Trypanosoma Brucei Gambiense, Agen Penyebab Bentuk Kronis Trypanosoma pada Manusia Afrika



Semenjak ditemukan pada awal abad 20-an, Human African Trypanosomiasis atau penyakit tidur telah membunuh ratusan ribu orang di Afrika, sebagian besar ada di tengah-tengah Benua Afrika. Situasi sebenarnya dari penyakit ini dalam beberapa negara terjadi secara parah, seperti di Sudan, Republik Demokrat Kongo, atau Angola. Bagaimanapun, diagnosa masih berdasarkan pada pendeteksian parasit dalam darah atau getah limfe melalui mikroskop, seperti pada tahun 1930-an. Selanjutnya, semenjak penemuan melarsoprol pada tahun 1949, tidak ada obat baru yang telah disintesis untuk pengobatan. Hal ini harus dipertimbangkan dengan konteks keseluruhan tentang “penyakit yang paling dilalaikan” dan beberapa penemuan yang memperoleh penyelesaian secara bioteknologi mendiskusikan ketentuan atas epidemologi dan penggunaan kontrol.

Pada saat ini, penyakit tidur atau Human African Trypanosomiasis (HAT) dipertimbangkan sebagai “penyakit yang paling dilalaikan”, dalam ketentuan perkembangan obat-obatan dan penyebaran wabah di Afrika (Morel, 2003).  WHO memperkirakan sekitar 600.000 orang telah terinfeksi pada saat ini, kebanyakan dari mereka berada di Afrika Tengah. Bentuk kronis dari HAT adalah penyakit mematikan yang disebabkan oleh seekor parasit bernama Trypanosoma brucei gambiense. Parasit ini dipaparkan oleh vektor, yaitu lalat tsetse, yang kebanyakan berasal dari spesies Glossina palpalis.Sejak penemuan penyakit ini pada awal abad 20-an (e.g. Bruce dan Nabarro, 1903), HAT telah membunuh ratusan ribu orang di Afrika, terutama di bagian tengah Benua Afrika (Martin dkk., 1909; WHO, 1998). Begitu banyak tim peneliti yang telah mencoba mengembangkan pengetahuan kita mengenai wabah penyakit, patogenitas, dan genetik dari HAT selama 40 tahun menggunakan alat sophistikasi untuk mendiagnosa, mengisolasi, dan pengklasifikasian tripanosoma. Namun, ketidakadaan alternatif terapi operasional tampaknya bertentangan dengan semua penelitian di atas (sayangnya daftar ini tidak melalui penelitian yang mendalam). Jadi, walaupun bioteknologi begitu berguna, contohnya untuk menegaskan perbedaan patogenitas dari HAT (perbedaan genetik antara T. p. gambiense dan T. b. rhodesiense, agen penyakit yang berbentuk akut), keberadaan hewan perantara, identifikasi dari lalat penginfeksi, kebanyakan pengetahuan saat ini tentang epidemologi HAT diketahui 70 tahun lalu (lihat Mulligan, 1970). Selain itu, diagnosis masih didasari oleh pendeteksian parasit dalam darah atau cairan limfa oleh mikroskop, seperti yang dilakukan Dr. Jamot pada tahun 1930-an. Tentu saja sekitar 70 tahun lalu, spesialis HAT telah mengetahui bahwa bentuk kronis terjadi di sebelah barat dan tengah Afrika pada saat bentuk akutnya menyebar di Afrika timur. Bahkan setelah obat utama digunakan oleh Dr. Jamot, Tryparsamide adalah bahan kimia turunan arsenik seperti melarsoprol, ditemukan oleh Friedheim pada 1949 (lihat Dumas dkk., 1999). Semenjak itu, sebagian obat baru telah disintesis, sebagian besar kesempatan penemuan bahan campuran pada awalnya berniat untuk menyembuhkan kanker, Ornidyl (Dl-difluoromethylorthine) atau penyakit cagas, dan Lampit (nifurtimox). Keduanya telah digunakan untuk pengobatan HAT tingkat kedua atau setelah kegagalan pengobatan ketika menggunakan melarsoprol (lihat ulasan oleh Van Nieuwenhove, 1999).

