IMUNISASI TERHADAP TRIP ANOSOMIASIS PADA MENCIT PASCAPENGOBA TAN

Muchson Arifin*, Mumihati Iskandar*, dan Sukardji Partodihardjo*

ABSTRAK - ABSTRACT

IMUNISASI TERHADAP TRIP ANOSOMIASIS PADA MENCIT PASCA PENGOBA TAN.

Sejumlah mencit umur 1,5 - 2,0 bulan dengan berat barlan antara 20 - 25 gram digunakandalam penelitian untuk melihat pengaruh radiasi sinar gamma terhadap perkembangbiakanclan virulensi Trypanosoma evansi serta hubungannya dengan respon sistem imun. Empattingkatan radiasi, yairu 150, 200, 250, dan SOO GYi clan dua tingkatan inokulasi, yaitu 0,5 dan1,0 juta, diperlakukan pada mencit pasca pengobatan. Tantangan 1000 T. evansi tanpa radiasidiberikan satu minggu setelah imunisasi. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dosis radiasi200 Gy memberikan claya hidup terpanjang pada mencit pasca tantangan, tanpa membedakanjumlah parasit yang diberikan.

IMMUNIZA nON AGAINST TRYPANOSOMIASIS IN MICE AFTER TREATMENT. Anexperiment to study the effeCt of gamma irradiation on the development and virulences ofTrypanosoma evansi and its relation to the immune response system was carried out in anumber of 1.5 - 2.0 months old mice with 20 - 25 gram body weight. Four levels of irradiationdoses 150, 200, 250, and SOO Gy and two levels of inoculation 0.5 and 1.0 million were givento mice after treatment. The challenge of 1000 unirradiated T. evansi was given one week afterimmunization. The results obtained showed that irradiation of 200 Gy seemed to give a longerlife of mice after challenge, without taking any differences in the number of parasites whichwere given.

PENDAHULUAN

P~nyakit merupakan salah satu faktor yang dapat menimbulkan kerugian yangeukup besar dalam suatu usaha petemakan. Infeksi parasit yang serius bisa menurun­kan produktivitas temak dan bahkan dapat menyebabkan kematian. Pengobatanyang dilakukan adalah salah satu eara untuk mengatasi masalah parasit, tetapifrekuensi pemberian dan jurnlah yang kurang tepat sering menimbulkan resistensibeberapa parasit. Cara lain untuk mengontrol parasit ialah dengan melakukan vaksi­nasi pad a temak sehat. Larva infektif yang disinari dengan radiasi pengion dapatberubahsifatnya menjadi non patogen, tetapi masih mempunyai kemampuanmenstimulir sistem imun dalam tubuh hewan (1) .

• Pusat Aplikasi Isotop clan Radiaai, BATAN

569

Imunisasi aktif terhadap tripanosomiasis telah dilakukan dan diteliti di Afrika

oleh DUXBURY dan SADUN (2) dengan menggunakan parasit hidup bersifat

virulen yang dfiemahlam dengan cara rmgage I'ada hewnn I'ercobun, !ltRu deng!lnpemberian obat atau zat kimia. Selanjutnya dinyatakan bahwa radiasi pengiondengan dosis subletal akan menghambat proses perkembangan dan reproduktivitasTrypanosoma sp. Pada rodensia akan timbul kekebalan yang kuat setelah menda­

patkan inokulasi Trypanosoma sp. yang telah diradiasi dengan sinar gama (3).Sedang CUNNINGHAM (4) dalam pereobaannya menyatakan bahwa rodensia

penderita tripanosomiasis yang telah diberi obat tahan terhadap tantangan yangdiberikan dalam suatu periode tertentu. JENNING dkk. (5) menyatakan bahwapada meneit yang diberi obat satu minggu setelah infeksi T. brucei tidak ditemukanparasit dalam darahnya. Apabila pengobatan ditunda dua minggu atau lebih setelahirlfeksi akan ditemukan/kembali parasit terse but di dalam darah. Cepat atau lambatmuneulnya kembali parasit dalam darah tidak tergantung pada jumlah parasit yangdiinokulasikan. Suatu kenyataan bahwa infeksi Trypanosoma sp. dapat menyebab­kan timbulnya efek imunosupresi secara nyata dalam pengertian patogenesispenyakit. Dalam hal ini juga perlu diselidiki tentang efek infeksi tripanosomiasisterhadap respon sistem imun (6).

