DETEKSI ANTIBODI AVIAN INFLUENZA (SUBTIPE H5) DENGAN UJI HI (Hemagglutination Inhibition) PADA SERUM MERPATI (Columba livia) YANG DIAMBIL DARI PASAR BANJARAN KOTA KEDIRI
SKRIPSI DETEKSI ANTIBODI AVIAN INFLUENZA (SUBTIPE H5) DENGAN UJI HI (Hemagglutination Inhibition) PADA SERUM MERPATI (Columba livia) YANG DIAMBIL DARI PASAR BANJARAN KOTA KEDIRI Oleh
REZA YESICA NIM 060911247 FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2013
DETEKSI ANTIBODI AVIAN INFLUENZA (SUBTIPE H5) DENGAN UJI HI (Hemagglutination Inhibition) PADA SERUM MERPATI (Columba livia) YANG DIAMBIL DARI PASAR BANJARAN KOTA KEDIRI
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Airlangga
Oleh:
REZA YESICA NIM 060911247
Menyetujui Komisi Pembimbing,
(Nanik Sianita, drh.,SU.) (Prof.Dr. Nunuk Dyah Retno Lastuti,drh.,MS.)
Pembimbing Utama Pembimbing Serta
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi berjudul:
DETEKSI ANTIBODI AVIAN INFLUENZA (SUBTIPE H5) DENGAN UJI HI
(Hemagglutination Inhibition) PADA SERUM MERPATI (Columba livia)
YANG DIAMBIL DARI PASAR BANJARAN KOTA KEDIRI
Tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surabaya, Mei 2013 Reza Yesica
NIM .060911247 Telah dinilai pada Seminar Hasil Penelitian Tanggal: 20 Juni 2013
KOMISI PENILAI SEMINAR HASIL PENELITIAN
Ketua : Adi Prijo Rahardjo,drh., M. Kes Sekretaris : Dr. Surwarno, drh. M.Si. Anggota : Dr. Eduardus Bimo Aksono, drh., M.Kes Pembimbing Utama : Nanik Sianita, drh., SU. Pembimbing Serta : Prof.Dr. Nunuk Dyah Retno Lastuti,drh.,MS. Telah diuji pada Tanggal : 5 Juli 2013
KOMISI PENGUJI SKRIPSI
Ketua : Adi Prijo Rahardjo,drh., M. Kes Anggota : Dr. Surwarno, drh. M.Si.
Dr. Eduardus Bimo Aksono, drh., M.Kes Nanik Sianita, drh., SU. Prof.Dr. Nunuk Dyah Retno Lastuti,drh.,MS.
Surabaya, 15 Juli 2013 Fakultas Kedokteran Hewan
Universitas Airlangga Dekan, Prof. Hj. Romziah Sidik, Ph.D.,drh.
NIP. 195312161978062001
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas kasih dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan makalah skripsi ini yang berjudul Deteksi Antibodi Avian Influenza (Subtipe H5) dengan Uji
HI (Hemagglutination Inhibition) Pada Serum Merpati (Columba livia) yang Diambil dari Pasar Banjaran Kota Kediri.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: Dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga Prof. Hj. Romziah Sidik, Ph.D.,drh. atas kesempatan mengikuti pendidikan di Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga.
Nanik Sianita, drh., S.U. selaku pembimbing pertama dan Prof.Dr. Nunuk Dyah Retno Lastuti,drh.,MS. selaku pembimbing kedua yang telah meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam memberikan saran, kritik, nasehat dan petunjuk yang sangat berguna bagi penyusunan laporan hasil penelitian ini serta telah berkenan meluangkan waktu mendampingi penulis saat penelitian berlangsung.
Adi Prijo Rahardjo,drh.,M.Kes. selaku ketua penguji, Dr. Suwarno, drh., M.Si. selaku sekretaris penguji dan Dr. Eduardus Bimo Aksono, drh., M.Kes selaku anggota penguji yang telah banyak memberikan masukan demi kesempurnaan makalah skripsi ini.
Dr. Herry Agoes Hermadi, M.Si.,drh. sebagai dosen wali yang sangat berperan dan sebagai pengganti orang tua di kampus selama menempuh pendidikan di Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga yang tiap semester mengikuti perkembangan dari prestasi akademik penulis.
Bapak/Ibu dosen dan staf pengajar di Fakultas kedokteran Hewan Universitas Airlangga yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama mengikuti kegiatan akademik di Fakultas kedokteran Hewan Universitas Airlangga.
Seluruh staf pengajar serta karyawan di laboratorium virologi dan imunologi yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melakukan penelitian di laboratorium.
Kedua orang tua penulis Bapak Sunardi dan Ibu Sri Rahayu serta keponakan penulis Bobby Arya Buana dan Kevin A. Julian atas doa, kasih sayang yang tulus setiap saatnya, dorongan, dan semangat kepada penulis sampai terselesaikannya makalah skripsi ini. Seseorang yang selalu mendukung dan mendoakan penulis dari jauh Ahmad Gelora Mahardika. Teman-teman tercinta Fina Virgiawati, Nila Alia, Lisca Candra, N.Suslia Rani, Yohana Anggarasari, Rila Adisti, Amel Hendri, Azizah R.U, Dewi Nurma, Bambang Sarwono yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan makalah skripsi.
Penulis menyadari bahwa penulisan makalah skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pembaca untuk perbaikan dan penyempurnaan tulisan ini. Akhirnya penulis berharap semoga makalah skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dalam pengembangan ilmu pengetahuan.
