1. 1 Tinjauan Pustaka Imunologi Pemeriksaan Serologis dan Antigenemiauntuk Infeksi Cytomegaloviruspada ibu Hamil dan Bayi Baru Lahir dr. Liana Pembimbing: dr. Endang Retnowati,MS,Sp.PK(K)
9. 3 Pendahuluan CMV termasuk famili Herpesviridae, Manusia host alami untuk CMV 60-80% orang dewasa seropositif terhadap antibodi anti-CMV Infeksi primer pada dewasa sehat asimptomatis, kecuali pada kelompok risiko tinggi (immunocompromised) Setelah infeksi primertetap laten pada inang
10. 4 Pendahuluan Infeksi Kongenital Simptomatis Ikterus hepatosplenomegali gangguan pendengaran, pengelihatan retardasi mental Asimptomatis 10% terjadi kecacatan jangka panjang
11. 5 Gambar 1. A. CMV menginfeksi fibroblas B,C,D. Tampak intranuclear inclusion bodies (IN) dan intra cytoplasmic (IC) inclusionbodies pada fibroblast yang terinfeksi CMV (Revello,2002)
17. Viral tegumentlap. protein antara envelope dan kapsid taget respons imun seluler mengandung pp65 (phosphoprotein 65) Gambar 1. Cytomegalovirus (Reschke,1998)
18. 7 Siklus hidup CMV 1.Glikoprotein B dan H berikatan dgn reseptor sel 2. Virus memasuki sel melepaskan DNA virus, virion proteins and virion mRNA transcripts pada sitoplasma sel virion mRNA ditranslasikan DNA virus dan viral protein masuk ke inti sel 3. Dalam inti sel: viral and cellular gene diekspresikan replikasi DNA virus 4. DNA virus, viral and cellular protein, virion transcripts membentuk virion virion envelope dan partikel virus yang infeksius keluar dari sel
21. Acquired CMV infection sekret infeksius, air susu ibu, air liur, urine, muntahan, transfusi darah,aktivitas seksual, transplantasi organ
22. 10 Transmisi CMV Secara Vertikal Transmisi CMV dari ibu ke janin selama kehamilan Akibat infeksi primer atau ulangan Berat gejala tergantung status imunitas ibu. Infeksi primer pada awal kehamilan memiliki prognosis lebih buruk Pada infeksi ulangan atau reaktivasi risiko transmisi ke janin relatif rendah dan sebagian besar janin lahir normal. Infeksi kongenital simptomatis akibat reinfeksi oleh strain CMV yang berbeda
23. 11 Gambar 3. Karakteristik CMV pada kehamilan (Stagno,1985)
24. 12 Acquired CMV Infection Infeksi terjadi setelah kelahiran infeksi perinatal infeksi sekunder akibat terpapar sekret infeksius saat melewati jalan lahir atau melaui ASI (air susu ibu) >50% bayi yang minum (ASI) yang mengandung virus, menjadi terinfeksi CMV, tetapi sebagian besar tidak menunjukkan gejala Transfusion-acquired CMV Infection gejala menyerupai mononucleosis waktu inkubasi 20-60 hari.
36. 19 Gambar 6. Prinsip Pemeriksaan IgM capture ELISA (Handojo,2004)
37. 20 Recombinant IgM Assays Terdapat perbedaan besar hasil IgM antar kit kurangnya standardisasi virus yang dipakai Menggunakan protein struktural dan non struktural CMV atau peptida rekombinan dan prinsip microparticle enzyme immunoassay Mikropartikel dilapis 3 prot.struktural (pp150, pp65, pp38) dan 1 protein non-struktural pp52 Dikembangkan pemeriksaan dengan prinsip chemiluminescence assay. Dapat mendeteksi kadar IgM yang rendah.
