeksi gumboro
isolat lokal pada ayam pedaging yang divaksin dengan vaksin komersial dan
iso
vva
aakk
vaksin
lokal. Sebagian materi yang lain diterbitkan di majalah Wartazoa dengan
jjudul:
ju
ud
‘Penyakit gumboro: Etiologi, Epidemiologi, Patogenesis, Gejala Klinis,
Ga
G
a
Gambaran
Patologik, Diagnosis dan Pengendaliannya’.
Ucapan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya penulis sampaikan
kkepada
ke
ep
komisi pembimbing drh. Dewi Ratih Agungpriyono, PhD. APVet., Prof. Ir.
Wa
Wasmen
Manalu, PhD. dan drh. Lies Parede, MSc. PhD. atas segala saran dan
arahannya
selama melaksanakan penelitian, penulisan disertasi, serta terima kasih
aarra
aatas
at
ata
t izinnya untuk menggunakan fasilitas yang ada.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada
m
a
mantan
kepala Balai Besar Penelitian Veteriner drh. RMA Adjid, PhD dan drh.
D
Da
Darminto PhD. yang telah mencalonkan penulis sebagai penerima beasiswa
ppe
en
pendidikan
S-3; Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian yang telah
memberikan biaya pendidikan dan biaya riset, juga kepada Kepala Balai Besar
m
me
P
Pe
e
Penelitian
Veteriner Dr. drh. Hardiman, MM. yang tetap mengizinkan penulis
menyelesaikan pendidikan sambil bekerja.
m
me
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Ketua Kelompok Peneliti
Vii
V
Virologi
dan Patologi Balai Besar Penelitian Veteriner dan kepala Bagian Patologi,
Departemen
Klinik, Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan,
De
IIn
Ins
n
Institut
Pertanian Bogor yang telah mengizinkan penulis memanfaatkan fasilitas
yang
yan ada.
Tersusunnya disertasi ini tidak terlepas dari peran banyak orang yang telah
membantu
dalam penelitian ini terutama Pak Kusmaedi dan teman-teman teknisi
me
di kelti virologi, Pak Yudi Mulyadi dan teman-teman teknisi di kelti patologi serta
Ibu Zakiah Muhajan dan staf yang dengan cepat menyiapkan literatur yang
dip
diperlukan,
untuk itu saya ucapkan terima kasih. Kepada teman-teman peneliti di
Patologi,
teman-teman S3: Pak Nyoman, Pak Mustofa, Pak Muharam, Bu Sofi,
Pa
dan Bu Ketut serta teman seperjuangan Bu Sri Nuryati, yang telah menyemangati
dan membantu penulis selama penelitian, saya sampaikan terima kasih. Ungkapan
tteer
terima
kasih juga disampaikan kepada Bapak, Ibu serta saudara-saudara-ku atas
ddoanya
do
o
selama ini, suamiku Dr. Ir. Bahruni dan anakku Fitrahani Puspita Dewi
dda
a Arya Yudha Rahman.
an
dan
Kepada semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat penulis sebutkan
namanya
satu persatu, sekali lagi penulis menyampaikan terima kasih atas segala
nna
am
bantuannya,
semoga Allah SWT yang akan memberikan balasan yang setimpal,
bba
aan
amin.
aam
m
Bogor, Januari 2012
Sutiastuti Wahyuwardani
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 25 April 1962 di Trenggalek dari ayah HM.
Dj
Djamal
dan ibu Hj. Artinah. Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Kedokteran
Hewan
IPB, lulus pada tahun 1986, dan pada tahun yang sama penulis
He
menyelesaikan
pendidikan profesi Dokter Hewan.
me
Penulis mulai bekerja setelah menyelesaikan pendidikan S-1, di CV
Primates
sebagai staf kesehatan hewan. Kemudian penulis pindah bekerja ke PT
Prri
P
Isa
IIsssaa Inkud Breeder pada tahun 1987. Sejak tahun 1991 penulis bekerja di Balai
Besar
Penelitian Veteriner di Bagian Epidemiologi. Mulai tahun 1998 hingga
B
Be
sekarang,
penulis bergabung dengan kelompok Peneliti Patologi di instansi yang
sek
se
sama.
ssaam
a
Pada tahun 2001 penulis mendapat beasiswa dari Badan Penelitian dan
Pengembangan
Pertanian untuk menyelesaikan pendidikan S-2, dan lulus pada
Pen
Pe
tahun
ttaah
ah 2004. Pada tahun 2006 penulis mendapat beasiswa dari instansi yang sama
untuk
melanjutkan pendidikan ke jenjang S-3 di Program Studi Sains Veteriner,
uun
n
Institut
Pertanian Bogor.
IIn
ns
Selama penelitian disertasi, penulis telah menyusun karya ilmiah telah
diterbitkan
di jurnal nasional. Karya ilmiah yang dihasilkan oleh penulis adalah:
di
it
1. Patogenesis Infeksi Infectious Bursal Disease isolat lokal pada embrio dan
ayam pedaging, diterbitkan di Jurnal Veteriner bulan Desember 2011.
