Reoviridae merupakan golongan virus yang yang mempunyai virion tak berselubung dengan simetris ikosahedral yang berdiameter 60-80 nm mempunyai genom RNA untai ganda, bersegmen. Golongan virus tersebut memiliki meliputi 3 genus yaitu :
(1) Reovirus, terdiri dari 3 serotipe
(2) Rotavirus, terdiri dari 2 serotipe
(3) Orbivirus, terdiri dari beberapa serotype (golongan demam caplak Colorado dan Kemerovo) yang bersifat lintas artropoda (arthropoda-borne)
Sifat-sifat dari Reoviridae :
Ukuran diameter virion 60-80 nm dan memiliki dua kulit kapsid yang terpusat (kosentris), dimana tiap virion berbentuk ikosahedral (rotavirus mempunyai tiga lapisan). Rotavirus mempunyai 132 kapsomer, dan tidak beramplop. Partikel virus ini berkulit tunggal dan tidak mempunyai kapsid luar berdiameter 50-60 nm. Core bagian dalam dari partikel berdiameter 30-40 nm. Partikel berkulit ganda merupakan bentuk infeksi virus yang sempurna.
Genom mengandung RNA untai ganda dalam 10-12 segmen tersendiri dengan ukuran total 16-27 kbp, tergantung genusnya. Rotavirus mengandung 11 segmen genom, dimana orthoreovirus dan orbivirus masing-masing memiliki sepuluh segmen dan coltivirus mempunyai 12 segmen. Segmen RNA individual memiliki ukuran yang beragam mulai dari 680 bp (rotavirus) sampai 3900 bp (orthoreovirus). Core virion mengandung beberapa enzim yang dibutuhkan untuk transkripsi dan capping RNA virus.
Reovirus biasanya tidak stabil terhadap panas, pH 3,0-9,0 dan pelarut lemak, tetapi dapat di inaktivasi oleh ethanol 95%, fenol, dan chlorin. Sedikit perlakuan dengan enzim proteolitik akan menambah infektivitasnya.
- Virion
Berbentuk ikosahedral yang berdiameter 60-80 nm, memiliki dua kulit kapsid yang terpusat atau konsentris
- Komposisi
RNA 15% dan Protein 85%
- Genom
Genom mengandung RNA untai ganda dalam 10-12 segmen tersendiri dengan total genom 16-17 kbp
- Protein
Memiliki sembilan protein struktural, core berisi beberapa enzim
- Amplop
Tidak ada amplop atau amplop semu transien (transistent pseudoenvelope) struktur tersebut terdapat selama terjadi morfogenesis partikel.
REOVIRUS
Reovirus banyak dipelajari dengan sangat teliti oleh para ahli bilogi molekuler, tidak diketahui sebagai penyebab penyakit manusia. Reovirus dapat dengan mudah dikembangbiakan dalam biakan primer ginjal kera/manusia dengan menimbulkan efek sitopatik yang khas. Virus yang di inokulasi secara intraserebral dapat menginduksi terjadinya suatu ensefalitis pada mencit baru lahir serta dapat menggumpalkan eritrosit manusia golongan 0 dalam air garam faal pada suhu 22oC. Reovirus biasanya tidak stabil terhadap panas, pH 3,0-9,0 dan pelarut lemak tetapi dapat di inaktivasi oleh ethanol 95%, fenol, dan chlorin. Sedikit perlakuan dengan enzim proteolitik akan menambah infektivitasnya.
Klasifikasi dan sifat-sifat antigen :
Reovirus ada dimana-mana dengan kisaran inang yang sangat besar. Tiga tipe reovirus yang berbeda tetapi saling berhubungan telah ditemukan dari banyak spesies dan dapat di tunjukkan melalui tes Nt dan HI. Ketiga tipe berbagi antigen yang terikat komplemen secara umum. Reovirus mengandung suatu hemagglutinin untuk golongan darah O manusia atau eritrosit sapi.