Dalam pereobaan ini dipelajari pengaruh radiasi sinar gama terhadap dayaperkembangbiakan dan virulensi T. evansi serta hubungannya dengan respon sistemimun pada meneit pasca pengobatan.

TATA KERJA

Parasit yang digunakan dalam pereobaan ini ialah T. evansi yang diperoleh dariBALITVET Bogor. Parasit tersebut dibiakkan pada tikus putih dan marmut. Hewanpereobaan yang digu,nakan ialah meneit umur 1,5 - 2,0 bulan dengan berat badan

antara 20 - 25 gram. Meneit penderita tripanosomiasis yang mendapat pengobatanberenil dengan dosis 0,5 mg/l00 gram berat badan dipakai dalam pereobaan ini (7).Seminggu setelah pemberian obat terakhir, meneit disuntik dengan T. evansi yangdiiradiasi dengan berbagai tingkatan dosis (150 - 300) Gy, dan dosis inokulasi 0,5dan 1,0 juta. Sumber radiasi yang digunakan ialah Irradiator 60Co di Pusat AplikasiIsotop dan Radiasi, BATAN, dengan laju dosis 1,432 x 103 Gy/jam. Hewan pereo­baan ditempatkan dalam kandang sesuai dengan kelompok, <!andiberi makan sertaminum seeukupnya. Tantangan 1000 T. evansi tanpa iradiasi diberikan seminggusetelah imunisasi. Pengamatan dilakukan tiap hari terhadap darah periferi (melaluiujung ekor) untuk melihat perkembangan parasit. Selain dari itu dilihat pula jumlahkematian hewan percobaan. Uji kualitatif serum kebal dilakukan dengan eara ujiaglutinasi menurut metode WILSON (8).

BASIL DAN PEMBAHASAN

Infektivitas suatu parasit yang diiradiasi dapat dihubungkan dengan reaksi dayatahan hidup hewan penderitanya. Dalam percobaan ini persentase mencit yang

570

positif pasca imunisasi sebelum diiberi tantangan menunjukkan, bahwa pengaruhradiasi dapat menghambat timbulnya kembali T. evansi (Tabel I). Keadaan inisesuai dengan pendapat DUXBURY dan SADUN (2) yang menyatakan bahwaradiasi pengion akan menghambat proses perkembangbiakan Trypanosoma sp.Se1ain dari itu dapat dilihat bahwa rata-rata daya tahan hidup maksimal mencitsete1ah tantangan, pada ke1ompok yang mendapat imunisasi dengan dosis radiasi200 Gy terpanjang bila dibandingkan dengan ke1ompok lainnya. Daya tahan hidupmaksima1 antara pemberian dosis inokulasi 0,5 dan 1,0 juta tidak menunjukkanperbedaan yang nyata (Tabel 2 dan Tabel 3). Hal ini sesuai dengan pendapat JEN­NING dkk. (5) yang menyatakan bahwa jumlah parasit yang diinoku1asikan tidakberpengaruh terhadap munculnya parasit dalam darah.

Pada penelitian ini hewan percobaan yang digunakan adalah mencit penderitatripanosomiasis yang te1ah sembuh akibat pemberian obat berenil. Sesuai denganpendapat JENNING dkk. (5) bahwa pemberian obat (berenil) yang tepat setelahinfeksi akan berpengaruh terhadap kehidupan parasit. Pemberian obat 3 - 7 harisete1ah infeksi biasanya menyebabkan tidak ditemukannya 1agi parasit di da1amdarah. Dikatakan se1anjutnya, bahwa darah atau tubuh individu yang baru sembuhdari sakit, mengandung sejumlah antibodi (9). Imunisasi dengan T. evansi yang telahdiiradiasi diharapkan dapat memberikan kekebalan sete1ah di reinfeksi kembali.Daya tahan hidup terpanjang dalam percobaan ini adalah 19,91 dan 19,13 hari padake1ompok yang mendapat imunisasi dengan dosis radiasi 200 Gy, untuk masing­masing inokulasi 0,5 dan 1,0 juta T. evansi DUXBURY dkk. (3) berpendapat bahwasemua hewan yang diimunisasi mampu hidup lebih lama daripada yang tidak di­imunisasi. Peningkatan daya tahan hidup yang terjadi disebabkan adanya responsistem imun dalam tubuh.