2. Penyakit gumboro: Etiologi, Epidemiologi, Patogenesis, Gejala Klinis, Gejala
Patologik, Diagnosis dan pengendaliannya, yang merupakan artikel review dan
akan diterbitkan di Wartazoa.
DAFTAR SINGKATAN
AE
AEC
Amino Ethyl Carbazol
ACA
AC
Adenin Cytosine Adenin
ACR
AC
Adenin Cytosine
APC
A
AP
Atigen Presenting Cell
ATC
AT
A
T
AdeninThymin Cytosine
AYT
AY
A
Y
Adenin Cytosine/Thymine Thymine
BNF
BN
B
N 10%
Buffer Normal Formaline 10%
CEF
CE
C
E
Chicken Embryo Fibroblast
CPE
CP
C
P
Cytopathic Effect
CTG
CT
C
T
Cytosine Thymine Guanin
CTL
CT
C
T
Cytotoxic T Lymphocyte
DAB
DA
D
A
3,3-diaminobenzidine tetrahydrochloride
DMEM
DM
D
M
Dubelccos Modified Eagle Medium
DOC
D
DO
Day Old Chick
ELISA
EL
E
L
Enzyme linked immunosorbent assay
EMBL
EM
E
M
European Molecular Biology Laboratory
ENA
EN
European Nucleotida Archive
Fas
Fa
Fibroblast Associated Substrate
GAT
GA
Guanine Adenine Thymine
GC
Guanine Cytosine
GGC
GG
Guanine Guanine Cytosine
GTR
GT
Guanine Thymine Adenine/Guanine
GTT
GT
G
T
Guanine Thymine Thymine
HE
H
E
Hematotoksilin dan Eosin
IBD
IB
BD
Infectious Bursal Disease
IBDV-F
IBD
IB
Infectious Bursal Disease Virus Forward
IB
IIBDV-R
BD
Infectious Bursal Disease Virus Reverse
IFN-Ȗ
IFN
IF
Interferon-gamma
IIHK
IH
H
Imunohistokimia
IIL12
IL
L
Interleukin12
IL2
Interleukin2
PA
Patologi Anatomi
PCR
PC
Polymerase Chain Reaction
PBS
PB
Phosphate Buffer Saline
RAL
RA
Rancangan Acak Lengkap
RES
RE
Reticuloendothelial system
RNA
RN
RN
Ribonucleic Acid
RT-PCR
RT
R
T
Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
SN
SN
Serum Netralisasi
SPF
SP
S
P
Specific Pathogen Free
Std1-BBalitvet
Sttd
S
Standar 1- Balai Besar Penelitian Veteriner
TAB
TA
T
A
Telur Ayam Berembrio
TCA
TC
T
C
Thymine Cytosine Adenine
TCID
TC
T
C 50
Tissue Culture Infective Dose 50
Thh
T
T helper
71)Į
71
7
1
Tumor Necrosis Factor Alpha
TGG
TG
T
G
Thymine Guanine Guanine
TTC
TT
T
T
Thymine Thymine Cytosine
VP1
VP
Viral Protein 1
VP2
VP
Viral Protein 2
VP3
VP
Viral Protein 3
VP4
VP
Viral Protein 4
VP5
VP
Viral Protein 5
vvIBD
vv
Very Virulent Infectious Bursal Disease
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL……………………………………………………………..
DA
iii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….
DA
v
DAFTAR
LAMPIRAN……………………………………………………….. viii
DA
D
A
PENDAHULUAN…………………………………………………………….
PE
P
E
Latar Belakang………………………………………………………...
Perumusan Masalah…………………………………………………...
Tujuan Penelitian……………………………………………………...
Hipotesis Penelitian……………………………………………………
Manfaat Penelitian…………………………………………………….
Kebaruan Penelitian…………………………………………………...
1
1
2
4
4
5
5
TI
T
IN
TINJAUAN
PUSTAKA………………………………………………………
Etiologi IBD…………………………………………………………..
Epidemiologi IBD…………………………………………………….
Patogenesis IBD……………………………………………………….
Gejala Klinis IBD……………………………………………………..
Gambaran Organ Normal dan Patologik Infeksi Virus IBD………….
Gambaran Normal Organ Bursa Fabricius…………………….
Gambaran Organ Imun pada Embrio Ayam…………………..
Gambaran Patologi Anatomi (PA) IBD……………………….
Perubahan Histopatologik IBD………………………………..
Diagnosis IBD…………………………………………………………
Diagnosis Deferensial…………………………………………………
Kontrol IBD…………………………………………………………...
Situasi IBD di Indonesia………………………………………………
7
7
8
9
11
12
12
12
13
13
15
16
16
19
MA
MATERI DAN METODE…………………………………………………….
Alur Penelitian………………………………………………………...
Identifikasi Sifat Keganasan Virus IBD Lokal………………………..
Titrasi Virus IBD.……………………………………………..
Pasase Virus IBD pada Ayam SPF……………………………
Identifikasi Virus IBD dengan Teknik RT-PCR………………
Patogenesis Infeksi Virus IBD pada Embrio Ayam…………………..
Metode Pengamatan Perubahan Patologi Anatomi (PA)……..
Metode Pengamatan Histopatologi (HP)……………………...
Pewarnaan Imunohistokimia…………………………………..