Surabaya, Mei 2013 Penulis
DETECTION OF ANTIBODIES AGAINST AVIAN INFLUENZA (SUBTYPE H5) BY HI TEST (Hemagglutination Inhibition Test) ON SERUM SAMPLES OF PIGEON TAKEN FROM BANJARAN’S MARKET KEDIRI Reza Yesica
ABSTRACT Avian Influenza virus has attacked many countries including Indonesia.
Pigeons were indentified as one of species that potentially to be reservoir of AI virus. The aim of this research is to determine the pigeon antibodies that are sold at Banjaran’s Market Kediri against AI Subtype H5. This research uses non- experimental research design with descriptive survey methods. Detection of AI antibody subtype H5 is examined by Hemagglutination Inhibition test. Research activities is taking 110 samples of pigeon’s blood slaughtered in the Banjaran’s Market Kediri by simple random sampling methods. The serum is separated from the blood clot, then serum was transferred into the microtube . Before performing HI test, samples must be inactivated in waterbath at 56ºC for 30 minute , the purpose is to inactivate non specific reaction of serum. Antigen AI subtype H5N1 4 HA Units is used as antigen in HI test. HI titers may be regarded as being positive if the titers is
4
≥ 2 . Analysis is presented in the form of descriptive data by calculating the percentage of antibody AI of pigeons. The result of this research shows that any antibody AI Subtype H5 on serum samples of pigeons can be detected.
Key words: Antibody Avian Influenza, HI (Hemagglutination Inhibition), pigeons. viii
DAFTAR ISI Halaman
HALAMAN PERNYATAAN ............................................................. ii HALAMAN IDENTITAS ................................................................... iii UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................ vi ABSTRACT ......................................................................................... viii DAFTAR ISI ........................................................................................ ix DAFTAR TABEL ................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................ xiii SINGKATAN DAN ARTI LAMBANG ............................................. xiv BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................
1 1.1 Latar Belakang Penelitian ......................................................
1 1.2 Rumusan Masalah ..................................................................
4 1.3 Landasan Teori .......................................................................
4 1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................
7 1.5 Manfaat Penelitian .................................................................
8 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA…………………………………….
9 2.1 Burung Merpati ......................................................................
9 2.2 Virus Avian Influenza ............................................................
10 2.2.1 Etiologi dan Morfologi ............................................
10 2.2.2 Sifat Umum Virus Influenza ....................................
13 2.2.3 Protein Virus Influenza ............................................
14 2.2.4 Daur Hidup Virus Influenza .....................................
15 2.2.5 Variasi Antigenik Virus Avian Influenza ................
16 2.2.6 Penularan ..................................................................
18 2.2.7 Patogenesis ...............................................................
19 2.2.8 Gejala Klinis ............................................................
21 2.2.9 Patologi Anatomi .....................................................
23 2.2.10 Diagnosa ..................................................................
23 2.2.11 Diagnosa Banding ....................................................
24 2.2.12 Pengendalian dan Pencegahan .................................
24 2.3 Uji HA dan Uji HI ..................................................................
26 2.4 Respon Imun ..........................................................................
28 ix
BAB 3 MATERI DAN METODE .....................................................
31 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
31 3.2 Bahan dan Materi Penelitian .................................................
31 3.3 Metode Penelitian .................................................................
31 3.3.1 Pengambilan Sampel Peneltian .................................
31 3.3.2 Cara Pengambilan Sampel Darah .............................
32 3.4 Pemeriksaan Sampel .............................................................
33 3.4.1 Pembuatan Suspensi Eritrosit 0,5% ..........................
33 3.4.2 Titrasi Antigen dan Retitrasi Antigen 4HA Unit ......
33 3.4.3 Pemeriksaan Titer Antibodi (Uji HI) ........................
35 3.5 Rancangan Penelitian ............................................................
37 3.6 Peubah yang Diamati ............................................................
37 3.7 Analisis Data .........................................................................
37 BAB 4 HASIL .................................................................................... 38 BAB 5 PEMBAHASAN ....................................................................
42 BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
46 6.1 Kesimpulan ...........................................................................
46
6.2 Saran ..................................................................................... 46 RINGKASAN ......................................................................................
48 DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................
50 LAMPIRAN .........................................................................................
55 x
DAFTAR TABEL Tabel Halaman
2.1 Perbandingan antara LPAI dan HPAI ...................................... 22
3.1 Skema Uji HI Mikroteknik ...................................................... 36
4.1 Hasil pemeriksaan deteksi antibodi Avian Influenza Subtipe H5 pada serum burung merpati (Columba livia) di Pasar Banjaran Kota Kediri………………………………………… 40 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman
2.1 Burung Merpati (Columba livia domestica) ............................. 10
2.2 Struktur Virus Influenza A, B dan C………………………… 11
2.3 Struktur gen virus Avian Influenza ........................................... 12
4.2 Hasil Uji HI pada serum merpati (Columba livia) …………… 39
4.3 Uji HI negatif, terjadi hemaglutinasi…………………………. 41
4.4 Uji HI positif, tidak terjadi hemaglutinasi……………………. 41 xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman
Lampiran 1. Tabel hasil pengujian HI terhadap 110 sampel serum burung merpati dari Pasar Banjaran Kota Kediri ..........
