Peranan Virus, Ciri Dalam Kehidupan – Struktur sel bakteri relatif sederhana yaitu tanpa nukleus atau inti sel. DNA bakteri tidak tersebar dalam membran melainkan melingkar dalam suatu tempat khusus sitoplasma yang disebut nukleolus. Berikut ini merupakan struktur dasar sel bakteri:
Sel Bakteri
1. Kapsul – Kapsul merupakan lapisan lender yang memberikan tambahan lapisan luar untuk melindungi sel dari organisme lain. Fungsinya untuk mempertahankan kelembaban, membantu sel untuk menempel pada permukaan, dan sebagai cadangan makanan.
2. Piliberupa filamen atau benang, seperti struktur pada permukaan sel yang menempel pada sel bakteri lainnya.Flagela memiliki ciri bentuk yang panjang, ujungnya seperti proyeksi yang merupakan alat gerak dari bakteri menuju cahaya. Flagela memiliki konsentrasi oksigen lebih tinggi, mengandung bahan kimia seperti gula, asam amino, dan lingkungan yang lebih menguntungkan. Gerakan mendekat atau menjauh dari stimulus kimia disebut kemotaksis.
Plasmid berisi gen-gen penting untuk pertahanan sel bakteri terhadap lingkungannya yang tidak mnguntungkan dan sebagian besar plasmid memiliki struktur DNA sirkuler.
Reproduksi bakteri
Selama berlangsungnya pembelahan biner, proses membesar-memanjang sel dan kromosom terjadi secara berulang sehingga menghasilkan bentuk yang sama. Sebuah membran plasma baru dan dinding sel terbentuk dan memisahkan sel menjadi dua sel yang identik.
Kelangsungan Hidup Bakteri
Pada kondisi yang tidak menguntungkan, beberapa bakteri memproduksi bentuk pertahanan hidup yang disebut endospora. Endospora mampu bertahan hingga kondisi lingkungan kembali menguntungkan dan tahan terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim seperti suhu yang tinggi, kekeringan, senyawa kimia beracun (desinfektan, antibiotic) dan radiasi UV.
Struktur Virus
Virus adalah parasit berukuran mikroskip berupa partikel tak hidup yang masuk dan berkembang biak di dalam sel hidup. Sel inang bertanggung jawab untuk menyediakan sumber energi bagi virus. Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi bakteri.
Replikasi virus secara umum terbagi menjadi 2, yaitu siklus litik dan siklus lisogenik. Pada siklus litik, sel inang melakukan replikasi yaitu penggandaan DNA atau RNA. Gen virus membutuhkan sel inang untuk membuat kapsid protein yang lebih pada virus dan enzim yang diperlukan untuk proses replikasi virus. Protein mantel akan membentuk virus baru di sekitar asam nukleat. Virus baru yang telah dibentuk akan meninggalkan sel melalui eksositosis kemudian menyebabkan penghancuran pada membran sel atau disebut dengan lisis, lalu melepaskan virus baru untuk menginfeksi sel lainnya.
Pada siklus lisogenik, merupakan tahap penyisipan atau penggabungan DNA virus ke dalam kromosom sel inang. Setelah tergabung dengan genom inang, dengan demikian sel yang terinfeksi akan terkena virus secara permanen. Meskipun gen virus kemungkinan akan aktif selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun, lalu akan diaktifkan kembali dan mengakibatkan terjadinya siklus litik. Gen virus membutuhkan sel inang untuk mensintesis lebih banyak virus dan virus baru akan meninggalkan sel melalui eksositosis atau menyebabkan sel untuk dilisiskan.
Struktur Virus
1. Asam nukleat, sebuah virus dapat mengandung DNA atau RNA, tetapi tidak dapat mengandung keduanya secara bersama. Keduanya merupakan bagian inti dari virus.
2.Kapsid – mantel protein yang melindungi asam nukleat dan membantu virus menginfeksi sel-sel baru.
3.Selubung – terbuat dari lemak dan protein dan dapat membantu virus masuk ke sistem dan menyerang sel-sel baru yang tanpa disadari.
Retrovirus
Retrovirus tidak mengandung DNA, melainkan mengandung RNA sebagai materi genetik. Misalnya ketika terserang HIV atau human immunodeficiency virus, setelah menginfeksi sel, virus bergerak ke dalam sitoplasma sel inang dan RNA virus dilepaskan. Transkriptase terbalik mensintesis DNA beruntai ganda menggunakan RNA virus beruntai tunggal sebagai contoh. Setelah DNA dari gen retrovirus telah dimasukkan ke dalam genom sel, sel salinan gen-gen tersebut sebagai bagian dari proses replikasi normal.
