laporan tutorial toxoplasma gondii

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Toxoplasma gondii adalah parasit yang jika menginfeksi pada awal kehamilan dapat ditransmisikan ke janin. Janin yang terinfeksi dalam kandungan dapat menunjukkan gejalan klinis ketika lahir, misalnya, hidrosefalus. Namun, suatu studi multisenter tentang Toxoplasmosis congenital di Eropa menemukan bahwa tidak semua bayi dengan Toxoplasmosis congenital menunjukkan gejalan klinis. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa ada factor lain termasuk predisposisi genetic berperan dalam pathogenesis. Sebelumnya telah diketahui bahwa bayi yang menunjukkan gejala klinis lebih berat adalah mereka yang terinfeksi Toxoplasma gondii pada awal kehamilan, ketika system imunitas fetus belum begitu berkembang. Pemeriksaan molecular yang dilakukan selanjutnya menemukan bahwa ada kaitan antara polymorphism dan genomic imprinting dengan gambaran klinis yang muncul pada bayi dengan toxoplasmosis congenital.

B.     Rumusan Masalah:

1.         Janin yang terinfeksi dalam kandungan dapat menunjukan gejala klinis ketika lahir, misalnya hidrosefalus.

2.         Dugaan ada faktor lain termasuk predisposisi genetik berperan dalam patogenesis penyakit.

3.         Tidak semua bayi dengan toxoplasmosis kongenital menunjukkan gejala klinis.

4.         Ada kaitan antara polymorfisme dan genomic imprinting dengan gambaran klinis.

5.         Toxoplasma gondii dapat ditransmisikan pada janin.

6.         Gejala toxoplasmosis beraneka ragam.

C.    Tujuan

1.      Memahami patologi dan patofisiologi dari toxoplasmosis

2.      Memahami peran genetik dalam kasus toxoplasmosis

3.      Memahami genome imprinting dan polymorphism

4.       Memahami pencegahan toxoplasmosis

D.    Manfaat Penulisan

Mahasiswa dapat mempelajari dan mengetahui peran epigenetic dalam kasus toxoplasmosis

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Toxoplasmosis adalah infeksi pada manusia atau hewan lain akibat protozoa toxoplasma gondii, ditularkann melalui ookista di dalam feses kucing (penjamu definitif), biasanya melalui tanah yang terkontaminasi, pajanan langsung pada feses, kista jaringan didalam daging yang terinfeksi, atau tachyzoite di dalam darah. Sebagian besar infeksi pada manusia bersifat asimptomatis, tetapi bila menjadi simptomatis gejalanya berkisar dari penyakit ringan menyerupai mononukleosis sampai penyakit fulminan diseminata (biasanya pada pasien dengan tanggap imun yang lemah atau janin yang terinfeksi secara transplasenta) yang dapat menyebabakan  kerusakan otak, mata, otot rangka dan jantung, hati dan paru yang luas. (Kamus Kedokteran Dorland edisi 31)

Epigenetik . At its most basic, epigenetics is the study of changes in gene activity that do not involve alterations to the genetic code but still get passed down to at least one successive generation. These patterns of gene expression are governed by the cellular material — the epigenome — that sits on top of the genome, just outside it (hence the prefix epi-, which means above). It is these epigenetic "marks" that tell your genes to switch on or off, to speak loudly or whisper. It is through epigenetic marks that environmental factors like diet, stress and prenatal nutrition can make an imprint on genes that is passed from one generation to the next.

Pada dasarnya , epigenetic adalah studi yang tidak berhubungan dengan perubahan pada kode genetik namun tetap diturunkan pada paling tidak satu generasi berikutnya. Pola ekspresi genetic ini diatur oleh material selular- epigenome- yang berada di atas genome, tepat di bagian luarnya ( memiliki   imbuhan depan epi- yang berarti di atas), pola genetic ini memberitahu genmu untuk menyala dan mematikan diri, untuk berbicara lebih keras atau berbisik. Tanda-tanda epigenetic dipengaruhi oleh lingkungan seperti diet, stress, dan nutrisi saat hamil, hal-hal ini dapat membuat pencetakan pada gen yang diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya.