Epidemilogi :
Reovirus menyebabkan banyak infeksi yang tidak nyata karena kebanyakan orang memiliki antibodi serum pada awal masa dewasa. Antibodi juga terdapat pada spesies lain. Ketiga serotipe telah ditemukan dari anak-anak sehat, dari anak-anak yang sangat muda selama wabah penyakit demam ringan, dari anak-anak dengan diare atau enteritis, dan dari simpase dengan rhinitis epidemika.
Studi terhadap sukarelawan manusia telah gagal menunjukan suatu hubungan yang jelas tentang seba dan akibat reovirus pada penyakit manusia. Pada sukarelawan yang diinokulasi, reovirus ditemukan jauh lebih banyak di dalam feses daripada hidung atau tenggorokan. Diperkirakan terdapat suatu hubungan reovirus dengan atresia biliaris pada bayi.
Patogenitas :
Reovirus telah menjadi contoh sistem penting untuk studi terhadap patogenitas infeksi virus pada tingkat molekuler. Rekombinan tertentu dari dua reovirus dengan fenotip patogen yang berlainan digunakan untuk menginfeksi tikus. Kemudian digunakan analisis terpisah untuk menghubungkan gambaran patogenitas tertentu dengan gen virus spesifik dan produk-produk gen. Sifat-sifat patogen reovirus terutama ditentukan oleh spesies protein yang ditemuka pada kapsid luar virion. Hemaagglutinin virus (σ1) bertanggungjawab untuk interaksi reseptor yang mengontrol sel dan tropisme jaringan; σ1 juga merupakan penentu utama pada respon imunitas humoral dan seluler inang.
Protein µ1C menentukan kemampuan virus untuk bereplikasi pada tempat primer ibfeksi, saluran gastrointestinal, dan sesudah itu mengalami penyebaran sistemik. Ia juga menyesuaikan respon imun pada σ1. Protein σ3 bertanggungjawab untuk menghambat sintesis RNA sel dan protein inang dengan demikian ia mengendalikan kemampuan reovirus untuk membunuh dan melisis sel. Gambaran yang muncul adalah bahwa protein permukaan virion memegang peran penting dalam patogenitas. Studi-studi yang juga menunjukan bahwa virulensi ditentukan oleh interaksi berbagai virus dengan gen seluler serta hasil-hasil gen.
Replikasi :
Partikel virus berikatan dnegan reseptor spesifik pada permukaan sel. Protein bagi ikatan sel untuk reovirus merupakan hemagglitinin virus protein σ1, suatu komponen minor dari kapsid luar. Setelah pengikatan dan penembusan, pelepasan selubung partikel virus terjadi di dalam lisosom di dalam sitoplasma sel. Hanya kulit luar virus yang dipindahkan dan suatu transkripsi RNA yang berkaitan dengan core diaktivasi. Transkriptase ini mentranskripsi molekul mRNA dari untaian minus setiap segmen RNA untai ganda yang berada di dalam core yang utuh. Molekul mRNA fungsional bersesuian ukurannya dengan segmen genom. Core reovirus berisi semua enzim yang penting untuk transkripsi, capping, dan melepaskan mRNA dari core, meninggalkan segmen genom RNA untai ganda di dalam.
Saat lepas dari core, mRNA diterjemahkan ke dalam produk-produk gen primer. Beberapa turunan panjang yang penuh, dikapsidasi untuk membentuk virus immature. Replikasi virus bertanggungjawab pada pembuatan untaian-untaian negatif untuk membentuk segmen genom untai ganda. Replikasi ini untuk membentuk RNA untai ganda keturunan yang terjadi dalam struktur core yang selesai sebagian. Mekanisme yang menjamin perakitan pelengkap segmen genom yang benar ke dalam core virus yang sedang terbentuk tidak diketahui. Polipeptida virus mungkin melakukan perakitan sendiri untuk membentuk kulit kapsid luar dan dalam. Reovirus menimbulkan badan inklusif dalam sitoplasma dimana partikel virus ditemukan. Pabrik virus ini berkaitan erat dengan struktur tubuler (mikrotubulus dan filamen perantara). Morfogenesis rotavirus melibatakan pertunasan partikel kulit tunggal ke dalam retikulum endoplasma kasar. Begitu di dapat “amplop palsu” ini kemudian dipindahkan dan kapsid luar bertambah. Jalan yang tidak biasa ini dipakai karena protein kapsid luar utama terglikolisasi. Lisis sel menghasilkan pelepasan virion keturunan.