55 Lampiran 2. Prinsip Uji Hemaglutinasi ............................................
58 Lampiran 3. Skema Pembuatan Suspensi Eritrosit 0,5% ..................
59 Lampiran 4. Skema Uji HA ..............................................................
60 Lampiran 5. Skema Uji HI Mikroteknik ...........................................
61 Lampiran 6.Gambar Proses Penelitian ..............................................
62 Lampiran 7. Alat dan Bahan penelitian ............................................
64 Lampiran 8. Proses pemeriksaan dengan Uji HI...............................
67 xiii
SINGKATAN DAN ARTI LAMBANG
xiv
EDTA = Etylen Diamin Tetra Acetic Acid HA = Hemagglutination HI = Hemagglutination Inhibition HEF =
Hemagglutinin Eterase Fusion
HAU = Hemagglutination Unit HPAI = Highly Pathogenic Avian Influenza Ig = Imunoglobulin LPAI = Low Pathogenic Avian Influenza M = Matriks NA = Neuraminidase NP = Nucleoprotein NS = non-struktural OIE = Office International des Epizooties PA =
Polymerase acidic
PB1 = Polymerase basic 1 PSDR = Participatory Disease Surveillance and Response PUSVETMA = Pusat Veterinaria Farma PZ = Physiologische Zaline pH =
power of Hydrogen
RNA = Ribonucleic Acid mRNA = messenger Ribonucleic Acid ssRNA = single stranded Ribonucleic Acid vRNA = virus Ribonucleic Acid RNP =
Ribonucleoprotein
SPF = Specific Pathogen Free SAN = Specific Antibody Negative WHO = World Health Organization µ = mikro g = gram cm = centimeter nm = nanometer ml = milliliter rpm = rotation per minute β = beta ºC = derajat Celcius
BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Penelitian
1.1 Serangan Avian Influenza dilaporkan pertama kali sebagai “Fowl Plaque”
di Italia pada 1878 oleh Perrocinto, yang saat ini disebut dengan HPAI (Akoso, 2006). Pada tahun 1997, virus Avian Influenza sutipe H5N1 mewabah di Hongkong menyerang ayam dan burung peliharaan. Menurut World Health
Organization (WHO) dan Office International des Epizooties (OIE) virus ini
dapat menulari manusia dan berakibat fatal. Outbreak virus AI di kawasan Asia khususnya Asia Tenggara pada pertengahan tahun 2003 ini dilaporkan di beberapa negara seperti Indonesia, Kamboja, Thailand, Republik Demokrasi Rakyat Laos, Malaysia dan Vietnam. Jenis strain yang teridentifikasi adalah H5N1 dan diklasifikasikan sebagai Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI) yang dapat menyebabkan kematian pada populasi burung, ayam dan itik (WHO, 2007).
Di Indonesia wabah Avian Influenza meledak pada akhir tahun 2003 sampai awal tahun 2004. Pada press release Ditjennak, 25 Januari 2004 berjudul “Kasus Kematian Unggas di Indonesia”, diungkap sejumlah kematian unggas melanda beberapa peternakan pembibitan dan ayam petelur serta sedikit ayam pedaging di beberapa propinsi di Indonesia seperti Jawa Timur (13 Kabupaten), Jawa Tengah (17 Kabupaten), Jawa Barat (6 Kabupaten), Banten (1 Kabupaten), DIY (3 Kabupaten), Lampung (3 Kabupaten), Bali (5 Kabupaten), Kalimantan Selatan (1 Kabupaten), Kalimantan Timur (1 Kabupaten) dan Kalimantan Tengah (1 Kabupaten). Pada akhirnya pemerintah mengumumkan secara resmi bahwa penyebab kematian ternak dalam jumlah besar adalah AI dan Indonesia telah 1 ditetapkan terjangkit wabah penyakit Avian Inflenza subtipe H5N1 pada tanggal 3 Februari 2004. Pada bulan Oktober-Nopember 2004 di daerah Kediri dilaporkan sebanyak 148.957 ekor unggas mati akibat penyakit ini. Situasi pada bulan Mei 2005 AI di Jawa Timur dilaporkan menyerang daerah Kediri, Tulung Agung, Trenggalek, Bojonegoro, Tuban dan Magetan (Rahardjo, 2004).
Laporan perkembangan kasus penyakit Avian Influenza (AI) pada unggas di Indonesia menurut Direktur Jenderal Peternakan dan Kesehatan Hewan berdasarkan hasil Uji Cepat (Rapid Test) positif yang dilaporkan Tim PDSR (Participatory Disease Surveillance and Response) pada bulan Desember 2012 adalah jumlah kasus AI sebanyak 65 kasus di 65 desa (diantara 76.613 desa di Indonesia) pada 12 kabupaten atau kota di 14 Provinsi, kematian unggas sebanyak 61.580 ekor (1.020 ekor ayam kampung, 46.840 ekor itik, 720 ekor ayam pedaging dan 13.000 ekor ayam petelur). Di Jawa Timur terdapat14 kasus , kota yang terjangkit wabah flu burung antara lain Kediri, Pasuruan, Tulungagung, Probolinggo, Nganjuk dan Trenggalek (Direktur Jenderal Peternakan dan Kesehatan Hewan, 2012).
Wabah Flu Burung ini disebabkan oleh virus Avian Influenza (AI). Virus AI dibagi menjadi tiga jenis Virus Influenza tipe A, tipe B, dan tipe C yang ketiganya ini merupakan family Orthomyxoviridae. Virus menyebar ke seluruh dunia melalui burung yang berpindah dari satu daerah ke daerah lain. Adanya
reservoir pada hewan liar merupakan suatu faktor penting dalam ekologi dari
virus AI. Virus AI dari burung migran yang menjadi reservoir akan disebarkan melalui feses yang jatuh di peternakan unggas terutama peternakan ayam dan dapat menjangkiti peternakan-peternakan unggas lain melalui sumber air minum dan pakan yang terkontaminasi (Rahardjo, 2004).
