Peran dan diagnosis laboratorium nyamuk Anopheles sebagai vektor malaria mematikan bagi manusia

 


Abstrak 

Agen penyebab malaria adalah parasit protozoa dari genus Plasmodium. Genus  ini mencakup lebih dari 200 spesies berbeda yang menjadi parasit pada berbagai  inang seperti reptil, burung, amfibi, dan mamalia (total 53 spesies, 30 spesies di  antaranya menjadi parasit pada primata). Pemeriksaan mikroskopis apusan darah  tebal dan tipis adalah tes "standar emas" yang digunakan untuk mendeteksi  parasitemia dalam darah dan memandu pengobatan yang tepat.Kontak manusia 

nyamuk dan tingkat gigitan manusia Kepadatan vektor dalam kontak dengan manusia  dan inang vertebrata preferensi untuk makan darah nyamuk terkait erat. 

PENDAHULUAN 

Malaria (mala aria: “udara buruk”; kata portmanteau dari abad ke-18), ague,  atau demam rawa (frz. paludisme) adalah parasitosis yang ditularkan oleh nyamuk  yang endemik di 87 negara dan menyebabkan sekitar 219 juta kasus klinis dan 435  000 kematian per tahun. Morbiditas dan mortalitas terutama mempengaruhi anak 

anak dan wanita hamil yang tinggal di Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) Wilayah  Afrika. 

Agen penyebab malaria adalah parasit protozoa dari genus Plasmodium.  Genus ini mencakup lebih dari 200 spesies berbeda yang menjadi parasit pada  berbagai inang seperti reptil, burung, amfibi, dan mamalia (total 53 spesies, 30 spesies  di antaranya menjadi parasit pada primata). Sampai saat ini, enam spesies  Plasmodium telah diidentifikasi sebagai patogen manusia, dan mereka menyebabkan  berbagai jenis malaria: P. malariae (malaria quartana), P. ovale (dengan dua  subspesies P. o. curtisi dan P. o. wallikeri menyebabkan malaria ter tiana), P. knowlesi  (malaria zoonosis), P. vivax (malaria tertiana).

SIKLUS HIDUP 

Siklus hidup parasit Plasmodium melibatkan replikasi aseksual dan seksual yang  terkait dengan perubahan inang wajib dari inang perantara manusia menjadi nyamuk  betina dari genus Anopheles sebagai inang terakhir. Selama Dalam siklus hidup yang  kompleks ini, parasit Plasmodium harus menginfeksi dan mendiami berbagai tipe sel  untuk memastikan perkembangan tahap mental dan produksi keturunan. Skizogoni  eritrositik, yang terjadi di dalam eritrosit inang manusia, melibatkan reorganisasi  canggih dari sel inang yang terdiferensiasi secara terminal dan tereduksi secara  metabolik dalam proses mengamankan pasokan nutrisi dari pencernaan hemoglobin  serta penyerapan serum darah, pembuangan limbah beracun, perlindungan terhadap  respon imun inang, dan perkembangan siklus hidup. 

Selama skizogoni, P. falciparum membentuk celah Maurer, organel sekretorik  yang berada di luar batas seluler parasit dalam sitoplasma eritrosit, untuk  memfasilitasi interaksi inang-parasit dan sekuestrasi untuk menghindari pembersihan  limpa dari eritrosit yang terinfeksi. Sekuestrasi dapat dicapai melalui sitoadherensi  eritrosit yang terinfeksi ke berbagai reseptor yang terdapat pada permukaan sel  endotel vaskular di venula postkapiler organ yang berbeda atau melalui roset eritrosit  yang terinfeksi dengan eritrosit yang tidak terinfeksi . eritrosit yang diparasitisasi oleh  falciparum dibentuk oleh anggota dari beragam keluarga var multigen yang  mengkodekan beberapa versi berbeda dari protein membran eritrosit P. falciparum 1  (PfEMP1), yang secara eksklusif diekspresikan dalam P. falci parum dan ditampilkan  pada tonjolan mirip kenop pada eritrosit membran plasma.[17,18]

Agen penyebab malaria zoonosis di Asia Tenggara, P. knowlesi, juga  menghasilkan organel sekretorik dalam sitoplasma eritrosit yang disebut celah Sinton  Mulligan yang tampaknya memainkan peran penting dalam menerima dan  menyimpan protein yang dihasilkan oleh parasit yang berada di eritrosit. [19, 20] Telah  dilaporkan lebih lanjut dalam penelitian in vitro oleh Fatih et al. bahwa P. knowlesi  mungkin dapat membentuk fenotip sitoadhesif yang memungkinkan perlekatan  eritrosit inang ke reseptor en dotelial manusia yang dapat diinduksi molekul adhesi  antar sel-1 (ICAM-1) dan molekul adhesi seluler vaskular (VCAM).[21]  