Hal ini merupakan kenyataan, tapi kita harus mempertimbangkan ini dengan konteks secara keseluruhan tentang “penyakit yang paling dilalaikan” dan mendiskusikan beberapa penemuan yang diperoleh melalui bioteknologi. Sebuah ulasan tentang hal ini telah dipublikasikan oleh Dumas dan kawan kawan (1999). Obat-obatan dan terapi tidak akan didiskusikan sebab sejak pengenalan Atoxyl pada 1904, obat antitrypanosomal ideal yang murah dan efektif pada awalnya ternyata memperparah penyakit tidur, obat dengan toksik yang rendah dan dengan durasi aksi yang panjang setelah pemasukan obat melalui mulut dan tidak dengan cepat melakukan perlawanan belum ditemukan (Van Niewenhove, 1999). Ketika beberapa diamidine baru (e.g. DB 289, Brun, comunikasi personal), dan kombinasi terapi dipelajari, belum ada satupun pengobatan. Dua pokok penelitian yang akan didiskusikan: pertama, mengenai penyaringan masal, diagnostik dan penentuan stadium pasien, kedua tentang epidemologi penyakit itu (e.g. isolasi, biologi dan genetik dari trypanosomes).

Pada 1978, Card Agglutination Test for Trypanosomiasis (CATT/T.b.gamiense; Maguns dkk., 1978) telah dijelaskan. Jika positif, terjadi aglutinasi terhadap adanya antibodi anti-trypanosoma dalam darah. Kemudian, CATT menyediakan penyaringan masal, tetapi deteksi parasit dibutuhkan dalam pembengkakan darah atau limfa. Hari  ini, CATT merupakan tes yang biasa untuk penyaringan masal, tetapi spesifikasinya masih rendah dikarenakan hasil positif yang salah yang disebabkan oleh patologi lain seperti malaria. CATT masih dievaluasi meskipun begitu banyak studi dan penyederhanaan tentang tes ini atau versi alternatif seperti versi menggunakan antibodi Latex monoclonal atau sebuah metode mikro menggunakan kertas penyaring untuk kumpulan darah bernama micro-CATT (e.g. Jamonneau dkk., 2000c; Truc dkk., 2002a). Lagi-lagi, mempertimbangkan kekurangan dari obat baru dan disamping pengembangan alat-alat diagnosa untuk banyak penyakit lain, pendiagnosaan HAT masih berbasis pendeteksian parasit seperti pada tahun 1930-an.

Penggunaan anion exchange cellulose chromatography adalah penemuan besar untuk pengkajian tripanosoma (Lanham dan Godfrey, 1970). Memang rendahnya angka bentuk aliran darah (bloodstream forms/BSF) dan virulensi mereka ketika disuntikkan pada tikus adalah faktor tertentu untuk pembelajaran biologi dan genetika. Meskipun kromatografi telah digunakan untuk pemusatan tripanosoma dari darah, hal ini telah diadaptasi untuk diagnosis pada lapangan (miniature anion exchange centrifugation thecnique, mAECT; Lumsden dkk., 1979). mAECT digunakan pada beberapa negara. Sebelum 1979, teknik tradisional untuk pengujian mikroskopik darah untuk mendeteksi tripanosoma didasarkan pada ketipisan, kelembaban atau ketebalan lapisan darah dengan sensitivitas antara 33-17 trypanosoma per mL darah. Seseorang dinyatakan terinfeksi penyakit tidur ketika parasit terdeteksi pada darah atau limfa (WHO, 1998). Jadi, deteksi parasit yang lebih baik menggunakan mAECT  adalah pengembangan besar untuk mengontrol aktifitas. Teknik pemusatan lain jiga dianjurkan, seperti teknik Capilarry Tube Centrifugation atau CTC (Woo, 1970), Quantitative Buufy Coat atau QBC (Bailey dan Smith, 1992) tetapi, sayangnya beberapa program kontrol nasional di Afrika hanya dapat menunjukkan pengujian mikroskopik ketebalan atau kelembaban lapisan darah untuk alasan finansial dan/atau kekuranglengkapan peralatan. Lagi-lagi, adanya kejanggalan, sayangnya antara bioteknologi dan teknik digunakan untuk pengontrolan aktifitas. Ini akan dijelaskan sebagian mengapa HAT dipertimbangkan sebagai “penyakit yang paling dilalaikan”.