61. 31 Pemeriksaan penyaring pada ibu hamil (2) Uji serologis pertama pada kehamilan trimester I IgG dan IgM Jika IgG saja yg positiftidak diperlukan pemeriksaan lebih lanjut infeksi lampau/ laten IgM-anti CMV tidak spesifik untuk infeksi primer karena ditemukan pada infeksi ulangan Jika positif keduanya pem. Lanjutan pemeriksaan IgG avidity
62. 32 Pemeriksaan penyaring pada ibu hamil: Peningkatan titer IgG anti-CMV tidak dapat membedakan infeksi primer atau non-primer. Sebagian penderita titer IgG tinggi pada pemeriksaan pertama IgG avidity yang rendahindikator infeksi pada 18-20 minggu sebelumnya pem. lanjutan (mendeteksi virus atau produk virus dalam darah ibu)
67. Titer IgG-anti CMV bayi lebih tinggi secara bermakna dibandingkan ibumenunjukkan adanya infeksi kongenital aktifprakteknya sulit dibedakan
68. Titer Abyg turun progresif pada pem. serologis usia 2-3 minggu, 3 bulan, 6 bulanmembantu menyingkirkan infeksi kongenital
69.
70.
71. 38 Pemeriksaan lab. untuk bayi baru lahir (4) Kultur virus yang positif pada bayi usia > 3 minggu dianggap bayi tertular pada masa perinatal Bayi dan anak yang terinfeksi CMV dapat menyebarkan virus selama bertahun-tahun, hasil kultur urine positif dan sulit diinterpretasikan Prosedur diagnostik dan pemilihan spesimen yang dikirim ke laboratorium virologi tergantung pada usia penderita dan gejala yang ada.
72.
73. Berbagai pemeriksaan dikembangkan untuk menegakkan diagnosis infeksi CMV selama kehamilan, antara lain: uji serologis (IgG dan IgM anti-CMV, IgG avidity)
74.
75. Kerugian : terbatasnya jumlah sampel yang dapat diproses pada tiap pemeriksaan dan subyektivitas dalam mengamati slide.
76. Bayi dengan infeksi CMV kongenital dilakukan pemeriksaan lab. sebelum berumur 3 minggu.
77.
78.
79.
80. 45 Interpretation: The HCMV isolation from leukocytes of peripheral blood (viremia) and/or pp65 antigenemia are evidence for active systemic infection A positive pp65 antigenemia demonstrate a disseminated infection that can stay assymptomatic or evolve to a visceral attack A single stained cell indicates a positive antigenemia The appearing and the severity of clinical signs is correlated with the number of positive cells / spot Generally these signs are appearing from 50 positives cells / spot of 2 x 105 cells Antigenemia positivity level is reciprocaly proportional to patient immunocompetency Ratios of stained cells observed on positive specimens are the following :1/100 to 1/100 000 for polymorphonuclear cells 1/10 000 to 1/100 000 for monocytes
81. 46 Gambar 6. Prinsip Pemeriksaan IgM capture ELISA
85. 50 Patogenesis Infeksi Kongenital Mekanisme transmisi CMV ke janin memiliki hubungan erat dengan tahapan pembentukan plasenta. Pembentukan plasenta : diferensiasi epithelial stem cell (cytothrophoblast ) menjadi multinucleated syncytiothrophoblastmembentuk sederet kolom sel yang menginvasi endometrium dan 1/3 miometrium (interstitial invasion) Kontak antara syncytiothrophoblast dengan darah ibu terjadi transpor berbagai bahan dari ibu ke janin dan sebaliknya Cytothrophoblast juga menginvasi arteriol ibu (endovascular invasion) dengan mengganti sel otot polos dan sel endotel pembuluh darah rahim dengan hybrid sel janin dan sel ibu.
86. 51 Viral latency is defined operationally as the persistence of the viral genome in the absence of production of infectious virions, but with the ability of the viral genome to reactivate under specific stimuli.
