Tiga Agen Infeksius yang Berbeda: Bakteriofage, Retrovirus, dan Prion

Bakteriofage, retrovirus, dan prion adalah tiga jenis agen infeksius yang berbeda dalam struktur, mekanisme, dan penyakit yang mereka sebabkan. Artikel ini akan membahas secara singkat tentang ciri-ciri, cara replikasi, dan contoh penyakit yang disebabkan oleh masing-masing agen tersebut.

Bakteriofage

Bakteriofage adalah virus yang menginfeksi bakteri. Bakteriofage tersusun dari protein yang menyelubungi genom DNA atau RNA. Bakteriofage memiliki ekor yang digunakan untuk melekatkan diri pada permukaan bakteri dan melewatkan asam nukleatnya ke dalam sel inang¹

Bakteriofage dapat mereplikasi diri dengan dua cara, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Pada daur litik, asam nukleat bakteriofage mengambil alih mesin replikasi bakteri dan menghasilkan banyak partikel virus baru. Sel inang kemudian pecah (lisis) dan melepaskan virus ke lingkungan. Pada daur lisogenik, asam nukleat bakteriofage terintegrasi ke dalam genom bakteri dan menjadi bagian dari DNA inang. Virus ini disebut provirus atau profage. Provirus tidak aktif dan tidak mengganggu fungsi normal bakteri. Namun, jika terjadi perubahan lingkungan atau kondisi stres, provirus dapat teraktivasi dan memasuki daur litik²

Bakteriofage dapat menyebabkan berbagai penyakit pada bakteri, seperti lisis, mutasi, transduksi, atau konversi lisogenik. Transduksi adalah proses di mana bakteriofage membawa gen dari satu bakteri ke bakteri lain. Konversi lisogenik adalah proses di mana profage mengubah sifat fenotipik bakteri inang, seperti virulensi atau resistensi antibiotik³

Beberapa contoh penyakit yang disebabkan oleh bakteriofage adalah:

• Fagoterapi: penggunaan bakteriofage untuk mengobati infeksi bakteri yang resisten terhadap antibiotik. Fagoterapi telah digunakan sejak awal abad ke-20 dan masih dipelajari sebagai alternatif pengobatan infeksi nosokomial⁴
• Difteri: penyakit infeksi akut yang disebabkan oleh Corynebacterium diphtheriae. Bakteri ini menghasilkan toksin yang merusak selaput lendir tenggorokan dan saluran pernapasan. Toksin ini dikodekan oleh gen yang dibawa oleh profage beta dari spesies bakteriofage Corynebacterium⁵
• Kolera: penyakit diare akut yang disebabkan oleh Vibrio cholerae. Bakteri ini menghasilkan toksin yang merangsang sekresi cairan dan elektrolit dari usus halus. Toksin ini dikodekan oleh gen yang dibawa oleh profage CTX dari spesies bakteriofage Vibrio⁶

Retrovirus

Retrovirus adalah virus yang menggunakan RNA sebagai materi genetiknya. Retrovirus memiliki enzim reverse transcriptase yang dapat membuat salinan DNA dari RNA virus. DNA ini kemudian dimasukkan ke dalam genom sel inang dengan bantuan enzim integrase. DNA virus disebut provirus dan dapat diekspresikan bersama dengan gen inang atau tetap laten dalam sel⁷

Retrovirus dapat mereplikasi diri dengan dua cara, yaitu siklus lisis dan siklus lisogenik. Pada siklus lisis, provirus diekspresikan dan menghasilkan banyak partikel virus baru yang keluar dari sel inang dengan membawa membran sel sebagai selubung virus. Pada siklus lisogenik, provirus tetap laten dalam sel inang dan tidak menghasilkan partikel virus baru. Namun, jika terjadi perangsangan eksternal atau internal, provirus dapat teraktivasi dan memasuki siklus lisis⁸

Retrovirus dapat menyebabkan berbagai penyakit pada manusia dan hewan, seperti kanker, imunodefisiensi, atau degenerasi saraf. Beberapa contoh penyakit yang disebabkan oleh retrovirus adalah:

