Memahami dan menjelaskan tentang Plasmodium penyebab malaria pada manusia

1. Plasmodium vivaxHospes perantara: manusia; Hospes definitif: nyamuk Anopheles betina; Menyebabkan penyakit: Malaria Vivaks/Malaria Tersiana; Distribusi geografik: di Indonesia tersebar di seluruh kepulauanMorfologi: Trofozoit muda: Berbentuk cincin Ukuran: sepertiga eritrosit Sitoplasma berwarna biru Inti berwarna merah Mempunyai vakuol yang besar Trofozoit tua: Sangat aktif Sitoplasmanya berbentuk ameboid Pigmen berwarna kuning tengguli Skizon muda: Inti membelah, jumlah 4-8 Skizon matang: Mengandung 12-24 merozoit Pigmen berkumpul di tengah/pinggir Makrogametosit: Sitoplasma berwarna biru, butir pigmen jelas dan tersebar di sitoplasma Inti kecil, padat dan berwarna merah Mikrogametosit: Bulat Sitoplasma berwarna pucat, biru kelabu Inti besar, pucat dan difus, terletak di tengah Butir pigmen jelas dan tersebar di sitoplasma Eritrosit: Membesar Berwarna pucat Terdapat titik SchuffnerDaur hidup Plasmodium vivax1. Nyamuk Anopheles betina menggigit, menghisap darah manusia kemudian mengeluarkan air liur yang mengandung sporozoit.2. Bersama aliran darah perifer sporozoit menuju hati, selama jam, (fase praeritrosit atau eksoeritrosit primer), sebagian menjadi hipnozoit yang tetap berada di sel hati (dorman) dan akan mulai di fase ekso eritrosit sekunder3. Sporozoit membentuk 10.000 merozoit, keluar dari hati kemudian menginfeksi sel hati lain dan membentuk merozoit baru. Akibatnya sel hati banyak yang rusak. (skizogoni hati)4. Merozoit hati masuk ke peredaran darah dan menginfeksi eritrosit (mulai daur eritrosit/ skizogoni darah) dengan membentuk trofozoit muda.5. Trofozoit muda menjadi trofozoit stadium lanjut (trofozoit tua) yang sangat aktif6. Skizon matang dari daur eritrosit mengandung 12-24 buah merozoit mengisi seluruh eritrosit7. Gejala demam terjadi ketika merozoit melisiskan sel darah merah dalam jumlah banyak.8. Sebagian merozoit tumbuh menjadi tropozoit yang dapat membentuk sel kelamin, yaitu makrogametosit dan mikrogametosit.9. Jika darah si penderita digigit nyamuk Anopheles dan menghisap darah penderita tadi maka makrogametosit dan mikrogametosit akan ikut terhisap dan masuk ke dalam usus nyamuk. Di dalam usus nyamuk makrogametosit dan mikrogametosit berkembang menjadi makrogamet (ovum) dan mikrogamet (sperma). Prosesnya dinamakan gametogonia atau gametogenesis. Fertilisasi terjadi di dalam usus sehingga terbentuklah zigot (ookinet).10. Zigot (ookinet) selanjutnya akan menembus dinding usus dan untuk sementara akan menetap, terbungkus oleh otot dinding perut nyamuk (ookista)11. Di dalam ookista, zigot akan membelah berulang kali sehingga terbentuk sel-sel yang lengkap dinamakan sporozoit.12. Jika ookista telah matang maka akan pecah sehingga sporozoit tersebar ke seluruh tubuh nyamuk, diantaranya adalah ke dalam kelenjar ludah.13. Apabila nyamuk menghisap darah manusia bersamaan dengan itu nyamuk akan melepaskan sporozoit ke dalam darah.