Titrasi Antibodi………………………………………………..
Patogenesis Infeksi Virus IBD pada Ayam Pedaging…………………
Rancangan Percobaan…………………………………………
Pengamatan Perubahan Patologi Anatomi……………………
Pengamatan Perubahan Histopatologi………………………..
Pewarnaan Imunohistokimia………………………………….
21
21
21
22
22
23
24
25
25
26
27
28
28
29
29
31
i
Titrasi Antibodi………………………………………………..
31
HASIL
DAN PEMBAHASAN………………………………………………..
HAS
SIL D
Identifikasi Sifat Keganasan Virus IBD Lokal………………………..
Id
Pasase Virus vvIBD Lokal pada Ayam Spesific Pathogen
Free……………………………………………………………
Titrasi Virus IBD……………………………………………...
Hasil Identifikasi Virus BD Lokal dengan RT-PCR dan
Sekuensing…………………………………………………….
Kesimpulan……………………………………………………
IInfeksi Virus IBD pada Embrio Ayam………………………………..
In
Pengaruh Infeksi pada Daya Tetas Telur Ayam Berembrio….
Hasil Pengamatan PA………………………………………….
Pengaruh Infeksi pada Kerusakan Bursa Fabricius…………..
Titrasi Antibodi pada Anak Ayam…………………………….
Deteksi Antigen Virus IBD pada Bursa Fabricius…………….
Kesimpulan……………………….…………………………...
Patogenesis Infeksi Virus IBD pada Ayam Pedaging………………..
P
Patologi Organ Bursa Fabricius……………………………….
Patologi Organ Limpa…………………………………………
Patologi Organ Timus…………………………………………
Deteksi Antigen pada Organ Bursa Fabricius, Limpa, dan
Timus………………………………………………………….
Titrasi Antibodi ……………………………………………….
Kesimpulan……………………………………………………
33
33
33
35
36
38
39
39
40
41
54
55
56
58
58
65
67
69
71
75
PEMBAHASAN
UMUM……………………………………………………..
PEM
MBA
77
KESIMPULAN
DAN SARAN………………………………………………..
KES
SIMP
MP
Kesimpulan……………………………………………………………
K
Saran…………………………………………………………………..
S
83
83
83
DAFTAR
DAF
FTAR PUSTAKA……………………………………………………...….
85
LAMPIRAN………………………………..………………………………….
LAM
MPIR
93
ii
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Jadwal vaksinasi pada ayam petelur..……………………………………. 17
2 Jumlah TAB yang digunakan untuk uji patogenesis (butir)……………... 24
3 Jumlah TAB dan DOC yang diterminasi (butir/ekor)…………………… 25
4 Skoring jumlah antigen virus IBD pada bursa fabricius embrio ayam
per-lapang pandang (20 × 10)....................................................................
27
5 Pembagian ayam dalam kelompok perlakuan dan waktu pelaksanaan
terminasi (ekor)).……………………………………………………….... 28
6 Penentuan skor lesi histopatologi berdasarkan luasan lesi………………. 30
7 Penentuan skor jumlah RES pada organ limpa dan koteks timus ……….
30
8 Sekuens protein vvIBD lokal dan isolat virus IBD Intermediate plus ….. 37
9 Hasil pensejajaran sekuens isolat virus vvIBD dengan European
Nucleotida Archive ………………………................................................
38
110
0 Daya Tetas TAB dan kematian embrio yang diinfeksi virus IBD
Intermediate plus lokal dan komersial hingga umur 17 hari…………….. 40
111 Rataan jumlah folikel limfoid dalam plika bursa fabricius embrio ayam
percobaan yang diinfeksi pada umur embrio 14 hari…………………….
43
112 Rataan diameter folikel limfoid dalam plika bursa fabricius embrio
ayam percobaan (µm) yang diinfeksi pada umur embrio 14 hari………..
44
13 Lesi histopatologi yang ditemukan pada bursa fabricius embrio ayam….
51
14 Sebaran titer antibodi serum DOC umur 3 hari yang diinfeksi virus IBD
in ovo, yang diperiksa dengan uji serum netralisasi (SN)……………….
55
15 Rataan skor jumlah sel positif terdeteksi antigen pada organ bursa
fabricius embrio ayam dan DOC pada berbagai kelompok umur dan
kelompok perlakuan yang diinfeksi IBD pada umur 14 hari…………….
56
1 Rataan skor lesi HP berdasarkan sekuens waktu pascainfeksi dan
16
distribusi lesi pada bursa fabricius pada tahap akut……………………...
60
117
7 Rataan skor lesi HP berdasarkan sekuens waktu pascainfeksi dan
distribusi lesi pada bursa fabricius pada tahap kronis……………………
64
1188 Jumlah rataan skor lesi HP bursa fabricius………………………………
65
119
9 Rataan skor jumlah sel RES pada pulpa merah dan pulpa putih limpa
ayam pedaging pada berbagai kelompok perlakuan dan kelompok umur
pascatantang……………………………………………………………...
66
220
0 Rataan skor jumlah sel RES pada korteks timus ayam pada berbagai
kelompok perlakuan dan kelompok umur pascatantang…………………
67
iii
Ketebalan korteks timus pada ayam pedaging berbagai umur dan
21 Ke
NHORPSRNSHUODNXDQ [ȝP ««««««««««««««««...