FREGNE dkk. (10) membandingkan respon imunogenik dengan sensitivitasradiasi. Dikatakan, bahwa sensitivitas iradiasi tergantung pada species parasit.Pemanfaatan iradiasi untuk melemahkan parasit diusahakan seefektif mungkinsehingga tingkat kerusakan parasit dan kemungkinan hilangnya sifat imunogenitasdiperkecil. Tingkat respon imunogenitas dinyatakan dalam persentase daya tahanhidup setelah tantangan diberikan.

Uji kualitatif yang dilakukan pada percobaan ini yaitu dengan cara ag1utinasi(8). Hasil uji menunjukkan positif, yang berarti, bahwa serum darah mencit terse butte1ah mengandung antibodi. Dengan deinikian dapat dikatakan, bahwa daya tahanhidup bertambah panjang setelah tantangan disebabkan adanya respon imunogenikdalam tubuhnya (Tabel 4).

BARBET dan McGUIRE (11) menyatakan, bahwa reaksi aglutinasi hanya dapatterjadi antara antibodi dan antigen yang spesiflk. Demikian pula imunisasi mencitdengan. mantel glikoprotein mumi dalam jumlah tertentu akan tahan terhadaptantangan. Keadaan ini berlaku pula untuk protein yang homolog. GIANNINI danD'ALESANDRO (12) menyatakan, bahwa setiap strain Trypanosoma sp. menun­jukkan perbedaan tingkat viru1ensi. Tingkat virulensi parasit dapat diukur tidak sajaberdasarkan waktu daya tahan hidup hewan induk semangnya, tetapi juga kemam­

puan untuk menyebabkan terjadinya imunosupresi. Infeksi tripanosomiasis yangbersifat akut dan fatal merupakan basil ketidak mampuan induk semang dalam

571

menyelesaikan tingkat efektivitas sirkulasi antibodi di dalam tubuh. SedangMITCHELL dan PEARSON (13) berpendapat, bahwa tinggi rendahnya respon

antibodi tidak sAMa untuk !~tia~he\Wnymg bersangkuttn. Sensitivitas parasitterhadap iradiasi tergantung pada species (10). Selain dari itu jenis hewan percobaanyang digunakan mempunyai pengaruh pula pada hasil penelitian (Tabel 5).

Hasil penelitian menunjukkan, bahwa dosis iradiasi 200 Gy memberi harapandapat melemahkan infektivitas T. evansi. Walaupun dernikian parasit terse but masihmempunyai kemampuan untuk menstimulir sistem imun dalam tubuh mencit.Hasil percobaan menunjukkan, bahwa daya tahan hidup mencit diperpanjangbeberapa hari. Daya tahan hidup pada kelompok yang diimunisasi tidak men un­jukkan perbedaan yang nyata, tetapi bila dibanding dengan kelompok yang tidakmendapatkan imunisasi akan terlihat jelas bedanya. Seperti yang pemah dilakukanoleh DUXBURY dkk. (3) menunjukkan, bahwa pada umumnya mencit tahanterhadap T. rhodesiense yang diiradiasi 200 Gy, walaupun akhimya mati setelahdiberi tantangan dengan waktu yang jauh Iebih lama bila dibandingkan denganmencit tanpa imunisasi terlebih dahulu. Demikian juga SRI ASMINAH dan MURNI­HAII (14) mendapatkan dosis iradiasi 200 Gy pada T. evansi yang memberi dayatahan hidup Iebih panjang.

