FBS 3 Case Pneumonia

VIRUS
 Virus adalah agen infeksi terkecil (diameternya berkisar antara 20 nm sampai 300 nm) dan hanya mengandung satu jenis asam nukleat (DNA atau RNA ) sebagai genomnya.Asam nukleat tersebut terbungkus dalam kulit protein ,yang dikelilingi oleh membran yang mengandung lipid.
 Virusnya hanya bereplikasi pada sel hidup ,sebagai parasit pada tingkat genetik.Asam nukleat virus memiliki informasi yang penting dalam pengaturan sel host yang terinfeksi untuk mensintesis makromolekul spesifik yang dibutuhkan dalam memproduksi progeny virus.
 Selama siklus replikasi,berbagai salinan asam nukleat virus dan lapisan protein di hasilkan.Lapisan protein tersebut kemudian berkumpul membentuk kapsid,yang menutupi dan menstabilkan asam nukleat virus terhadap lingkungan ekstraselular serta membantu penempelan dan penetrasi virus terhadap sel yang rentan.
 Infeksi virus dapat menghasilkan sedikit atau tidak ada efek pada sel host atau kerusakan dan kematian sel.
 Virus sangat beragam dalam struktur ,organisasi dan ekspresi gen serta cara dalam bereplikasi dan bertransmisi.
 Virus dikenal dapat menginfeksi unislular organisme sperti mycoplasma,bakteri dan alga dan juga tanaman tingkat tinggi serta binatang.
 Bakteriofage adalah virus yang menginfeksi bakteri.
 Virion adalah partikel virus lengkap,ditemukan diluar sel dan mampu bertahan hidup dalam bentuk kristal serta mampu menginfeksi sel hidup.Virion terdiri dari nukleoid dan kapsid.

EVOLUSI ASAL VIRUS
Asal dari virus belum diketahui.Terdapat dua teori yang mungkin dapat menjelaskan asal dari virus,yaitu:
1. Virus mungkin berasal dari DNA atau RNA dari komponen asam nukleat sel host yang mampu bereplikasi dan berkembang secara mandiri.
2. Virus mungkin berasal dari bentuk terdegenarasi parasit sel.

KLASIFIKASI VIRUS

1. Klasifikasi Dasar
Rangkaian gen sering digunakan dalam tahap awal untuk mengidentifikasi virus dan dibandingkan dengan data base .Rangkaian gen virus dapat memajukan kriteria taksonomi dan dapat memberikan dasar untuk identifikasi keluarga virus baru.
- Virion Morfologi , temasuk dalam ukuran ,bentuk,tipe simetri ,ada atau tidaknya peplomer dan membran.
- Properti gen virus ,termasuk dalam tipe asam nukleat ,ukuran dari gen dalam kilobases (kb) atau kilobases pairs (kbp),rantai (single atau double),asam nukleat linier,sirkuler ,rangkaian nukleotida ,dll.
- Properti fisiokimia dari virion,termasuk dalam masa molekular,kestabilan pH,kestabilan thermal dan kerentanan terhadap agen kimia dan fisik khususnya ether dan detergent.
- Properti protein virus,termasuk dalam jumlah,ukuran dan aktivitas fisik dari struktural dan nonstruktural protein,rangkaian asam amino, modifikasi ( glikosilasi ,fosforilasi dan myristilasi) dan aktivitas fungsional khusus.
- Replikasi dan organisasi gen,termasuk dalam susunan gen,jumlah dan posisi rangka terbuka,strategi replikasi dan bagian selular.
- Properti antigenetik
- Properti biologi,termasuk dalam kisaran host alami,cara transmisi,hubungan vector,pathogenicity dan patologi.

2. Sistem Universal dalam Taksonomi virus
Sistem yang di ciptakan dimana virus di pisahkan berdasarkan pengelompokan besar yang disebut famili yang berdasarkan pada morfologi virion ,struktur gen dan strategi replikasi.Terdapat suffix-viridae pada nama famili virus.
Dalam tiap famili,terdapat subdivisi yang disebut genera yang pengelompokannya berdasarkan fisiokimia atau perbedaan serologi.Kriteria yang digunakan dalam menentukan genera bervariasi dari antar famili.Terdapat suffix-virus dalam penamaan genus.
Pada tahun 2000,komite internasional dari taksonomi virus telah mengorganisasikan lebih dari 4000 virus hewan dan virus tumbuhan dalam 56 famili ,9 subfamili dan 233 genera dengan ratusan virus lain yang masih belum terdata.

