I M1llr l:l
iilliiri'
,r'
I ils:.i-ii:,:r'.i CYTOMEGALOVIRUS
:
PATOGENI K ATAU OPORTUNISTIK?
Praseno dan A.T. Aman Gadiah Mada Universilas Fakultas Kedokteran Bagian Mikrobiologi YogYakarta
Abstrak lnf€ksihuman cvtomegalovirus (HCMV) akhiFakhir ini semakin banyak mendapakan perhatian akibat meningkatnya kasus infeksi yang simptomatik Peningkatan ini seiring dengan dengan peningkatan k;sus AIDS dan fre kLlensi transplantasi HCMV merupakan salah satu virus kelompok virus ierpes darisubfamilibetaherpesviridae dengan ukuran genom 240 kbp' lnfeksi HCMV teriadi terjadipada 80 1OO% populasi Secara histopatologrk selyang terinJeksi HCMV tampaLnembesar' lerdapat inklusi intranuklear dan kromatin yang terdesak ke iepi Patogenesrs rnfeksi HCMV belum sepenLrhnya dimengerti. Gambaran klinik kasus'kasus infeksi yang simtomatik sangat bervariasi' teigantung si"t"m otgan yang terlibat Diagnosis inleksi HCMV tergantung pada pemeriksaan tatomtorik. Uait secara seroloqik, kultur, maupun dengan teknik vang lebih canggih Terapi antiviral hanya diberikan pada kasLls_kasus inf eksi tertentu Kata kunci: human cyto megalovhus ' inklusi intranukleat
Abstract Recently, the interest to human cytomegolovirLls (HCMV) has increased du€ to the increase of numberof symptomalic HCMV infection cases, in line with the increase of AIDS and transplantation
cases. The prevalence of seropositive HCMV a members of subfamily betaherp€sviridae' in of developing countries reach 80-1OO% of population. HCMV infecred cells shows characteristic of HCMV pathogenesis of Many aspect with intra;uclear inclusion and marginated chromatin. intection has not been understood Appearance oI symptomatic HcMV in{ectlon vary, depending on organ involved. Diagnosis of HCMV infection can be established trough serologic test, culture and u-slng the more advance technologv. Treatment is only recomended lor cenain cases HCMV rnfeclion,
key wotds: human t vtom!'gabvnus intanuclPat in'lusion
Pendahuluan Cytomeqalovirus (CMV) sebelumnya lebih dikenal sebagai "virus kelenjar ludah"' dan istilah CMV baru dipakai ketika Wellerl mengajLlkannya, untuk menggambarkan maniJestasi in{eksi yang berupa penyakit cytomegalic inclusion, akibat dari pembesaran luar biasa dari sel yang terinveksi virus tersebut Peranan CMV dalam kehidupan semakin penting dalam 2 dekade terakhir ini terutama akihat dari
munculnya AIDS, terapi yang bersitat immuno supresif post tranplantasi dan immunodefisiensi lainnya'z. Selain itu infeksi CMV pada manusia merupakan penyebab penting kelainan kongenital pada bayi dan anak. Herpesvirus (HV) dapat dikelompokkan menjadi 3 sublamili, yaitu Alphaherpesvirinae, Eetaherpesvirinae dan Gammaherpesvirinae. Ada 7 spesies HV yang berkaitan dengan kesehatan: i, dari sub{amily Alphaherpesvir;nae adalah herpes simplek tipe 1 (HSV 1), HSV 2 dan virus varicella-zoster; ii, dari subfamili Betaherpesvirinae adalah human cytomegalovirus {HCMV), human herper virus type 6 (HHV 6) dan HHV 7: dan iii, dari subfamili gamma herpesvirina e adalah Epstein Barr virus (EBV) dan human Herpes virus type 8 (HHV-8i3. HCMV adalah virus DNA untai ganda dengan ukuran genome yang cukup besar (24O kbp)4, termasuk yang terbesar diantara virus herpes yang dapat hidup pada manusia'. Strain CMV yang menginfeksi manusia secara genetik cukup beragam dan sebagian genomnya telah di urut5. Meskipun demikian, persamaan antara strain strain HCMV cukup tinggil . Profit electrophoresis virion dari beberapa strain menunjukkan persamaanr , Antibodi terhadap satu strain pada umumnya juga bereaksi terhadap strain lain, selaras dengan