Sebagai tindak lanjut dari gigitan infektif oleh lalat tsetse, perkembangan medis klasik HAT pada manusia dumulai dengan hemato-limfatik atau pada stadium satu (P1), ditandai dengan tanda-tanda khas (lesi atau membengkaknya simpul limfa atau tanda Winterbottom). Kemudian, terjadi meningo-encephatilik atau stadium 2 (P2) yang terjadi karena adanya tripanosoma dalam cairan celebrospinal (CSF), mengarah ke penampilan progresif gangguan neurologis. Metode penentuan stadium secara klasik adalah berdasarkan pada penghitungan sel CSF (cut-off 5 sel/µl), konsentrasi protein CSF (cut-off, 37 mg/100 ml) dan/atau pendeteksian keberadaan tripanosoma dengan sentrifugasi tunggal atau ganda dari CSF (WHO, 1998). Bagaimanapun, hasil cut-off dan sensitifitas deteksi trypanosoma dalam CSF menyisakan keraguan (Truc dkk., 1999). Pada tangan lain, pengujian klinis untuk mendeteksi kekacauan neurologikal mungkin berpengaruh untuk mendeteksi stadium kedua dari penyakit ini tetapi ini tidak memuaskan salah satunya (Bisser dkk.,2000). Meskipun demikian,  ketepatan pengobatan bergantung pada keakuratan penentuan tingkat penyakit. Memang, untuk bentuk kronis yang disebabkan oleh T.b.gambiense, pengobatan pada pasien pada stadium P1 adalah pentamidine ketika melersoprol digunkan untuk stadium P2. Kerena bersifat toksik dan keras, menyebabkan efek fatal dari melarsoprol dan memungkinkan untuk mngobati beberapa pasien P2 dengan menggunakan pentamidine (Duoua dkk., 1996), penentuan stadium harus sangat akurat. Baru-baru ini, sasaran biologis baru untuk mendeteksi parasit dalam CSF telah ditemukan. Contohnya, specific lgM antibodies dan anti-galactocerebroside antibodies dalam pembentukan CSF dalam respon pemicu pembentukan myelin oleh kehadiran tripanosoma dalam lingkungan otak (Brisses dkk., 2000). Meskipun demikian, teknik ini dan lainnya seperti pendeteksian parasit DNA dalam CSF dengan PCR berdasarkan metode belum siap untuk penggunaan rutin. Memang, PCR masih belum realistis untuk penggunaan di lapanagn, dan nilai cut-off untuk hasil Latex/lgM belum diketahui. Kemudian, penentuan stadium sebagian didasari oleh deteksi parasit dalam CSF, seperti pada 1930-an. Ini menegaskan kembali jurang pemisah antara ketidaktepatan alat untuk kontrol aktifitas dan produk dari teknologi terbaru.

Isolasi BSF dari T.b.gambiense adalah sulit dalam kondisi lapangan dikarenakan rendahnya parasitaemia dalam darah dan rendahnya virulensi dari parasit ini ketika disuntikkan pada tikus percobaan (lihat Gibson dkk., 1999). Bagaimanapun, BSF dibutuhkan untuk tujuan penelitian lain, seperti pembelajaran mengenai genetika populasi atau identifikasi perantara. Jadi, suatu adaptasi dan penyederhanaan prosedur menggunakan anion-exchange centrifugation telah dijelaskan. Sasaran dikonsentrasikan dan dibekukan pada kondisi lapangan yaitu suatu angka BSF yang tinggi dari pasien. Pada tangan yang lain, isolasi dari bentuk prokilik dari T.b.gambiense pada mamalia telah diperbaiki. Efisiensi ini telah didemonstrasikan baik untuk T.b.gambiense dari manusia, T.brucei spp. Dan T.congolense dari binatang domestik dan liar (Oka Komoin et al., 1994). Walaupun demikian, nilai ini sebagai operasional diagnostik test telah diragukan (Mc Namara et al., 1995). Memang, KIVI (Kit for In Vitro Isolation) tidak bisa digunakan sebagai suatu alat untuk mempercepat deteksi parasit pada lapangan karena kelambatan biakan untuk jadi positif. Lagipula, sisa mAECT adlah teknik paling berguna untuk diagnosa HAT, ketika tersedia.