(http://www.time.com/time/health/article/0,8599,1951968,00.html#ixzz166ptffxS)

Genomic imprinting adalah perbedaan ekspresi sebuah gen pada seorang anak, bergantung pada orang tua dari mana alel tersebut berasal. (Sylfia A.Price, 2006)

Polimorfisme yaitu adanya berbagai bentuk alelik sebuah gen (Robbins, 2007)

Genetic polymorphism, dibagi menjadi

a.       Balance p. : keadaan keseimbangan dengan polimorpisme genetic yang dipertahankan dengan keseimbangan antara mutasi dan seleksi, lokus yang heterozigot memiliki keunggulan dibanding homozigot.

b.      Genetic p. peristiwa yang berlangsung lama dalam populasi atau alel alternative multiple pada lokus, frekuensi jauh lebih jarang daripada yang dapat dipertahankan oleh mutasi berulang secara tersendiri

c.       Microsatelit p. : terdapatnya berbagai unit pengulangan, tandem dimikrosatelit pada beberapa individu yang berbeda ; hal ini dapat dideteksi menggunakan polymerase chain reaction (PCR) dan digunakan secara luas sebagai penanda seperti pada studi pemetaan dan hubungan genetic, penggujian paternitas dan kekerabatan, identifikasi forensic dan analisis populasi, disebut juga short tandem repeat p.

d.      Restristion fragment length p. (RFLP) : polimorpisme genetic pada sekuens DNA yang dapat dideteksi berdasarkan perbedaan panjang fragmen DNA yang dihasilkan dari pencernaan dengan endonuklease restriksi yang spesifik.

e.       Single nucleotide p. :Polimorpisme mekanis genetic antara dua genom akibat delesi, insersi, ato pertukaran nukleotida tunggal

(Kamus Kedokteran Dorland edisi 31)

BAB III

PEMBAHASAN

Berdasar hasil diskusi yang kami laksanakan, toxoplasmolisis bisa diderita oleh seorang melalui dua cara yakni kongenital dan aquisital. Sebagian besar dari penderita toxoplasmosis tidak menunjukkan gejala klinis (asimptomatis). Pada scenario ini terdapat kasus toxoplasmosis congenital.  Selain factor parasit, toxoplasmosis congenital ini juga dipengaruhi oleh factor-faktor epigentik seperti pengaruh metilasi DNA, yang dimaksud metilasi DNA adalah penambahan gugus metil pada segmen DNA tertentu (umumnya basa nukleotida G dan C) , yang menyebabkan perubahan ekspresi DNA (peristiwa on-off DNA), dikarenakan saat terjadi metilasi, agen-agen translasi dan transkripsi tidak dapat mengenali segmen DNA tersebut, sehingga asam amino yang ditranslasikan berbeda dan merubah protein yang dihasilkan.

Toxoplasmis kongenital adalah penyakit yang timbul karena invasi toxoplasma gondii pada saat kehamilan terjadi. Gejala-gejala klinis yang timbul pada penderita toxoplasmosis kongenital adalah sebagai berikut:

a.       Pada ibu

Umumny gejala pada wanita hamil dapat bersifat sementara dan tidak spesifik, gejalan yang muncul biasanya terbatas pada lumfadenopati dan kelelahan, atau demam, malaise, tenggorokan gatal, nyeri kepala, mialgia, dan limfositosis atipikal.

b.      Pada anak

Kebanyakan anak dengan toxoplasmosis kongenital tidak menunjukkan gejala atau kelainan nyata pada saat lahir. Namun secara umum manisfestasi klinis dari toxoplasmosis dibagi menjadi 2, yaitu manisfestasi sistemik meliputi demam, hepatosplenomegali, anemia, serta pneumonitis yang terjadi karena adanya parasit. Sedangkan manisfestasi neurologik seperti korioretinitis, hidrosefalus, serta serangan kejang, yang terjadi karena invasi parasit melewati barrier otak, maupun deposit dari kista parasit di jaringan otak