NHO
68
22 Ra
Rataan skor jumlah sel berantigen pada organ bursa fabricius ayam
pedaging pada berbagai kelompok umur dan kelompok perlakuan……...
ped
70
23 Seb
Sebaran nilai titer antibodi terhadap virus vvIBD pada ayam percobaan
yang
yan diuji dengan serum netralisasi……………………………………...
73
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Ayam SPF 2 hari pascainfeksi (diinfeksi virus vvIBD lokal pada umur
3 minggu) menunjukkan gejala klinis tubuh lesu, merunduk, bulu leher
berdiri, dan sayap menggantung……………………….……………….
33
2 Perdarahan otot paha pada ayam SPF 2 hari pascainfeksi yang diinfeksi
virus vvIBD lokal pada umur 3 minggu ………………………………..
34
3 Perdarahan bursa fabricius ayam SPF yang diinfeksi virus vvIBD lokal
pada umur 3 minggu dan diterminasi pada umur 2 hari pascainfeksi …
35
4 Pertumbuhan virus IBD pada kultur jaringan (A) ditandai dengan
terbentuknya CPE (tanda panah), dan tidak terbentuk CPE pada kontrol
(B).………………………………………………………........................
35
5 Runing hasil PCR pada gel elektroforesis terbentuk pita pada posisi
200-300 pasang basa. Sumur M: marker ; sumur no. 1: virus IBD
Intermediate plus komersial impor; sumur no. 2: virus IBD
Intermediate plus lokal; sumur 3: kontrol positif (IBD-Indo 5); sumur
no. 4: virus vvIBD lokal; sumur no.5: kontrol negatif.………………….
36
6 Embrio ayam 3 hari pascainfeksi kelompok kontrol (A), kelompok
yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial pada umur 9 hari
(B), dan kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus lokal
(C) tidak terlihat perubahan yang nyata…………………………………
41
7 Bursa fabricius embrio ayam umur 12 hari kelompok kontrol folikel
limfoid belum terbentuk, ditemukan sel heterofil di interstisial (panah)
dan epitel plika dibeberapa bagian mengalami penebalan sebagai bakal
folikel limfoid (kepala panah). Pewarnaan HE.………………………....
42
8 Bursa fabricius embrio umur 12 hari (3 hari pascainfeksi) pada
kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus lokal pada umur
9 hari, folikel limfoid belum terbentuk seperti pada kelompok kontrol,
pada sel epitel penutup plika terlihat bakal folikel limfoid (kepala
panah), dan di interstisial terlihat sel heterofil (panah) Pewarnaan HE…
42
9 Bursa fabricius embrio umur 12 hari (3 hari pascainfeksi) pada
kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial pada
umur 9 hari, folikel limfoid belum terbentuk seperti pada kelompok
kontrol, pada sel epitel penutup plika terlihat bakal limfoid folikel
(kepala panah), dan terlihat heterofil di interstisial (tanda panah).
Pewarnaan HE…………………………………………………………...
43
110 Bursa fabricius embrio ayam umur 15 hari pada kelompok kontrol,
folikel limfoid sudah terbentuk (kepala panah), ditemukan sel heterofil
(panah) dan ditemukan edema (asterik) pada jaringan interstisial. Insert
perbesaran dari sel heterofil pada jaringan interstisial. Pewarnaan HE…
46
v
Bursa fabricius embrio ayam umur 15 hari (1 hari pascainfeksi) pada
11 Bu
kelompok
yang diinfeksi IBDV Intermediate plus lokal pada umur 14
kel
hari,
har diinfiltrasi sel heterofil (panah), terlihat edema (asterisk), pada
epitel
epi tidak ditemukan kista. Pewarnaan HE.…………………………...
46
12 Bu
Bursa fabricius embrio ayam umur 15 hari (umur 1 hari pascainfeksi)
pad kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus komersial
pada
pada umur 14 hari, diinfiltrasi sel heterofil (tanda panah), proliferasi sel
pad
RES
RE
R
E (kepala panah) dan terlihat edema (asterik). Pewarnaan HE………
47
Bursa
fabricius embrio umur 17 hari (3 hari pascainfeksi) pada
13 B
Bu
u
kelompok
yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus lokal 14 hari
kke
el
terlihat
adanya sel RES yang memfagosit badan apoptosis (tanda
tte
er
er
ppa
an
panah).
Pewarnaan HE………………………..........................................
48
Bursa
14 Bu
B
u fabricius embrio ayam kontrol pada umur 17 hari, terlihat folikel
llimfoid
li
im
banyak yang masih utuh, edema (panah) dan infiltrasi heterofil
((kepala
(k
ke
panah) masih persisten terlihat, dan ditemukan eksudat pada
llumen
lu
um bursa (asterik). Pewarnaan HE…………………………………...