Survey of DNA-containing viruses Survey of RNA-containing viruses
Parvovirus PicoRNAvirus Orthomyxovirus
Polyomavirus Astrovirus Bunyavirus
Papillomavirus Calicivirus Bornavirus
Adenovirus Reovirus Rhabdovirus
HepaDNAvirus Arbovirus Paramyxovirus
Herpes virus Togavirus Filovirus
Poxyvirus Flavi virus Other viruses
Arenavirus Viroid
Coronavirus Prion
Retrovirus



Struktur Virus
Virus terdapat dalam berbagai bentuk dan ukuran.Informasi struktural peting dalam pengklasifikasian virus dan menemukan hubungan fungsi struktur pada viral protein.
1. Jenis –jenis simetris partikel virus.
Arsitektur virus dapat dikelompokkan dalam tiga tipe berdasarkan susunan morfologi subunitnya,yaitu:
- Cubic Symmetry
Semua bentuk cubic symmetry yang di observasi dari virus hewan terdapat dalam pola icosahedral,susunan yang paling efisien untuk subunit dalam kulit tertutup.Pola icosahedron memiliki 20 sisi,12 simpul,5 lipatan,3 lipatan dan 2 lipatan sumbu dari simetri rotasi.Terdapat hampir 60 subunit identik pada permukaan icosahedral.Kebanyakan virus yang memiliki simetri icosahedral tidak dalam bentuk icosahedral melainkan bentuk sferis.
- Helical Symmetry
Dalam bentuk helical symmetry ,subunit-subunit protein terikat dalah arah yang periodik terhadap asam nukleat virus ,berpilin membentuk alfa helix.Nucleokapsid kemudian juga berpilin didalam sampul yang mengandung lipid.Berebeda dengan struktur cubic symmetry,pada struktur simetri ini terdapat interaksi periodik antara kapsid protein dan asam nukleat.Semua virus hewan yang terdapat dalam bentuk helical symmetry mengandung genom RNA.
- Struktur Kompleks
Tidak berbentuk simple cubic atau helical symmetry tapi lebih kompleks lagi strukturnya.contohnya poxvirus yang berbentuk bata dengan tonjolan pada permukaan eksternal dan inti pada tubuh lateral dalam.

Mengukur Ukuran Virus
1. Observasi langsung menggunakan Mikroskop elektron
2. Sedimentasi melalui Ultrasentrifugasi
3. Pengukuran perbandingan

Komposisi Kimia Virus
1. Protein Viral
Protein viral memiliki beberapa fungsi penting yaitu:
- Fungsi utamanya adalah memfasilitasi pemindahan asam nukleat virus dari host ke sel lain
- Melindungi genom virus dari inaktivasi oleh nuklease
- Berperan dalam perlekatan virus pada sel yang rentan.
- Membentuk struktur simetri pada partikel virus
- Protein viral dapat ,enentukan karakteristik antigenik virus
- Beberapa virus membawa jenis enzim tertentu(protein) didalam virion .Enzim terdapat dalam jumlah kecil dan tidak berperan dalam membentuk struktur partikel tapi dibutuhkan pada inisiasi siklus replikasi pada saat virus memasuki sel host.

2. Asam Nukleat Viral
Virus mengandung satu jenis asam nukleat,DNA atau RNA,yang mengkode informasi genetik yang penting dalam replikasi virus.DNA atau RNA tersebut dapat berupa single atau double stranded,sirkuler atau liner dan bersegmen atau nonsegmen.
Ukuran dari viral DNA berkisar antara 3,2 kbp sampai 375 kbp,sedangkan ukuran viral RNA berkisar antara 7 kb sampai 30 kb.
Kelompok DNA viral memiliki genom dalam bentuk molekul DNA tunggal dan dalam konfigurasi linier atau sirkular,sedangkan viral RNA terdapata dalam berbagai bentuk.Genomnya terdiri dari beberapa segmen yang terhubung longgar dengan virion .Komposisi dan rangkaian nukleotida tiap viral berbeda dan dapat digunakan dalam pengklasifikasian virus.