Diagnosis pada penderita toxoplasmosis adalah dengan pemeriksaan serologis, untuk mendeteksi antibody terhadap toxoplasma, Terdapat berbagai tes serologis yang bermakna untuk antibodi terhadap T.gondii seperti tes Sabin-Feldman, Indirect Fluorescent Antibody (IFA), dan ELISA. IFA dan ELISA digunakan untuk mengukur kadar antibodi IgM. Deteksi antibodi IgA, dilaporkan baru-baru ini lebih sensitif daripada deteksi antibodi IgM anti-P30 dalam mengidentifikasi infeksi kongenital pada infant. Antibodi IgM anti-Toxoplasma dapat muncul pada waktu lahir maupun pada bulan-bulan selanjutnya. Titer antibodi Toxoplasma yang negatif pada usia 6 bulan sampai 1 tahun secara esensial menyingkirkan diagnosa toxoplasmosis kongenital. IgG spesifik dalam serum bayi berasal dari ibu menurun 50% setiap bulan, tetapi dapat menetap sampai bayi berumur 1 tahun. IgG mulai mulai disintesa pada umur 3 bulan pada bayi yang mendapat pengobatan.

BAB IV
PENUTUP

A. Simpulan
Pengaruh toxoplasma terhadap tubuh, tidak hanya dipengaruhi oleh factor parasit tetapi juga dipengaruhi oleh factor epigenetika.
B. Saran
1. Pada masa kehamilan , sebaiknya ibu hamil menghindari kucing, bila belum memiliki antibody utk melawan toxoplasma gondii

2. Lakukan pemeriksaan prenatal untuk memastikan kesehatan janin

DAFTAR PUSTAKA

Kamus Kedokteran Dorland edisi 31.

Kumar; Cotran; Robbins. 2007. Buku Ajar Patologi edisi 7 volume 1. Jakarta: EGC.

Prience, Sylvia A., Lorraine M. Wilson. 2006. Patofisiologi Konsep-konsep Klinis Proses-proses Penyakit edisi 6 vol1. Jakarta:EGC.

Why Your DNA Isn't Your Destiny By John Cloud

http://www.time.com/time/health/article/0,8599,1951968,00.html#ixzz166ptffxS

EPIDEMIOLOGI “TOXOPLASMA GONDII”

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/3733/1/fkm-indra%20c4.pdf

Human genome variation and epigenetics

afieagp@yahoo.com

afie.agp.la@gmail.com

afie.staff.uns.ac.id 

(email dosen)

classes of human genome variation

1.       Sequence

2.       Structural

Copy number variation

. kadang2 1 fungsi diatur lebih dari 1 gen, disebut variasi karena tiap orang berbeda2, contoh : gen yg menyandikan amylase (ada yg lebih dari satu, ada yg satu, ada yg tidak punya)

. bila sehari2 konsumsi amilum, ternyata gen pengkodeny lebih banyak, sedangkan yg tidak hanya satu atau tidak ada

Respon org thdp obat dipengaruhi oleh ini juga  (contoh kasus: bayi keracunan morphin, dari ibu yang mengkonsumsi morphin, terlebih karena ibunya mengalami ultrarapid metabolizer (memerlukan dosis dobel pada penggunaan obat) CYP2G6

Contoh lainnya psoriasis, disebabkan oleh CNV, terkait dengan beta defensins, semakin banyak beta defensins, maka kemungkinan terkena psoriasis semakin besar

Tidak semua org bisa terkena HIV, dipengaruhi oleh CCL3LI

Variable tandem repeat

Satelite dna

1.       Satellite DNA

2.       Minisatellite DNA

3.       Microsatellite DNA

(tergantung panjang)

Pengulangan sekuens tiap orang panjangnny berbeda2, sehingga bisa digunakan sebagai media forensic (sidik jari DNA)

Fungsi VTR:

1.       Marker

2.       Mempengaruhi splicing

3.       Transkripsi

SNP (snip) Single nucleotide polymorphism

Perbedaan nukleotida memberikan informasi terapi individual

“Kenapa bisa bervariasi?????”