Dengan bertambah panjangnya daya tahan hidup mencit pasca tantangan,berarti bahwa radiasi dapat menghambat perkembangbiakan dan virulensi T. evansi.Dernikian juga halnya pada pemberian obat sebelum imunisasi pada percobaan ini.Pemberian obat yang kemudian selang satu rninggu diimunisasi menunjukkan,bahwa daya tahan hidup terpanjang pasca tantangan adalah 19,91 dan 19,13 haripada ke1ompok yang mendapat imunisasi dengan dosis iradiasi 200 Gy untukmasing-masing inokulasi 0,5 dan 1,0 juta T. evansi. Sedang basil yang diperolehSRI ASMINAH dan MURNIHAII (14) tanpa pemberian obat terlebih dahulu dapatmemperpanjang daya tahan hidup kurang Iebih 10 hari pasca tantangan. Selanjut­nya dapat pula dilihat dalam percobaan CUNNINGHAM (4), bahwa rodensiapenderita tripanosorniasis yang telah diberi obat tahan terhadap tantangan yangdiberikan dalam suatu periode tertentu. Tampaknya kombinasi obat dan radiasimempunyai efek yang Iebih besar untuk memperpanjang daya tahan hidup pascatan tangan.

KESIMPULAN

Hasil percobaan menunjukkan, bahwa tingkat kekebalan atau daya tahan hidupterpanjang setelah mengalarni tantangan terlihat pada kelompok mencit yangmendapat imunisasi T. evansi yang diiradiasi dengan dosis 200 Gy. Tidak terlihat

perbedaan yang nyata antara dosis inokulasi 0,5 dan 1,0 juta. Dapat pula diartikan,bahwa iradiasi dapat menghambat perkembangbiakan dan virulensi T. evansi. Imuni­sasi pasca pengobatan menghasilkan daya tahan hidup pasca tantangan Iebihpanjang dibandingkan dengan imunisasi tanpa pemberian obat terlebih dahulu.Walaupun dosis 200 Gy merupakan dosis iradiasi yang memberi harapan, namunpenelitian lebih lanjut terutama. untuk mendapatkan imunogenitas yang cukuppotensial masih diperlukan.

572

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyampaikan terima kasih kepada BALITVET Bogor atas bantuanyang diberikan, baik berupa penyediaan T. evansi, maupun saran-saran yangberguna dalam penyelesaian percobaan ini. Ucapan terima kasih disampaikan pulakepada kerabat kerja Yusneti, Toto Suroto dan Radi Hanono yang te1ah membantusehingga percobaan ini terlaksana dengan baile.

DAFTAR PUSTAKA

1. YOUNG, B.A., Nuclear techniques in animal agriculture, IAEA Bull. 23 2

(1981)47.

2. DUXBURY, R.E., and SADUN, E.H., "Immunization against African Trypano­somiasis by gamma radiation", Isotopes and Radiation in Parasitology II(proc. Panel Vienna, 1%9), IAEA, Vienna (1970) 83.

3. DUXBURY, R.E., SADUN,E.H.,ANDERSON,JS., WELLDE, B.T., MURIITH,T.E., and WARUI, GM., "Immunization of rodents, dogs, cattle andmonkeys against African Trypanosomiasis", Isotopes and Radiation inParasitology III (proc. Panel Kabete, 1971), IAEA, Vienna (1973) 179.

4. CUNNINGHAM, M.P., 'Vaccination of cattle against trypanosomiasis byinfection and treatment", Isotopes and Radiation in Parasitology I (proc.Panel Vienna, 1967), IAEA, Vienna (1 %8) 89.

5. JENNINGS, F.W., WHITELAW, D.D., and URQUHART, GM., The relation­

ship between duration of infection with T. brucei in mice and the efficacyof chemotheraphy, Parasitology 7S (1977) 143.

6. URQUHART, GM., MURRAY, M., MURRAY, P.K., JENNINGS, F.W., andELMA, B., Immunosuppression in T. brucei infections in rats and mice,Transactions of the Royal Society of Tropical Med. and Hygiene 67 3(1973) 528.

7. VERMA, B.B., GAUTAM, OP., and MALIK, P.O., Trypanosoma evansiTherapeutic Efficacy of Diminazine Aceturate in Crossbred Calves, BostaUTUS and Bos indicus, Exp. Par 40 (1976) 406. ~-_.-

8. WILSON, A. (1983), Komunikasi pribadi.

9. CULBERSTON, J.T., Immunity Against Animal Parasites, Columbia Univer­sity Press, New York (1941).

10. FREGNE, A.O., JAMES, DM., FALK, E., and SALOMON, K:, Comparativeresponses of radioattenuated T. brucei and T. congolense in rats, TheJournal ofParasitology616 (1975) 1070.