2. Plasmodium falciparumP. falciparum menyebabkan malaria falsiparum atau malaria tropika atau malaria tersiana maligna. P. falciparum ditemukan di daerah tropik, terutama di Afrika dan Asia Tenggara. Di Indonesia parasit ini tersebar di seluruh kepulauan.Morfologi dan Daur HidupP. falciparum merupakan spesies yang paling berbahaya karena penyakit yang ditimbulkannya dapat menjadi berat.Perkembangan aseksual dalam hati hanya menyangkut fase praeritrosit saja; tidak ada fase eksoeritrosit yang dapat menimbulkan relaps seperti pada infeksi P. vivax dan P. ovale yang mempunyai hipnozoit dalah sel hati.Stadium dini yang dapat dilihat dalam hati adalah skizon yang berukuran 30 mikron pada hari keempat setelah infeksi.Jumlah merozoit pada skizon matang (matur) kira-kira 40.000 buah. Dalam darah bentuk cincin stadium tropozoit muda P.falciparum sangat kecil dan halus dengan ukuran kira-kira seperenam diameter eritrosit. Pada bentuk cincin dapat dilihat dua butir kromatin; bentuk pinggir (marginal) dan bentuk accole sering ditemukan dalam satu eritrosit (infeksi multiple). Bentuk cincin P.falciparum kemudian menjadi lebih besar, berukuran seperempat dan kadang-kadang hampir setengah diameter eritrosit dan mungkin disangka P. malariae. Sitoplasmanya dapat mengandung satu atau dua butir pigmen. Stadium perkembangan dasar aseksual berikut pada umumnya tidak berlangsung dalam darah tepi, kecuali pada kasus berat (pernisiosa). Adanya skizon muda dan skizon matang P.falciparum dalam sediaan darah tepi berarti keadaan infeksi berat.Pembentukan gametosit juga berlangsung di kapiler alat-alat dalam, tetapi kadang-kadang stadium muda dapat ditemukan di darah tepi. Gametosit muda mempunyai bentuk agak lonjong, kemudian menjadi lebih panjang atau berbentuk elips; akhirnya mencapai bentuk khas seperti sabit atau pisang sebagai gametosit matang. Gametosit untuk pertama kali tampak di darah tepi setelah beberapa generasi mengalami skizogoni; biasanya 10 hari setelah parasit pertama kali tampak dalam darah. Gametosit betina atau makrogametosit biasanya lebih langsing dan lebih panjang dari gametosit jantan atau mikrogametosit dan sitoplasmanya lebih biru dengan pulasan Romanowsky/Giemsia. Intinya lebih kecil dan padat, berwarna merahtua dan butir biutir pigmen tersebar disekitar inti. Mikrogametosit berbentuk lebar dan seperti sosis. Sitoplasmanya biru pucat atau agak kemerah-merahan dan intinya berwarna merahmuda, besar dan tidak padat; butir-butir pigmen tersebar di sitoplasma sekitar inti. Patologi dan Gejala KlinisMasa tunas interinsik malaria falciparum berlangsung selama 9-14 hari. Penyakinya mulai dari nyeri kepala, punggung, ekstremitas, perasaan dingin, mual, muntah, atau diare ringan. Demam tidak mungkin tidak ada atau ringan dan penderita tidak tampak sakit.Penyakit berlangsung terus, nyeri kepala, punggung, dan ekstremitas lebih hebat dan keadaan umum memburuk . Pada stadium ini penderita tampak gelisah , pikau mental.Demam tidak teratur dan dan tidak menunjukan perioditas yang jelas. Keringat keluar banyak walaupun demamnya tidak tinggi. Nadi dan napas menjadi cepat. Mual, muntah, dan diare menjadi lebih hebat, kadang-kadang batuk oleh karena kelainan paru. Limpa membesar dan lembek pada perabaan. Hati membesar dan tampak ikterus ringan. Dalam urin ditemukan albumin dan torak hialin atau torak granular. Ada anemia ringan dan leukopenia dengan monositosis serta trmbositopenia. Bila pada stadium dini penyakit dapat didiagnosis dan diobati dengan baik, maka infeksi dapat segera ditangani, penderita dapat jatuh ke malaria berat.Perbedaan yang penting antara P. falciparum dan lainnya adalah bahwa P. falciparum dapat memodifikasi permukaan eritrosit yang terinfeksi sehingga stadium aseksual dan gametosis dapat melekat ke endotel kapiler alat dalam dan plasenta. Akibatnya hanya bentuk cincin P. falciparum yang dapat ditemukan dalam sirkulasi darah tepi. Permukaan eritrosit yang terinfeksi trofozit dan skizon P. falciparum akan diikuti dengan tonjolan yang merupakan tempat parasit melekat dengan sel hospes. Bila parasit melekat pada sel endotel, maka parasit tersebut tidak akan dibawa aliran darah ke limpa yang merupakan tempat eliminasi parasit. Protein yang dikenal sebagai P.falciparum erythrocyte membrane protein diekspresikan pada permukaan eritrosit yang terinfeksi dikode oleh famili gen far yang cukup besar dan sangat bervariasi. Gen ini dikatakan memegang peranan penting dalam patogenesis P.falciparum.