Identifikasi genetik dari trypanosoma telah dilakukan pertama oleh enzim Multi-Locus Electrophoesis (MLEE). Pembatasan panjang pecahan polymorphism dari DNA kinetoplast telah juga digunakan untuk membedakan stok T.b.gambiense dari sub-spesies lain. Untuk MLEE, beberapa protokol dijelaskan menggunakan salah satu dari starch atau gel asetat, belajar tentang jarak enzim metabolis yang bernama isoenzim). Ulasan pendek terbaru telah dipublikasikan tentang biologi molekular dan identifikasi dari tripanosoma. Perbadaan taksonomi keturunan T.b.gambiense, T.b.rhodisiense dan T.b.brucei, agen “nagana” dalam ternak dan patogen terhadap binatang lain tetapi tidak infektif untuk manusia. Klasifikasi ini dikonfirmasikan secara parsial oleh analisis genetik. Memang, hasil isoenzim mengindikasikan bahwa T.b.gambiense hampir semuanya homogen, tetapi beberapa tegangan tidak masuk pada kelompok 1 dan diduga akan lebih patogen. Selanjutnya, patogenitas tripanosoma dan identifikasi korenponden genetik mereka tidak menyetujui keberadaan hanya bentuk kronik HAT yang ada si Afrika Barat. Ketika T.b.gambiense benar-benar terpisah dari T.b.rhodesiense, sub-grup telah dijelaskan dalam T.b.rhodensiense sebagai spesifik dari lokasi geografis tertentu seperti kelompok bugosa. Pada tangan yang lain, analisis genetik mengidentifikasikan bahwa T.b.brucei terkait erat dengan T.b.rhodesiense. hipotesis dari leluhur umum baik dari T.b.rhodesiense dan T.b.brucei telah tersebut. Tetapi, penemuan ini tidak merubah kontrol terhadap HAT, kecuali dalam kasus terlampauinya T.b.gambiense dan T.b.rhodensiense foci, seperti pada Uganda atau Kenya. Teknik yang lebih canggih, seperti berdasarkan metode PCR, mengkonfirmasi penemuan isoenzim dengan berbagai perbedaan antara sub-spesies. Lagipula, penggunaan penanda mikrosatelit diijinkan pada fakta-fakta co-infeksi oleh genotip yang berbeda dalam pasien yang sama. Konsekuensi dari co-infection mungkin penting dan membenarkan dalam bagian deteksi seleksi genotif dengan metode isolasi. Oleh karena itu, ini harusnya menjadi asumsi kuat bahwa kebanyakan pelajaran tegangan hanyalah bagian dari populasi alami sebenarnya dari pasien yang terinfeksi trypanosoma. Lalu, prasangka mungkin saja telah diperkenalkan pada banyak pendidikan untuk isolasi parasit dan identifikasi diperlukan, seperti genetik atau sensitivitas kadar logam  pada obat. Prosedur baru harus dipasang untuk menghindari isolasi dan seleksi trypanosoma in vivo atau in vitro pada perintah untuk mendapatkan hasil yang terpercaya berdasarkan perbedaan alami populasi trypanosoma. Misalnya, trypanosoma dalam cairan tubuh dapat digunakan untuk menjelaskan gen partikular dari DNA parasit (seperti gen kusut dalam perlawanan terhadap obat). Sebuah alternatif akan membujuk cloning dan reproduksi individu trypanosoma yang secara segar dikumpulkan dari pasien, binatang, atau lalat tsetse. Hal ini tidak realistis pada saat ini untuk alasan teknis tetapi harus secara serius diselidiki secepat mungkin.