Burung merpati diidentifikasi sebagai salah satu spesies yang memiliki potensi untuk membawa virus penyakit ke manusia. Hasil surveilan Balitvet (2005) dan hasil penelitian Ellis et al. (2004) menunjukkan terdapat burung liar dan burung merpati yang terpapar virus Avian Influenza . Sementara hasil Warner
et al. (2003) menunjukkan 5 dari 7 ekor burung merpati yang terinfeksi virus HPAI H7N7 terdeteksi titer antibodi tetapi tidak memperlihatkan gejala klinis.
Pada awal tahun 2013, di China terjadi wabah virus AI, menurut WHO dan CDC virus yang menyerang adalah isolat H7N9. Menurut Wibawan (2013), penyebaran virus AI subitipe H7N9 bukanlah lewat udara, atau dari manusia ke manusia, tetapi harus ada kontak antara manusia dengan unggas, untuk kasus isolat H7N9 ini penyebaran virus ini melalui burung merpati. Dan yang terpenting merpati telah diketahui dapat terinfeksi oleh virus yang dapat menyebabkan penyakit flu burung atau Avian Influenza (AI) subtipe H5N1 (Dharmayanti dkk., 2004).
Di dalam tubuh burung merpati ataupun unggas air lainnya virus ini bertahan tanpa menimbulkan kematian sehingga bangsa burung dapat bertindak sebagai reservoir penyebar penyakit AI dengan cara disekresikan melalui kloaka atau kotoran (Fouchier et al., 2003).
Pada tahun 2011 Dinas Kehewanan dan Perikanan Kabupaten Kediri, menyebutkan bahwa terdapat serangan virus AI di Desa Tiron, Kecamatan Banyakan, Kabupaten Kediri, disebutkan bahwa unggas berasal dari Pasar Banjaran Kota Kediri. Pasar Banjaran kota Kediri adalah salah satu pasar unggas hidup terbesar di Kota Kediri sehingga di pasar ini dapat diindikasi sebagai salah satu tempat penyebaran virus Avian Influenza. Suplai burung merpati di pasar ini diperoleh dari berbagai tempat peternakan merpati yang ada di wilayah Kabupaten Kediri (Chusna, 2011).
Menurut OIE (2012), diagnosa serologis virus Avian Influenza pada serum burung merpati dapat dideteksi dengan pengujian Hemagglutination Inhibition (HI). Serum dinyatakan positif mengandung antibodi AI Subtipe H5 bila 4 mempunyai titer HI ≥ 2 atau log 2 4 dengan menggunakan antigen 4 HAU. Beberapa laboratorium menggunakan 8 HAU , hasil dinyatakan positif bila titer 3 HI ≥ 2 atau log 2
3. Keuntungan pengujian HI yaitu sederhana, murah,cepat, material mudah didapatkan, dapat menggunakan antigen inaktif, spesifik untuk subtipe H, digunakan untuk mengukur titer antibodi pada unggas yang diduga terinfeksi.
Rumusan Masalah
1.2 Bedasarkan latar belakang yang telah dikemukakan di atas, maka
rumusan masalah pada penelitian ini adalah apakah serum burung merpati yang diambil dari Pasar Banjaran Kota Kediri mengandung antibodi AI subtipe H5 yang dapat dideteksi dengan uji HI?
Landasan Teori
1.3 Evaluasi lapangan menunjukan bahwa virus AI tipe A berpotensi
menyerang burung merpati (Columba livia). Virus AI tersebar di seluruh dunia pada berbagai unggas, dan unggas air liar dinyatakan sebagai reservoir alami dari virus AI. Virus AI yang menginfeksi peternakan unggas dibagi menjadi dua bagian berdasarkan kemampuannya menyebabkan penyakit, yaitu Highly
Pathogenic Avian Influenza (HPAI) dan Low Pathogenic Avian Influenza (LPAI) (Capua and Maragon, 2006).
Virus AI di lingkungan dapat hidup dalam karkas pada temperatur yang layak dalam jangka waktu yang lama. Virus ini dapat bertahan sampai 4 hari dalam air pada suhu 22ºC dan lebih dari 30 hari pada suhu 0ºC. Virus dapat menjadi inaktif pada temperatur 56ºC dalam waktu 3 jam atau suhu 60ºC dalam waktu kurang lebih 39 menit, kondisi pH asam, pemberian agen oksidasi antara lain dodecyl sulfate, lipid solvent dan β-propiolactone, pemberian desinfektan (formalin, bahan campuran iodine) (Tabbu, 2000).
Virus Avian Influenza mempunyai sifat mudah mengalami mutasi sehingga keadaan ini dapat membuat virus menjadi lebih patogen atau kurang patogen. Bentuk HPAI ditandai dengan angka kematian hampir100% pada unggas terutama ayam buras dan ras dengan atau tanpa menunjukkan gejala klinis sebelum terjadi kematian. Unggas air dan burung liar merupakan reservoir alami HPAI, tanpa menunjukkan gejala klinis, kedua unggas ini merupakan salah satu media perantara yang dapat menyebarkan virus strain HPAI menjadi semakin luas. Sedangkan bentuk LPAI ditunjukkan dengan gejala klinis yang lebih ringan, diantaranya gangguan saluran pernafasan, depresi dan penurunan produksi telur.
