ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
4
BAB I
T I N J A U A N
P U S T A K A
1. TUBERKULOSIS PARU
1.1 Definisi Tuberkulosis adalah penyakit infeksi yang dise babkan oleh kuman Mikobakterium tu ber kul os is, dimana paru-paru merupakan organ yang paling sering terse rang penyakit ini dibandingkan dengan organ tubuh yang lain
(8 ,1 2 ).
Mikobakterium tuberkulosis
(M. TB.) adalah kuman
berbentuk batang dengan panjang 2-4 Um, tebal 0,3 Um. Mempunyai sifat tidak dapat bergerak,
tidak berspora,
obligat aerob, tahan asam, metabolisme serta pertum buhannya lambat
(8,26) dan tumbuh amat baik dalam m e
dia yang mengandung gliserol, lur),
albumin, mineral
asam lemak (kuning te -
(darah/serum) dan glukosa,
se-
perti yang terdapat dalam media "Lowenstein-Jensen” . Mikobakterium yang dapat menimbulkan penyakit pa da manusia dibagi menjadi 4 spesies, yaitu: Mikobakte rium tub erk u lo si s, Mikobakterium b o v i s , Mikobakterium m i k r o t i , Mikobakterium af ri ka nu m, dimana ke 4 spesies ini disebut sebagai "tuberkulosis kompieks"
(24,26).
1.2 Imunologi tuberkulosis paru Fungsi utama dari sistem pertahanan tubuh adalah melindungi
"host" terhadap infeksi kuman.
Bila kuman M.TB. masuk kedalam tubuh manusia, ma ka usaha pertama dari sistem pertahanan tubuh ialah
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
5
mengerahkan netrofil untuk memfagositosis kuman terse but. Tetapi kuman tersebut
tidak mengalami kehancur-
an dan segera meninggalkannya. Kemudian akan difagosi tosis oleh makrofag dan diproses didalamnya. -Kuman yang telah diproses ini (super antigen) bersama-sama dengan molekul respon imun (ir) akan diterima oleh re septor dari limfosit-T,
yang kemudian akan mengaktif-
kan limfosit-T tersebut. Limfosit-T yang telah diak tifkan akan mengalami transformasi bias, proliferasi dan diferensiasi menjadi "subset" sebagai berikut: (5,7,16) 1. T H (T Helper),
yang merangsang limfosit-B untuk
menjadi sel plasma yang selanjutnya memproduksi imunoglobulin (Ig). Diduga "subset" dari limfosit-T inilah yang memproduksi limfokin, yang antara lain dapat merangsang dan mengaktifkan makrofag sehingga lebih poten dalam melakukan fagositosis dan penghancuran kuman. 2. T d
(T
Delayed type hipersensitivity ), yang ber -
sangkut paut dengan "delayed type hipersensitivity" 3. T v (T Killer), dapat memusnakan sasaran bila t'erja K. ~ di kontak, baik secara langsung maupun dengan per antaraan Ig M yang diangkutnya* 4. T 0 (T Supressor), yang menekan limfosit-B supaya o tidak membentuk Ig secara berlebihan. 5. T w (T Memory), mengingatkan
(memory) pada sistem
limfosit-T untuk memberikan respon yang sama pada invasi kuman selanjutnya. Imunoglobulin yang pertama dibentuk pada infeksi dengan kuman TB.
adalah Ig M, yang lambat laun kadar-
nya akan berkurang dan diganti atau disusul oleh Ig G dan Ig A, dimana Imunoglobulin-imunoglobulin tersebut dapat mengikat
Skripsi
"antigen dari kuman TB". Kuman yang te
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
6
lah diikat oleh imunoglobulin tersebut kemudian difa gositosis oleh makrofag yang telah diaktifkan oleh MAP (Macrofag Activiting Factor)
(16).
Pada tahun 1982, Kardjito dkk.
(13) melaporkan
bahwa pada kasus-kasus TB. paru aktif di Indonesia, hanya Ig G saja yang menunjukkan kenaikkan kadar diatas normal yang bermakna. Hal ini diduga disebabkan oleh karena proses TB. paru merupakan proses yang me nahun,
dan sebagian besar dari penderita TB. paru di
Indonesia baru datang berobat setelah proses berja lan agak lanjut.