49
15 B
Bu
u
Bursa
fabricius embrio ayam umur 17 hari (3 hari pascainfeksi) yang
ddi
iin
i
diinfeksi
virus IBD Intermediate plus lokal pada umur 14 hari,
dit
di
ditemukan
folikel limfoid yang mengalami deplesi sel limfoid dan
dii
di
i
diilfitrasi
sel heterofil (panah), proliferasi RES terlihat lebih meluas
((kke
(kepala
panah, eksudasi terlihat di lumen bursa (asterik), dan nekrosis
sel limfoid (panah putus-putus) dan inflitrasi heterofil. Pewarnaan
se
sel
HE
H
E
HE……………………………………………………………………….
49
16 Bu
Bursa fabricius embrio ayam umur 17 hari (3 hari pascainfeksi), yang
diin
diinfeksi
virus IBD Intermediate plus komersial 14 hari terlihat folikel
lim
limfoid
yang mengalami deplesi dan diinfiltrasi sel heterofil (panah),
nek
nekrosis
sel limfoid (panah putus-putus), edema (bintang) proliferasi
RE interstisialis (kepala panah), eksudasi ditemukan pada lumen
RES
bur (asterik). Pewarnaan HE…………………………………….........
bursa
50
17 Bu
Bursa fabricius ayam kelompok kontrol 3 hari pascamenetas
fol
folikellimfoid
terlihat penuh sel limfoid. Pewarnaan HE.………………
53
18 B
Bu
u
Bursa
fabricius ayam 3 hari pascamenetas, kelompok yang diinfeksi
IIBD
IB
BD Intermediate plus komersial pada umur 14 hari, folikel limfoid
tterlihat
te
er
terisi kembali dengan sel limfoid. Pewarnaan HE. ……………..
53
19 B
Bu
u
Bursa
fabricius ayam 3 hari pascamenetas, kelompok diinfeksi IBD
IIntermediate
Int
In
nt
plus lokal pada umur 14 hari, folikel limfoid terisi
kke
em
kembali
dengan sel limfoid. Pewarnaan HE.……………………………
54
20 A
An
n
Antigen
positif (warna merah) terdeteksi pada folikel bursa fabricius
eem
m
embrio
ayam kelompok yang diinfeksi virus IBD Intermediate plus
llo
ok Pewanaan IHK……………………………………………………
lokal.
56
Bu
u
21 B
Bursa
fabricius kelompok ayam kontrol (A) dan bursa fabricius ayam
yyaan diinfeksi virus vvIBD lokal pada 7 hari pascainfeksi terlihat
yang
vi
atrofi (B)………………………………………………………………...
58
22 Bursa fabricius ayam kelompok kontrol, terlihat struktur epitel
penutup plika masih terlihat utuh, susunan epitel masih terlihat lurus
dan folikel limfoid masih utuh serta terisi penuh sel limfoid. Pewarnaan
HE……….................................................................................................
61
23 Bursa fabricius ayam kelompok yang diinfeksi IBD lokal 14 hari
pascainfeksi, terlihat membentuk kista (kepala panah) dan pelipatan
epitel plika (panah). Pewarnaan HE ……………………………………
61
2244 Sel nekrosis (panah), sel apoptosis (kepala panah) pada folikel limfoid
ditemukan pada bursa fabricius ayam yang diinfeksi virus vvIBD lokal
pada 14 hari pascainfeksi. Pewarnaan HE ……………………………...
63
225
5 Proliferasi sel RES pada organ limpa ayam yang diinfeksi virus vvIBD
lokal pada 7 hari pascainfeksi. Pewarnaan HE …………………………
226 Proliferasi sel RES/sel epitel retikular pada organ timus kelompok
ayam yang diinfeksi virus vvIBD lokal Pewarnaan HE ………………
227
7 Antigen virus IBD terdeteksi pada sel limfoid, makrofag, dan sel
heterofil di interstisial dan di folikel limfoid bagian koretks dan medula
bursa fabricius kelompok ayam yang diinfeksi vvIBD lokal. Pewarnaan
IHK menggunakan antibodi poliklonal……….........................................
66
68
70
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Hasil Sekuensing Isolat IBDV………………………………………..
H
93
2
Anova Diameter Folikel Limfoid bursa Fabricius Embrio Ayam…….
A
97
3
Anova Jumlah Folikel Limfoid dalam Plika Bursa Fabricius Embrio
A
Ayam…………………………………………………………………..
A
101
Hasil Analisis Skor Jumlah Antigen pada Bursa Fabricius Embrio
H
Ayam dengan Uji Kruskal Wallis…………………………………….
A
106
Hasil Analisis Skor Kerusakan Bursa Fabricius dengan Uji Kruskal
H
Wallis………………………………………………………………….
W
108
6
Anova Skor Jumlah RES pada Limpa Ayam………………………….
A
113
7
Hasil Analisis Jumlah sel RES pada Korteks Timus dengan Uji
H
Kruskal Wallis…...................................................................................
K
116
8
Anova Ketebalan Korteks Timus……………………………………...
A
120
9
Hasil Analisis Jumlah Sel Positif Mengandung Antigen virus IBD
H
ppada Organ Bursa Fabricius Ayam dengan uji Kruskal Wallis……….
124
10
Pewarnaan Hematoksilin dan Eosin…………………………………..
P
130
11
Pembuatan larutan untuk pewarnaan IHK…………………………….
P
132
12
Pembuatan Kultur sel Chicken Embryo Fibroblast…………………...