Namun demikian, virus strain LPAI dapat bermutasi menjadi strain HPAI. Avian
Influenza termasuk dalam daftar A di OIE, karena Avian Influenza merupakan
suatu penyakit yang sangat berbahaya bagi kesehatan hewan dan manusia (EID, 2006).
Pemeriksaan terhadap adanya antibodi terhadap virus AI pada serum darah burung merpati dapat dideteksi dengan Uji Hemagglutination Inhibition (HI).
Organisme tertentu mampu mengaglutinasi eritrosit unggas. Organisme yang melakukan hemaglutinasi salah satu nya adalah virus famili Orthomyxoviridae, Virus influenza termasuk virus Ortomyxoviridae memiliki protein pada amplop yang disebut hemaglutinin yang mengikat reseptor sialic acid pada sel.
Hemaglutinin berperan di awal infeksi yang sangat menentukan kemampuan
attachment virus AI ke permukaan sel inang. HA bersifat imunogenik karena
mampu menginduksi antibodi protektif dan menghambat attachment virus ke permukaan sel inang sehingga mampu mencegah infeksi. Virus ini juga akan berikatan dengan eritrosit, menyebabkan hemaglutinasi dan merupakan dasar untuk menentukan tingkat virus yang ada dalam sampel. Aktivitas ini diperankan oleh protein HA yang merupakan glikoprotein permukaan (Wibawan dkk., 2006).
Aglutinasi eritrosit adalah dasar pengujian hemaglutination (HA) dan hambatan hemaglutinasi dengan menggunakan antiserum subtipe HA yang spesifik adalah merupakan dasar pengujian HI. Prinsip pengujian HI adalah antibodi yang dimiliki burung merpati terhadap virus akan mencegah pengikatan virus dengan sel darah merah. Oleh karena itu, hemaglutinasi dihambat ketika terdapat antibodi dalam serum burung merpati. Pengenceran tertinggi dari serum yang mencegah terjadinya hemaglutinasi disebut titer HI serum. Keberadaan antibodi AI pada serum dapat terdeteksi dengan uji HI setelah tujuh hari post infeksi atau vaksinasi (Pederson, 2010).
Pengujian HI merupakan standar pengujian serologi AI untuk mendeteksi antibodi terhadap virus AI pada unggas dan mamalia. Pengujian HI merupakan metode yang relatif murah dan sederhana untuk mengukur antibodi hemaglutinin spesifik pada serum yang sudah divaksinasi atau terinfeksi virus AI dan mengetahui titer antibodi pada unggas (Noah et al., 2009).
Dalam pengujian HI dibutuhkan beberapa variabel pengujian yang dapat mempengaruhi hasil dan akurasi pengujian yaitu microplate, pengenceran, pembacaan, interpretasi, antigen, antiserum dan sel darah merah (Selleck dan Axell, 2008). Menurut OIE (2008), jika sampel berasal dari unggas maka sel darah merah yang digunakan yaitu sel darah merah ayam yang Specific Pathogen
Free (SPF) atau Spesific Antibody Negative (SAN). Hasil uji HI positif ditandai
dengan adanya endapan pada dasar microplate, tidak ada hemaglutinasi. Titer HI dihitung berdasarkan pengenceran tertinggi serum yang dapat menghambat terjadinya hemaglutinasi. Pemeriksaan serologi yang dilakukan dengan uji HI 4 dianggap positif apabila titer antibodi ≥ 2 atau log 4 dengan antigen 4 HAU 2 (OIE,2012).
Tujuan Penelitian
1.4 Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi ada atau tidaknya antibodi
terhadap virus AI subtipe H5 pada burung merpati (Columba livia) yang dipotong di Pasar Banjaran Kota Kediri dengan uji HI.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan data tentang adanya infeksi AI subtipe H5 pada burung merpati yang dipotong di Pasar Banjaran Kota Kediri sehingga dapat dimanfaatkan antara lain sebagai berikut:
1. Menambah pengetahuan tentang virus Avian influenza yang menyerang burung merpati atas dasar deteksi antibodi AI dengan uji 2. HI.
Memberikan informasi bagi peternak yang mensuplai burung merpati yang dijual di pasar tersebut. Sehingga dapat dihindari burung mepati sebagai pembawa penyakit bagi unggas-unggas lainnya. Hal ini dilakukan agar pemerintah dan masyarakat dapat bersama-sama lebih meningkatkan tata laksana peternakan unggas dan melakukan tindakan pencegahan, pengendalian dan penanggulangan yang lebih efektif dan efisien agar kerugian yang cukup besar akibat Avian Influenza.
2.1 Burung Merpati
9 `BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Burung merpati banyak diternakan di Indonesia untuk dimanfaatkan sebagai burung permainan dan burung potong yang merupakan salah satu pilihan kebutuhan gizi masyarakat. Menurut Iskandar (1998), klasifikasi dari burung merpati (Columba livia) adalah sebagai berikut:
Kingdom : Animalia Phylum : Chordota Sub phylum : Vertebrata Class : Aves Ordo : Columbiformes Famili : Columbidae Genus : Columba Species : Columba livia Burung merpati mempunyai ukuran tubuh kurang lebih 35 cm, burung merpati konsumsi dikenal juga dengan sebutan merpati potong atau pedaging.