ROTAVIRUS
Rotavirus belum dapat dikembangkan dengan pembentukan efek sitopatik dalam sistem biakan sel apapun yang sesuai, tetapi adanya replikasi virus tersebut dala sel epitel intestinal telah dapat di buktikan dengan teknik imunofluoresensi. Virion rotavirus mempunyai diameter keseluruhan sebesar 60-66 nm dan mempunyai lapisan kapsomer rangkap yang mengelilingi pusatnya dan memberikan gambaran sebuah roda.
Rotavirus dapat dilihat dengan mikroskop elektron dalam sediaan tinja dari 20-40% anak berumur 5 tahun ke bawah yang menderita gastroenteritis dan partikel-partikel yang besarnya 27 nm yang spesifik bagi calicivirus, astrovirus, dan virus lain yang mirip golongan picornavirus dapat ditemukan pada 1-5% anak lainnya yang menderita gastroenteritis. Di samping itu virion dapat di deteksi dalam tinja dari sebanyak 4% anak tanpa gastroenteritis yang dirawat di rumah sakit.
Rotavirus adalah penyebab utama diare pada bayi manusia dan binatang muda, termasuk anak sapi dan anak babi. Infeksi pada organ dewasa dan binatang juga sering juga sering. Beberapa rotavirus merupakan agen penyebab diare infatile pada manusia, diare anak sapi di nebraska, diare yang menyerang bayi tikus dan virus SA 11 pada kera. Rotavirus menyerupai reovirus dalam batasan morfologi dan strategi replikasinya.
Klasifikasi dan sifat-sifat antigen :
Rotavirus memiliki antigen umum yang berlokasi pada sebagian besar jika tidak semua protein struktural. Ini bisa mendeteksi dengan imunofluoresen. ELISA dan mikroskop elektron imun (IEM). Tiga besar subgrup antigen rotavirus manusia telah teridentifikasi. Protein kapsid luar VP4 dan VP7 membawa epitope penting dalam aktivasi netralisasi, walaupun glikoprotein VP7 tampaknya merupakan antigen dominan. Antigen spesifik tipe ini membedakan antara rotavirus-rotavirus dan dapat ditunjukan dengan tes Nt. Sedikitnya 9 serotipe telah teridentifikasi di antara rotavirus manusia berbagi spesifitas serotipe. Misalnya, virus S A 11 kera secara antigen sangat mirip dengan serotipe 3 manusia.
Virus yang sering meninmbulkan gastroenteritis pada manusia ini di golongan sebagai rotavirus grop A, tetapi rotavirus yang berbeda secara antigenik juga menyebabkan wabah diare, terutama pada orang dewasa. Studi epidemilogi molekuler telah menganalisis isolat berdasarkan perbedaan dalam migrasi segmen genom 11 mengikuti elektroforesis RNA dalam banyak penelitian. Perbedaan dalam elektroforesis ini tidak dapat dipakai untuk meramalkan serotipe tetapi elektroforesis dapat menjadi alat epidemilogi untuk memantau penularan virus.
Pengembangbiakan dalam biakan sel :
Rotavirus adalag agen yang bersifat pemilih dalam hal kultur. Kebanyakan rotavirus group A dapat di biakan jika sebelumnya diberikan enzim proteolitik tripsin dan jika terdapat tripsin dalam level yang rendah dalam medium kultur jaringan. Ini bisa memecahkan protein kapsid luar dan memudahkan pelepasan selubung. Sangat sedikit strain rotavirus nongroup A yang telah dibiakan.