P
133
13
Pembuatan Antibodi Poliklonal pada Kelinci…………………………
P
134
4
5
viii
PENDAHULUAN
La
Latar
Belakang
Infectious Bursal Disease (IBD) yang dikenal juga sebagai penyakit
gum
gumboro merupakan penyakit pada unggas yang bersifat sangat menular dan akut.
Penyakit
IBD umumnya menyerang ayam berumur 3-6 minggu, yaitu pada saat
P
Pe
en
ttiter
ti
ite
t antibodi maternal terhadap IBD menurun (Lukert & Saif 2003).
Virus vvIBD (very virulent
Infectious Bursal Disease) menimbulkan
kerusakan
pada bursa fabricius (Lukert & Saif 2003), hingga banyak folikel
kke
er
limfoid
yang menghilang. Bursa fabricius merupakan tempat sel B yang matang
llim
li
im
berdiferensiasi
menjadi sel B yang memproduksi antibodi. Hilangnya sel limfoid
bbe
er
pada
ppa
ad bursa fabricius mengakibatkan kemampuan ayam membentuk kekebalan
secara
humoral menurun. Faktor ini yang menjadi salah satu penyebab ayam
sec
sse
e
menjadi rentan terhadap infeksi sekunder, serta kegagalan program vaksinasi
me
m
meskipun
me
m
pelaksanaan
vaksinasi
telah
dilakukan
sesuai
jadwal
yang
oleh pihak produsen.
ddirekomendasikan
di
ir
Penyakit IBD di Indonesia, pertama kali ditemukan di Parung, Bogor Jawa
Barat pada tahun 1980 (Partadiredja et al. 1983). Sejak itu penyakit ini dilaporkan
Ba
sering mewabah di berbagai daerah di Indonesia (Parede et al. 2003).
ser
Kerugian ekonomi yang ditimbulkan penyakit IBD diduga sangat besar,
karena ayam yang terserang penyakit IBD mengalami kematian, atau bila dapat
kar
bertahan hidup bobot badannya tidak optimal. Selain itu, peternak harus
ber
mengeluarkan biaya pembelian antibiotik karena ayam yang terserang IBD mudah
me
mendapatkan
infeksi sekunder bakteri.
me
m
e
Penanggulangan penyakit IBD yang paling efektif adalah dengan
melakukan pencegahan melalui vaksinasi. Program vaksinasi sudah rutin
me
m
dilakukan,
namun hingga saat ini penyakit masih sering muncul di lapangan.
ddi
il
Penggunaan vaksin IBD yang berasal dari strain yang berbeda tidak
menimbulkan kekebalan yang dapat melindungi ayam dari serangan virus IBD
me
m
strain
lainnya. Hal ini mungkin yang dapat menerangkan mengapa uji tantang
sst
tr
menggunakan isolat lokal pada ayam yang sebelumnya telah divaksinasi dengan
me
m
2
vaksin iimpor tidak dapat mencegah kerusakan bursa fabricius yang ditandai
dengan
deng
gan deplesi limfoid yang sangat parah (Partadireja & Soejoedono 1997).
Kabell
Kabe
ell eet al. (2005) juga menyatakan bahwa meskipun ayam telah divaksinasi,
viruss lap
lapang yang sangat ganas dapat dideteksi pada ayam yang telah divaksinasi.
Potensi
Poten
nsi vvaksin yang rendah dapat menyebabkan kegagalan vaksinasi. Hasil uji
potensi
poten
nsi dengan menggunakan uji serum netralisasi pada kultur jaringan CEF
menunjukkan
bahwa beberapa vaksin yang beredar di Indonesia mempunyai
menu
unj
nju
potensi
poten
nsi 0 sampai dengan 80% (Soedijar & Malole 2004). Hasil ini menunjukkan
bahwa
pada suatu peternakan telah rutin dilaksanakan vaksinasi, wabah
bahw
wa meskipun
m
masih
masi
ih da
ddapat terjadi.
Beberapa
tahun belakangan ini penelitian vaksin in ovo banyak dipelajari.
Be
B
e
Penggunaan
vaksin in ovo dilaporkan tidak menyebabkan lesi yang menetap. Pada
Peng
ggun
guun
ayam
m yyang
a sebelumnya divaksinasi in ovo kemudian diuji tantang dengan virus
IBD,, llesi
es yang ditimbulkan cepat mengalami persembuhan dibandingkan dengan
es
lesi yyang
aann ditimbulkan pada ayam yang divaksinasi setelah umur 14 hari
(Rautenschlein
& Haase 2005).
(Rau
uteens
n
Perumusan
Masalah
Peru
um
mu
u
Virus IBD mudah mengalami mutasi karena merupakan virus yang terdiri
Vir
atas 2 uuntai RNA. Mutasi virus IBD klasik menghasilkan virus vvIBD yang
bersifat
bersi
ifat sangat virulen. Hingga saat ini virus IBD yang ada di Indonesia telah
mengalami
meng
galam evolusi dari virus vvIBD asalnya (Parede et al. 2003; Ernawati 2006;
Mahardika
Mah
hardik dan Parede 2008). Atenuasi pada virus IBD menyebabkan mutasi pada
VP2 di ddaerah hipervariabel pada asam amino 253 (Parede et al. 2003; Jackwood
al.