homologi sekuen DNA nya yang mencapai 95 %6.7. Analisis dengan enzim restriksi terhadap strain strain ini juga menunjukan ada perbedaan, tetapi semua menunlukkan saling berhubungan eratl. Siklus hidup {replikasi) HCMV relatife lambat dibanding dangan virus herpes lainnya. Pada kultur jaringan, HCMV berkembang biak lebih lambat dari pada HSV atau varicella zoster, dan diperlukan beberapa minggu untuk tumbuh merata. Diperlukan antata 4B-72 jafi untuk HCMV sampai pada taral yang dapat dideteksis. Kelambanan s;klus hidup virus ini selaras dengan lambannya produksi protein yang diketahui atau diduga terlibat dalam replikasi DNA virus. Replikasi HCMV tidak segera berakibat pada matinya sel inang atau menghentikan proses metabolisma sel inang, tetap; justru merangsang sel inang untuk mensintesa protein, RNA dan DNA sel inangl . Akibat stimulasi ini terhadap sel inang belum diketahui, tetapi data yang ada menunjukkan bahwa sintesa DNA virus tergantung dari sintesa DNA sel inange(497-1), dan replikasi CMV pada manusia dan tikus berlangsung lebih cepat pada sel yang sedang membelah dibanding pada sel yang tidak sedang membelahro . Epidemiologi Manusia merupakan satu-satunya reservoar Human CMV (HCMV), dan penularan
virus terjadi melalui kontak langsung maupun tidak langsung. Sumber sumber virus meliputi sekresi orofaring, urin, semen, sekresi serviks dan vagina, air susu ibLr, air mata, Jeses dan darahrr lnfeksi HCMV bersifat endemik, terjadi sepanjang tahun dan tidak tergantung pada musim. Faktor sosio-ekonomi yang tida( menguntungkan menyebabkan tingkat kejadian infeksi yang ringgi, baik melalui penularan secara horisontal maupun vertikal. Higiene yang baik tidak berpengaruh terhadap tingkat kejadian infeksi serta lidak ada bukti bahwa faktor ras berpengaruh terhadap kepekaan infeksi oleh HCMV. Dilaporkan bahwa antara O,2olo sampai 2,2o/" bayi yang lahir di Amerika terinfeksi HCMV iu uterc, sedangkan B 7o sampai i 6010 bayi terinfeksi dalam kurun 6 bulan setelah lahir akibat penularan melalui susu ibur'? . Prevalensi infeksi HCMV yang lebih tinggi terjadi di negara negara berkembang, BO sampai lOOo/o anak dan dewdsd telah tcrinlcLsi oleh HCMV 43
Anak yang terinfeksi HCMV dapat mengeluarkan virus melalui urin dan saliva selama bertahun tahun. Penularan inleksi dari anak kepada ibu berperanan penting dalam perolehan infekgi HCMV pada orang dewasa. Adanya HCMV yang persisten dalam saliva, sekresi serviks dan semen orang dewasa menunjukkan bahwa infeksi dapat ditularkan melalui kontak seksualr4 Patogenesis dan Patologi
I
lnleksi HCMV dimulai dengan interaksi antara virus dengan reseptor di permukaan sel, kemudian diikuti dengan penetrasi, dan maturasi'. lnteraksi dan penetrasi ini dapat terjadi pada sel yang memungkinkan maupun yang tidak memurrgkinkan bagi CMV untuk tumbuh. Hal ini menuniukaan bahwa reseptor untuk CMV ini terdapat pada berbagai sel , dengan demikian, sel spesifik untuk CMV ini lebih ditentukan oleh hal hal setelah penetrasi. Penetrasi virus mulai terjadi 5 menit setelah sel berinteraksi dengan virus. melalui lusi langsung antara selubung virus dengan membran selr516. Setelah masuk, ,ucleocapsld segera menuju ke inti sel dan segera mengirimkan DNA virus ke inti sel7. Diduga kuat balrwa RNA polimerase ll dari sel inang yang mentranskr;p DNA CMV Pengendalian ekpresi gena CMV terjadi pada post trankripsi, translasi dan post translasil3,re. Penelitian menunjukkan bahwa "nucleocapsid" HCMV mengumpul di inti sel, membentuk nuclear inclusion yang dapat dilihat dingan mikroskop biasa (cahaya)1 . Nucleo capsid yang terduiri