Patogenitas :
Rotavirus menginfeksi sel dalam vili usus kecil (ditambah mukosa lambung dan usus besar). Mereka berkembangbiak dalam sitoplasma sel-sel usus dan merusak mekanisme transportnya. Salah satu protein yang dikode rotavirus adalah NSP2 yang merupaka suatu enterotoksin virus dan merangsang sekresi dengan memicu suatu sinyal jalan pintas transduksi. Sel-sel yang rusak terkelupas masuk ke dalam lumen usus dan melepaskan virus dalam jumlah yang besar dapat tampak di feses (lebih dari 1010 partikel pergram feses). Ekskresi virus biasanya berakhir 2-12 hari dengan kata lain pasien sehat, tetapi bisa berkepanjangan pada pasien dengan nutrisi buruk. Diare yang disebabkan oleh rotavirus bisa terjadi karena kelemahan absorpsi natrium dan glukosa karena kerusakan sel-sel pada vili yang digantian oleh sel-sel tersembunyi dan immature dan tidak dapat mengabsorpsi. Bisa memakan waktu 3-8 minggu untuk kembali ke fungsi normal.
Diagnosis laboratorium berdasar pada adanya virus dalam feses yang dikumpulkan pada awal penyakit dan pada saat kenaikan titer antibodi. Virus dalam feses ditunjukkan melalui IEM, imunodifusi, atau ELISA. Dimungkinkan menentukan tipe asam nukleat rotavirus dari spesimen feses melalui PCR. Tes serologis dapat digunakan untuk mendeteksi suatu kenaikan titer antibodi, terutama ELISA.
Epidemilogi :
Rotavirus adalah satu-satunya penyebab utama gastroenteritis pada anak-anak yang penting diseluruh dunia. Angka perkiraan berkisar antara tiga sampai 5 milyar episode diare pada anak-anak dibawah usia 5 tahun di Afrika, Asia, dan Amerika Latin, dan menyebakan sebanyak 5 juta kematian. Negara-negara manju mempunyai angka kesakitan yang tinggi tetapi angka kematiannya rendah. Khususnya, 50-60% kasus gastroenteritis akut pada anak-anak yang dirawat di rumah sakit di seluruh dunia disebabkan oleh rotavirus.
Infeksi rotavirus biasanya dominan selama musim dingin. Infeksi bergejala paling sering terjadi pada anak-anak antara umur 6 bulan sampai 2 tahun, dan penularan tmapaknya terjadi melalui jalan fecal-oral. Sering juga terjadi infeksi nosokomial. Rotavirus ada dimana-mana. Mulai usia tiga tahun, 90% anak-anak mempunyai antibodi serum terhadap satu tipe atau lebih. Prevalensi antibodi rotavirus yang tinggi ini, terpelihara pada orang dewasa, didorong oleh infeksi ulang subklinis oleh virus. Baik manusia ataupun hewan dapat terinfeksi bahkan pada saat adanya antibodi humoral. Faktor imun setempat, seperti IgA sekresi atau interferon, penting dalam perlindungan terhadap infeksi rotavirus. Dengan kata lain, infeksi ulang pada saat terdapat antibodi sirkulasi dapat mencerminkan adanya serotipe virus yang banyak. Infeksi asimtomatis sering pada bayi kurang dari 6 bulan, waktu dimana selama itu antibodi maternal yang didapat secara pasif oleh bayi baru lahir seharusnya ada. Infeksi neonatal demikian tidak mencegah infeksi ulang, tetapi dapat melindungi dari bertambah beratnya penyakit selama infeksi ulang.
ORBOVIRUS
Orbivirus biasanya menginfeksi serangga, dan kemudian di tularkan ke vertebrata lain oleh serangga. Terdapat sekitar 100 serotipe yang telah dikenal. Virus ini tidak menyebabkan penyakit yang serius pada manusia, tetapi mereka bisa menyebabkan demam. Patogen binatang yang serius diantaranya adalah virus lidah biru pada domba dan virus penyakit kuda Afrika. Antibodi terhadap orbivirus ditemukan pada banyak vertebrata termasuk manusia. Genom mengandung 10 segmen RNA untai ganda, dengan ukuran total genom 18 kbp. Siklus replikasi sama dengan reovirus. Orbivirus peka terhadap pH rendah, berlawanan dengan stabilitas rata-rata reovirus lainnya.