1.3 Alat-alat diagnostik Alat-alat diagnostik yang masih sering diguna kan sebagai penunjang diagnosis penyakit TB. paru, yaitu: 1. Pemeriksaan radiografik 2. Pemeriksaan bakteriologik 3. Pemeriksaan tes kulit ad 1. Pemeriksaan radiografik Sampai saat ini merupakan penunjang diag nosis penyakit TB. paru yang utama,
tetapi m a
sih mempunyai keterbatasan-keterbatasan seba gai b e r i k u t : * Sering memberikan hasil positip semu, sukar untuk memberikan hasil pembacaan dengan te pat, terutama pada anak-anak (6 ,2 2 ). * Mengingat efek samping pemeriksaan ini, maka pemeriksaan ulangan hanya dapat dilakukan se telah jangka waktu tertentu (maksimal 3 kali s e t a h u n ). * Fasilitas ini hanya dimiliki oleh rumah sa kit pusat,
Skripsi
sehingga menyulitkan untuk peme -
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
7
riksaan dida era h- dae ra h. * mahal ad. 2. Pemeriksaan bakteriologik Sebagai alat penunjang diagnosis TB. paru yang memastikan
(konfirmatif), tetapi masih mem
punyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut: * Sering memberikan hasil negatip semu
[hanya
10% (17,22) daripada kasus TB. paru yang da pat ditemukan dengan pemeriksaan bakteriolo gik] . * Pemeriksaan dengan perbenihan membutuhkan wak tu yang lama ( 1-2 bulan). * Pada anak-anak sulit mendapatkan dahak, biasa nya hanya air liur saja (2 2 ). ad. 3. Pemeriksaan tes kulit Pemeriksaan ini hanya menyatakan bahwa seseorang pernah terinfeksi oleh kuman M.TB.
dan
kurang mempunyai arti sebagai alat penunjang diagnosis
(5,22).
1.4 Antigen Mikobakterium tuberkulosis Menurut Standford dan Grange (12), antigen Mikobakteria dibagi menjadi 4 kelompok sebagai berikut: 1. Kelompok I
: Antigen yang terdapat pada semua spe
sies Mikobakteria dan beberapa bakteri lain (Corine-bakteri, Nokardia, Listeria). 2. Kelompok XI : Antigen yang hanya terdapat pada spe sies yang tumbuh lambat. 3. Kelompok III: Antigen yang terdapat pada spesies yang tumbuh cepat. 4. Kelompok IV : Antigen yang khas untuk setiap spe sies. M > L U PER.F UifAK.A AN 'U N IV E R S I T A S A l R L A N G G A '
S U R A B A Y A Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
8
Banyak usaha telah dilakukan untuk memisahkan an tigen yang khas untuk setiap spesies tersebut
(kelom-
pok IV), tetapi sejauh ini masih belum ada yang berha sil dengan sempurna (1 2 ), sebab pada m ik o b a k t e r i a , an tigen yang khas maupun yang tidak khas seringkali ter dapat pada molekul protein yang sama (12). Mahfouz d k k . mencoba memurnikan antigen yang khas ini dengan cara polimerisasi tuberku lop rot ei n, setelah didiaiisa sel.ama semalam dalam larutan dapar asetat
(15). De -
ngan polimerisasi ini diharapkan bahwa disamping pe murnian antigen,
juga didapatkan peningkatan daya imu
noadsorbent dari antigen tersebut. Polimer ini ternya ta stabil sampai 8 bulan bila disimpan pada 4°C (2).
2. SEROLOGI TUBERKULOSIS
2.1 Sejarah singkat Pada tahun 1898 para sarjana meneliti bahwa se rum penderita TB. mampu membentuk gumpalan dengan sus pensi Mikobakterium tub erk ul os is . Tahun 1901, uji fik sasi komplemen digunakan dalam serodiagnosa T B . Sete lah 30 tahun, uji ini tidak digunakan lagi, karena ti dak adanya antigen yang lebih baik,
dan tidak ditemu-
kan metoda standarisasi yang lebih baik.