Mutasi ini kemungkinan dapat menyebabkan vaksin impor tidak
et al
l. 22008).
0
mampu
infeksi virus vvIBD lokal, yang akan dilihat dari patogenesis
mam
mp
m
pu melindungi
m
berdasarkan
berdas
asar
as
asa
ark kerusakan organ imun.
Vaksinasi
merupakan salah satu usaha pencegahan terhadap penyakit IBD.
Va
V
a
Program
Prog
graam vaksinasi dapat berhasil dengan baik apabila ditunjang dengan kualitas
vaksin
inn yyang baik. Evaluasi efikasi vaksin intermediate dan intermediate plus (hot
intermediate)
pada ayam pedaging komersial sulit dilakukan (Ashraf et al. 2005),
inter
rmed
karena
sisa antibodi maternal. Keberadaan antibodi maternal pada ayam
karen
na adanya
na
a
3
komersial yang divaksinasi memperlambat terjadinya lesi dan recovery bursa
ko
fabricius. Pada saat ditantang, kemungkinan ayam masih menderita kerusakan
fab
pada bursanya dan mungkin sel target untuk virus IBD menjadi berkurang,
pad
seh
sehingga vaksinasi tidak dapat melindungi ayam. Oleh karena itu, untuk
mempelajari efikasi vaksin, disarankan juga untuk melihat jumlah antigen virus
me
IBD pada bursa fabricius dikaitkan dengan skor lesi yang ditimbulkan.
Pada penelitian ini digunakan teknik IHK untuk mendeteksi keberadaan
antigen
virus
ant
aan
n
IBD pada organ bursa fabricius, limpa, dan timus. Teknik
merupakan teknik deteksi antigen pada jaringan berdasarkan
iimunohistokimia
m
reaksi
rre
ea antigen dan antibodi. Hasil reaksi antigen antibodi dapat diidentifikasi pada
jaringan
karena antibodi diikat oleh suatu penanda yang dapat divisualisasikan
jja
ar
(Boenisch
2001). Teknik tersebut digunakan untuk mendeteksi antigen virus IBD
((B
B
pada
ppa
ad jaringan organ bursa fabricius ayam percobaan (Hamoud et al. 2007).
Vaksinasi IBD pada ayam pedaging umumnya diberikan pada umur 2
minggu, yaitu pada saat titer antibodi maternal sudah menurun. Kenyataan di
mi
m
lapangan
menunjukkan bahwa kasus IBD sering dijumpai pada ayam umur 2
lla
ap
minggu, sebelum dilakukan vaksinasi. Hal ini menunjukkan bahwa antibodi
mi
m
maternal
yang ada tidak mampu melindungi ayam dari infeksi virus yang
m
a
bersirkulasi di lapangan. Vaksinasi yang dilakukan lebih awal perlu dikaji pada
ber
penelitian ini yaitu untuk mendapatkan alternatif aplikasi, karena vaksinasi yang
pen
diberikan setelah ayam menetas pada beberapa umur yang dicoba sebelumnya
dib
belum optimal melindungi ayam dari infeksi IBD. Sementara itu, aplikasi vaksin
bel
in ovo mempunyai kelebihan dibandingkan aplikasi vaksin pada ayam
pascamenetas yang selama ini dilakukan, yaitu tidak menyebabkan kerusakan
pas
yang
yya
an permanen, sehingga mengurangi risiko terjadi infeksi sekunder.
Studi patogenesis pada penelitian ini dilakukan dengan memilih dua jenis
strain
virus yang sangat umum digunakan sebagai vaksin yaitu virus IBD
st
tr
Intermediate
plus lokal dan komersial impor. Infeksi dilakukan pada embrio umur
IIn
nt
9 hhari yaitu pada saat bursa fabricius belum berfungsi normal sehingga tidak ada
bursa fabricius untuk melakukan proses imunitas untuk mencegah
kkontribusi
ko
on
infeksi.
Infeksi juga dilakukan pada umur 14 hari ketika bursa fabricius telah
iin
inf
n
berfungsi
normal dan pada umur yang lebih muda dari penelitian sebelumnya
bbe
er
4
umumnya dilakukan pada umur 18 hari, karena aplikasi pada umur yang
yangg um
lebihh tua dapat menyebabkan trauma pada embrio.
Patogenesis
virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial impor dikaji
Pat
deng
gan menginfeksikan
m
dengan
virus tersebut pada ayam lebih awal yaitu pada umur 8
hari dan infeksi virus vvIBD lokal pada ayam pedaging pada umur 15 hari, untuk
mengetahui
meng
getah perubahan-perubahan yang ditimbulkan secara patologik, terutama
padaa oorgan
rg imun yang terlibat. Perjalanan perubahan patologik diamati selama 14
rg
yang terjadi permanen atau terjadi penyembuhan organ imun,
hari. Perubahan
Peer
P
keberadaan
virus di organ-organ imun yang terlibat, kapan virus mulai
kebe
eraada
d
menghilang,
serta membandingkan kemampuan virus IBD Intermediate plus lokal
meng
ghila
hhiil
menginduksi antibodi yang dapat melindungi ayam dari infeksi
dan komersial
koom
vvIBD
vvIB
BD llokal.
o
Tujuan
Tuju
uan
an Penelitian :
x
Menerangkan patogenesis infeksi virus IBD Intermediate plus lokal
dan komersial pada embrio ayam.
x
Menerangkan patogenesis infeksi virus IBD Intermediate plus lokal
dan komersial pada ayam pedaging, dengan dan tanpa reinfeksi virus
vvIBD lokal.
x
Membandingkan kemampuan virus IBD Intermediate plus lokal
dengan virus IBD Intermediate plus komersial melindungi ayam
terhadap infeksi virus vvIBD lokal.