Jenis merpati potong yang populer di Indonesia adalah Hummer King. Hummer
king dewasa memiliki berat badan standar sekitar 742-857 g , sedangkan merpati
muda sekitar 686-780 g. Namun berat potong ideal sekitar 500-700 g, dengan lama pemeliharaan sekitar 45-60 hari. Ada beberapa varietas warna bulu, misalnya putih, biru, merah, dan kuning. Hampir semua varietas memiliki ukuran tubuh yang sama. Siklus reproduksinya singkat, yakni 35 hari, membuat usaha beternak burung merpati bisa berkembang biak dengan cepat dimana jumlah anak rata-rata 2 ekor (Dudung, 2010).
Gambar 2.1 Burung Merpati (Columba livia domestica).Sumber: Crome et al. (1991).
2.2 Virus Avian Influenza
2.2.1 Etiologi dan Morfologi
AI disebabkan oleh virus influenza yang tergolong family
Orthomyxoviridae. Tidak seperti kebanyakan virus, yang memiliki bentuk
konsisten, virus influenza dapat berbentuk bola bundar, berfilamen atau berbentuk diantara keduanya. Dalam strukturnya terdapat banyak bentukan duri, tonjolan seperti paku pada seluruh permukaannya. Ada dua jenis protein yang berbentuk seperti paku, batang dan segitiga. Protein ini disebut hemagglutinin (HA), dan protein yang lain adalah enzim yang berbentuk persegi disebut neuraminidase. Kedua protein ini terletak di permukaan virus influenza (Nidom, 2009).
Virus influenza dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu virus influenza tipe A ditemukan pada ayam, babi, kalkun, bebek, mentok, angsa, burung dan ikan paus.
Virus influenza tipe B ditemukan pada manusia. Virus tipe C ditemukan pada manusia dan babi (Rantam, 2004). Virus ini mempunyai struktur antigen permukaan antara lain hemaglutinin (HA), neuraminidase (NA), matriks protein dan nukleoprotein (NP (Nidom, 2009).
Gambar 2.2 Struktur Virus Influenza A, B dan C.Sumber : Whitaker (2001). Secara umum morfologi virus influenza (virion) adalah partikel berbentuk bola dengan diameter 50-120 nm, atau berbentuk benang dengan diameter 20 nm dan panjang virion 200-300 nm. Permukaannya berasal dari senyawa lipoprotein dengan tempelan nukleokapsid. Ukuran nukleoprotein ini berbeda pada setiap
loop dalam kisaran panjang 50-130 nm dan diameter 9-15 nm . Virus influenza
mempunyai delapan segmen yang terdiri dari gen hemaglutinin (HA), neuraminidase (NA), nukleoprotein (NP), matriks (M), polymerase A (PA), polymerase B1 (PB1), dan polymerase B2 (PB2). Virus ini memiliki amplop dan memiliki genom ss RNA bersegmen sehingga dapat terjadi genetik reassortment (Nidom, 2009).
Virus Avian Influenza ini dibungkus oleh glikoprotein dan dilapisi oleh lemak ganda (bilayer lipid). Glikoprotein HA dan NA merupakan protein permukaan yang sangat berperan dalam penempelan dan pelepasan virus dari sel inang. Protein HA merupakan bagian yang terbesar dari spike yaitu 80% dan NA sebesar 20%. Keseimbangan aktivitas HA dan NA mempunyai arti penting dalam menentukan patogenitas virus.Virus dengan aktivitas NA yang rendah menjadikan virus tidak efisien dalam melepaskan anak (progeny) virus. Aktivitas gen HA yang memadai diperlukan agar virus dapat melakukan perlekatan secara efisien dengan sel inang. Hal ini berarti bahwa keterkaitan HA dan NA sangat penting dalam mengetahui patogenitas dan efisiensi vaksinasi (Matrosovich and Klenk, 2004).
Gambar 2.3 Struktur gen virus Avian Influenza.Sumber: Wellenberg (2006).
2.2.2 Sifat Umum Virus Influenza Virus AI tidak stabil di lingkungan atau mudah mati diluar tubuh unggas.
Virus ini dapat inaktif oleh faktor-faktor lingkungan seperti panas, pH yang ekstrim, kekeringan, dan keadaan non isotonik. Virus ini mempunyai membran lipid dibagian luarnya maka virus ini peka terhadap pelarut lemak, detergen, dan desinfektan seperti ammonium kuartener, aldehid dan iodine. Infektivitas ini juga rusak oleh formalin, beta-propiolakton, agen yang bersifat oksidan, asam encer, eter, NA-desoksilat, hidroksilamin, Na de-dosilsulfat, ion-ion ammonium dan senyawa iodium.Virus ini beramplop dan mempunyai dua bagian penting pada permukaan antigennya yaitu hemaglutinin (HA) dan neuraminidase (NA) (Nidom, 2004).
Virus AI subtipe H5 terlindung oleh bahan organik yang ada dalam kandang seperti lendir, darah, dan tinja. Virus AI tetap infektif dalam feses selama 30 – 35 hari pada temperatur 4°C dan selama 7 hari pada temperatur 20°C. Hal ini menunjukkan bahwa virus AI dapat bertahan di lingkungan dalam kurun waktu dan suhu tertentu. Sifat tersebut memungkinkan terjadinya penyebaran virus AI di alam. Virus influenza dapat diisolasi dari air danau atau kolam yang terletak di daerah yang banyak dihuni oleh unggas air yang terinfeksi. Sebaliknya, virus AI tidak dapat diisolasi setelah unggas tersebut meninggalkan daerah tersebut (Nidom, 2004).