87. 52 Kalsifikasi intrakranial digunakan untuk meramalkan adanya gangguan audiologi dan kognitif dan menunjukkan prognosis perkembangan saraf yang kurang baik. Pemeriksaan USG digunakan untuk menentukan adanya gambaran hydrops, yaitu halo disekitar kranium janin dan struktur lain yang menunjukkan adanya edema kulit, kalsifikasi intrakranial, hydrocephalus, microcephalus, gangguan jantung, dan hepatosplenomegali.
88. 53 6.2.1Viremia Viremia adalah ditemukannya virus dalam darah. Metode konvensional untuk menentukan dan kuantifikasi viremia memerlukan waktu lama, karena pemeriksaan ini berdasarkan pada adanya cytopathic effect, menentukan 50% kultur jaringan infeksius dan plaque assay. Plaque assay menggunakan pengenceran spesimen secara serial, kemudian diinokulasikan pada fibroblast monolayers. Setelah sel terinfeksi, sel dilapisi dengan medium semisolid. Virus yang menyebar pada sel fibroblast, membentuk plaque. (11,12) Metode konvensional telah digantikan oleh shell vial assay yang dapat memberikan hasil dalam 24 jam.Shell vial assay menggunakan asumsi bahwa setiap p72- positive fibroblast dalam human fibroblast monolayer, terinfeksi oleh single leucocyte carrying infectious virus. Pada pemeriksaan ini, spesimen klinis dipusingkan untuk membentuk monolayer cell, dan setelah inkubasi 24 jam diwarnai dengan tehnik imunofluoresensi atau imunoperoksidase dan menggunakan suatu antibodi monoklonal yang reaktif terhadap CMV major immediate-early protein. Jumlah inti yang positif dihitung (Gambar 4.).(6) Pada penderita dengan respons imun yang buruk, adanya CMV viremia umumnya dikaitkan dengan risiko tinggi terjadinya CMV disease. Pemeriksaan ini merupakan parameter yang penting pada awal pemberian terapi antivirus, monitoring terapi, dan mengetahui kegagalan terapi akibat adanya strain CMV tertentu yang resisten terhadap obat. Kerugian pemeriksaan ini adalah rendahnya sensitivitas, dan hilangnya viabilitas CMV pada sampel yang disimpan. (11) Pada penelitian yang dilakukan pada 52 penderita immunocompetent, dan di antaranya terdiri dari 40 wanita hamil dengan infeksi primer, didapatkan viremia terdeteksi pada 5 dari 19 (26,3%) penderita selama bulan pertama saja. (6)
89. 54 Pemeriksaan paling penting untuk evaluasi dugaan infeksi CMV adalah dengan kultur virus. Virus dapat dikultur dari sampel cairan tubuh, yaitu darah, urine, air liur, sekresi servikovaginal, cairan serebrospinal, cairan kumbah lambung atau organ yang lain. dan biopsi jaringan.
90. 55 Penelitian seroepidemiologi di beberapa negara berkembang seroprevalensi CMV mendekati 100% pada anak, tetapi morbiditas pada kelompok ini kurang mendapat perhatian. Infeksi CMV penyebab infeksi kongenital yang penting di negara berkembang menyebabkan retardasi mental dan gangguan perkembangan janin. Infeksi primer pada dewasa sehat asimptomatis, kecuali pada beberapa kelompok risiko tinggi
91. 56 Transmisi virus ke janin pada infeksi CMV primer , merangsang respon imun antivirus, sedangkan pada infeksi CMV ulangan, transmisi virus ke janin merangsang respon imun humoral dan seluler. Viremia hanya didapatkan pada infeksi primer dan infeksi ulangan pada penderita immunocompromised. Viremia tidak didapatkan pada infeksi ulangan pada penderita immunocompetent.
92. 57 Viremia Shell vial asai Antibodi monoklonal tunggal tidak dapat mengidentifikasi strain virus yang mengalami mutasi pada epitop tertentu pada major immediate-early protein, identifikasi virus dikerjakan dengan memakai pool monoklonal antibodi yang reaktif terhadap epitop p72 yang berbeda. Pemberian terapi gansiklovir pada infeksi CMV primer, kadar antigenemia dapat meningkat sampai 2-3 minggu walaupun efikasi terapi ditunjukkan dengan hilangnya viremia.
