Ke Arah Pembuatan Vaksin White Spotetoward to produce a white spote vaccine

Penyakit bintik putih atau “white spot disease” merupakan penyakit yang sering dijumpai pada kegiatan budidaya ikan air tawar. Penyakit ini disebabkan oleh parasit ciliata Ichthyophthirius multifiliis (Rafinesque) (selanjutnya disebut “Ich”) yang merupakan salah satu pathogen protozoa yang paling penting dan memiliki pengaruh yang serius terhadap akuakultur. Penyakit ini sangat menular dari satu ikan ke ikan lainnya, distribusinya luas, tidak membedakan inang yang spesifik, baik jenis maupun tingkat pertumbuhan, dan tingkat virulensi yang tinggi (Francis-Floyd dan Reed., 2002, Maki dan Dickerson, 2003, Xu, et al., 2005). Serangan penyakit ini dapat berlangsung dalam waktu yang cepat (Francis-Floyd dan Reed., 2002) dan biasanya menyebabkan tingkat kematian yang tinggi terutama pada pemeliharaan ikan secara intensif (Maki dan Dickerson, 2003) bahkan bila terlambat ditangani dapat menyebabkan kematian 100% (Francis-Floyd dan Reed., 2002) sehingga dapat mengakibatkan kerugian yang besar pada industri akuakultur (Xu, et al., 2005, Xu, et al., 2006).

Siklus hidup Ich meliputi fase infective theron, fase parasitik trophont dan fase reproduktif tomont (Xu, et al., 2005). Fase theron sangat motil dan berenang bebas dapat melakukan penetrasi ke dalam epithelia kulit dan insang, kemudian akan melakukan transformasi menjadi ukuran yang lebih besar (500 ?m) yaitu trophont (Wang dan Dickerson, 2002). Setelah satu periode pertumbuhan, Ich meninggalkan inangnya dan dalam suatu kista berdinding tipis melakukan replikasi membentuk sekitar 2.000 tomite yang berukuran kecil (Durborow, et al., 1998). Tomite akan dikeluarkan dari kista menjadi theront (Gambar 1).

Penanggulangan Ich dapat dilakukan melalui dua cara yaitu dibunuh dengan merusak selnya atau dirangsang untuk terjadinya apoptosis (Xu, et al., 2005). Kerusakan sel Ich dapat terjadi dengan pemberian bahan kimia tertentu dalam proses pengobatan ikan. Perlakuan ini efektif ketika Ich berada pada fase theront dan tomont sedangkan pada fase trophont sulit dilakukan karena terlindungi didalam epithalia atau mukus ikan (Durborow, et al., 1998). Kerusakan akibat perlakuan bahan kimia menunjukkan adanya pembengkakan sel secara keseluruhan atau organel, kerusakan pada isi sel, flokulasi kromatin, kehilangan integritas membran dan lysis sel (Xu, et al., 2005). Bahan kimia (kemotherapeutik) yang dapat digunakan sangat terbatas bahkan beberapa bersifat karsinogenik, tidak diperkenankan digunakan pada ikan yang akan dikonsumsi dan air bekas pengobatan seharusnya diolah secara bertingkat untuk memastikan keamanan bagi lingkungan (Lin, et al., 1996, Xu, et al., 2006).

Apoptosis sel ditandai dengan pergerakan phosphatidylserine dari dalam ke luar permukaan membran sel, kondensasi sitoplasma dan perubahan tipikal inti, termasuk kondensasi dan pembelahan DNA menjadi fragment (Xu, et al., 2005). Studi pada Ich menunjukkan apoptosis theront dapat terjadi melalui pengaturan immobilisasi theront yang bereaksi dengan antibodi (Xu, et al., 2005). Antibodi dapat mengikat sel parasit dan antigen permukaan ciliata yang menyebabkan immobilisasi (Wang dan Dickerson, 2002). Ikan yang pernah mengalami serangan infeksi Ich akan memperoleh antibodi untuk melawan serangan Ich selanjutnya, seperti yang sudah teramati pada ikan channel catfish (Ictalurus punctatus), trout (Salmo gairdneri) dan mas (Cyprinus carpio) (Lin, et al., 1996, Maki dan Dickerson, 2003).

Studi secara in vitro menunjukkan antibodi dari ikan yang tahan terhadap Ich memiliki pengaruh yang merusak terhadap theront yang menyebabkan penghentian aktifitas berenang, tenggelam ke dasar wadah dan membentuk aggregat (Xu, et al., 2002, Xu, et al., 2005). Ekspose theront immobil terhadap konsentrasi antibodi yang tinggi atau konsentrasi yang rendah secara berkepanjangan menyebabkan kematian theron yang tinggi (Xu dan Klesius, 2002). Studi pada ikan mas yang memiliki immune aktif menunjukkan Ich dapat menyerang epithel tetapi sekitar 80% tidak terlihat infeksi dalam dua jam yang menandakan adanya pelepasan secara prematur parasit dari inangnya (Clark, et al., 1996). Sedangkan ikan mas immune yang mengalami sistem immun ditekan (immunosuppression) dengan menggunakan corticosteroid tetap menimbulkan kematian setelah diekspose pada Ich meskipun titer antibodi tetap tinggi (Xu, et al., 2002).