2.2.3 Protein Virus Influenza
Struktur virus influenza dilihat dengan mikroskop elektron mempunyai bentuk pleomorphik, meliputi virion dengan bola kasar dan berfilamentous. Ada dua tipe yang membedakannya yaitu dari tonjolan seperti paku (panjangnya kurang lebih 16 nm) sesuai dengan HA dan NA molekulnya, berada diatas permukaan virion. Nampak bentuk tangkai paku HA dan menonjol keluar dari amplop sebagai pemotong, paku NA berbentuk jamur tetrameter. Dua glikoprotein ini digunakan untuk menempel pada amplop lipid yang berasal dari selaput plasma sel inang dengan urutan pendek dari hydrophobic amino acid (daerah transmembran). HA adalah suatu tipe glikoprotein I yang berisi N-terminal ectodomain dan sebuah jangkar C-terminal, sedangkan NA adalah suatu tipe glikoprotein II yang berisi suatu jangkar N-proximal dan C-terminal ectodomain. HA yang memungkinkan virion untuk mengikatkan diri ke permukaan sel sialyloligosaccharides dan bertanggung jawab untuk aktivitas hemaglutinasinya.
HA menimbulkan antibodi virus-neutralizing yang sangat penting dalam perlindungan melawan infeksi. NA adalah suatu sialidase mencegah agregasi virion yang terdiri dari permukaan sialic acid virion, yaitu bagian utama dalam
sialyloligosaccharides yang dikenali oleh HA (Horimoto dan Kawaoka, 2001).
Keragaman virus dimungkinkan karena kemampuan Antigenic shift dan
Antigenic drift dari virus Avian Influenza. Terjadinya gen reassortment
(pertukaran dan percampuran gen) dan perubahan struktur antigenic yang bersifat minor pada antigen permukaan H dan atau N yaitu mutasi pada materi genetik dapat menimbulkan perubahan polipeptida virus, yaitu sekitar 2 – 3 kali subtitusi asam amino per tahun (Swayne et al.,1998). Perubahan (mutasi) penting dalam kaitannya dengan pengendalian AI pada unggas perubahan pada daerah cleavage
,receptor binding site, dan antigenic determinant (epitope). Perubahan pada epitope menyebabkan perubahan antigenicity dan perubahan immunogenicity
sehingga antara dua strain virus AI/H5 dari isolat yang berbeda memiliki sifat antigenic yang berbeda (Darminto, 2008).
2.2.4 Daur Hidup Virus Influenza
Setelah sialic acid mengikatkan diri pada membran permukaan reseptor, virus masuk ke dalam sel melalui mediasi endositosis reseptor. Endosome dengan pH yang rendah menginduksi penyesuaian pergantian HA, menghasilkan fusi membran antara amplop virus dan membran endosomal. Tanpa endosome, saluran proton M2 merubah pH inti viral menjadi rendah, menghasilkan penguraian dari M1 dari RNP yang berperan utama untuk pelepasan dari RNP menuju sitoplasma.Kemudian RNP dibawa menuju nukleus, kemungkinan sinyal inti lokal pada protein yang tersusun oleh komplek RNP (Horimoto dan Kawaoka, 2001).
Mekanisme transkripsi RNA yaitu sebagai berikut, enam dari delapan segmen RNA dirubah menjadi mRNA di dalam monocistronic manner dan dirubah menjadi HA, NA, NP, PB1, PB2 dan PA, yang paling menonjol adalah dua segmen RNA masing-masing ditranskripsikan menjadi dua mRNA melalui pembelahan. Untuk masing-masing gen M dan NS, mRNA ini dirubah menjadi kerangka yang berbeda, secara berurutan menjadi protein M1 dan M2, protein NS1 dan NS2. Proses ini digunakan untuk meningkatkan konsentrasi pemicu NP bebas dari perubahan sintesis mRNA menjadi sintesis cRNA dan vRNA. Sintesis terbaru dari vRNA diselubungi dengan NP dalam nukleus, dimana fungsinya sebagai tempat untuk transkripsi yang kedua dari mRNA virus (Horimoto dan Kawaoka, 2001).
Infeksi selanjutnya, perubahan menghasilkan M1, HA dan NA. HA dan NA mengalami pelapisan di dalam retikulum endoplasmik, proses selanjutnya di dalam aparatus golgi, kemudian dibawa menuju permukaan sel, dimana selanjutnya menyatu dengan membran sel. Inti lokal dari protein M1 dan NS2 menjadi bahan utama untuk migrasi dari RNP keluar dari nukleus untuk disatukan dalam partikel progeny viral di dalam sitoplasma. RNP-M1 kompleks berinteraksi dengan protein M1 yang diasosiasikan dengan membran plasma, dan keluar menuju membran sel, kemudian menutup diri tanpa membran bertahtakan kedua HA dan NA (Horimoto dan Kawaoka, 2001).
2.2.5 Variasi Antigenik Virus Avian Influenza
Berdasarkan patotipe, virus AI dibedakan menjadi dua kelompok yaitu,
High Pathogenic Avian Influenza (HPAI) yang mempunyai sifat sangat ganas dan
Low Pathogenic Avian Influenza (LPAI) bersifat kurang ganas (Capua, 2006).
Virus HPAI mempunyai kemampuan baik berkembang biak pada alat pernapasan, pencernaan, sistem syaraf dan peredaran darah. Kematian akibat HPAI berlangsung cepat dan didahului dengan gejala gangguan pernapasan atau kadang tanpa gejala (perakut). Salah satu tanda dari infeksi HPAI adalah tingkat kematian yang sangat tinggi mencapai 100% pada hewan yang terserang.Selama ini virus AI yang bersifat HPAI yaitu H5 dan H7.Sifat mudah bermutasi dari virus ini menyebabkan keganasananya ditentukan oleh waktu, tempat, dan inang yang terinfeksi (Rahardjo,2004).