1948 ditemu-
kan uji serologi TB. yang menggunakan antigen tuberku lin
yang disalutkan pada sel darah m e r a h . Tahun 1949
Florence Seibert yang tertarik pada struktur antigen dari M.TB.,
juga mengembangkan uji serologi ini, yang
didasarkan pada hubungan antara komponen-komponen an tigen M.TB., "host".
dengan respon imun yang terjadi pada
Uji-uji lain yang diperkenalkan antara lain:
aglutinasi partikel inert, gel difusi, uji fluoresens
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
9
antibodi dan RIA (12).
2.2 Macam-macam uji untuk diagnosis tuberkulosis
2.2.1 Uji aglutinasi Antigen yang larut diikatkan pada partikel a tau s e l , kemudian direaksikan dengan antibodi dari antigen tersebut, maka akan terjadi aglutinasi. Uji aglutinasi ini mempunyai kelemahan,
yaitu
kurang sensitip, karena hanya dapat untuk mendeteksi kadar antibodi yang tinggi dalam serum. Maka diadakan penelitian lebih lanjut untuk mendeteksi k a dar antibodi yang rendah dalam serum dengan menggunakan faktor penguat atau label, yaitu antara lain, uji RIA dan uji ELISA (11).
2.2.2 Uji Radio Imun ( RIA = Radio Immuno Assay) Antigen yang dilekatkan pada fase p a d a t , dire aksikan dengan antibodi dalam serum, kemudian ditam bah konyugat yang berlabel radioisotop. Hasil diten tukan dengan menggunakan alat "radiation counter"
( 1 0 , 1 1 ). Keuntungan uji RIA:
,
* Merupakan uji serologi yang amat sensitip,
i spesi-
fik serta amat baik untuk penentuan bahan-bahan dengan kadar amat rendah (3). Kerugian/ kelemahan uji RIA: * Membutuhkan peralatan yang mahal * Waktu paruh reagensianya amat pendek * Perlu tindakan-tindakan khusus untuk melindungi petugas laboratorium maupun pegawai-pegawai pa brik pembuat reagensia dari
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
sinar-sinar radioak-
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
10
tif dan membutuhkan tempat pembuangan khusus un tuk reagensia yang telah digunakan.
2.2.3 ELISA (Enzyme Linked Immunoserbent Assay) Kelemahan-kelemahan dari uji radio imun mendorong para peneliti untuk mencari penggantinya yang lebih sederhana,
lebih murah dan dengan reagensia
yang dapat tahan lama,
yaitu uji ELISA.
Serum yang mengandung antibodi yang akan diten tukan direaksikan dengan antigen yang terikat pada fase p a d a t . Kemudian ditambahkan konyugat
(antihu -
man imunoglobulin berlabel enzim) dan akhirnya di tambahkan substrat.
Hasil dibaca dengan spektrofoto
meter (1 1 ). ELISA ternyata lebih praktis, namun sensitifitasnya
6251 dan spesifisitasnya 74,3% masih -belum
m e m a d a i , disamping itu dibutuhkan alat "micro ELISA reader" yang hanya dimiliki oleh rumah sakit yang besar saja (1 0 ).
2.2.4 Uji Imunoperoksidase (uji IPO) Uji Imunoperoksidase merupakan perpaduan anta ra 2 uji serologik yang telah dikembangkan lebih da hulu,
yaitu uji imunofluoresens dan ELISA (akan di-
p u b l i k as ik an ). Uji IPO ini mulai dikembangkan karena mempunyai keuntungan-keuntungan antara
lain, ha
silnya dapat dibaca dengan menggunakan mikroskop ca haya biasa dan morfologi antigennya dapat dilihat dengan nyata dibawah mikroskop
(1,4,21).
Uji IPO dibagi menjadi 4 tipe, yaitu: (lihat gambar 1 ) a. Uji IPO langsung b. Uji IPO tak langsung
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
11
c. Uji Avidin-Biotin d. Uji peroksidase-antiperoksidase
(PAP)
ad a. Uji IPO langsung Uji ini merupakan cara yang paling seder hana untuk menentukan lokasi dari antigen ter t e n t u . Antibodi dari antigen yang akan diten tukan,
diikatkan secara kimia (ikatan kovalen)
dengan enzim Horseradish peroksidase lam bentuk konyugat.