Genetic adaptation , biokhromatica

EpigenetIc

Genetic = genes + their interaction

Hanya beberapa penyakit bisa dijelaskan dengen mutasi satu gen

Gen adalah unit herediter, gnome keseluruhan : gen + promoter+enhancer

Splicing : pembuangan segmen pada transkripsi

Utr: non coding region, un translated region, membantu regio central stabil

ORF : open reading frame

Cossack motive : translasi akan dimulai pada suatu pattern, tidak hanya AUG/ATG

Epigenetic : tidak peduli dengan isi sekuens

Tidak hanya dipengaruhi susunan informasi genetic, namun penyakit yg hanya sedikit yg bisa dijelaskan oleh genetic dan genome

Contoh pada lebah, pd pemberian makanan

Bee pollen= pekerja

Royal jelly= ratu

Epigenetic

1.       Dna metylation

2.       Histon modification

3.       D

DNA metylation

DNA dipengaruhi jumlah CG, 60-90%nya umumny pada mamalia dimetilasi, sedangkan pada promoter terletak CpG island, CpGs yang tidak termetilasi, karena dipromotor mempengaruhi gen di belakangnya

 2 cara DM: menyembunyikan CG dan menarik MBP

Metilasi pada CpG, pada transkripsi dan translasi , protein yang bekerja tidak mengenali C dan G yang termetilasi

MBP menempel pada C dan G, melakukan inhibitasi sehingga sulit diakses enzim2 transkripsi dan translasi

Protein repressor: protein yang “membungkam” ekspresi gen, bila metilasi terjadi pada sekuens tempat PR menempel, terjadi aktivasi

Penyumbang metal : Folic Acid, methionine , homocysteine

Diet berhubungan dgn epigenetic

Histon modification

Histon Acetylation = (hat)  = meluruskan

Histon deacetylation = (hdac) = menggulung

Saat menggulung, dna yg rapat susah diakses, sehingga dna tertidur, merapat dan merenggangny dipengaruhi lingkungan.

Dipengaruhi rokok

Micro RNAs dan siRNA

Mekanisme post-transkripsi

RNA interference

1.       Perfect pairing : dipotong oleh endonuklease, Messenger RNA tidak bisa menempel, tidak dapat di translasikan ribosom  (SLICING)

2.       Imperfect pairing : tidak dipotong oleh endonuklease, tapi karena MRNA beruntai 2 (double strainded) sehingga ribosom tidak bisa mentranslasi (hanya bisa bila 1 untai saja) (MICRO RNA)

Genomic imprinting: setiap gene autosom selalu dia copi an ato alel, dari satu copian berasal dari tiap induk.Pada mamalia 1% gen hanya mengekspresikan satu copian dari salah satu induk. Didasari oleh perubahan histon dan/ metylation

DMD differenced metylated DNA

Contoh lain:

NOEY2(penekan pertumbuhan tumor) , bila kedua kromosom didapatkan dari maternal

Laporan elektroforesis

Hasil :

Setelah melakukan praktikum elektroforesis di dapatkan gambar hasil visualisasi seperti gambar di samping

Well 1 : terlihat marker

Well 2 : tidak terlihat pita DNA hasil ekstraksi dari whole blood (sampel 1)

Well 3 : tidak terlihat pita DNA hasil ekstraksi dari whole blood (sampel 2)

Well 4 : terlihat pita DNA hasil PCR (…Bp)