Secara garis besar eritrosit yang terinfeksi dapat menimbulkan 3 jenis gangguan yaitu :1. Perubahan hemodinamikEritrosit yang terinfeksi parasit akan mudah melekat. Eritrosit cenderung melekat pada eritrosit di sekitarnya yang tidak terinfeksi, sel endotel dan endotel kapiler . hal tersebut akan menyebabkan pembentukan roset dan gumpalan dalam pembuluh darah yang dapat memperlambat mikrosirkulasi. Akibatnya secara klinis dapat terjadi gangguan fungsi ginjal ,otak dan syok. Tempat melekat pada permukaan eritrosit yang terinfeksi dikenal sebagai knob . yang terdiri atas protein yang dikode oleh genom parasit . protein ini disebut PfEMP yang sangat bervariasi . reseptor pada trombosit dan endotel adalah CR1 dan glikosaminoglikan , CD36 , PECAM-1/CD31, E-selectin, P-selectin, ICAM-1 dan VCAM-1. Akibatnya pada penderita juga dapat terjadi disseminated intravaskular coagulation dan trombositopenia.2. Perubahan imunologikAntigen parasit lain yaitu ring infected erythrocyte surface antigen (RESA) , protein heat shock dan lainnya akan mengaktifkan sel mononukleus dalam darah yang mengakibatkan timbulnya berbagai respons imun yang berbeda. Misalnya rangkaian glycosyphosphatidylinositol yang bersifat seperti endotoksin akan meningkatkan aktivitas respons Th 1 yang berhubungan dengan gagal ginjal akut. Sebaliknya antigen pf332 yang berinteraksi dengan reseptor lain dari monosit akan meningkatkan respons Th2 yang berperan dalam pembentukan imunitas terhadap reinfeksi . hal yang paling penting dari aktivasi monosit adalah pelepasan tumor necrosis faktor- (TNF-) yang mempunyai peran dalam patogenesis malaria akut. Pada aktivasi Th2 terjadi pengeluaran IL-4 yang akan menginduksi proliferasi sel limfosit B untuk menghasilkan IgE dan IgG4. hal ini terutama bermanifestasi pada malaria serebral dimana terjadi peningkatan IgE. P.falciparum dapat juga mengaktifkan faktor C3 secara langsung melalui jalur alternatif pathway ya ng berperan dalam patogenesis komplikasi yang berhubungan dengan trombosis.3. Perubahan metabolik Kelainan metabolik yang berhunbunga n dengan infeksi Plasmodium merupakan konsekuensi dari a) gangguan pada membran eritrosit , b) kebutuhan nutrisi parasit , c) peningkatan gangguan hemodinamik dan imunologik d) efek pengobatan .

Penderita malaria falsiparum berat biasanya datang dalam keadaan kebingungan atau mengantuk dan keadaannya sangat lemah (tidak dapat duduk dan berdiri) . Pada pemeriksaan darah ditemukan P. falciparum stadium aseksual (trofozoit dan/atau skizon) dan penyebab lain (infeksi bakteri atu virus) disingkirkan. Dapat ditemukan satu atau lebih keadaan di bawah ini : Malaria otak dengan koma Anemia normositik Gagal ginjal akut Pernafasan Hipoglikemia Edema paru akut Syok dan sepsis Perdarahan abnormalKelompok risiko tinggi untuk menderita malaria berat adalah : Di daerah hiper/holoendemik Anak berumur > 6 bulan Ibu hamil Di daerah hipo/mesoendemik ; anak-anak dan orang dewasa Lain-lain Pendatang pelancong3. Plasmodium ovaleEpidemiologi Malaria ovale di Indonesia tidak merupakan masalah kesehatan masyarakat, karena frekuensinya sangat rendah dan dapat sembuh sendiri tanpa pengobatan. Di Pulau Owi, Irian Jaya, Flores dan Timor, parasit ini secara kebetulan ditemukan pada waktu di daerah tersebut dilakukan survei malaria.Morfologi dan daur hidupMorfologi P. ovale mempunyai persamaan dengan P. malariae tetapi perubahan pada eritrosit yang dihinggapi parasit mirip P. vivax. Trofozoit muda berukuran kira-kira 2 mikron (1/3 eritrosit). Titik Schffner (disebut juga titik James) terbentuk sangat dini dan tampak jelas. Stadium trofozoit terbentuk bulat dan kompak dengan granula pigmen yang lebih kasar tetapi tidak sekasar pigmen P. malariae. Pada stadium ini eritrosit agak membesar dan sebagian besar bentuk lonjong (oval) dan pinggir eritrosit bergerigi pada salah satu ujungnya dengan titik Schffner yang menjadi lebih banyak.Stadium praeritrosit mempunyai periode prapaten 9 hari; skizon hati besarnya 70 mikron dan mengandung 15.000 merozoit. Perkembangan siklus eritrosit aseksual pada P. ovale hampir sama dengan P. vivax dan berlangsung 50 jam. Stadium skizon berbentuk bulat dan bila matang, mengandung 8-10 merozoit yang letaknya teratur di tepi mengelilingi granula pigmen yang berkelompok di tengah.Stadium gametosit betina (makrogametosit) bentuknya bulat, mempunyai inti kecil, kompak dan sitoplasma berwarna biru. Gametosit jantan (mikrogametosit) mempunyai inti difus, sitoplasma berwarna pucat kemerah-merahan, berbentuk bulat. Pigmen dalam ookista berwarna coklat/tengguli tua dan granulanya mirip dengan yang tampak pada P. malariae. siklus sporogoni dalam nyamuk Anopheles memerlukan waktu 12-14 hari pada suhu 27Patologi dan gejala klinisGejala klinis malaria ovale mirip malaria vivaks. Serangannya sama hebat tetapi penyembuhannya sering secara spontan dan relapsnya lebih jarang. Parasit sering tetap berada dalam darah (periode laten) dan mudah ditekan oleh spesies laim yang lebih virulen. P. ovale baru tampak lagi setelah spesies yang lain lenyap. Infeksi campur P. ovale sering terdapat pada orang yang tinggal di daerah tropik Afrika yang endemi malaria.