3. Sampul Lipid Viral (Viral Lipid Envelope)
Sejumlah virus berbeda mengandung sampul lipid sebagai bagaian dari strukturnya.Lipid di peroleh ketika nukleokapsid viral berkembang melaui membran seluler saat mencapai kematangan.Perkembangan terhadi hanya pada sisi yang dimana protein spesifik virus telah memasuki membran sel host.
Komposisi fosfolipid spesifik dari sampul virion ditentukan oleh tipe sel membran spesifik yang terlibat dalam proses perkembangan.Virus yang mengandung lipid lebih sensitif terhadap pengobatan dengan eter atau pelarut organik sedangkan yang non lipid bersifat lebih resistan.

4. Glikoprotein Viral
Sampul viral dapat juga mengandung glikoprotein ,dibandingkan dengan membran lipid yang didapat dari sel host ,sampul glikoprotein dikode oleh virus sendiri.Gula yang ditambahkan pada glikoprotein menggambarkan pada sel host yang mana virus berkembang.Permukaan glikoprotein berperan sebagai sampul pada penempelan viral ke sel target dengan berinteraksi pada selular reseptor.Glikoprotein juga terlibat dalam fusi membran pada tahap infeksi dan merupakan antigen viral yang penting.


Reaksi Virus terhadap agen fisika dan agen kimia
1. Pemanasan dan Pendinginan
Terdapat variabilitas yang luas dalam stabilitas panas oleh virus yang berbeda.Misalnya icosahedral virus cenderung stabil ,kehilangan sedikit infektifitas setelah pemanasan pada suhu 37o C.Sampul virus bersifat lebih labil dan dengan cepat menurun pada suhu 37oc.Infektifitas viral pada umumnya rusak melalui pemanasan pada suhu 50-60oc selama 30 menit.Virus dapat di awetkan dengan penyimpanan pada temperatur dibawah titik beku dan beberapa dapat bertahan terhadap lyophilization dan dapat diawetkan pada keadaan kering dengan suhu 4oc atau pada temperatur ruangan.
2. Stabilisasi Virus dengan Larutan Garam
Banyak virus yang dapat distabilkan menggunakan larutan garam pada konsentrasi 1mol/L,virus tidak bersifat inaktif bahkan dengan pemanasan pada suhu 50oc selama 1 jam.Virus dapat distabilkan dengan menggunakan beberapa garam seperti MgCl2,MgSO4 dan Na2SO4.Stabilitas virus sangat penting dalam pembuatan vaksin.
3. pH
Virus biasanya stabil pada pH antara 5.0 dan 9.0.Ada juga beberapa virus yang rentan terhadap kondisi asam .Semua virus dapat di rusak pada kondisi alkali.
4. Radiasi
Ultraviolet,x-ray dan partikel berenergi tinggi dapat me-nonaktif kan virus dan dosisnya berbeda-beda pada tiap virus.
5. Photodynamic Inactivation
Virus mampu ditembus oleh berbagai tingkat pewarna seperti toluidine blue,neutral red dan proflavin.Pewarna ini mengikat pada asam nukleat virus dan membuat virus rentan terhadap inaktifasi oleh cahaya tampak.

6. Ether Susceptibility
Dapat digunakan untuk membedakan virus yang memiliki sampul lipid atau tidak.
7. Detergents
Nonionic detergent(nonidet P40 dan triton X-100) melarutkan kandungan lipid pada membran virus.Anionic detergent, seperti sodium dodecyl sulfat,dapat juga melarutkan sampul viral dan juga memecah kapsid protein.
8. Formaldehyde
Formaldehyde dapat merusak ifektifitas virus dengan bereaksi pada asam nukleat.Virus dengan single stranded lebih rentan dibandinkan virus dengan genom double stranded.
9. Antibiotik dan Agen antibakteri lainnya.
Antibakteri antibiotik dan sulfonamide tidak memiliki efek terhadap virus.