93. 58 Nucleic acid sequence-based amplification (NASBA) is the basis of the NucliSens system of Organon Teknika (now part of bioMerieux) and offers a simple and rapid alternative method for nucleic acid amplification. A description of the technology is available on the web site (http://www.nuclisens.com/). NucliSens represents a synergy of three key technologies – integrating isolation, molecular amplification and detection into an all-in-one system that is targeted at the sensitive and specific determination of nucleic acid sequences. NASBA technology is based on simultaneous enzymatic activity of reverse transcriptase, T7 RNA polymerase, and RNase in combination with two oligonucleotides. It depends on selective primer-template recognition to drive a cyclical, exponential amplification of the target sequence. NASBA has the following 1. Unlike RT-PCR, NASBA is able to selectively amplify RNA sequences in a DNA background, since DNA strands are not melted out. There are no false positive signals due to dead bacteria. 2. It can detect human mRNA sequences without the risk of DNA contamination; no intron flanking primers or Dnase approach is needed. This makes screening for gene expression in oncology or genetic diseases simple and easy. 3. RNA amplification enables direct detection of RNA viruses such as HCV and retroviruses such as HIV. 4. RNA targets permit the detection of live bacterial or viral activity following anti-bacterial/viral therapy. 5. With RNA amplification, it is possible to observe the beginning of cancer cell proliferation through qualitative and quantitative determination of gene activity.
94. 59 NASBA Asam nukleat dari 100ml whole blood diisolasi dengan metode Boom et al Sistem kontrol RNA (:8000cRNA copies) ditambahkan pada sampel sebelum isolasi asam nukleat, sebagai kontrol positif untuk isolasi, amplifikasi,deteksi. Briefly, nucleic acids from 100 ml of whole blood were isolated by the method of Boom et al. (8). System control (SC) RNA (;8,000 cRNA copies) was added to the samples prior to nucleic acid isolation, thus serving as a positive control for isolation, amplification, and detection. The SC RNA included part of the IE1 mRNA corresponding to nucleotides 171,797 to 172,050 of the CMV (AD169) genome (9) and could be distinguished from wild-type (wt) RNA by insertion of a fragment of 134 nucleotides, as reported previously (2). wt and SC IE mRNAs were amplified with a primer that contained a T7 promoter and a reverse primer. Amplification products were detected by electrochemiluminescence with capture probes coupled to magnetic beads and wt- and SC-specific ruthenium-labeled oligonucleotide detection probes (2). analytical sensitivity of the NASBA for detection of IE mRNA was about 70 copies/10 ml of whole blood. The same containment measures as those used for PCR protocols (28) were adopted for the performance of NASBA (the use of three separate rooms as well as the use of separate reagents, micropipettes, and aerosol-resistant filter tips). In addition, negative controls were included in each test run.
95. 60 Infeksi Ulangan juga bisa sebabkan inf kongenital Hal ini didukung oleh kasus infeksi kongenital yang terjadi pada kehamilan berikutnya. Pada kasus tersebut, anak pertama terinfeksi berat, sedangkan anak kedua terinfeksi subklinis. Hasil analisis fragment length polymorphism menunjukkan adanya virus yang identik pada tiap pasang saudara yang terinfeksi. Penelitian prospektif lain pada 541 bayi dari ibu yang seropositif sebelum kehamilan, didapatkan prevalensi 1,9%, atau 10 janin mengalami infeksi kongenital.
96. 61 Infeksi ulangan dengan strain virus baru Hal ini berdasarkan ditemukannya antibodi terhadap epitop baru glikoprotein H pada CMV yang tidak ditemukan dalam darah sebelum kehamilan. Sequencing gen glikoprotein H memberikan konfirmasi adanya strain virus baru.