4. Plasmodium malariaeP. malariae adalah penyebab malaria malariae atau malaria kuartana karena serangan demam berulang tiap hari ke-4. Frekuensi malaria malariae di Indonesia sangat rendah hingga tidak merupakan masalah kesehatan masyarakat.Morfologi dan daur hidupDaur praeritrosit pada manusia belum pernah ditemukan. Inokulasi sporozoit P. malariae manusia pasa simpanse dengan tusukan nyamuk Anopheles membuktikan stadium praeritrosit P. malariae. Parasit ini dapat hidup pada simpanse yang merupakan hospes reservoar yang potensial.Skizon praeritrosit menjadi matang 13 hari setelah infeksi. Bila skizon matang, merozoit dilepaskan ke aliran darah tepi. Plasmodium malariae hanya akan menginfeksi sel darah merah tua dan siklus eritrosit aseksual dimulai dengan perioritas 72 jam. Stadium trofozoit muda dalam darah tepi tidak berbeda banyak dengan P. vivax, meskipun sitoplasmanya lebih tebal pada pulasan Giemsa tampak lebih gelap. Sel darah merah yang dihinggapi P. malariae tidak membesar. Dengan pulasan khusus, pada sel darah merah dapat tampak titik-titik yang disebut titik Ziemann. Trofozoit yang lebih tua bila membulat besarnya kira-kira setengah eritrosit. Pada sediaan darah tipis, stadium trofozoit dapat melintang sepanjang sel darah merah, merupakan bentuk pita, yaitu bentuk yang khas pada P. malariae. Butir-butir pigmen jumlahnya besar, kasar dan berwarna gelap. Skizon muda membagi intinya dan akhirnya terbentuk skizon matang yang mengandung rata-rata 8 buah merozoit. Skizon matang mengisi hampir seluruh eritrosit dan merozoit biasanya mempunyai susunan yang teratur sehingga merupakan bentuk bunga daisy atau disebut juga rosette.Derajat parasitemia pada malaria kuartana lebih rendah daripada malaria yang disebabkan oleh spesies lain dan hitung parasitnya (parasite count) jarang melampaui 10.000 parasit per l darah. Siklus aseksual dengan periodisitas 72 jam biasanya berlangsung sinkron dengan stadium parasit di dalam darah. Gametosit P. malariae dibentuk di darah perifer. Makrogametosit mempunyai sitoplasma yang berwarna biru tua berinti kecil dan padat. Mikrogametosit sitoplasmanya berwarna biru pucat, berinti difus dan lebih besar. Pigmen tersebar pada sitoplasma.Daur sporogoni dalam nyamuk Anopheles memerlukan waktu 26-28 hari. Pigmen didalam ookista berbentuk granula kasar, berwarna tengguli tua dan tersebar di tepi.Patologi dan gejala klinisMasa inkubasi pada pasien P. malariae berlangsung 18 hari dan kadang-kadang sampai 30-40 hari. Gambaran klinis pada serangan pertama mirip malaria vivaks. Serangan demam lebih teratur dan terjadi pada sore hari. Parasit P. malariae cenderung menghinggapi eritrosit yang lebih tua yang jumlahnya hanya 1% dari total eritrosit.Akibatnya, anemia kurang jelas dibandingkan malaria vivaks dan penyulit lain agak jarang. Splenomegali dapat capai ukuran yang besar. Parasitemia asimtomatik tidak jarang dan menjadi masalah pada donor darah untuk transfusi.P. malariae merupakan salah satu Plasmodium yang dapat menyebabkan kelainan ginjal, selain P. falciparum. kelainan ginjal yang disebabkan oleh P. malariae biasanya bersifat menahun dan progresif dengan gejala lebih berat dan prognosisnya buru. Nefrosis pada malaria kuartana sering terdapat pada anak di Afrika dan sangat jarang terjadi pada orang non-imun yang terinfeksi P. malariae. Gejala klinis bersifat non spesifik, biasanya ditemukan pada anak berumur 5 tahun. Proteinuria dapat ditemukan pada 46% penderita. Mikrohematuria hanya kadang-kadang ditemukan pada kelompok anak dengan usia yang lebih tua. Sindrom nefrotik dapat berkembang menjadi berat dengan hipertensi sebagai gejala akhir. Kadar kolesterol tidak meningkat karena penderita biasanya kurang gizi. Penyakit ini bersifat progresif, walaupun infeksi malarianya dapat diatasi. Sindrom nefrotik ini setelah 3-5 tahun akan berakhir menjadi gagal ginjal kronik. Pemberian steroid tidak dianjurkan pada penderita sindroma nefrotik yang disebabkan P. malariae. Pada uji immunofluoresensi dapat ditemukan IgG (terutama IgG3), IgM, C3 dan antigen malaria pada 25-35% penderita di endotel kapiler glomerulus. Pemeriksaan biopsi terlihat lesi mula-mula bersifat fokal yang dapat berakhir dengan sklerosis glomerulus yang fokal atau segmental. Pada sebagian kasus, kelainan ini dalam waktu singkat menjadi difus dan progresif sehingga menyebabkan sklerosis yang menyeluruh pada glomerulus ginjal.Semua stadium parasit aseksual terdapat dalam peredaran darah tepi pada waktu yang bersamaan, tetapi parasitemia tidak tinggi, kira-kira 1% sel darah merah yang diinfeksi. Mekanisme rekurens pada malaria malariae disebabkan oleh parasit dari daur eritrosit yang menjadi banyak; stadium aseksual daur eritrosit dapat bertahan di dalam badan. Parasit ini dilindungi oleh sistem pertahanan kekebalan selular dan humoral manusia. Faktor evasi yaitu parasit dapat menghindarkan diri dari pengaruh zat anti fagositosis, disamping itu bertahannya parasit ini tergantung pada variasi antigen yang terus menerus berubah dan menyebabkan rekurens.