Hipotesis
Hipo
otesi Penelitian
x
Infeksi virus IBD Intermediate plus pada embrio umur 9 hari dan 14
hari tidak menimbulkan kerusakan permanen pada bursa fabricius.
x
Infeksi virus IBD Intermediate plus pada ayam pedaging umur 8 hari
dapat mencegah kerusakan permanen organ bursa fabricius, yang
diakibatkan infeksi virus vvIBD lokal.
x
Infeksi virus IBD Intermediate plus lokal meningkatkan produksi
antibodi terhadap IBD dan memberikan proteksi terhadap infeksi
5
vvIBD lokal, yang lebih baik dibandingkan dengan virus IBD
Intermediate plus komersial.
Manfaat Penelitian
Ma
Informasi distribusi virus IBD Intermediate plus lokal dan komersial pada
embrio
dan ayam pedaging serta distribusi virus vvIBD lokal pada ayam pedaging
eem
m
hasil
hhaas penelitian ini dapat digunakan untuk menjelaskan adanya peranan kerusakan
organ
imun yang mempengaruhi keberhasilan vaksinasi. Selain itu, hasil
oorrg
r
penelitian
ini dapat digunakan sebagai dasar stakeholders untuk memperkirakan
ppeen
kapan
kkaap waktu yang tepat dilakukan vaksinasi pada ayam dan jenis virus IBD yang
akan
ak
ka digunakan sebagai vaksin.
Kebaruan
Penelitian
K
Ke
Kebaruan dari penelitian ini adalah:
1.
1. Virus yang digunakan untuk menginfeksi embrio dan ayam pedaging adalah
virus IBD lokal.
2.
2. Infeksi virus Intermediate plus dilakukan lebih awal yaitu pada embrio umur 9
hari pada saat bursa fabricius belum berfungsi secara normal dan pada embrio
umur 14 hari, ketika bursa fabricius sudah mulai berfungsi. Sementara itu,
vaksinasi in ovo umumnya diberikan pada embrio umur 18 hari.
3. Infeksi dan reinfeksi dilakukan lebih awal untuk menggambarkan kasus IBD
yang terjadi pada umur di bawah 2 minggu.
TINJAUAN PUSTAKA
Infectious Bursal Disease (IBD) merupakan penyakit pada ayam yang
per
pertama
kali dilaporkan oleh Cosgrove pada tahun 1962 berdasarkan kasus yang
terj
terjadi
pada tahun 1956 di Desa Gumboro-Delaware, negara bagian Amerika
Ser
Serikat.
Sesuai dengan nama daerah asal ditemukannya, penyakit ini dikenal juga
sebagai
penyakit gumboro.
sseeebb
Et
Etiologi
IBD
Virus penyebab IBD yang dikenal saat ini terdiri atas 2 serotipe, yaitu
serotipe
1 dan serotipe 2 yang dapat menginfeksi ayam dan kalkun. Serotipe 1
ser
se
yang
yan pertama kali ditemukan disebut dengan strain klasik yang bersifat patogen
ya
dan
dan strain yang ditemukan kemudian di daerah Amerika merupakan strain varian
da
yang
yan sangat ganas, variant A, B, C, dan E. Selain itu, serotipe 1 mempunyai strain
ya
yang
yyaan sangat ganas, yaitu virus very virulent IBD (vvIBD), yang saat ini sudah
banyak
dibuat vaksin komersial dengan sifat vaksin IBD mild, vaksin IBD
ban
ba
Intermediate,
dan vaksin Intermediate plus, atau hot Intermediate. Kedua serotipe
IInnt
n
dapat
ddaap dibedakan dengan uji VN tetapi tidak dapat dibedakan dengan uji FAT dan
ELISA
(Lukert & Saif 2003). Virus IBD berdiameter 55 nm, merupakan virus
EL
yang
yan tidak memiliki amplop dan dikelilingi oleh protein capsid yang berbentuk
ikosahedral
(Hirai & Shimakura 1974). Virus ini tergolong dalam famili
iko
Birnaviridae.
Sesuai dengan namanya, virus ini terdiri atas 2 segmen utas ganda
Bir
RNA,
RN yaitu segmen A yang mempunyai ukuran 3300 pasang basa, yang terdiri
atas
ata 2 bagian yaitu A1 dan A2. A1 merupakan penyandi protein VP2 (40 kD),
VP3
VP
V
P (32 kD), VP4 (28 kD). VP2 dan VP3 membentuk capsid virus, VP2
membentuk
bagian luar capsid, s