Prion
Prion adalah penyakit menular yang hanya terdiri dari protein yang dapat menyebabkan infeksi. Saat ini telah diyakini bahwa adanya penyakit disebabkan oleh prion, hipotesis ini merupakan hasil dari penelitian yang telah dilakukan selama beberapa dekade oleh Stanley B. Prusiner pada tahun 1982, yaitu seorang ilmuwan yang pertama kali melakukan penelitian terhadap prion.
Prion biasanya ada dalam sel, namun prion yang bermutasi hanya kepada orang-orang yang mengidap penyakit hasil dari penyakit sapi gila pada sapi atau disebut dengan penyakit Creutzfeldt-Jakob pada manusia. Penyakit infeksi tergantung pada kemampuan bakteri untuk menyerang dan berkembang biak dalam tubuh dan sejauh mana tubuh mampu melawan. Jika kemampuan bakteri untuk menyerang, mereproduksi dan membahayakan tubuh melebihi kapasitas pelindung tubuh, maka akan terjadi penyakit atau infeksi.
Tanda seperti demam dan meningkatnya jumlah sel darah putih adalah tanda-tanda bahwa tubuh sedang melawan infeksi. Fagosit juga melindungi tubuh dengan menelan partikel asing yang berbahaya, seperti bakteri dan sel-sel mati. Ada berbagai cara penularan bakteri. Orang dapat terinfeksi melalui hubungan langsung, inhalasi, konsumsi, inokulasi atau bisa juga bawaan.
Infeksi Bakteri
Bakteri biasanya masuk ke jaringan inang dan berkembang biak sebelum kerusakan terjadi. Penetrasi bisa melalui kulit, selaput lendir atau epitel usus. Penularan melalui kulit juga terjadi melalui luka. Infeksi dimulai dengan menempelnya bakteri ke sel pada selaput lendir. Banyak bakteri memiliki makromolekul permukaan yang terdiri dari polisakarida dan jaringan jala yang disebut glikokaliks yang kemudian mendorong pelekatan tertentu yang erat. Fimbrae penting dalam proses pelekatan.
Tahap berikutnya dari infeksi yaitu invasi atau penyerangan. Titik masuk biasanya terletak di goresan kecil atau luka pada kulit atau permukaan mukosa dan pertumbuhannya sering terjadi di submukosa atau permukaan mukosa terutama jika flora normal diubah atau dihilangkan.
Proses kolonisasi terjadi jika bakteri memperoleh akses ke jaringan dan berkembang biak. Kolonisasi mengharuskan bakteri untuk mengikat reseptor permukaan jaringan tertentu dan mengatasi kekebalan tubuh inang. Setelah awal masuk, bakteri berkembang biak dan menghasilkan infeksi lokal, seperti bisul, inas atau jerawat. Bakteri juga dapat melewati pembuluh limfatik dan berkumpul di dalam kelenjar getah bening. Jika bakteri mencapai darah, maka akan didistribusikan ke bagian distal tubuh, tetapi lebih berkonsentrasi dalam hati atau limpa. Penyebaran patogen melalui darah dan sistem getah bening dapat mengakibatkan infeksi sistemik tubuh dan bakteri tumbuh di berbagai jaringan.
Sejumlah bakteri memproduksi enzim yang memecah jaringan inang, mendorong penyebarannya dan memberikan bantuan dalam pembentukan dan pemeliharaan penyakit. Sebagai contoh adalah streptococci, staphylococci dan pneumococci memproduksi hyaluronidase yang memecah asam hyaluronic, semen jaringan inang. Mereka juga memproduksi protease, lipase dan nucleases yang mendepolimer protein, asam nukleat, dan lemak.
Ada berbagai cara di mana bakteri membuat kerusakan bagi tubuh inang. Dalam banyak kasus, bakteri patogen menghasilkan racun yang bertanggung jawab dalam kerusakan inang. Racun dilepaskan oleh ekstrasel yang disebut exotoxins, dan racun ini dapat menular dari tempat infeksi ke bagian lain dari tubuh dan menyebabkan kerusakan. Contoh pertama dari eksotoksin yang ditemukan adalah toksin difteri yang diproduksi oleh Corynebacterium diphtheria. Beberapa bakteri gram-negatif seperti Escherichia, Shigella, dan Salmonella menghasilkan lipopolisakarida sebagai bagian dari dinding sel mereka, yang dapat menjadi racun. Ini disebut endotoksin dan dilepaskan intraseluler.
Penemuan dan penggunaan antibiotika untuk infeksi bakteri dianggap salah satu terobosan paling penting dalam sejarah medis. Tapi bakteri sangat mudah beradaptasi dan penggunaan atau penyalahgunaan antibiotik yang berlebihan telah membuat banyak dari mereka resisten atau kebal terhadap pengobatan medis. Hal ini menciptakan masalah serius terutama dalam pengaturan rumah sakit. Antibiotik tidak efektif terhadap virus.