NamunSiklus hidup parasit Plasmodium patogen manusia. Skizogoni dan  sporogoni parasit Plasmodium patogen manusia terjadiantara inang perantara (Homo  sapiens) dan inang terakhir (Anopheles). Nyamuk Anopheles betina yang terinfeksi  menginokulasi Plasmodium sporozoit ke dalam kulit inang manusia selama makan  darah. Sporozoit meluncur menjauh dari tempat inokulasi untuk mencapai pembuluh 

darah itu dengan cepat membawanya ke sinusoid hati. Sporozoit meninggalkan aliran  darah, menginfeksi hepatosit, dan berkembang menjadi skizon hati. Hati skizon  menghasilkan dan melepaskan ribuan merozoit haploid ke dalam aliran darah setelah  pecah (skizogoni hati). P. vivax dan P. ovale bisa lebih jauhmembentuk tahap  perkembangan dorman (hipnozoit) yang mampu bertahan di hati, dan dapat  menyebabkan kekambuhan malaria bahkan bertahun-tahun setelah yang asli Infeksi  Plasmodium. Merozoit hati yang baru dilepaskan mampu menginfeksi eritrosit inang  manusia. Di dalam eritrosit, parasit matang dari tahap perkembangan cincin remaja  ke tahap perkembangan skizon dewasa, yang terdiri dari berbagai merozoit (eritrositik  skizogoni). Merozoit ini dilepaskan ke aliran darah setelah skizon pecah dan  menyerang eritrosit baru. Akhirnya, beberapa parasit dimulai diferensiasi mereka  menjadi tahap perkembangan seksual (gametosit: makrogametosit betina dan  mikrogametosit jantan). Perkembangan seksual tahap kemudian dicerna oleh nyamuk  Anopheles betina berikutnya selama makan darah. Di dalam usus tengah nyamuk,  makrogamet dan mikrogametkawin dan membentuk zigot. Zigot ini berkembang  menjadi ookinet yang menembus dinding usus tengah, kemudian berkembang  menjadi ookista. Itu ookista kemudian menghasilkan sporozoit, yang dilepaskan  setelah ookista pecah dan menyerang kelenjar ludah nyamuk. Sporozoit yang  dimilikidiproduksi selama sporogoni ini kemudian dapat diinokulasi lagi ke inang  perantara manusia selama makan darah berikutnya melalui sekresi air liur  antikoagulan nyamuk. 

PEMERIKSAAN LABORATOORIUM 

Pemeriksaan mikroskopis apusan darah tebal dan tipis adalah tes "standar  emas" yang digunakan untuk mendeteksi parasitemia dalam darah dan memandu  pengobatan yang tepat. Setetes darah dikumpulkan untuk mendeteksi parasitemia  dalam darah dan memandu pengobatan yang tepat. Setetes darah dikumpulkan dari  pasien melalui tongkat jari atau venipuncture. Ketika venipuncture digunakan untuk  pengambilan darah, dari pasien melalui finger stick atau venipuncture. Ketika  venipuncture digunakan untuk pengumpulan darah, disarankan agar darah  disebarkan ke slide segera setelah pengumpulan untuk mencegah berkepanjangan  disarankan agar darah disebarkan ke slide segera setelah pengumpulan untuk  mencegah pemaparan yang lama terhadap antikoagulan dalam tabung pengumpul  yang dapat mengubah morfologi parasit. Paparan apusan tebal terhadap antikoagulan 