(HRP) da
Konyugat ini diteteskan
pada bahan yang akan ditentukan. Setelah diin kubasi,
sediaan dicuci untuk menghilangkan si
sa-sisa konyugat yang tidak bereaksi. Ke mudi an ditambahkan substrat yang mengandung bahan kromogen. Hasil positip bila pada sediaan yang diperiksa didapatkan perubahan warna pada an tigen yang akan ditentukan. Cara ini cukup sederhana dan tidak membu tuhkan waktu yang lama, tetapi kelemahannya
,
diperlukan konyugat khusus untuk setiap anti gen
(4).
ad b. Uji IPO tak langsung Pada sediaan yang mengandung antigen, di tambahkan antibodi dari antigen tersebut
(ti
dak dalam ikatan konyugat), diinkubasikan selama waktu tertentu,
dicuci dan ditambahkan
4
konyugat tama,
(antiglobulin dari antibodi yang per
yang diikatkan pada enzim HRP). Kemud i
an ditambah substrat yang mengandung bahan kromogen.
Hasil positip
bila
aan yang diperiksa didapatkan
pada
sedi
perubahan w a r
na pada antigen yang akan ditentukan. i Cara ini lebih sensitip daripada cara langsung dan hanya memakai 1 macam konyugat
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
12
untuk berbagai jenis antigen,
tetapi dibutuh
kan waktu yang lebih lama dan pengecatan latar belakang (background staining) lebih se rin g terjadi
(4).
ad c. Uji Avidin-Biotin Cara ini menggunakan 3 macam reagensia sebagai berikut: * Antibodi pertama yang spesifik dari antigen yang akan ditentukan. * Antibodi kedua (yang dapat mengikat antibo di pertama),
diikatkan pada biotin
dalam
bentuk konyugat. * Kompleks peroksidase yang diikatkan pada A vidin-biotin
yang juga dalam bentuk konyu
gat. Antigen yang akan ditentukan dapat di perlihatkan dengan penambahan substrat
yang
mengandung bahan kromogen. Cara ini lebih sensitip dibandingkan de ngan cara langsung dan tak langsung (4). ad d. Uji peroksidase-antiperoksidase (PAP) Uji PAP ini juga menggunakan 3 macalm reagensia sebagai berikut: * Antibodi pertama yang spesifik dari antigen yang akan d i t e n t u k a n . * Antibodi
kedua,
sebagai penghubung yang da
pat mengikat antibodi pertama dan kompleks PAP. * Kompleks PAP, merupakan enzim peroksidase dalam bentuk
ikatan imunologik.
Antigen yang akan ditentukan dapat di perlihatkan
dengan penambahan substrat
yang mengandung bahan kromogen. M 1 L I K. PERPUSTAKAAN 'U N I V E R S IT A S A IR L A N G G A '
S U R A B A Y A Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
13
Uji PAP ini mempunyai sensitifitas
LOO -
1000 kali lebih tinggi dari uji IPO tak
Lang -
sung dan setara dengan RIA (21).
Key Ai\TU.u. x Anti*«n
# Pcroxidaae Knsys
'v
A ^mm
Primary Antibody
► Biotin
Secondary Antibody
Avldln
PA? Coaplex
A AA
A AA Direct Method
Indirect Method
A
Y IA A
PAP Method
A AA Avidin-Biodn Method
gambar 1. Prinsip dasar berbagai uji IPO
2.2.4.1
Perekat antigen (lihat gambar 2) Perekat antigen yang digunakan pada uji
IPO
ini. tergantung dari bahan yang mengandung antigen tersebut. ringan, albumin,
Bila antigen terdapat dalam potongan ja
dianjurkan untuk menggunakan Meyer's
egg
sedangkan untuk beberapa sediaan hapus
digunakan alum gelatin.
Mahfouz d k k . mendapatkan
bahwa yolk sac normal merupakan perekat antigen TB.
paru yang baik
mendapatkan
(15).
Sedangkan Nassau (17)
,
bahwa larutan gelatin 0,5% merupakan
perekat kuman T B . yang baik.