97. 62 Pemeriksaan IgM fraksi serum. yang diperoleh dengan sucrose density gradient centrifugation atau kromatgrafi kolom. Antigen-antibodi-konjugat enzim ditandai dengan pewarnaan, yaitu dengan penambahan substrat kromogen (TMB). Substrat akan dihidrolisis oleh enzim dan bahan berkromogen akan berubah warna menjadi biru.
98. 63 IgM capture Selain itu dapat terjadi mutual interference dengan antinuclear antibody.
99. 64 Deteksi dan kuantifikasi DNA CMV pada darah merupakan alat diagnostik utama bagi penerima transplantasi.
100. 65 PCR menggunakan dua macam kompetitor utama pada kuantitatif kompetitif PCR, yaitu kompetitor homolog yang mengandung delesi kecil atau insersi yang sesuai dengan target sequence, dan kompetitor heterolog yang menggunakan target sequence sebagai target asam nukleat, dengan interfering sequence yang berbeda.
101. 66 Branched DNA assay berdasarkan pada DNA amplifiers (branched probes) yang mengandung banyak binding site sebagai probe berlabel enzim. Target DNA sequence berikatan dengan molekul branced DNA, dan kompleks yang terbentuk terdeteksi oleh substrat chemiluminescent. Emisi cahaya yang dihasilkan proporsional dengan target DNA yang ada dalam sampel.
102. 67 Reverse Transcriptase PCR dapat memberikan hasil false positif. Hal ini disebabkan karena kesulitan untuk membedakan produk PCR derivat RNA dan DNA, pada kasus unspliced transcripts. Metode NASBA (nucleic acid sequencebased amplification) untuk mendeteksi mRNA, memberikan amplifikasi spesifik pada unspliced RNA dengan background DNA, yang sangat berguna untuk penerima transplantasi pada populasi yang berbeda.
103. 68 Viremia dapat mendiagnosis infeksi primer pada 25% kasus selama bulan pertama setelah onset infeksi. CMV yang terdeteksi pada darah donor sehat secara hipotesis dapat disebabkan karena fase penyembuhan dari infeksi primer yang asimptomatis.
104. 69 Penelitian yang dilakukan pada penderita infeksi CMV primer dengan imunitas baik masih belum banyak dilakukan. Penelitian pada 52 penderita dengan imunitas baik, diantaranya terdapat 40 wanita hamil dengan infeksi primer, yang ditunjukkan dari hasil kuantifikasi pp65 antigenemia, viremia, dan leukoDNAemia. Didapatkan pp65 antigenemia terdeteksi pada 12 dari 21, 4 dari 16, dan 0 dari 10 penderita yang diperiksa secara berurutan pada 1,2, dan 3 bulan setelah onset infeksi.
105. 70 Viremia terdeteksi pada 5 dari 19 (26,3%) penderita selama bulan pertama saja. LeukoDNAemia terdeteksi pada 20 dari 20, 17 dari 19 (89,5%), dan 9 dari 19 (47,3%) penderita yang diperiksa pada bulan 1,2, dan 3 setelah onset. DNAemia yang masih positif setelah 4-6 bulan didapatkan pada 4 dari 15 penderita (26,6%), dan tidak ada hasil yang positif setelah lebih dari 6 bulan. Tidak ada hasil pemeriksaan yang positif diantara 20 penderita dengan infeksi lama ataupun pada 9 penderita dengan infeksi ulangan. Infeksi primer dapat dengan cepat dan secara spesifik terdiagnosis dan marker virologi yang terdeteksi dalam darah, dapat dipakai untuk menentukan onset terjadinya infeksi. DNAemia, khususnya leukoDNAemia dapat mendiagnosis infeksi CMV primer pada 100% penderita yang diteliti dalam 1 bulan setelah onset infeksi dan 98% pada 2 bulan setelah onset infeksi. Viral DNA yang didapatkan pada lekosit orang sehat masih kontroversial. DNA virus didapatkan pada semua sukarelawan dewasa sehat yang seropositif saat dilakukan pemeriksaan monosit dan lekosit pada darah tepi. Sebagian peneliti lain gagal mendeteksi DNA virus dengan PCR pada monosit atau lekosit darah tepi, dan didapatkan hasil positif sebesar 4-6%. DNA virus tidak terdeteksi pada lekosit darah tepi pada orang dengan imunitas baik dengan seropositif CMV, menunjukkan bahwa pemeriksaan DNA virus dalam darah merupakan parameter yang dapat digunakan untuk diagnosis infeksi CMV primer.