Gambar Siklus Hidup Plasmodium

Perbedaan Plasmodium:

Gambar Perbedaan Morfologi Plasmodium(Sumber: http://www.tulane.edu/~wiser/protozoology/notes/pl_sp.html)

Perbedaan Utama Morfologi Plasmodium Pada Manusia Dalam Apusan Darah

falciparumvivaxovalemalariae

Cincin banyak Cincin lebih kecil Tidak terdapat trofozoit atau skizon Gametosit berbentuk bulan sabit Eritrositmembesar Titik Schffner Trofozoit ameboid Sama seperti P. vivax Trofozoit kompak Merozoit lebih sedikit pada skizon Eritrosit memanjang Parasit kompak Merozoite dalam rosette

Sumber: http://www.tulane.edu/~wiser/protozoology/notes/malaria.html#clinical

Perbedaan empat sifat spesies plasmodium pada manusia

Plasmodium falciparumPlasmodium vivaxPlasmodium ovalePlasmodium malariae

Daur praeritrosit5,5 hari8 hari9 hari10-15 hari

hipnozoit-++-

Jumlah merozoit hati40.00010.00015.00015.000

Skizon hati8 jam60 mikron45 mikron70 mikron55 mikron

Daur eritrosit48 jam48 jam50 jam72 jam

Eritrosit yang dihinggapiMuda dan normositRetikulosit dan normositRetikulosit dan normosit mudaNormosit

Pembesaran eritrosit-+++-

Titik-titik eritrositMaurerschuffnerSchuffnerZiemann

PigmenHitamKuning tengguliTengguli tuaTengguli hitam

Jumlah merozoit eritrosit8-2412-188-108

Daur dalam nyamuk pada 270C10 hari8-9 hari12-14 hari26-28 hari

Just for DL 7