Pathogenesis and control of Viral Diseases
Proses yang paling mendasar dari infeksi viral adalah siklus replikatif virus.Respon sel terhadap infeksi dapat berkisar dari adanya efek yang jelas hingga cytopathology disertai dengan adanya kematian sel hingga hyperplasia atau kanker.
Viral disease adalah beberapa keabnormalitasan yang dihasilkan dari infeksi viral pada organisme host.Infeksi viral yang gagal menghasilkan gejala tertentu terhadap host disebut dalam kondisi subclinical.Faktanya,kebanyakan infeksi viral tidak menghasilkan penyakit.
Prinsip yang penting menyangkut viral disease adalah sebagai berikut:
1. Banyak dari infeksi viral berada dalam kondisi subclinical
2. Penyakit yang sama dapat dihasilkan oleh berbagai virus
3. Virus yang sama dapat menghasilkan berbagai macam penyakit
4. Penyakit yang ditimbulkan tidak berhubungan dengan morfologi virus
5. Hasil dari kasus tertentu ditentukan oleh viral dan juga faktor host dan dipengaruhi oleh genetik masing-masingnya.

Pathogenesis of Viral Diseases
Viral pathogenesis mengacu pada interaksi antara viral dan faktor host yang nantinya dapat menghasilkan penyakit.Virus bersifat pathogenik jida dapat menginfeksi host tertentu dan menimbulkan tanda-tanda adanya penyakit pada host.Beberapa virus bersifat lebih virulen ,karena dapat menghasilkan penyakit yang lebih parah pada host yang rentan.
Untuk menghasilkan penyakit ,virus harus memasuki host ,kemudian berinteraksi dengan sel yang rentan ,bereplikasi dan menyebabkan cell injury(kerusakan sel).Tahap-tahap dalam Viral pathogenesis,yaitu:
1. Virus masuk kedalam host
2. Replikasi primer viral
3. Penyebaran Viral
4. Cellular Injury
5. Respon immune host
6. Pembersihan viral
7. Pembentukan ketahanan infeksi
8. Pelepasan viral (Viral sheeding)

Pencegahan dan Pengobatan pada Infeksi Viral
Kemoterapi antiviral
Virus merupakan parasit obligat intraseluler sehingga agen antiviralnya harus mampu secara selektif menghambat fungsi viral tanpa merusak sel host.Batasan yang lain ,banyak tahap dari replikasi virus terjadi selama periode inkubasi dan virus menyebar sebelum adanya gejala yang muncul,membuat pengobatan menjadi tidak efektif.Antiviral dapat mengobati infeksi jika vaksin tidak begitu efektif.Mekanisme kerjanya bervariasi pada tiap antiviral dan kadang butuh pengaktifan oleh enzim didalam sel sebelum dapat menghambat replikasi virus.Contoh-contoh dari antiviral:
1. Nucleoside analog
2. Nucleotide analog
3. Nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor
4. Protease inhibitor
5. Fusion inhibitor
6. Tipe lain dari agen antiviral
-Amantadine dan Rimantadine
-Foscarnet (Phosphonoformic Acid ,PFA)
-Methisazone

Interferon
Interferon adalah protein yang dikode oleh host yang merupakan anggota dari keluarga protein
Sitokin yang dapat menghambat replikasi viral.Interferon di produksi sangat cepat (dalam jam)
terhadap respon pada infeksi viral atau penginduksi lain.Interferon dihasilkan oleh semua spesies vertebrata dan akan dihasilkan jika memang dibutuhkan oleh sel.Interferon terdapat dalam tiga jenis yaitu :IFN-α ,IFN-β dan IFN-ϒ.

Vaksin
Tujuan dari pemberian vaksin adalah untuk mengguanakan sistem imun host dalam mencegah infeksi viral.Beberapa vaksin telah terbukti dapat dengan efektif mengurangi kejadian tahunan infeksi virus.Prinsip umum dari vaksin bahwa immunitas terhadap infeksi viral adalah berdasarkan perkembangan respon imun pada antigen spesifik yang ada di permukaan partikel virus yang menginfeksi sel.Misalnya yang ada pada sampul virus,antigen yang penting adalah glikoprotein.