dari protein dan DNA ini mataang di inti sel, terus dikuti dengan enkapsidasi Progeni virion kemungkinan besar mendapat selubLtng dari bagian dalam membrane inti, kemundian mengumpul di ruanqan perinuclear iantar memmbran inti bag;an dalam dan luar). Kemudian progeni virion masuk ke sitoplasma sebagai vesikel. Transport ke luar sampai terbentuk virus masih belum jelas benar. Data awal menunjukkan bahwa sebagian virion didalam vesikel di kirim ke luar sel melaui Golgi apparatus. Sebagian virion menumpuk di Golgi komplek, mengakibatkan pembesaran sitoplasma. HCMV pada kultur jaringan menunjukkan mempunyai host yang sangat spesies spesilic dan bahkan tvpe cell spesificl . Usaha untuk menginfeksi binatang dengan HCMV tidak pernah berhasil, bahkan in -vitto hanya bisa tumbuh optimal pada fibroblast manusia. Penyebab utama dari terbatasnya sel inang CMV ini diduga berkaitan dengan gena-gena virus tidak bisa di ekpresi I . lnleksi HCMV menyebabkan pembesaran sel disertai inklusi intranuklear. Inli sel sering menunlukkan gambaran kromatin yang terdesak ke tepi, serta inklusi yang dikelilingi oleh suatu halo yang jernih. Pada infeksui yang berat. semua silem organ dapat terlibat. HCMV secara khas menginfeksi seFsel epitel duktal, sedangkan permukaan serosa dan mukosa juga terinfeksi dengan derajat yang lebih ringan'?o. Keterlibatan kelenjar ludah terjadi pada kasus-kasus infeksi kongenital dan perinatal yang bersiJal subklinik. lnfeksi kelenjar ini juga terjadi pada anak dan frekwensinya menurun dengan bertambahnya umur. Viru.ia merupakan tanda yang selalu menyertai inieksi HCMV pada semua kelompok umur. Didalam ginjal, sel'sel sitomegalik paling sering ditemukan pada tubulus proksimal. Kecuali pada transplantasi ginjal, infeksi HCMV jarang menyebabkan disfungsi ginjal. Pada individu narmal, infeksi HCMV jarang melibatkan traktus gastrointestinal, traktus respiratorius dan sistim saraf pusat. Meskipun HCMV merupakan virus yang bersifat litik, tetapi infeksi yang teriadi pada individu normal jarang memunculkan gejala. Patogenisitas virus yang rendah
l Ir
44
tersebut mungkin berhubungan dengan sifat-sifat replikasi yang relatiJ lamban, trop;sme sel yang sempit, dan penbyebaran dari sel ke sel lain yang yang lerbatas. Pertumbuhan yang lamban in vivo mencetfiinkan adanya respon imunitas yang bersifat protekrif. Sebaliknya respon imun spesitik terhadap HCMV tidak dapat mencegah terjadinya reinfeksi2r. Semua konponen sistem imLrn, baik selular maupun humoral, secara bersama sama memberikan respon anti viral, Diantara pelbagai sel efektor, limpfosit T sitotoksik (cytotoxic T-lymphocytes : CTL) mungkin lebih berperan dalam memberikan proteksi. Adanya HCMV spesi{ik CTL menunjukkan terjadinya resolusi infeksi. lnfeksi kongenital terjadi melalui infeksi sitotrofoblast yang terinleksi virus yang berasal dari lekosit maternal. Dari jaringan plasenta virus kemudian menginfeksi sel sel amniotik. Sel-sel amniotik yang terinfeksi dan lepas te.makan oleh fetus, sehingga terjadi infeksi pada orofaring. ln{eksi ini lebih sering terjadi pada bayi yang lahir dari ibu yang mengalami infeksi primer saat mengandung 22. HCMV merupakan penyebab utama infeksi pada resipien allograft setelah transplantasi. Virus dapat berasal dari organ donor, darah tranJusi atau reaktifasi infeksi. Derajat in{eksi yang terjadi pada resipien tergantung tingkal imunosupresi dan status serologik donor maupun resipien. Resipien yang seronegatif dan menerima organ dari donor yang seropositif kemungkinan akan mengalami infeksi HCMV yang lebih berat dari pada resipien yang seropositif.
