Potensi Sialidase Dari Bakteri Clostridium Perfringens Tipe A sebagai Competitive Inhibitor pada Reseptor Sialic Acid terhadap Infeksi Virus Newcastle Disease
Oleh: drh. Ryan Septa Kurnia, M.Si
Virus Newcastle Disease (ND) atau juga dikenal penyakit tetelo diketahui menyebabkan kerugian ekonomi yang sangat tinggi akibat penurunan produksi peternakan hingga kematian pada unggas. Di Indonesia penyakit ND pada peternakan unggas telah dikenal sejak tahun 1926 di pulau Jawa. Pengendalian penyakit berupa manajemen kandang dan vaksinasi telah dilakukan untuk mencegah terjadinya infeksi oleh virus tersebut. Namun demikian, hingga kini masih dapat ditemui sepanjang tahun kejadian kasus tersebut dengan 70-80% angka kematian. Keberagaman jenis dan mudahnya virus tersebut berubah merupakan salah satu kendala dalam pengendalian penyakit.
Perlunya pengembangan strategi pengendalian infeksi virus menjadi tantangan tersendiri dalam ilmu biomedik. Penggunaan zat antiviral seperti rimantadine, amantadine, ribavirin, dan zanamivir dapat dikembangkan untuk mencegah timbulnya kejadian penyakit dalam waktu yang relatif lebih singkat. Namun demikian hal tersebut tidak mungkin dilakukan pada industri peternakan unggas karena pertimbangan ekonomi dan meningkatkan risiko terjadinya resistensi virus zat antiviral. Penelitian terkait usaha untuk menghambat infeksi virus pernah dilakukan dengan mendegradasi reseptor pada sel host menggunakan enzim yang berasal dari bakteri. Penambahan sialidase diduga dilakukan dengan tujuan sebagai langkah awal pencegahan infeksi virus melalui saluran pernafasan. Oleh karena itu pada penelitian disertasi ini akan dilakukan pengamatan terhadap khasiat sialidase asal bakteri Clostridium perfringens sebagai agen profilaksis antiviral dengan fungsi merusak pintu masuknya virusyang terletak pada sel target.
Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dengan penentuan strain bakteri C. perfringens yang memiliki kemampuan dalam memproduksi enzim sialidase paling tinggi. Selanjutnya pengamatan dilakukan terhadap aktivitas enzimatis protein sialidase yang berasal dari bakteri C. perfringens. Sialidase yang dihasilkan dari bakteri tersebut kemudian dimurnikan dengan beberapa metode sehingga dapat menghilangkan senyawa lain yang dapat mengganggu pengamatan terhadap mekanisme kerja sialidase. Pengamatan terhadap stabilitas zat aktif dan toksisitas sialidase juga dilakukan untuk mendapatkan dosis yang optimum dalam merusak pintu masuk virus. Potensi sialidase sebagai competitive inhibitor dilakukan dengan model in vitro dan in ovo berdasarkan uji tantang dengan virus kemudian.
dilakukan pengamatan terhadap kemampuannya menghambat infeksi virus, dan respon sitokin interferon dan molekul di dalam sel. Adapun virus model pada penelitian ini adalah virus ND famili Paramyxoviridae yang menginfeksi sel host melalui reseptor sialic acid dan menyebabkan kerugian ekonomi pada industri peternakan unggas. Diharapkan sialidase akan dapat dimanfaatkan sebagai langkah pencegahan alternatif dalam pengendalian outbreak virus ND karena dapat diproduksi secara ekonomis.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode sialidase dapat dimurnikan secara langsung dari supernatant hasil kultur bakteri C. perfringens selanjutnya dengan berbagai metode pemurnian protein didapatkan fraksi yang memiliki aktivitas enzimatis yang paling tinggi. Sialidase murni tersebut dapat stabil pada pH 7 pada suhu 37℃ selama 72 jam dengan penurunan aktivitas secara bertahap. Berdasarkan pengamatan terhadap kemungkinan toksisitas secara in vitro menunjukkan bahwa pada dosis 187,5 mU merupakan dosis paling aman untuk digunakan. Pada dosis tersebut dapat menghancurkan pintu masuk virus hingga 54% sehingga terjadi gangguan terhadap mekanisme infeksi virus ND pada sel inang. Hasil tersebut juga didukung oleh rendahnya ekspresi sitokin dan molekul yang merupakan respon dari sel terhadap adanya infeksi virus ND berupa Interferon dan Toll Like Receptor pada dosis 750 mU hingga 46,87 mU. Pengamatan terhadap jumlah virus di dalam sel juga menunjukkan tidak terdapat perbanyakan virus dibandingkan dengan kelompok tantang tanpa diberikan perlakuan penambahan sialidase. Berbeda dengan obat virus lainnya yang bekerja dengan target terhadap virusnya, sialidase bekerja lebih umum pada pintu masuknya yang dikenal sebagai sialic acid. Hilangnya pintu masuk tersebut, menyebabkan terhambatnya infeksi virus pada sel sehingga sel tidak mengalami infeksi.
Sebagai kesimpulan, sialidase asal bakteri C. perfringens dapat diproduksi secara efisien dan memiliki kemampuan dalam menghambat infeksi virus ND pada sel secara in vitro. Meskipun demikian, uji lanjutan pada hewan coba perlu dilakukan untuk dapat menggambarkan dan mengamati efektivitas sialidase dalam menghambat infeksi virus ND maupun beberapa virus lain yang memiliki pintu masuk yang sama.