Serum dan mukus yang dikumpulkan dari ikan yang tahan serangan Ich mengandung antibodi yang dapat melawan parasit itu dan menyebabkan immobilisasi theront dan trophont secara in vitro (Xu dan Klesius, 2002). Antigen immobilisasi target telah dipurifikasi dan dikarakterisasi sebagai glycosyl-phosphatidyl-inositol-anchored surface membrane proteins (kemudian disebut immobilization antigens atau i-antigens) yang analog terhadap antigen permukaan yang ditemukan pada ciliata hidup-bebas Paramecium dan Tetrahymena (Wang dan Dickerson, 2002). Berdasarkan immobilisasi in vitro, sepuluh isolate Ich yang berbeda sudah diklasifikasi menjadi lima serotip immobilisasi (serotip A hingga E) (Wang dan Dickerson, 2002). Hasil analisis Western blot menunjukkan kultur cairan yang berasal dari ikan immune memiliki panjang pita 70-kDa yang berhubungan dengan berat molekul rantai panjang immunoglobulin catfish (Xu, et al., 2002) sedangkan i-antigen dari serotipe lain memiliki panjang pita 48 dan 60 kDa (Lin, et al., 1996).

Antibodi kulit pada cairan kultur yang diambil dari kulit ikan yang sudah immune terhadap Ich, secara signifikan dapat menurunkan infektifitas theront melalui immobilisasi atau pelemahan theront (Xu dan Klesius, 2002). Kelangsungan hidup theront diimmobilisasi pada atau di sekitar kulit yang diambil dari ikan immune menurun secara signifikan setelah ekpose selama 8 jam terhadap cairan kultur kulit ikan immune dan mengalami puncak titer immobilisasi pada 24 jam setelah ekspose (Xu, et al., 2002). Invasi theront menurun secara signifikan pada ikan channel catfish yang diberi perlakuan cairan kultur immune dibandingkan dengan cairan kultur dari kulit ikan yang tidak immune sejalan dengan adanya penurunan ukuran dan kelangsungan hidup trophont yang diberi perlakuan sama (Xu dan Klesius, 2002). Theront juga diimmobilisasi oleh anti-serum dari ikan yang diberi immunisasi dengan theront atau trophont homolog (Xu, et al., 2006). Apoptosis theront dapat dirangsang dengan ekpose pada cairan kultur yang sama dan menunjukkan hasil tertinggi pada pengenceran 1:10 dibandingkan dengan 1:20 dan 1:40 (Xu, et al., 2005).

Respon antibodi dengan karakteristik immobilisasi dan pembunuhan theront ditunjukkan dengan adanya pencegahan invasi theront ke dalam kulit (Xu, et al., 2002). Sedangkan respon immune melawan Ich ditunjukkan pada ikan channel catfish yang diberi immunisasi serotipe immobilisasi theront hidup dengan perendaman ataupun sonicated trophont dengan injeksi intra peritoneal (Xu, et al., 2006). Ikan maskoki yang diberi immunisasi dengan protein fusi glutathione S-transferase-iAGI (GST-iAgI) yang telah dimurnikan menunjukkan tingkat kelangsungan hidup yang lebih tinggi dibandingkan dengan ikan kontrol (95% dibandingkan dengan 55%) setelah diekspose terhadap dosis lethal tomite Ich (He., et al., 1997). Ikan yang diberi immunisasi pasif menggunakan antibodi monoklonal murine (Mab) sebanyak 20 hingga 200 ?g dengan injeksi intraperitoneal juga menunjukkan adanya perlindungan lengkap terhadap ekspose lethal Ich (Lin, et al., 1996). Pola langsung i-antigen yang dipurifikasi sebagai suatu subunit vaksin untuk menimbulkan perlindungan immunitas pada ikan terhadap Ich ditunjukkan oleh (Wang dan Dickerson, 2002). Setelah immunisasi dengan i-antigen (10 ?g/ikan pada Freund’s adjuvant lengkap pada hari pertama dan 10 ?g/ikan pada Freund’s adjuvant tidak lengkap pada hari ke-15), pada hari ke-84 ikan diekspose dengan Ich sebanyak 15.000 sel per ikan dan menunjukkan hasil 72% dapat bertahan hidup sedangkan pada ikan yang tidak diberi immunisasi mengalami kematian total (Wang dan Dickerson, 2002).