Gambaran Klinik ln{eksi HCMV pada orang normal biasanya tidak menimbulkan tanda dan gejala klinik. lnteksi ini jarang berkembang menjadi sindroma mononukleosis yang secara klinik tidak bisa dibedakan dari sindroma mononukleosis yang disebakan oleh Epstein'Barr virus. B% sindroma ini disebabkan oleh HCMV. Gejala yang muncul meliputi demam yang persisten, myalgia, adenopati servikal dan gejalagejal non spesifik lain. Meskipun jarang terjadi, mononukleosis yang disebabkan oleh HCMV dapat menimbulkan komplikasi pneumonia, hepatitis, kelainan sistem syaraf pusat (Guillain-Baarre sindrom , meningitis aseptik dan pelbagai abnormalitas imunologi lain. Pemeriksaan laboratorium menunjukkan adanya limfositosis atipik, peningkatan transaminase, dan tidak adanya antibodi heteroJil. Post perlusion syndrome merupakan infeksi HCMV yang didapat setelah transfusi. Pada sindroma ini terdapat splenomegali, demam, dan limfositosis atipik yang mLrncul dalam 3-6 minggu setelah transfusi dan dapat sembuh spontan. Pada resipien transplantasi, infeksi HCMV dapat memunculkan gejala gejala yang meliputi demam yang taria, lekopeni, trombositopenia, limpfositosis atipik dan peningkatan transaminase. Komplikasi pada kasus-kasus tersebut dapst berupa lnfeksi traktus gastroinntestinal dengan perforasi, hepatitis dan pneumonia. Pada pasien AIDS, infeksi HCMV dapat mengenai hampir semua sistem organ, tetapi yang paling sering terkena adalah paru, sistem gastrointestinal dan sislem saraf pLrsat. Keterlibatan sitem gastrointestinal dapal meliputi esofagitis, gastritis, enterokolitis, serta infeksi pada hepar dan pankreas. Retinitis dengan tanda perdarahan dan pelepasan retina merupakan merupakan infeksi SSP yano paling penting. Infeksi HCMV apada bayi dapat disertai gejala/tanda (simptomatik atau tanpa gejala (asimtomatik pada saat lahir. Gambaran klinil( yang muncul melipLrti tuli, retirrilis, retardasi mental dan cerebral palsy. Pada;nfeksi konqenital yanq 45
,
asimtomatik, gambaran klinik mungkin baru muncul setelah 4 tahun (tuli, quadriparesis, microcepali?3.
Diagnosis lnfeksi l-lCM\t Diagnosis pada sobyek yang imunokompetsn Diagnnsa laboratorik infeksi HCMV akut pada orang dewasa normal didasarkan atas hasil pemer;ksaan serologik. Wa,aupun sekresi virus te.jadi setelah inteksi akut, telafJi kwantilas dan lamanya sangat bervariasi. Disamping itu, orangh yang terinfeksi pada masa lalu dapat secoaa intermiten mengeluarkan virus, Dengan denrikian isolasi virus rnerl!pkan cara diagnosis yang kurang dipercaya. lnfeksi akut pada orang normal ditunjukan oleh adanya serokonversi lgG spesitik. Peningkatan lgc 4 kali ataLl leb,h dalam waktu dua minggu menunjukkan adanya infeksi akur. Deteksi lEtu4 spesifik juga dipakai untuk menunjukkan infeksi akut, terutama bila hanya satLl sampel serum yang tersedia 24. Diagnosis in{eksi i{Cfl,'lV (onqenital Pada kasus infeksi kongenital, diagnosis laboratorik dilakukan denqan isolasi virus atau deteksi asam nukleat virus dari spesimen yang diambil datam 2 minggu setelah lahir. Cara lain adalah dengan teknik polymerase chain reaction (pCR). Deteksi lgM spesifik dari cord blood dapat dilakukan, tetapi cara ini sering memberi hasil positif pals! karena kadar factor reumatoid yang tinggi?5 . Diagnosis pada resipien allogra{t Cara cara serologik memiliki nilai diagnostik yang terbatas karena tidak dapat membedakan antara infeksi HCMV biasa dengan infeksi yang bersifat invas,f. Disamping itu, pemakaian obat imunosupresif akan menghambat produksi antibodi spesifik. lsolasi virus dari urin atau saliva hanya memberi bukti adanya virus, tetapi tidak memberikan konfirmas' bahwa HCMV sebagai penyebab gejala/tanda infeksi. Deteksi HCMV dari biopsj jaringan merupakan pendekatan diagnosis yang bisa diterima'?6 . Diagnosis laboratorik in{eksi HCMV pada kasus dengan penderita AIDS adalah sama seperti pada resipien allograft. Te.api lnfeksi HCMV yang pedu medapatkan terapi adalah infeksi kongenital, sindroma mononukleosis, infeksi yang terjadi pada resipien transplantasi yang mendapatkan imunosupresi. Pada kasus kasus tersebut dapat diberikan gansiclovir. pemberian benzim;dazole atau valasiklovir dapat dipertinrbangkan untuk kasus infeksi HCMV pada wanita harnil.
Kepustakaan
1.
2.
Weiler TH, Hanshaw JB, Scott DE. Serotogicat differentiatlon of viruses responsjbte for cytornelJalic nclus on diseases. Viro ogy 1960; 12:13O-132 Edward S and Moc.rrsk .Jr. 1996. Cytomegatovirus and their repticatio^, p,244J-2491. tn F elds BN, Kri pe DM, and Howley PM (eds): Virology, 3.,r ed. Lippincott raven pubtisher,
3.