dalam tabung pengumpul yang dapat mengubah morfologi parasit. Tebal lebih sensitif  dan melibatkan penempatan satu hingga dua tetes darah pada slide dalam lingkaran.  Pap merah lebih sensitif dan melibatkan penempatan satu hingga dua tetes darah  pada slide dalam lingkaran. Sel darah dilisiskan dan berbagai stadium darah parasit  malaria, trofozoit, gametosit, dan sel darah merah dilisiskan dan berbagai stadium  darah parasit malaria, trofozoit, skizon gametosit dilepaskan. Apusan tipis digunakan  untuk mendeteksi morfologi spesies parasit dan skizon dilepaskan. Apusan tipis  digunakan untuk mendeteksi morfologi spesies parasit dan disiapkan dengan  menyebarkan setetes darah pada slide untuk membuat tepi berbulu yang berisi  disiapkan dengan menyebarkan setetes darah pada slide untuk membuat tepi berbulu  yang mengandung satu lapisan sel. Slide diwarnai dengan pewarnaan Giemsa dan  diperiksa satu lapis sel. Slide diwarnai dengan pewarnaan Giemsa dan diperiksa  menggunakan mikroskop bidang terang Olympus (BH-2, Tokyo, Jepang) (100 ×  perendaman minyak) oleh mikroskop medan terang Olympus yang terlatih (BH-2,  Tokyo, Jepang ) (100× minyak imersi) oleh petugas laboratorium terlatih. Sensitivitas  dan spesifisitas untuk metode ini masing-masing adalah 95% dan 98% untuk petugas  laboratorium. Sensitivitas dan spesifisitas untuk metode ini adalah 95% dan 98%,  masing-masing digunakan polymerase chain reaction (PCR) sebagai pembanding.  Batas deteksi untuk ini ketika reaksi berantai polimerase (PCR) digunakan untuk  perbandingan. Batas metode deteksi adalah sekitar 50-200 parasit per µL darah.  Seorang petugas laboratorium yang terampil mampu untuk metode ini adalah sekitar  50-200 parasit per uL darah. Laboratorium terampil untuk mengukur parasitemia  dalam apusan darah dalam waktu sekitar 60 menit. Tidak termasuk biaya tenaga kerja  dan memperoleh personel dapat men

RDT merupakan metode diagnosis malaria yang cepat dan terjangkau. RDT  mudah digunakan dalam pengaturan terbatas sumber daya dan sulit dijangkau.  Pelatihan personil yang dibutuhkan jauh lebih intensif dibandingkan dengan  mikroskop dan PCR. Petugas kesehatan masyarakat dapat melakukan tes di  komunitas mereka kemudian meresepkan pengobatan atau merujuk pasien ke pusat  kesehatan. Negatif palsu menjadi lebih umum karena parasit dengan penghapusan  gen pHRP-2 dan fenomena prozone pada pasien dengan parasitemia tinggi. RDT  mungkin tidak dapat mengimbangi sifat parasit malaria yang terus berkembang dan  epidemiologinya yang berubah. Metode RDT tidak memungkinkan untuk kuantifikasi  parasitemia dan akibatnya sulit untuk memantau keefektifan terapi. Ini juga dapat  menghasilkan positif palsu karena mendeteksi pHRP-2 yang dapat tetap berada  dalam darah hingga 30 hari setelah pengobatan dan efektif menghilangkan infeksi  aktif. Batas deteksi tidak memungkinkan identifikasi pembawa asimptomatik, dan  variasi kinerja berbagai merek RDT dapat menyebabkan penurunan keandalan 

PENULARAN 

Kontak manusia-nyamuk dan tingkat gigitan manusia Kepadatan vektor dalam  kontak dengan manusia dan inang vertebrata preferensi untuk makan darah nyamuk  terkait erat. Perilaku antropofilik (Daftar Istilah) dari An. gambiae merupakan faktor  penting dalam kapasitas vektornya yang tinggi. Hipotesis yang dikembangkan oleh  Coluzzi menjelaskan peningkatan kontak antara manusia dan An. gambiae beberapa  ribu tahun yang lalu dan perubahan drastis berikutnya dalam kapasitas vektor.  Penetrasi hutan yang luas dimulai 3000 tahun yang lalu oleh populasi Bantu, yang  membangun pertanian melalui deforestasi. An. nenek moyang gambiae, yang  sebelumnya tidak dapat bertahan hidup di hutan, kemudian dapat menemukan tempat  perkembangbiakan yang cocok di bawah sinar matahari dan menyerbu relung ekologi  baru ini. Secara paralel, tekanan seleksi yang kuat terhadap ternak, karena  trypanosomiasis, memiliki konsekuensi bahwa manusia adalah inang vertebrata besar  yang paling sering tersedia di daerah tersebut. Dengan menyediakan tempat  perkembangbiakan dan tepung darah untuk Anopheles yang baru tiba, manusia  berperan sebagai 'papan dan penginapan', dan memilih spesies yang sangat  terspesialisasi, An. gambiae, yang biologinya menjadi sangat bergantung pada  manusia. Spesialisasi pada manusia ini telah dipilih secara berbeda dalam anggota 