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
14
gambar 2. Penampang membujur telur eram
2.2.4.2 Peroksidase endogen Adanya peroksidase endogen didalam sediaan jaringan,
hapus darah/sumsum tulang,
yolk sac, da
pat mengacaukan pembacaan hasil yang sebenarnya (dapat memberikan hasil reaksi positip semu/pengo toran).
Untuk menghindari gangguan ini, maka sedi
aan yang akan digunakan terlebih dahulu diblokade dengan menggunakan hidrogen peroksida (HgOg 30%) selama 5 menit
(4).
2.2.4.3 Pewarnaan latar belakang
(background staining)
Reaksi positip semu/pengotoran dapat juga ta* jadi jika antibodi primer (antibodi pertama) diab sorbsi dalam sediaan/perekat antigen, karena anti bodi primer ini nantinya akan mengikat antibodi ke d ua /p en g h u b u n g . Untuk mengatasi hal ini, yaitu
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
15
dengan memberikan
"non immune serum" yang berasal
dari hewan yang sama dengan-hewan dimana antibodi sekunder dibuat
(dengan pengenceran 1 :2 0 .) pada se
diaan sebelum sediaan tersebut diberi ko.nyugat (4)
2.2.4.4 Substrat dan kromogen Substrat yang akan digunakan untuk uji dalah hidrogen peroksida
IPO a
(HgOg)- Reaksinya terja-
di sebagai b e r i k u t :
HRP akan membentuk kompleks dengan HgOg, dan kom pleks ini akan bereaksi dengan elektron donor (be berapa macam kromogen) yang kemudian menghasilkan molekul
berwarna,
HgO dan HRP. HRP yang dibebas -
kan akan digunakan kembali untuk membentuk
kom -
pleks dengan H 20 2 dan reaksi berjalan seperti semula,
dan seterusnya (4). Pada uji IPO ada beberapa kromogen yang bia-
sanya digunakan sebagai donor elektron pada subs trat, * 3,3'
yaitu antara lain: diaminobenzidina (3,3' DAB)
Akan memberikan endapan berwarna c o k l a t . * 3-amino-9 etilkarbasol Akan memberikan endapan berwarna m e r a h . * p-fenilendiamina dihidroklorida Akan memberikan warna biru hitam.
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
16
2.2.4.5 Pewarnaan kontras
(counterstain)
Pewarnaan kontras yang digunakan tergantung dari substrat dan kromogennya. nya digunakan metilen biru
Untuk DAB, biasa -
(4).
2 . 2 . 4 .6 Kontrol Uji
IPO merupakan uji laboratorik yang semi-
kuantitatif,
maka untuk menjamin presisi dari uji
ini, perlu digunakan kontrol. Ada beberapa macam kontrol
yang dapat digunakan
(4):
* Kontrol negatip: Untuk kontrol negatip digunakan serum orai^ sehat yang tidak mengandung antibodi yang
akan
ditentukan. C o n t o h : pada penentuan Ig G terhadap M.TB, digu nakan serum bayi sehat dengan uji tuber kulin negatip. * Kontrol positip: Untuk kontrol positip digunakan serum pen derita T B . yang pasti mengandung antibodi
yang
akan ditentukan. Contoh:
pada pemeriksaan TB.paru,
digunakan pod.
sera dari penderita-penderita T B . paru yang menunjukkan kenaikkan kadar
Ig G
terhadap basil TB. yang nyata diatas ni lai normalnya. * Kontrol Substitusi: Untuk kontrol substitusi digunakan "non iirmu ne serum" yang berasal dari hewan yang sama
de
ngan hewan asal dari reagensia yang dipakai. kon trol
ini digunakan sebagai blanko sediaan, kare-
na setiap pengotoran/hasil positip semu yang tam pak,
disebabkan oleh karena ikatan protein non MiLIK P E R P U iT A K A A N UN IVERSITAS A IR L A N G G A
S U R A B A Y A Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
17
spesifik/endogen peroksidase,
dan bukan berasal
dari ikatan antibodi spesifik dengan antigennya.
Skripsi
Studi Perbandingan Antara...
Adimasta, Melania R.