RoizmanB. 1996. Herpesviridae, p.2221 2230.ln. Fields BN, KnipeDM, HowleyPM{ed). Virology. 3'd ed. Lippincott raven Publisher, Philadelphia. 4. Huang ES, Chen ST, Pagano JS. Human cytomegalovirus. l. Purification and characterization of viralDNA. J. Virol 1913:12i14731481. 5- Chee MS, Bankier Al Beck S, et al. Analysis of protein coding content ol the sequence of human cytomegalovirus strain AD169. Curr. Top Microbiol. lmmunol 1990, 154 125 17O 6. Huang ES, Kilpatrick BA, Huang YT, Pagano JS. Detection of hLrman cytomegalovirus and analysis of strain variation. Yale J Biol Med 1976i 49:29-43 7. Pr tchett RF. DNA nucleotide sequence heterogeneity between the Towne and AD169 strain of cytomegalovirus. J. Virol 198O; 36:152-161 8. Stinski MF. Molecular biology of c).tomegalovirus. ln: Roizman B, eds. Herpes viruses- New York: Plenumj 1983:67 113 9- St Jeor S, Hutt B- Cell DNA replication as a function in the synthesis of human cfomegaloviros. J ilFn Virol 1977: 37r65 73 1O. Stinski MF. Synthesis ot protein and glycoprotein in cell infected with human cytomegalovirus.
Vnol19ll:231151 16l 11. Reynolds D. W, Stagno S., Hosty J
t S., Till€r M., Alford c. A. Maternal cytomegalovirus rnfection and perinatal infection. N. Engl. J. Med. 1973, 2a9:1'5 12. Stagno S., Pass 8.F., Dworsky M. E. Maternal cytomegalovirus infection and perlnatal transmission. Clin. Obstet. Gynecol. 1 9a2; 25 :563-5J 6 13. Wang P S., and Evans A. S- Prevalence of antibodies to Ebstein Ba( Virus and Cytomegalovirus from a group of childr€n in the People's republic of China. J. lnfect Dis. 1986;153:150 152 14. Lang, D.J., Kummer J.F. Demonstration of cytomegalovirus in semen. N. Engl- J. ed. 1972j 247:756-754 1 5. Snrith JD, de Harven E. Herpes simplex virus and human cytomegalovirus replication in Wl cells. Jl. An ultrastructural study of viral penetration. J Virol 1974j 14:945-956 16. Compton T, Nepomuceno R, Nowlin DM. Human cytomegalovirus penetrate host cells by pH indepenrient fusion at the cellsurface. Virology 1992; 191:387 395 17. Mich€lson FS, Arnoult J, Febvre H. Cytomegalovirus infection of human lung epithelial cetts in v: ro. lnie.vi.ology I975j 5:354-363 18. Mocarski ES. Evidence for post-transcriptional modulation of human cytomegalovtrus gene expression. ln: Wagner EK: eds. Herpesvirus transcription and its control. Boca raton:CRC Pressi 1991:287 300 '19. Mocarski ES. Cytomegalovirus biology and replication. ln:Roizman B and Whitley R, Lopez C, eds. The human herpesviruses. New Yorkr Baf€nj 1993:173'226 20. Ho M. atholooy of cytomeoalovirus infection. New York. Plenum Press I 982. 21. Drew WL, Sweet ES, Miner RC. Multiple infection by cytomegalovirus in patien with AIDS: DocLrmentation by southern blot_hybridization. J. lnfect. Dis. 19a4; 15O:952-953 22. Heming, D.G., Killani R. et al. Permissive cytomegalovirus infection of primary villous term and first lrimester trophoblast. J. Virol. 1998: /2,4910 4919. 23. Boppana S. 8., Pass R.F., Britt W J, et al. Symptomatic congenital cytomegalovirus r;tecton: neonatal morbidity and rnortality. Pedi6t. lnfect. Dis J. 1992; 1 1:93,99 24. Wledbrauk DL and Johnstin SL. Manual of Clinical Virology. 1993. New York. Raven Press Lrd.
25. Griffilh PD Stagno
S, Pass RF. Congenital cytomegalovirus infection : diagnosis and prognostic sign licance of the deteolion of specdic lgM antibodies in cord serum. fudiatflcs 1982; 69:544
549
26- Hackman
RC, Myerson D, MeyerJD. Ra pid d iagnostic of cytomega lovirus pneumonia bytissue mmLrnofluorescence with a murin monoclonal antibody. J. lnlect. Dis. 1985; 1 51 : 325 329.
4l