11. BARBET, A.F., and McGUIRE, T.C., "Crossreacting determinants in variantspecific surface antigens of African Trypanosomiasis", Proc. Natl. Acad.SeL, USA (1978) 1989.

573

12. GIANNINI, SR., and D'ALESANDRO, P.A., Trypanostatic activity of rat IgGpurified from the surface coat of T.lewisi, J. Parasitology 6S 5 (1982) 765.

13. MITCHELL, L.A., and PEARSON, T.W., Antibody Responses Induced byImmunization of Inbred Mice Susceptible and Resistant to African Trypa­nosomes, Infection and Immunity (1983) 894.

14. SRI ASMINAH, dan MURNIHATI, I., Daya tahan hidup mencit terhadappenyakit surra yang diimunisasikan dengan Trypanosoma evansi yangdiradiasi", Aplikasi Teknik Nuldir Di Bidang Pertanian dan Biologi, PAIR­BATAN, Jakarta (1983)404.

574

VI-..lVI

"

Tabe11. Jumlah, penentase pOllitifpasca imunisasi dan daya tahan hidup maksimal pasca tantangan

Dosis

Tingkatlumlah mencit yang mendapatkanPositif pascaDaya tahan hidup mak-radiasi

inokulasi imunisasisimal pasca tantangan(Gy)

Guta)ImunisasiTantangan(%)(hari)(ekor)

(ekor)

0

- - 27- 4,00

1500,539 3528,2 16,26

1,0

38 3813,1 14,51200

0,536 3119,4 19,911,0

38 3521,0 19,13250

0,536 368,0 14,651,0

39 3533,3 16,73300

0,539 3823,1 15,711,0

39 3712,8 15,83

VI-.)0\

Tabel 2. Daya tahan hidup maksimal mencit pasca tantangan (hari)

Dosis

Tingkat Ke1ompok Jum1ahRata-rata

Radiasi

inokulasi

(Gy)

(Juta)IIIIIIIVVVI

150

0,55,0028,4012,7515,0014,4022,0097,55 16,26

1,0

5,007,6014,0012,2524,0024,2087,05 14,51

200

0,55,2010,2017,2520,0028,0038,80119,45 19,91

1,0

7,508,80 . 9,2515,2542,0032,00114,80 19,13

250

0,55,009,0010,5011,4023,2028,8087,90 14,65

1,0

3,4010,106,6010,0032,0038,40100,40 16,73

300

0,54,007,509,7512,0033,4027,6094,25 15,71

1,0

4,009,0020,0011,0025,0026,0095,00 15,83

Tabd S. Sidik ragam daya tahan hidup maksimal pasca tantangan

Sumber keragaman F-hitungF-tabel

0,05

Perlakuan

0,1834 tn2,25

Radiasi (A)

0,3645 tn2,84

Inokulasi (B)

--0,0006 tn

4,08

Interaksi (AB)

0,0632 tn2,84

tn = tidak nyata P<O,05

Tabel 4. Uji serologis pasca imunisasi

0,01

3,12

4,31

7,31

4,31

Produksi Serum kebal (minggu)

~

I

IIIII IVVVI

Hasil

++++ +

+ = reaksi/aglutinasi positif

reaksi/aglutinasi negatif

.:t • reaksi/aglutinasi meragukan

++ = reaksi/aglutinasi kuat

577

V>-J00

Tabel 5. DosiJ radiasi minimal pada Trypanosoma sp. yang tidak menimbulkan kematian pada hewan percobaan (10)

NO Peneliti SpeciesHewan percobaanDosis radiasi

(Gy)

1.

STUBBS ~~. (1958) T. equiperdumMencit400

2.SANDERS and WALLACE (1966) T. lewisiTikus496

3.

DUXBURY and SADUN (1969) T. rhodesienseMencit dan Tikus200

4.FREGNE et~. (1975) T. congolenseTikus290

5.FREGNE ~t ~. (1975) T. bruceiTikus490

6.