Pembahasan

Elektroforesis adalah suatu metode analisis yang sederhana, cepat dan mempunyai sensitivitas yang tinggi dan sering digunakan untuk mengkarakterisasi massa molecular polinukleotida dan polipeptida, seperti kemurnian, heterogenesitas/ adanya degradasi dan komposisi subunit polinukleotidan dan polipeptida

Dalam praktikum ini yang kita lakukan adalah elektroforesis asam nukleat. Pertama-tama yang harus dilakukan adalah membuat gel agarose. Gel agarose sendiri berfungsi untuk memisahkan molekul yang berukuran lebih dari 100bp (sbg penyaring). Konsentrasi agarose mempengaruhi hasil elektroforesis, karena semakin tinggi konsentrasi maka ruang antar molekul pada gel agarose lebih kecil sehingga mempersulit pergerakan molekul yang melewatinya. Untuk membuat gel agarose dapat kita lakukan dengan mencamputkan serbuk agarose dengan TAE/TBE. Dalam praktikum ini kita ingin membuat gel agarose dengan konsentrasi 1 % maka serbuk agarose yang dibutuhkan sebanyak 2 gr dan kita menggunakan TAE (tris-asetad-EDTA) sebanyak 200ml. (MASUKKAN FUNGSI TAE DISINI, CARI DALAM BUKU) kemudian larutkan serbuk agarose dengan cara memanaskan dalam microwave. Setelah itu aduk dengan menggunakan magnetic stirrer sampai tercampur rata. Setelah mendapatkan larutan yang sudah tercampur rata, tambahkan dengan EtBr sebanyak 10 % dari larutan awal (20ml) . EtBr berfungsi untuk memancarkan cahaya ketika disinari UV saat dilakukan visualisasi elektroforesis (akan menimbulkan warna jingga). Letakkan comb pada cetakan agarose dan lakukan penuangan agarose. Comb diletakkan dalam cetakan untuk membentuk well(sumuran). Lalu didiamkan hingga mengeras. Setelah membuat gel agarose, langkah selanjutnya adalah merakit alat elektroforesis, letakkan agarose dalam mesin, masukkan TAE hingga agarose terendam, kemudian masukkan marker pada well pertama dengan mikropipet. Marker berguna sebagai patokan/ penanda panjang pita DNA. Kemudian masukkan sampel 1 dengan pipeting (hasil ekstraksi DNA dari darah utuh) pada well kedua , yang sudah dicampur dengan loading dye. Loading dye berfungsi sebagai pemberat dan pewarna dari sampel, sehingga mudah dilihat saat proses pemasukan ke dalam well. Lakukan hal yang sama pada well ke empat dan ke lima yang berturut-turut berisi sampel 2 (hasil ekstraksi darah utuh) dan sampel hasil PCR. Lalu dialiri listrik dan atur waktunya. Diamkan beberapa saat, setelah selesai, masukkan gel agarose ke dalam mesin …. (cari namanya) untuk melihat hasil elekroforesis

DISKUSI

Pada hasil pengamatan, dapat terlihat bahwa pada well 2 yang berisi sampel 1 whole blood dan well 3 yang berisi sampel 2 whole blood ternyata tidak menunjukkan hasil atau pergerakan TAE tidak terlihat.

Pada well 2 dan 3 DNA tidak terlihat, hal ini dapat disebabkan oleh berbagai hal seperti rusaknya DNA atau dikarenakan kurang murninya sampel yang digunakan menjadi hasil, karena pada waktu isolasi DNA, kami tidak mengulangi proses pemurnian DNA atau DNA ikut terbuang saat membuang supernatant atau dapat juga DNA yang dihasilkan terlalu sedikit

Sedangkan pada well 4 yang berisi PCR hasil dapat terlihat dan dapat dibandingkan dengan marker (well 1)

Kesimpulan

Saat elektroforesis didapatkan hanya satu pita yang terlihat yaitu pita hasil PCR