Perhatian lain dari identifikasi genetik parasit dalam mode klonal reproduksi, perkembangbiakan HAT, distribusi dalam jarak dan waktu, kecurigaan pada seekor binatang reservoir penyakit. Isoenzim dan penanda genetik lainnya mengindikasikan bahwa tripanosoma bersirkulasi dalam binatang serupa dengan yang ditemukan pada manusia. Jadi, binatang lokal berubah menjadi tersangka binatang reservoir dari HAT. Pada poin sebelumnya, ini hanyalah anggapan karena tidak ada fakta yang diberikan tentang peran binatang reservoir dalam perpindahan HAT pada manusia. Lagipula, peran binatang reservoir untuk bentuk kronik akan bersifat melindungi populasi manusia. Memang, dimana binatang yang terinfeksi oleh T.b.gambiense tidak umum pada populasi manusia, contohnya dalam Cote d’lvoire atau Kamerun. Dalam keterangan kasus di Kamerun, situasi HAT tidak dapat terhapuskan. Memang, ketika 400.000 orang didiagnosa dan disembuhkan pada 1930-an dan kampanye perawatan prophylaxy sampai pada tahun 1960-an, tidak ada perjangkitan yang diumumkan meskipun sakit yang terus menerus dari lalat tsetse. Hal ini mengejutkan ketika digabungkan dalam beberapa foci sejak lebih dari 20 tahun. Seperti kasus partikular di Kamerun harus diselidiki.

Teknik baru lainnya sudah sangat berguna untuk mempelajari kebiasaan vektor. Memang, MLEE mengijinkan untuk membedakan asal manusia atau non-manusia dari makanan darah lalat tsetse. Analisa darah makanan ini telah dikembangkan oleh analisis Heteroduplex, sebuah PCR berdasarkan metode. Demikian, pengetahuan ini kontak antara vektor dan manusia atau binatang telah dikembangkan, memimpin untuk pemahaman yang lebih baik pada resiko perpindahan HAT. Hal ini telah dikonfirmasi oleh identifikasi trypanosoma dalam vektor.

Beberapa peralatan operasional mungkin akan meningkatkan kptrol terhadap HAT, dan teknologi baru menyetujui untuk menjelaskan beberapa aspek epidemiologi HAT, sehabis pengetahuan yang lebih baikdari biologi dan taksonomi dari tripanosoma. Meskipun demikian, diagnosis masih berdasarkan pada deteksi parasit seperti pada tahun 1930-an. Hal ini penting untuk meningkatkan peralatan untuk pemfilteran massa, diagnosis dan tingkat determinasi untuk penggunaan rutin lapangan. Lagipula, PCR didasarkan pada metode protokol harus diadaptasikan untuk pendidikan trypanosoma menggunakan cairan tubuh tanpa isolasi trypanosoma in vivo atau in vitro. Demikian, kita akan mempunyai identifikasi yang lebih baik dari populasi alami dari pasien (dan binatang) yang terinfeksi parsit, karena perpaduan atau co-infeksi harus berdasarkan fakta. Pendidikan taksonomy, biologi atau sensitivitas obat T.b.gambiense akan lebih masuk akal.

REFERENSI

 

Aerts D, Truc P, Penchenier L, Claes Y, Le Ray D (1992). A kit for in

vitro isolation of trypanosomes in the field: First trial with sleeping

sickness patients in the Congo Republic. Trans. R. Soc. Trop. Med.

Hyg. 86 : 394-395.

Bailey J, Smith DH (1992). The use of the acridine orange QBC

technique in the diagnosis of African trypanosomiasis. Trans. R. Soc.

Trop. Med. Hyg. 86: 630.

Bisser S, Ayed Z, Bouteille B, Stanghellini A, Breton JC, Dumas M,

Jauberteau MO (2000). Central nervous system involvment in African

trypanosomiasis : presence of anti-galactocerebroside antibodies in

patients cerebrospinal fluid. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 94 : 225-

226.

Tags: , , , ,

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Leave a Reply