• HIV/AIDS: penyakit infeksi kronis yang disebabkan oleh human immunodeficiency virus (HIV). HIV menyerang sel-sel sistem kekebalan tubuh, terutama sel T CD4+. HIV dapat ditularkan melalui kontak seksual, transfusi darah, jarum suntik, atau ibu ke anak. HIV menyebabkan penurunan jumlah sel T CD4+ dan meningkatkan risiko infeksi oportunistik dan kanker. AIDS adalah tahap lanjut dari infeksi HIV yang ditandai dengan jumlah sel T CD4+ kurang dari 200 sel per mikroliter darah atau adanya infeksi oportunistik tertentu⁹
• HTLV-1/ATL: penyakit kanker darah yang disebabkan oleh human T-lymphotropic virus type 1 (HTLV-1). HTLV-1 menyerang sel T CD4+ dan menyebabkan proliferasi dan transformasi seluler yang tidak terkendali. HTLV-1 dapat ditularkan melalui kontak seksual, transfusi darah, menyusui, atau ibu ke anak. HTLV-1 menyebabkan adult T-cell leukemia/lymphoma (ATL), suatu bentuk kanker yang ditandai dengan pembesaran kelenjar getah bening, kulit, hati, limpa, atau organ lain¹⁰
• BSE/sapi gila: penyakit degeneratif otak yang disebabkan oleh bovine spongiform encephalopathy (BSE) atau penyakit sapi gila. BSE adalah penyakit prion yang disebabkan oleh protein prion yang salah lipat dan menular. BSE dapat ditularkan ke sapi melalui pakan yang mengandung jaringan otak atau sumsum tulang belakang dari sapi yang terinfeksi. BSE menyebabkan kerusakan otak yang bersifat progresif dan fatal pada sapi. BSE juga dapat ditularkan ke manusia melalui konsumsi daging sapi yang terinfeksi dan menyebabkan variant Creutzfeldt-Jakob disease (vCJD), suatu bentuk penyakit prion yang langka dan fatal pada manusia.

Prion

Prion adalah protein yang salah lipat dan dapat menular. Prion tidak memiliki asam nukleat atau membran lipid sebagai materi genetik atau selubungnya. Prion dapat mengubah protein normal menjadi bentuk prion dengan cara berinteraksi dengannya. Prion dapat terbentuk secara spontan, akibat mutasi genetik, atau karena paparan prion dari luar.

Prion tidak mereplikasi diri dengan cara biasa, tetapi dengan cara mengubah protein normal menjadi bentuk prion. Proses ini terus berlangsung hingga prion terakumulasi dalam jumlah yang membahayakan dan menyebabkan kerusakan jaringan dan kematian sel. Prion dapat menyebar antara individu melalui kontak langsung, konsumsi makanan, atau transplantasi organ.

Prion dapat menyebabkan berbagai penyakit degeneratif otak pada manusia dan hewan, seperti demensia, ataksia, tremor, atau kaku otot. Semua penyakit prion bersifat progresif, tidak dapat disembuhkan, dan selalu fatal. Beberapa contoh penyakit prion adalah:

• Kuru: penyakit prion yang endemik di antara suku Fore di Papua Nugini. Kuru ditularkan melalui praktik kanibalisme ritual yang dilakukan oleh suku Fore untuk menghormati anggota keluarga yang meninggal. Kuru menyebabkan gangguan saraf pusat yang ditandai dengan tremor, ataksia, demensia, dan kematian dalam waktu beberapa bulan hingga beberapa tahun setelah gejala muncul. Kuru telah menurun secara signifikan sejak praktik kanibalisme dihentikan pada tahun 1960-an.
• CJD sporadis terjadi tanpa sebab yang jelas dan menyebabkan kerusakan otak yang cepat dan fatal. CJD genetik terjadi akibat mutasi pada gen PRNP yang mengkodekan protein prion. CJD iatrogenik terjadi akibat paparan prion dari prosedur medis, seperti transplantasi organ, transfusi darah, atau penggunaan alat bedah yang terkontaminasi. CJD menyebabkan gejala seperti demensia, kaku otot, kejang, gangguan penglihatan, dan kematian dalam waktu beberapa bulan hingga beberapa tahun setelah gejala muncul.
• vCJD: penyakit prion yang ditularkan dari sapi yang terinfeksi BSE atau penyakit sapi gila. vCJD pertama kali diidentifikasi pada tahun 1996 di Inggris dan telah menyebar ke beberapa negara lain. vCJD memiliki gejala yang mirip dengan CJD, tetapi memiliki onset yang lebih muda (rata-rata 28 tahun) dan durasi yang lebih lama (rata-rata 14 bulan). vCJD juga memiliki ciri khas berupa deposit protein prion di amandel dan limpa.