An. kompleks gambiae. Adaptasi spesies yang berbeda ini terhadap lingkungan yang  beragam dan perilaku trofik terkait 

disertai dengan fiksasi pengaturan kromosom yang berbeda, yang diketahui  melindungi alel yang terkoadaptasi dari rekombinasi. Hubungan antara inversi  kromosom dan preferensi inang memberikan bukti dasar genetik untuk perilaku trofik dan membuatnya rentan terhadap kekuatan selektif. Adaptasi yang cepat dari An.  gambiae ss ke manusia dan spesialisasi anggota kompleks ke lingkungan yang  beragam adalah ilustrasi yang jelas tentang keragaman dan plastisitas genetik  mereka. Banyak culicidae berhubungan dekat dengan manusia dan dalam beberapa  kasus dapat menularkan agen infeksius kepada mereka. Penentu genetik adaptasi  terhadap lingkungan manusia dan perilaku trofik vektor malaria hampir tidak diketahui.  Investigasi saat ini didasarkan pada asumsi bahwa penciuman memiliki peran penting  dalam perilaku, setidaknya dalam pilihan inang nyamuk untuk bloodmeal tertentu.  Namun demikian, sepengetahuan kami, tidak ada laporan yang menunjukkan  perkembangan parasit malaria manusia pada nyamuk selain Anopheles. Kepadatan  dan tingkat gigitan manusia nyamuk vektor non malaria bisa tinggi di daerah penularan  malaria yang intens. Oleh karena itu, P. falci parum yang tertelan oleh spesies non vektor harus sering; Namun, kompetensi vektor belum dipilih dalam berbagai spesies.  Hal ini menunjukkan bahwa faktor penting menghindari infeksi pada spesies nyamuk  yang tidak kompeten harus sangat dibedakan dari yang kompeten. Oleh karena itu,  studi tentang langkah-langkah perkembangan parasit awal pada vektor nonmalaria  dapat digunakan untuk menunjukkan faktor nyamuk penting dalam interaksi  Anopheles-Plasmodium dan menjelaskan target baru untuk strategi pemblokiran  transmisi. Deskripsi baru-baru ini tentang komponen penciuman seluler dan molekuler  membuka jalan yang menjanjikan untuk menemukan bagaimana nyamuk memilih  inang vertebrata mereka untuk makan darah dan oleh karena itu potensi untuk  mengubah perilaku trofiknya untuk membatasi penularan malaria. Pada Anopheles,  kerentanan terhadap parasit Plasmodium manusia tampak lebih kuantitatif. Infeksi  eksperimental spesies Anopheles yang tidak menularkan P. falciparum secara alami  sering menunjukkan tingkat infeksi yang rendah tetapi jarang tidak ada. Hasil infeksi  tergantung pada respon nyamuk dan kemampuan parasit untuk menghindarinya.  Memang, keberadaan agen infeksi pada nyamuk dianggap sebagai non-self dan  menginduksi respon imun yang dapat membatasi efisiensi infeksi. Pekerjaan 