SRI ASMINAH dan MURNIHATI (14) T. evansiMencit200--7. ARIFlN dkk. (1984) * T. evansiMencit200-- * = Data penulis

20

16

"; =-Po.12

:s"'=':ac:oS

'3 8oS:>-

CJ

4

0

-,-...•..•i'.

•- ,~· :.

" ;-, . ~-""c.Ct

T7T' .." •.." .." ..·If,:.. ., .,.., · .,,. '..'., :.:.,"· " .." . .-, I · .·. "· .

:- "t 'C'

. ·),., ...· .·." . .. .·. t •

.· . ·'. ~ · .,'. I.,,. :~".,. '.· ' ,•," .'j ,• • 'It:·,·' , t" ",'.,.·.' ,,-,"·, .. ,• ~t "... . ·..' .-'t'.... ·.•j.~.".1 ~ .,, 't.,

150 . 200

Dosis radiasi (Gy)

250 gOO

Gambar 1. Rata-rata <laya tahan hidup maksimal pasca tantangan lnokulasiD 0,5 juta

I:;: :1 1.0 juta

579

DISKUSI

SUHARYONO :

Uraian dari Dr. Pumomo pada seminar sebelumnya dikatakan bahwa resistensi dariT. evansi ini sangat labil. Bagaimana tentang basil-basil dari penelitian Anda?

M. ARlFIN :

Parasit pada umumnya antigenitasnya masih sangat labil. Dan vaksin untuk penya­kit asal parasit masih sangat langka. Penelitian-penelitian khususnya untuk Trypa­nosoma sp. sampai saat ini di luar negeri dengan teknik nuklir baru dapat memper­panjang daya tahan hidup hewan percobaannya untuk beberapa waktu saja.

C. HENDRAlNO:

Bagaimana prospek radiovaksin dari trypanosoma? Saya hubungkan pertanyaanini dengan pertanyaan Saudara Hastowo dan Dr. Pumomo, apakah penelitiantrypanosoma tidak lebih baik dikonsentrasikan pada penggunaan tracer dalarnepidemologiknya.

M. ARlFIN :

Saya sependapat, tapi program ini tetap dijalankan.

Komen1ar dari Dr. PU'IU KOMPlANG :

Sebaiknya program yang telah direncanakan jangan sampai berubah dan tetapdilaksanakan, walaupun ada tanggapan-tanggapan yang kurang mendukung. Kalautidak, tidak ada kesempatan untuk mendapatkan bahan informasi ilmiah yang baru.

E.SUWADn:

Anda menyatakan bahwa hewan mencit yang disuntik trypanosoma dapat tahansampai 10 hari, apakah setelah 10 hari perlu diberi suntikan lagi untuk kekebalanberikutnya. Maaf masih awam.

M. ARlFIN :

Perlu divaksin lagi. Saya mendapatkan daya tahan maksimal pasca tantangan.± 19 hari. Kalau tanda ditantang bahkan bisa tahan sampai 2 bulan dan ada yanghidup terus. lni terlihat pada kelompok yang saya gunakan untuk pengarnbilanserum .

E.G. SlAGlAN :

Ada kalanya trypanosoma tidak diketemukan di dalam darah hewan percobaantetapi setelah beberapa waktu dapat kambuh kembali. Kemanakah larinya trypano­soma tersebut, mohon penjelasan.

580

M. ARlFIN :

Sering dijumpai pada pemeriksaan darah natif tidak dijumpai adanya Trypanosomasp., tetapi apabila darah tersebut disuntikkan kadang timbul pada hewan yangdisuntik. Pada pengalaman saya dan dari literatur ada kalanya Trypanosoma sp.fase akhir lad ke susunan saraf pusat bila keadaan tak mengizinkan.

DARMAWAN:

1. Trypanosoma yang dipakai disimpan dalam media apa dan disimpan pada suhuberapa?

2. Apakah ada korelasi antara basil uji aglutinasi aellgan uji tantang?3. Apakah hasil percobaan Anda kira-kira sarna apabila diaplikasikan pad a hospes

sesungguhnya.

M. ARlFIN :

1. Media PGBS, suhu 40°C.2. Uji aglutinasi/kualitatif saya ingin mengetahui ada tidaknya respon sistem imun.3. Ada persamaan.

581