Virus golongan LPAI mempunyai kemampuan baik untuk berkembang biak pada alat pernapasan (tracheotropic dan pneumotropic) dan saluran pencernaan (enterotropic). Ayam yang terinfeksi LPAI dapat sembuh dalam waktu seminggu, dengan gejala pernapasan. Ayam yang sembuh ini dapat menularkan virus melalui tinjanya. Virus LPAI mampu mengalami mutasi antigenik menjadi HPAI (Rahardjo,2004).
Antigen virus AI subtipe H5 berubah secara perlahan-lahan dengan mutasi titik (antigenic drift) atau secara drastis dengan genetic reassortment (antigenic
shift) dan rekombinasi virus. Tekanan sistem imun pada HA dan NA merupakan pemicu atau pendorong terjadinya antigenic drift (Horimoto dan Kawaoka, 2001).
Antigenic drift terjadi karena perubahan struktur antigen yang bersifat minor pada
antigen permukaan HA atau NA. Pola mekanisme mutasi melalui antigenic drift ini hanya menyebabkan penambahan atau pengurangan urutan nukleotida antigen HA, NA atau keduanya tanpa menghasilkan subtipe virus baru. Sedangkan
antigenic shift terjadi karena perubahan struktur antigen yang bersifat dominan
pada antigen permukaan HA atau NA melalui aktifitas dua macam subtipe virus Avian Influenza sehingga mampu menghasilkan virus subtipe baru sebagai hasil rekombinasi genetik (Harder dan Werner, 2006).
2.2.6 Penularan
Virus AI berkembang biak pada jaringan tropisma seperti saluran pernapasan, pencernaan, pembuluh darah, limfosit, syaraf, ginjal dan atau sistem reproduksi. Virus dapat diisolasi dari feses dan dari saluran pernapasan dalam jumlah yang cukup besar dari burung-burung terkena infeksi. Dengan asumsi yang logis karena virus terdapat dalam sekresi, penyebaran penyakit dapat berlangsung melalui air minum yang tercemar. Burung-burung dapat terinfeksi melalui masuknya virus ke dalam kantung konjungtiva, hidung ,atau tenggorokan. Bukti laboratorium dan lapangan menunjukan bahwa virus dapat diambil dari permukaan dan dalam telur (Rahardjo, 2004).
Penularan virus AI dapat terjadi melalui kontak langsung antara unggas sakit dengan unggas yang peka. Unggas yang terinfeksi virus AI mengeluarkan virus dari saluran pernafasan, konjungtiva dan feses. Penularan dapat juga terjadi secara tidak langsung misalnya melalui udara yang tercemar material atau debu yang mengandung virus AI (aerosol), makanan atau minuman, alat atau perlengkapan peternakan, kandang, pakaian, kendaraan, peti telur, eggtray, burung, mamalia, dan insekta yang mengandung virus AI (Tabbu, 2000).
Virus AI dari burung migran yang menjadi reservoir akan disebarkan melalui feses yang jatuh dipeternakan unggas dan dapat menjangkiti peternakan- peternakan unggas lain melalui sumber air minum yang terkontaminasi. Burung migran juga dapat menyebarkan virus AI pada burung lain yang juga dikenal sebagi reservoir virus (Isa dkk., 2001).
Transmisi virus AI yang menyerang peternakan terjadi melalui mekanisme : a) Transmisi langsung dari sekresi (feses, sekresi saluran respirasi) dari burung yang terinfeksi. b) Telur yang terkontaminasi virus dalam inkubator dan pecah dapat menginfeksi anak ayam yang sehat (OIE, 2002). c) Peralatan kandang seperti tempat telur, truk pengangkut pakan, pakaian dan sepatu dari pekerja. d) Tempat air minum ternak yang terkontaminasi. e) Tempat sampah di peternakan yang telah terinfeksi virus AI (Rahardjo, 2004).
2.2.7 Patogenesis
Proses infeksi tahap pertama terjadi secara inhalasi (menghirup) atau ingesti (memakan) virus AI. Enzim tripsin dan protease lainnya dalam sel tropisma terutama pada epitel saluran pernapasan, paru-paru dan trakea tersedia untuk pembelahan protein hemaglutinin (Harder and Werner, 2006).
Tahap kedua, virion masuk ke dalam sel secara endositosis. Virus mengalami replikasi dalam sel endotel dan menyebar melalui sistem peredaran darah atau sistem limfatik untuk menginfeksi dan replikasi dalam bermacam- macam tipe sel organ visceral, otak dan kulit. Gejala klinis dan kematian disebabkan karena kegagalan multiplikasi organ .Kerusakan yang disebabkan oleh virus AI ini berasal dari satu dari tiga proses berikut: (1) proses perbanyakan virus secara langsung dalam sel, jaringan dan otak. (2) efek secara tidak langsung dari produksi mediator seluler seperti sitokin. (3) Iskemik yaitu suplai darah yang tidak mencukupi akibat adanya thrombus dalam jantung atau pembuluh darah (Harder and Werner, 2006).
Tahap ketiga dari pathogenesis penyakit AI yaitu replikasi virus yang biasanya terbatas pada saluran pernapasan atau pencernaan. Virus AI bisa juga menyebar secara sistemik, memperbanyak diri dan menimbulkan kerusakan pada ginjal dan sel-sel organ yang lain (Harder and Werner, 2006).