ekstensif, terutama menggunakan model sistem parasit-vektor, menguraikan  sebagian An. sistem kekebalan gambiae. Saat ini, lebih banyak upaya diinvestasikan  dalam penelitian tentang sistem vektor-parasit alami. Gen yang berperan dalam  respon nyamuk terhadap P. falciparum telah diidentifikasi pulau resistensi genetik  dipetakan menunjukkan bahwa varian genetik berperan dalam kerentanan dan  resistensi pada vektor nyamuk, dan kandidat gen yang mengkode protein kaya leusin  (APL1) menunjukkan resistensi yang bergantung pada alel. Perbandingan kombinasi  vektor-parasit yang berbeda mengungkapkan bahwa bagian dari mekanisme respon  nyamuk bersifat umum dan efektif terhadap beberapa agen infeksi, sedangkan yang  lain lebih spesifik. Misalnya, melanisasi tampaknya menjadi respon awal terhadap  infeksi Plasmodium atau benda asing lainnya (misalnya manik-manik sephadex) di  An. gambiae seperti pada spesies nyamuk lainnya. Namun, dalam kasus An. gambiae  yang terinfeksi oleh P. falciparum, melanisasi tidak muncul sebagai mekanisme  pengendalian infeksi utama, meskipun kadang-kadang diamati pada nyamuk yang  terinfeksi secara eksperimental. Juga, pembungkaman gen melanisasi kunci tidak  mempengaruhi tingkat infeksi oleh P. falciparum: ini kontras dengan apa yang  diperoleh ketika terinfeksi oleh P. berghei. Dengan demikian, mekanisme melanisasi  tampaknya merupakan respons nyamuk yang sangat efisien terhadap non-self,  kecuali terhadap parasit malaria manusia yang terkoadaptasi. Hal ini menunjukkan  bahwa Plasmodium menekan respon imun atau mengembangkan mekanisme  penghindaran. Fakta bahwa kunci gen nyamuk terkait kekebalan diregulasi selama  infeksi P. falciparum mendukung hipotesis penghindaran. Kemampuannya untuk  menghindari respon bisa menjadi faktor utama dalam kompetensi vektor. Kerentanan  dan refrakter terhadap infeksi Seekor nyamuk dapat dianggap sebagai vektor malaria  yang kompeten jika parasit Plasmodium secara internal dapat menyelesaikan  siklusnya dari gametosit dalam tepung darah menjadi sporozoit dalam air liur. Kita  dapat membedakan berbagai tingkat kerentanan (Glossary) untuk parasit malaria  manusia: tingkat kualitatif dengan refraktori lengkap (Glossary) spesies non Anopheles dan tingkat kuantitatif di antara spesies Anopheles. Perlombaan senjata  evolusi antara parasit dan inang memprediksi evolusi konstan dari refraktori nyamuk  dan mekanisme penghindaran parasit. Keragaman dan plastisitas Plasmodium yang  tinggi pada inang vertebrata mengarah pada asumsi bahwa parasit berevolusi lebih  cepat, dan beradaptasi lebih cepat, daripada inang, dan diperkirakan akan lebih  berhasil menularkan melalui populasi vektor koevolusi lokal, daripada populasi non-

lokal. satu. Dengan kata lain, parasit akan menjadi pelari tercepat dalam ras inang parasit. Dalam kesepakatan, beberapa spesies Anopheles Eropa yang diuji  kompetensi vektor untuk P. falciparum menunjukkan perkembangan jumlah parasit  yang rendah dibandingkan dengan An. gambiae. Spesies Eropa ini adalah Adaptasi  An. nenek moyang gambiae ke manusia disertai dengan peningkatan dramatis dalam  penularan P. falciparum. Pandangan tradisional dari cerita menyoroti manfaat dari  adaptasi vektor ke inang vertebrata, tetapi bisa juga sebagai akibat dari tekanan  seleksi yang diberikan oleh parasit untuk meningkatkan transmisi yang mungkin telah  memperkuat spesialisasi. Beberapa percobaan mengungkapkan kemampuan  Plasmodium untuk memodifikasi perilaku trofik inang nyamuk. Vektor menunjukkan  preferensi untuk menggigit hospes manusia yang terinfeksi gametosit dan wanita  hamil (yang umumnya terinfeksi lebih berat), dan vektor yang terinfeksi lebih agresif.  Orang mungkin berpikir bahwa proporsi nyamuk yang terinfeksi di alam tidak akan  membiarkan tekanan seleksi yang kuat diberikan oleh parasit pada perilaku nyamuk.  Namun, mengingat kematian harian An. gambiae (diperkirakan 10-18% dan  perkembangan sporogonik yang lama (10-14 hari), tingkat infeksi sporozoit 5% sering  diamati berarti bahwa sebagian besar An. gambiae berada dalam kontak dengan  parasit selama umur mereka, dan menunjukkan bahwa perilaku trofik mungkin berada  di bawah tekanan selektif untuk meningkatkan transmisi parasit.

DAFTAR PUSTAKA 

Anna Cohuet. et al. (2020) Evolutionary forces on Anopheles: what makes a malaria  vector?. Institut de Recherche pour le De´ veloppement. France. 

Gunjan Arora. et al. (2023) Malaria: influence of Anopheles mosquito saliva on  Plasmodium infection. Trends in Immunology. Vol. 44, No. 4. 

Afoma Mbanefo and Nirbhay Kumar. (2020) Evaluation of Malaria Diagnostic Methods  as a Key for Successful Control and Elimination Programs. The George  Washington University. Washington. USA. 

Brian Gitta and Nicole Kilian. (2020) Diagnosis of Malaria Parasites Plasmodium spp.  in Endemic Areas: Current Strategies for an Ancient Disease. Wiley Periodicals,  Inc. 

Joanna K. Konopka. et al. (2021) Olfaction in Anopheles mosquitoes. Johns Hopkins  University School of Medicine. USA. Vol 46, 1–24

LihatTutupKomentar