106. 71 Pemeriksaan aviditas IgG menggunakan suatu chaotropic agent yang mengganggu ikatan hidrogen untuk membedakan antibodi dengan aviditas rendah dan tinggi. Urea menyebabkan terlepasnya ikatan IgG aviditas rendah terhadap antigen imobil, sedangkan ikatan IgG aviditas tinggi tidak lepas.
107. 72 CMV dapat menyebabkan infeksi laten pada monosit CD14+, yang dapat mengalami reaktivasi akibat stimulasi allogeneic oleh monosit donor.
108. 73 Dengan menggunakan teknis molekuler pada tetesan darah kering yang diperoleh saat persalinan, pemeriksaan CMV dapat secara mudah digabungkan dengan program skrining gangguan genetik dan metabolisme.
109. 74 Pada pembentukan plasenta terjadi diferensiasi epithelial stem cell, yang disebut cytothrophoblast pada floating villi, yaitu tempat terjadinya fusi menjadi multinucleate syncytiothrophoblast yang melapisi permukaan villous. Cytothrophoblast juga berdiferensiasi pada anchoring villi, yaitu tempat terbentuknya sederetan kolom sel yang menginvasi endometrium (interstitial invasion) dan sepertiga bagian miometrium. Saat terjadi kontak antara syncytiothrophoblast dengan darah ibu, maka terjadi transpor berbagai bahan dari ibu ke janin dan sebaliknya, kolom cytothrophoblast juga menginvasi arteriol ibu (endovascular invasion) dengan mengganti sel otot polos dan sel endotel dalam pembuluh darah rahim dengan hybrid sel janin dan sel ibu.
110. 75 Genome Untaian asam amino CMV 150K matrix phosphoprotein (pp150) terdiri dari 1048 residu asam aino, yang terbagi menjadi 95 overlapping 20 peptida asam amino yang disintesis pada polyethylene rods The entire amino acid sequence of human cytomegalovirus (CMV) 150K matrix phosphoprotein (pp150), consisting of 1048 amino acid residues, was divided into 95 overlapping 20 amino acid peptides which were synthesized on.
112. 77 Antigenemia Protein CMV, yang dianggap sebagai major immediate-early protein p72 ditransfer ke PMN dari infected permissive cells melalui transitory microfusion events antara dua adhering cells.
113. 78 RNAemia Monitoring CMV pp67 mRNA (late viral transcript) dengan NASBA (nucleic acid sequencebased amplification) merupakan pemeriksaan yang menjanjikan untuk penerima transplantasi organ yang mengalami reaktivasi infeksi CMV. Pemeriksaan dilakukan pada pada awal dan akhir terapi. Virus dan produk virus yang terdeteksi dalam darah penderita immunocompetent dapat digunakan sebagai alat diagnosis adanya infeksi primer.
114. 79 Neutralizing antibody assay Pemeriksaan neutralizing antibody merupakan parameter tambahan yang penting untuk identifikasi dan menentukan saat terjadinya infeksi CMV primer dengan sampel serum tunggal. Respons neutralizing antibody tidak terdeteksi selama 15 minggu (antara 14-17 minggu) setelah onset infeksi primer. Tidak adanya neutralizing antibody selama masa penyembuhan infeksi primer CMV merupakan petanda yang dapat dipercaya adanya infeksi primer, sedangkan adanya neutralizing antibody dapat menyingkirkan adanya infeksi primer pada 15 minggu sebelumnya. Neutralizing antibody merupakan parameter yang meningkat paling akhir setelah terjadi infeksi primer. (6)