Infeksi Virus
Ada ribuan virus yang menyebabkan berbagai infeksi dan penyakit. Contohnya adalah Rhinovirus yang menyebabkan pilek, virus influenza menyebabkan flu, adenovirus menyebabkan berbagai masalah pernapasan, sementara rotavirus menyebabkan gastroenteritis, dan polioviruses yang dapat menerobos ke sumsum tulang belakang dan menyebabkan kelumpuhan. Virus juga dapat menyebabkan penyakit menular seksual. Contohnya adalah virus herpes dan Human Immunodeficiency Virus (HIV).
Virus dapat masuk ke tubuh manusia melalui berbagai macam celah, terutama melalui hidung dan mulut. Ketika virus mereplika diri mereka sendiri, mereka menempel pada sel inang sebelum menreka menerobos masuk ke dalam sel inang. Glikoprotein adalah molekul sel di mana sekelompok gula melekat pada proteinnya sendiri. Ada banyak fungsi dari glikoprotein, dan bertindak sebagai reseptor untuk banyak virus yang berbeda adalah salah satu fungsinya. Virus mengambil keuntungan langsung menggunakan reseptor dalam proses penempelan.
Virus kemudian menggunakan komponen sel inang untuk meniru atau mereplika materi genetiknya sendiri. Setelah replikasi selesai partikel virus meninggalkan inang, baik dengan cara pertunasan atau memecahkan sel. Dalam proses pertunasan, virus memaksa membran plasma sel inang untuk dapat menempel dengan virus tersebut. Membran plasma menyelubungi virus dan menjadi selubung atau pembungkus virus tersebut.
Virus ini kemudian terlepas dari sel. Proses ini perlahan-lahan akan menggunakan membran sel inang dan biasanya menyebabkan kematian sel. Lisis terjadi ketika virus meledak keluar dari sel inang ke dalam ruang ekstraselular yang mengakibatkan kematian sel inang. Setelah virus keluar dari sel inang, virus tersebut siap untuk memasuki sel inang baru dan berkembang biak. Apoptosis adalah kematian sel terprogram yang digunakan sebagai mekanisme pembunuhan sel dan penyebaran virus.
Gejalanya bervariasi dan bergantung pada virus dan organ-organ yang terlibat. Virus mirip dengan bakteri yang juga menjadi penyebab demam, batuk, bersin, mual, muntah atau diare. Beberapa infeksi virus, seperti pilek dan cacar air, cukup mudah dikenali melalui gejala mereka dan tidak perlu melalui tes laboratorium. Tetapi untuk virus lain seperti virus hepatitis dan HIV, diperlukan contoh darah dalam proses analisis untuk mendeteksi adanya antibodi tertentu dari virus tersebut.
Jika seandainya ada, maka kemudian antibodi ini membantu dalam mengkonfirmasi diagnosis. Dalam beberapa kasus, virus dapat tumbuh di laboratorium melalui kultur jaringan, atau diidentifikasi oleh asam nukleat melalui Reaksi Polimerase Berantai (RPB) atau yang lebih dikenal dengan Polymerase Chain Reaction (PCR). Tes seperti PCR atau kultur jaringan, digunakan ketika tes antibodi tidak cukup tepat atau bila jumlah aktual virus dalam tubuh harus ditentukan.
Sel B dan sel T merupakan sel-sel yang bertanggung jawab untuk melindungi tubuh terhadap virus. Sel B membuat antibodi, meskipun ia tidak sehebat seperti sel T dalam mencegah infeksi virus . sel T sangat penting dalam merespon kekebalan terhadap infeksi virus karena mereka membunuh sel yang terinfeksi virus, mengaktifkan interferon yang menghambat virus melakukan replikasi dan mengaktifkan sel-sel yang kemudian akan membunuh sel lain yang terinfeksi virus.
Interferon adalah sinyal protein di dalam sistem kekebalan yang berkomunikasi dengan sel lain untuk mempersiapkan pertahanan mereka terhadap serangan virus. Pada waktu interferon menempel dengan sel-sel, virus tidak mampu menempel dalam sel-sel. Interferon menghambat virus berkembang biak dalam sel inang, mengaktifkan sel-sel pembunuh dan makrofag, dan berkomunikasi dengan limfosit untuk membantu sel inang berinteraksi dengan virus.
Virus tidak dapat dicegah dengan antibiotik yang membunuh bakteri. Namun, beberapa obat seperti ribavirin dan asiklovir dapat mengontrol penyebaran virus tanpa merusak sel inang. Penelitian intensif untuk menemukan obat yang lebih baik untuk penderita HIV / AIDS telah menyebabkan perkembangan banyak yang membantu melawan virus. Sayangnya, tidak satupun dari obat ini telah mampu mengobati infeksi virus seefektif antibiotik mengobati infeksi bakteri.