Pada ikan rainbow trout, pengujian immunisasi dengan menggunakan berbagai preparasi parasit yang telah dibunuh hanya menghasilkan perlindungan yang terbatas sedangkan vaksinasi-DNA menggunakan gen yang mengkode i-antigen tidak menunjukan pengaruh perlindungan meskipun produksi antibodi dapat dirangsang (Alishahi dan Buchmann, 2006). Vaksinasi ikan rainbor trout menggunakan theront hidup dengan injeksi secara intraperitoneal tanpa adjuvant dapat menghasilkan perlindungan relatif pada suhu 12 oC dan immunitas lengkap pada suhu 20 oC (Alishahi dan Buchmann, 2006).

Adanya respon immune pada ikan terhadap serangan Ich setelah diberi perlakuan immobilisasi theron, sonicated trophont, protein fusi GST-iAgI ataupun i-antigen menunjukkan bahwa bahan-bahan tersebut merupakan kandidat utama untuk dijadikan vaksin. Pengembangan vaksin yang efektif juga harus mempertimbangkan ikan inang yang digunakan dan suhu yang mungkin berhubungan dengan mekanisme respon alami dan adaptif (Alishahi dan Buchmann, 2006). Produksi massal vaksin yang efektif diperlukan untuk menanggulangi serangan Ich yang sering menyebabkan kerugian pada industri akuakultur.

Referensi

Alishahi, M., K. Buchmann. 2006. Temperature-dependent protection against Ichthyophthirius multifiliis following immunisation of rainbow trout using live theronts. Disease of Aquatic Organisms, 72:269-273.Clark, T. G., T. L. Lin, H. W. Dickerson. 1996. Surface antigen cross-linking triggers forced exit of a protozoan parasite from its host. PNAS, 93:6825-6829.Durborow, R. M., A. J. Mitchell, M. D. Crosby. 1998. Ich (White Spot Disease). SRAC Publication No. 476. 6 halaman.

Francis-Floyd, R., P. Reed. 2002. Ichthyophthirius Multifiliis (White Spot) Infections in Fish. IFAS Extension. CIR920. 5 halaman.

He, J., Z. Yin, G. Xu, Z. Gong, T. J. Lam, Y. M. Sin. 1997. Protection of Goldfish against Ichthyophthirius multifiliis by immunization with a recombinant vaccine. Aquaculture, 158:1-10.

Lin, T. L., T. G. Clark, H. Dickerson. 1996. Passive Immunization of Channel Catfish (Ictalurus punctatus) against the Ciliated Protozoan Parasite Ichthyophthirius multifiliis by Use of Murine Monoclonal Antibodies. Infection and Immunity, 64(10):4085-4090.

Maki, J. L., H. W. Dickerson. 2003. Systemic and Cutaneous Mucus Antibody Responses of Channel Catfish Immunized against the Protozoan Parasite Ichthyophthirius multifiliis. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology, 10(5):876-881.

Wang, X., H. W. Dickerson. 2002. Surface Immobilization Antigen of the Parasitic Ciliate Ichthyophthirius multifiliis Elicits Protective Immunity in Channel Catfish (Ictalurus punctatus). Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology, 9(1):176-181.

Xu, D-H., P. H. Klesius, V. S. Panangala. 2006. Induced cross-protection in channel catfish, Ictalurus punctatus (Rafinesque), against different immobilization serotypes of Ichthyophthirius multifiliis. Journal of Fish Diseases, 29:131-138.

Xu, D-H., P. H. Klesius, C. A. Shoemaker. 2005. Cutaneous antibodies from channel catfish, Ictalurus punctatus (Rafinesque), immune to Ichthyophthirius multifiliis (Ich) may induce apoptosis of Ich theronts. Journal of Fish Diseases, 28:213-220.

Xu, D-H., P. H. Klesius, R. A. Shelby. 2002. Cutaneous antibodies in excised skin from channel catfish, Ictalurus punctatus Rafinesque, immune to Ichthyophthirius multifiliis. Journal of Fish Diseases, 25:45-52.

Xu, D-H., P. H. Klesius. 2002. Antibody mediated immune response against Ichthyophthirius multifiliis using excised skin from channel catfish, Ictalurus punctatus (Rafinesque), immune to Ichthyophthirius. Journal of Fish Diseases, 25:299-306.

“Permintaan referensi harap menyertakan author dan judulnya secara spesifik”

3 comments

  1. ziqi says:

    duuuh cari materi ekologi buat tugas kul kok g da yang jelas

  2. iman says:

    oy nyari tugas skul ttg vaksin kq gk da ce?

  3. iman says:

    kcih tao dnk?

    saran Saya: “carilah literatur dengan cara yg lebih cerdas”
    silahkan baca http://sunarma.net/2008/01/26/tips-cari-literatursearch-engine-for-sci-literature

Leave a Reply